Механичен принцип на буталните помпи

Като класическо обемно устройство за пренос на течности, механичният принцип на буталните помпи се основава на синергията на прецизно-нагласени механизми за управление на движението и налягането. Основният работен механизъм на помпата разчита на възвратно-постъпателното движение на буталото в цилиндъра, а входящите и изходящите клапани са насочени към отваряне и затваряне, за да се реализира засмукването и изпускането на течността. Системата за предаване на мощността се състои от разпределителен вал, ролков тласкач и възстановяваща пружина, образуващи верига за механично движение със стриктни синхронизационни характеристики.

По отношение на структурния състав основният модул на буталната помпа се състои от прецизно-обработено бутално-втулково съединение, което обикновено се контролира на микронно ниво на хлабина, за да се гарантира, че буталото се плъзга свободно и поддържа високо-уплътнение под налягане. Разпределителният вал, като входяща мощност, има профил, който директно определя движението на буталото - секцията за повдигане на гърбицата съответства на хода нагоре на буталото, а секцията на основния кръг съответства на хода на връщане на пружината. Главата на буталото е машинно обработена със спирален жлеб под определен ъгъл и относителната позиция на тази структурна характеристика и връщащия отвор на втулката представлява ключов елемент при регулирането на обема на подаването на масло. Входните и изходните клапани са конусовидни-запечатани, за да осигурят навременно отваряне и затваряне на възвратните клапани посредством предварително натоварване на пружината на клапана, където входящият клапан се отваря в отговор на отрицателно налягане в камерата на помпата, а изходният клапан работи, когато камерата на помпата е под свръхналягане.

Работният цикъл започва с основния сегмент на гърбицата в контакт с ролката, по което време пружината на буталото избутва буталото надолу до долния ограничител. С движението на буталото обемът на помпената камера се увеличава, за да образува отрицателно налягане, когато горната част на буталото падне до отворено положение на входящия отвор, входящият клапан се отваря под диференциално налягане и течността навлиза в помпената камера през филтъра. На този етап движението на буталото се задвижва изцяло от опъна на пружината и неговата гранична позиция надолу е ограничена от диаметъра на основния кръг на гърбицата, образувайки фиксиран общ ход L. По това време диагоналният жлеб и отворът за връщане на маслото все още са свързани, за да се гарантира, че маслената верига с ниско{3}}налягане е безпрепятствена.

Когато гърбицата се завърти към повдигащата секция, профилът на гърбицата избутва ролковия тласкач, за да преодолее силата на пружината и да задвижи буталото нагоре. Първоначалната фаза нагоре е процесът на предварително-компресиране, преди входният отвор да бъде затворен, а камерата на помпата влиза в затворено състояние на компресия, след като горната част на буталото напълно покрие входния отвор. Тъй като буталото продължава да се движи нагоре, налягането в камерата на помпата се повишава рязко, когато налягането надхвърли предварителното натоварване на пружината на изходния клапан и съпротивлението на тръбопровода и сумата от изходния клапан се отваря, флуид под високо-налягане, пулверизиран от спрея на инжектора. В този процес началната точка на подаване на масло е строго заключена чрез механичното действие на буталото, за да покрие входния отвор за масло, което не се влияе от последващата настройка и гарантира точността на времето за впръскване.

Механизмът за регулиране на подаването на масло е въплътен в контрола на ефективния ход на компресия на буталото. Когато буталото се придвижи нагоре към ръба на спираловидната накланяща се плоча и отвора за връщане на маслото, маслото под високо налягане в камерата на помпата се източва в маслената камера с ниско налягане през аксиалния отвор на буталото и накланящата се плоча и спадът на налягането кара изпускателния клапан за масло да се затвори. Чрез завъртане на буталото за промяна на периферното положение на спиралния жлеб може да се регулира моментът на отваряне на отвора за връщане на маслото, като по този начин се променя ефективният ход на подаване на масло. Този уникален структурен дизайн прави възможно постигането на безстепенно регулиране на подавания обем на маслото чрез въртене на буталото само при условие за постоянен пълен ход на буталото. Началната точка на подаването на масло се поддържа постоянна по време на процеса на регулиране, а крайната точка се променя с позицията на наклонения жлеб, като по този начин се формира прецизен контролен режим на „фиксирана начална точка и регулируема крайна точка“.

Домашните серии бутални помпи (като тип A, тип B, тип P и т.н.) поддържат последователността на основния принцип и в същото време постигат разширяване на производителността чрез модулен дизайн. Всяка серия се основава на стандартизирания профил на гърбицата, хода на буталото и структурата на тялото на помпата и се адаптира към различните изисквания за мощност чрез промяна на диаметъра на буталото и оптимизиране на параметрите на спиралния канал. Вземайки типична помпа от тип A- като пример, тя приема интегрална структура на корпуса на помпата, а под-помпените модули са подредени един до друг по оста, а количеството подавано масло на всеки цилиндър се регулира синхронно чрез връзката на регулиращия зъбен пръстен. Регулиращото рамо в края на буталото се зацепва с втулката за контрол на обема на маслото и всички бутала могат да бъдат задвижвани да се въртят синхронно чрез завъртане на регулиращия лост, за да се осигури равномерно подаване на масло към множество цилиндри.

Механичната структура на този механизъм е да преобразува въртеливото движение в прецизно линейно възвратно-постъпателно движение и в същото време да използва геометричните характеристики на спиралния жлеб за постигане на контрол на прекъсване-на хода. Фазовата разлика между двата възвратни клапана е проектирана да осигури еднопосочно подаване на течност: входящият клапан се отваря, за да попълни течността, докато буталото се движи надолу, а изходящият клапан се отваря, за да създаде налягане, докато се движи нагоре. Характеристиката на постепенно повдигане на профила на гърбицата позволява скоростта на движение на буталото да се променя непрекъснато, осигурявайки бързо повишаване на налягането в началото на подаването на масло, като същевременно се избягва механичен удар. Въз основа на запазване на класическата механична структура, модерните бутални помпи се задвижват интелигентно от електронния контролен блок към регулиращия механизъм, комбинирайки механична прецизност с гъвкавост на електронното управление, което насърчава развитието на технологията на буталните помпи в посока на високо налягане и интелигентност.