Mekanisk prinsipp for stempelpumper

Som en klassisk volumetrisk væskeoverføringsenhet er det mekaniske prinsippet til stempelpumper basert på synergien mellom presisjons-tilpassede bevegelses- og trykkkontrollmekanismer. Pumpens kjernearbeidsmekanisme er avhengig av frem- og tilbakegående bevegelse av stemplet i sylinderen, og innløps- og utløpsventilene er rettet mot å åpne og lukke for å realisere suging og utslipp av væsken. Kraftoverføringssystemet består av kamaksel, rulleventil og tilbakestillingsfjær, og danner en mekanisk bevegelseskjede med strenge timingegenskaper.

Når det gjelder strukturell sammensetning, består kjerneenheten til stempelpumpen av en presisjons-maskinbearbeidet stempel-muffekobling, som vanligvis kontrolleres på mikronnivået for klaring for å sikre at stempelet glir fritt og opprettholder en høy-tetning. Kamakselen, som kraftinngang, har en profil som direkte bestemmer stempelbevegelsen - kamløftseksjonen tilsvarer det oppadgående slaget til stempelet, og basissirkelseksjonen tilsvarer fjærreturslaget. Stempelhodet er maskinert med et spiralformet spor i en bestemt vinkel, og den relative plasseringen av denne strukturelle funksjonen og returhullet til hylsen utgjør et nøkkelelement i justeringen av oljetilførselsvolumet. Innløps- og utløpsventilene er avsmalnende-forseglet for å sikre rettidig åpning og lukking av tilbakeslagsventilene ved hjelp av ventilfjærforspenning, der innløpsventilen åpner som svar på undertrykk i pumpekammeret, og utløpsventilen fungerer når pumpekammeret er overtrykksatt.

Arbeidssyklusen starter med kambasesegmentet i kontakt med valsen, på hvilket tidspunkt stempelfjæren skyver stempelet ned til det nedre stoppet. Med stempelbevegelsen øker pumpekammervolumet for å danne et negativt trykk, når toppen av stempelet faller til den åpne posisjonen til innløpshullet, åpner innløpsventilen under differensialtrykk, og væsken kommer inn i pumpekammeret gjennom filteret. På dette stadiet er stempelbevegelsen fullstendig drevet av fjærspenningen, og dens nedadgående grenseposisjon begrenses av diameteren til kambasesirkelen, og danner et fast totalt slag L. På dette tidspunktet er diagonalsporet og oljereturhullet fortsatt koblet til for å sikre at oljekretsen med lavt-trykk er uhindret.

Når kammen roterer til løfteseksjonen, skyver kamprofilen rulleventilen for å overvinne fjærkraften og drive stempelet oppover. Den første oppadgående fasen er for-kompresjonsprosessen før innløpshullet lukkes, og pumpekammeret går inn i en lukket kompresjonstilstand etter at toppen av stempelet dekker innløpshullet helt. Når stempelet fortsetter å bevege seg oppover, øker pumpekammertrykket kraftig, når trykket overstiger utløpsventilens fjærforspenning og rørledningsmotstand og summen av utløpsventilen åpner, høytrykksvæske forstøves av injektorsprayen. I denne prosessen er startpunktet for oljetilførsel strengt låst av den mekaniske virkningen av stempelet for å dekke oljeinnløpshullet, som ikke påvirkes av den påfølgende justeringen og sikrer nøyaktigheten av injeksjonstimingen.

Justeringsmekanismen for oljetilførsel er nedfelt i kontrollen av det effektive kompresjonsslaget til stempelet. Når stempelet beveger seg opp til kanten av den spiralformede swash-platen og oljereturhullet, dreneres høytrykksoljen i pumpekammeret inn i lavtrykksoljekammeret gjennom den aksiale åpningen til stempelet og swash-platen, og trykkfallet får oljeutløpsventilen til å stenge. Ved å rotere stempelet for å endre omkretsposisjonen til spiralsporet, kan åpningsmomentet til oljereturhullet justeres, og dermed endre det effektive oljetilførselsslaget. Denne unike strukturelle designen gjør det mulig å oppnå trinnløs justering av oljetilførselsvolumet ved å rotere stempelet kun under forutsetning av konstant total stempelslag. Utgangspunktet for oljetilførselen holdes konstant under justeringsprosessen, og endepunktet endres med posisjonen til det skrånende sporet, og danner dermed en presis kontrollmodus av 'fast startpunkt og justerbart endepunkt'.

Innenlandske seriestempelpumper (som A-type, B-type, P-type, etc.) opprettholder konsistensen til det grunnleggende prinsippet, og oppnår samtidig ytelsesøkning gjennom modulær design. Hver serie er basert på den standardiserte kamprofilen, stempelslag og pumpekroppsstruktur, og tilpasser seg ulike kraftkrav ved å endre stempeldiameteren og optimalisere spiralsporparametrene. Ved å ta en typisk A-pumpe som eksempel, tar den i bruk en integrert pumpekroppsstruktur, og under-pumpeenhetene er arrangert side ved side langs aksen, og oljetilførselsmengden til hver sylinder justeres synkront gjennom koblingen til justeringsgirringen. Justeringsarmen på enden av stemplet griper inn i oljevolumkontrollhylsen, og alle stemplene kan drives til å rotere synkront ved å dreie justeringsspaken for å sikre jevn oljetilførsel til flere sylindre.

Den mekaniske strukturen til denne mekanismen er å konvertere den roterende bevegelsen til en presis lineær frem- og tilbakegående bevegelse, og samtidig bruke de geometriske egenskapene til spiralsporet for å oppnå kontrollen av slagavskjæringen-. Faseforskjellen mellom de to tilbakeslagsventilene er utformet for å sikre enveis væsketilførsel: innløpsventilen åpnes for å fylle på væske når stempelet beveger seg ned, og utløpsventilen åpnes for å bygge trykk når den beveger seg opp. Den gradvise løftekarakteristikken til kamprofilen gjør at hastigheten på stempelbevegelsen kan varieres kontinuerlig, noe som sikrer rask trykksetting ved begynnelsen av oljetilførselen samtidig som man unngår mekaniske støt. På grunnlag av å beholde den klassiske mekaniske strukturen, drives moderne stempelpumper intelligent av den elektroniske kontrollenheten til reguleringsmekanismen, og kombinerer mekanisk presisjon med elektronisk kontrollfleksibilitet, noe som fremmer utviklingen av stempelpumpeteknologi i retning av høyt trykk og intelligens.