2025-06-20
ระบบไฮดรอลิกใช้ของเหลวอัดเพื่อส่งกำลังในลักษณะที่ควบคุมได้ เปลี่ยนแรงป้อนเข้าขนาดเล็กให้เป็นแรงส่งออกที่ใหญ่กว่ามาก ตั้งแต่เครื่องจักรกลหนักในการผลิตไปจนถึงอุปกรณ์เคลื่อนที่และการใช้งานทางทะเล กำลังไฮดรอลิกเป็นรากฐานของอุตสาหกรรมนับไม่ถ้วนทั่วโลก ในบทความนี้ เราจะเจาะลึกหลักการทำงานของปั๊มไฮดรอลิก สำรวจประเภทปั๊มที่พบบ่อยที่สุด และให้คำแนะนำในการเลือกปั๊มที่เหมาะสมกับความต้องการของคุณ
ในปี 1653 นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Blaise Pascal ได้กำหนดสิ่งที่ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อกฎของปาสคาล: การเปลี่ยนแปลงความดัน ณ จุดใดๆ ในของเหลวที่ไม่สามารถบีบอัดได้ที่ถูกจำกัดจะถูกส่งผ่านโดยไม่ลดทอนตลอดของเหลวนั้น หลักการนี้ช่วยให้สามารถออกแบบระบบกำลังของไหลที่ขยายแรงได้ และยังคงเป็นรากฐานของระบบไฮดรอลิกสมัยใหม่ทั้งหมด
ปั๊มไฮดรอลิกมีหน้าที่สร้างการไหลเพื่อเอาชนะแรงดันที่เกิดจากภาระของระบบ การทำงานเกี่ยวข้องกับสองขั้นตอนหลัก:
1. การดูด (ทางเข้า): การทำงานทางกลในปั๊มสร้างสุญญากาศที่ทางเข้า ความดันบรรยากาศผลักของเหลวจากอ่างเก็บน้ำเข้าไปในห้องปั๊ม
2. การปล่อย (ทางออก): การเคลื่อนที่ทางกลอย่างต่อเนื่องขับของเหลวออกจากปั๊มและเข้าสู่วงจรไฮดรอลิกภายใต้แรงดัน
หมายเหตุ: ปั๊มกำหนดอัตราการไหล ไม่ใช่แรงดันของระบบ แรงดันของระบบถูกกำหนดโดยภาระภายนอกและวาล์วระบาย
l ปั๊มแบบปริมาตรคงที่ (ปั๊มแบบปริมาตรบวก): ส่งมอบของเหลวในปริมาณคงที่ต่อการหมุน โดยไม่คำนึงถึงแรงดันของระบบ ประเภททั่วไป ได้แก่ ปั๊มเฟือง ปั๊มใบพัดแบบคงที่ และปั๊มสกรู
l ปั๊มแบบปริมาตรแปรผัน: อนุญาตให้ปรับการไหลออกโดยการเปลี่ยนปริมาตรภายในต่อการหมุน เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการการควบคุมความเร็วหรือการประหยัดพลังงาน
l คำอธิบาย: เฟืองสองตัวที่ประกบกันดักของเหลวระหว่างฟันเฟืองและตัวเรือน เคลื่อนย้ายจากทางเข้าไปยังทางออก
l ลักษณะเฉพาะ: การออกแบบที่เรียบง่าย ต้นทุนต่ำ บำรุงรักษาง่าย รุ่นเกลียวและเฟืองแยกสมัยใหม่ช่วยลดเสียงรบกวนและการเต้นเป็นจังหวะของแรงดัน
l การใช้งาน: ปิโตรเคมี (น้ำมันดิบ สารหล่อลื่น) การแปรรูปทางเคมี อาหารและเครื่องดื่ม (หมึก เรซิน)
ปั๊มลูกสูบตามแนวแกน: ลูกสูบจัดเรียงขนานกับเพลาขับ รุ่นปริมาตรแปรผันพร้อมการออกแบบแผ่นสวอชเพลทหรือแกนงอให้ประสิทธิภาพสูงและการประหยัดพลังงานทั้งแบบเปิด และวงจรแบบปิด
ปั๊มลูกสูบเรเดียล: ลูกสูบจัดเรียงตามแนวรัศมีรอบวงแหวนลูกเบี้ยวกลาง สามารถรับแรงดันสูงมาก (สูงถึง 650 บาร์) ด้วยอัตราการไหลที่ค่อนข้างต่ำ
การใช้งาน: เครื่องมือกล อุปกรณ์เคลื่อนที่ พลังงานเสริมทางทะเล เครื่องจักรกลในบ่อน้ำมัน
l คำอธิบาย: โรเตอร์แบบมีช่องพร้อมใบพัดเลื่อนสร้างห้องแปรผันเพื่อดึงและปล่อยของเหลว มีให้เลือกทั้งแบบปริมาตรคงที่และแบบปริมาตรแปรผัน
l จุดแข็ง: การไหลที่ราบรื่น ประสิทธิภาพปานกลาง เหมาะสำหรับของเหลวที่มีความหนืดต่ำ
l การใช้งาน: สถานีถ่ายโอนเชื้อเพลิง ระบบหล่อลื่น เครื่องจักรเบา
l ปั๊มสกรู: การออกแบบสกรูสามตัวให้การไหลที่ราบรื่นและมีการเต้นเป็นจังหวะต่ำ เหมาะสำหรับของเหลวที่สะอาดและการใช้งานที่ละเอียดอ่อน
l ปั๊มไซคลอยด์ (Gerotor): โรเตอร์ด้านในและด้านนอกที่มีการเคลื่อนที่แบบเยื้องศูนย์ ใช้เมื่อการไหลที่วัดได้อย่างแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ
1. ข้อกำหนดด้านแรงดัน: สำหรับแรงดันสูง ควรใช้ปั๊มลูกสูบ แรงดันปานกลางสามารถพึ่งพาปั๊มเฟืองหรือปั๊มใบพัดได้
2. อัตราการไหล: ระบบปริมาณมากได้รับประโยชน์จากปั๊มลูกสูบตามแนวแกน ระบบแรงดันสูงการไหลต่ำเหมาะสำหรับปั๊มลูกสูบเรเดียลหรือปั๊มเฟืองเสียงรบกวนและการเต้นเป็นจังหวะ:
ปั๊มสกรูและปั๊มใบพัดที่ออกแบบมาอย่างดี‑ให้การทำงานที่เงียบกว่าการปรับได้:
ปั๊มแบบปริมาตรแปรผันให้การควบคุมการไหลและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน5. ความหนืดของของเหลว: ‑‑7. บทสรุปและขั้นตอนถัดไป
การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างปริมาตรคงที่และปริมาตรแปรผัน พร้อมด้วยคุณสมบัติเฉพาะของปั๊มเฟือง ใบพัด ลูกสูบ และปั๊มพิเศษ เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการออกแบบระบบไฮดรอลิกที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้
