A bomba de pistão radial é um componente de potência hidráulica baseado em uma estrutura de arranjo radial. Seu design central permite o transporte de óleo em alta-pressão por meio do movimento radial do pistão. Esta bomba é composta principalmente por um estator, um rotor, um conjunto de êmbolo e um eixo de distribuição. Sua característica estrutural é que os êmbolos são distribuídos uniformemente ao longo da direção circunferencial do rotor. Eles não apenas realizam movimento circular com o rotor, mas também completam movimento linear alternativo nos orifícios radiais do rotor. Esse modo de movimento exclusivo permite obter controle de fluxo por meio do ajuste de excentricidade, demonstrando vantagens significativas sob condições de trabalho de alta-pressão e alto-fluxo.
Na composição estrutural específica, o layout excêntrico do estator e do rotor é o elemento central do projeto. O eixo distribuidor, como parte fixa que passa pelo centro do rotor, é ao mesmo tempo um canal de distribuição de óleo hidráulico e uma função de suporte à rotação do rotor. O êmbolo geralmente é feito de liga de aço-resistente ao desgaste e a cabeça é projetada como uma estrutura esférica ou de rolo para reduzir a perda por atrito com a parede interna do estator. A excentricidade do estator pode ser ajustada dinamicamente por servomecanismo hidráulico ou dispositivo de ajuste mecânico, e a faixa de excentricidade pode variar de 0 a 15 mm, correspondendo à relação de ajuste de deslocamento de 1:4 ou mais, que é uma característica estrutural que o torna com capacidade variável flexível.
No princípio de funcionamento, quando o eixo de transmissão aciona o rotor para girar no sentido anti-horário, o êmbolo na metade inferior do rotor se estende para fora sob a ação da força centrífuga ou da força auxiliar da mola e mantém contato com a parede interna do estator. À medida que o rotor gira, o volume da cavidade de vedação na parte inferior do êmbolo se expande gradualmente na área de sucção, formando uma pressão negativa, e o óleo é sugado do tanque de óleo através da janela de sucção no fluxo-eixo correspondente; quando o êmbolo é girado para a metade superior da circunferência, a parede interna do estator força o êmbolo a retrair para dentro, e o volume da cavidade de vedação diminui, e o óleo de alta-pressão é emitido através da janela de pressão do eixo-correspondente ao fluxo. Neste processo, o tamanho da distância excêntrica e determina diretamente o comprimento do curso do êmbolo, que por sua vez controla o deslocamento de -volta única. As modernas bombas de pistão radial do tipo{7}}variável possuem controle proporcional eletro{8}}hidráulico, que pode ajustar a excentricidade em tempo real por meio de sinais externos, e o tempo de resposta pode ser reduzido para menos de 50 milissegundos.
As vantagens de desempenho da bomba são destacadas pela sua alta tolerância à pressão e confiabilidade estrutural. O layout radial simétrico torna a força mais equilibrada e, com o invólucro de fundição integral, pode suportar uma pressão de trabalho contínua de mais de 40MPa e um pico de pressão instantâneo de até 60MPa. O projeto de suporte radial do conjunto do êmbolo reduz bastante a influência da força lateral e, com o sistema de lubrificação forçada, ainda pode manter uma operação estável mesmo em altas velocidades de até 2.000 r/min. O design exclusivo do canal de óleo faz com que a bomba tenha excelente capacidade anti-poluição, que pode se adaptar aos requisitos de limpeza de óleo da classe NAS 10 ou inferior, especialmente adequada para metalurgia, navios e outros ambientes industriais agressivos.
Na evolução tecnológica, a nova bomba de pistão radial fez avanços em materiais e processos. A combinação do êmbolo revestido-de cerâmica e do revestimento do estator composto de polímero reduz o coeficiente de atrito para menos de 0,02 e melhora a eficiência mecânica para mais de 92%. A integração do sistema de monitoramento inteligente é um destaque. Ao incorporar sensores de pressão e sondas de vibração, podem ser realizadas funções avançadas, como compensação automática da folga axial e aviso antecipado do estado de desgaste, estendendo o ciclo de manutenção para 8.000 horas de trabalho. Alguns modelos-de última geração também são equipados com um sistema de controle de equilíbrio térmico, que ajusta o fluxo de resfriamento por meio do feedback da temperatura do óleo para garantir uma operação estável na faixa de temperatura ambiente de -30 graus a 90 graus .
Em termos de aplicações, as bombas de pistão radial ocupam uma posição insubstituível em cenários industriais específicos devido às suas características de alta-pressão e alto{1}}vazão. Na indústria metalúrgica, é utilizado no sistema de vibração do cristalizador da máquina de lingotamento contínuo, que pode fornecer uma força de excitação contínua superior a 2.000kN; no campo marítimo, é utilizado como fonte de energia do leme, e a vazão de uma única bomba pode chegar a mais de 500L/min; no equipamento de hidrojateamento de ultra-alta-pressão, as múltiplas bombas em programa paralelo podem produzir uma pressão extrema de 420MPa. Em comparação com a bomba de pistão axial, é mais adequada para o arranjo do espaço, não é sensível, mas requer ocasiões de saída de pressão extrema, como máquinas de mineração, sistema de pilar hidráulico, máquina de teste de pressão em grande-escala.
Com o desenvolvimento de equipamentos industriais na direção de alta pressão e inteligência, as bombas de pistão radial estão passando por inovações tecnológicas. A introdução de conceitos de design modular para que a mesma série de corpo de bomba possa atingir mais de 75% das peças da taxa comum; a aplicação da tecnologia digital twin por meio do protótipo virtual para acelerar a iteração do produto. No futuro, esse tipo de bomba desempenhará um papel mais importante em equipamentos-de águas profundas, sistemas de atuação aeroespaciais e outros campos-de ponta, e continuará a promover a tecnologia de transmissão hidráulica para níveis de pressão mais elevados, avanços na direção de controle mais inteligentes.
