У гідравлічних енергетичних системах радіально-поршневі насоси та аксіально-поршневі насоси – це дві основні технології, що займають різні сфери застосування з унікальною структурною конструкцією та експлуатаційними характеристиками. Хоча обидві реалізують перетворення енергії тиску рідини за допомогою зворотно-поступального руху поршня, існують суттєві відмінності в їхній внутрішній структурі, робочих характеристиках та застосовних сценаріях.
Основні конструктивні відмінності: «радіальне» та «паралельне» розташування поршнів
1. Гідравлічний радіально-поршневий насоспоршні розподілені радіально
Конструктивні особливості: Поршні розташовані у формі зірки вздовж радіального напрямку приводного вала (подібно до спиць колеса), перпендикулярно до головного валу.
Принцип роботи: Поршень знаходиться близько до ексцентрикового кулачкового кільця (кулачкового кільця) під дією відцентрової сили або механічного поштовху. Під час обертання ротора поршень здійснює зворотно-поступальний рух у радіальному отворі, завершуючи процес всмоктування та створення тиску оливи.
Основні компоненти: ексцентрикове кулачкове кільце, циліндр ротора, розподільний вал.
2. Гідравлічний аксіально-поршневий насос: поршень розташований паралельно до головного валу
Конструктивні особливості: Поршень розташований паралельно приводному валу та рівномірно розподілений в обертовому циліндрі.
Принцип роботи: Плунжер здійснює зворотно-поступальний рух завдяки куту нахилу похилої шайби або вигнутій осі. Чим більший кут похилої шайби, тим довший хід плунжера та тим більший вихідний потік.
Основні компоненти: похилий диск/вигнута вісь, обертовий циліндр, розподільна пластина.
Візуальне порівняння:
Радіальний насос: Конструкція більш «міцна», підходить для надвисокого тиску, але об'єм більший.
Осьовий насос: конструкція більш «компактна», підходить для високої швидкості, змінного керування та має вищу щільність потужності.
Порівняння продуктивності: тиск, ефективність, термін служби та шум
1. Тиск
Радіально-поршневий насос: призначений для надвисокого тиску (понад 600-1000 бар), такого як гідравлічні преси, глибоководне обладнання та інші екстремальні умови роботи.
Аксіально-поршневий насосОсновний діапазон тиску становить 200-450 бар, а деякі моделі високого класу можуть досягати 600 бар, що підходить для будівельної техніки, машин для лиття під тиском тощо.
Висновок: Якщо тиск у системі перевищує 500 бар, радіальний насос є єдиним вибором; якщо він нижче 400 бар, осьовий насос є більш економічно вигідним.
2. Стабільність потоку та шум
Радіальний насос: менше плунжерів (зазвичай 5-7), більша пульсація потоку, вищий рівень шуму (понад 80 дБ).
Осьовий насос: більше плунжерів (7-9 або більше), плавніший вихідний потік, нижчий рівень шуму (70-75 дБ).
Вплив застосування: Осьові насоси є кращими для сценаріїв, чутливих до шуму (таких як медичне обладнання та прецизійні верстати).
3. Ефективність та керування змінними
Радіальний насос:
Високий механічний ККД (92%+), але складне регулювання змінних, регулювання ексцентриситету кулачка, повільна реакція.
Підходить для фіксованого об'єму або умов низької швидкості та високого тиску.
Осьовий насос:
Високий об'ємний ККД (95%+), гнучке змінне керування (шляхом регулювання кута похилої шайби) та швидка реакція.
Підходить для регулювання швидкості зі змінною частотою та енергозберігаючих систем (таких як екскаватори та системи змінного кроку вітрової енергії).
4. Термін служби та технічне обслуговування
Радіальний насос: проста конструкція, висока стійкість до забруднення, підходить для суворих умов (наприклад, гірничодобувне обладнання).
Осьовий насос: пара похилої шайби та плунжера має високі вимоги до чистоти оливи та потребує тонкої фільтрації (NAS 1638 клас 6 або вище).
Порівняння типових сценаріїв застосування
1. Основне поле бою радіально-поршневих насосів
Гідравлічна система надвисокого тиску:
Формування металу (гідравлічний прес, ковальський прес)
Глибоководне обладнання (гідравлічна сила ROV)
Військова промисловість (гідравлічна система підводних човнів)
Екстремальні умови:
Гірничодобувне обладнання (стійкість до забруднення, ударостійкість)
Буріння нафтових свердловин (високотискний буровий насос)
2. Домінуюча галузь аксіально-поршневих насосів
Мобільне гідравлічне обладнання:
Будівельна техніка (екскаватор, навантажувач)
Сільськогосподарська техніка (зернозбиральний комбайн)
Промислова автоматизація:
Машина для лиття під тиском, машина для лиття під тиском
Система змінного кроку вітрової енергії
Аерокосмічна галузь:
Гідравлічна система шасі літака
Тенденції ринку та напрямки майбутнього розвитку
1. Технологічні прориви осьових насосів
Вищий тиск: Деякі виробники (такі як Bosch Rexroth та Parker Hannifin) випустили осьові насоси з тиском 600 бар, щоб кинути виклик традиційним перевагам радіальних насосів.
Інтелектуальне керування: інтегровані датчики для регулювання потоку та тиску в режимі реального часу (гідравлічна система Інтернету речей).
2. Незамінність радіальних насосів
На ринку насосів, що працюють під тиском понад 1000 бар, досі домінують радіальні насоси, такі як насоси для водяного різання надвисокого тиску та спеціальне металургійне обладнання.
Матеріальний прогрес: керамічні плунжери та оболонки, посилені вуглецевим волокном, збільшують термін служби.
3. Вимоги щодо захисту довкілля та енергоефективності стимулюють інновації
Осьові насоси більше відповідають потребам енергозбереження в рамках мети «подвійного вуглецю» завдяки своїм високоефективним змінним характеристикам.
Радіальні насоси знайшли нові точки зростання у відновлюваній енергетиці (таких як гідравлічні системи виробництва енергії припливів і відпливів).
Радіально-поршневі насоси та аксіально-поршневі насоси представляють дві філософії гідравлічної технології:
Радіальні насоси – це «потужні гравці», розроблені для сценаріїв надвисокого тиску та високої надійності;
Осьові насоси – це «універсальні гравці» з кращою ефективністю, керованістю та компактністю.
Якщо у вас є якісь потреби, зверніться до виробника гідравліки Poocca.
Час публікації: 10 червня 2025 р.
