Část pátá: Lopatková čerpadla a cykloidní čerpadla: Konstrukční charakteristiky, faktory účinnosti a vhodné provozní podmínky
Mezi hlavními typy hydraulických čerpadel, přestože lamelová čerpadla a cykloidní čerpadla nejsou tak široce používána jako zubová čerpadla a pístová čerpadla, jejich jedinečné konstrukční vlastnosti poskytují nenahraditelné výhody ve specifických provozních podmínkách. Obě patří do kategorie objemových čerpadel, přesto se jejich principy činnosti, konstrukční řešení a vhodné aplikace výrazně liší; Přesné pochopení jejich charakteristik může poskytnout komplexnější základ pro výběr hydraulických systémů.
Základní struktura lopatkového čerpadla se skládá z rotoru, pravoúhlých lopatek a skříně a je k dispozici v konfiguraci s pevným -výtlakem i proměnným- výtlakem. Jeho pracovní princip se opírá o vratný posuvný pohyb lopatek uvnitř štěrbin rotoru: rotor se otáčí uvnitř pouzdra, přičemž středy rotoru a pouzdra jsou od sebe navzájem posunuty, aby vytvořily excentrickou strukturu; lopatky mohou volně klouzat v štěrbinách rotoru, vytvářet těsnění na všech okrajích a tím vytvářet utěsněné lopatkové komory. Když se lopatky pohybují směrem ke vstupu, objem lopatkové komory se rozšiřuje a vytváří vakuum, které nasává tekutinu; jak se rotor otáčí, objem lopatkové komory se smršťuje, vytlačuje tekutinu skrz výstup, čímž je dokončen čerpací cyklus.
Provozní účinnost lamelových čerpadel je významně ovlivněna viskozitou kapaliny: za podmínek zahrnujících kapaliny s nízkou viskozitou (jako je voda nebo benzín) mohou lamely hladce klouzat po štěrbinách a dosahovat tak optimální účinnosti; vzhledem k tomu, že za podmínek zahrnujících kapaliny s vysokou{1}}viskitou brzdí odpor kapaliny klouzání lopatek, což vede ke snížení účinnosti a potenciálně ovlivňuje normální provoz čerpadla. Vzhledem k této charakteristice se lamelová čerpadla používají především v aplikacích pro dopravu paliva, jako jsou stanice pro nakládání a vykládání paliva a ve vozidlech pro přepravu paliva, kde jsou vhodná pro požadavky kapalin s nízkou-viskózou.
Název „epicykloidní čerpadlo“ je odvozen od struktury „generujícího rotoru“, jehož jádro se skládá z vnitřního rotoru a vnějšího rotoru. Jeho konstrukce se opírá o přesné matematické výpočty: vnitřní rotor má N zubů (N > 2), zatímco vnější rotor musí mít N + 1 zubů (o jeden více než vnitřní rotor). Tento profil zubů zajišťuje integritu těsnění a stabilní objemové změny při záběru rotorů. Cykloidní čerpadla jsou objemová čerpadla, která spoléhají na záběrovou rotaci vnitřního a vnějšího rotoru, aby vytvořila expanzi a kontrakci výtlačných komor, čímž se dosáhlo příjmu a výtlaku tekutiny.
Hlavními výhodami cykloidních čerpadel jsou jejich kompaktní konstrukce, hladký provoz, nízká hladina hluku a malé rozměry, díky čemuž jsou vhodná pro instalaci do hydraulických systémů s omezeným prostorem. Jsou primárně vhodné pro malé a střední-hydraulické systémy, zejména pro zařízení, kde je vyžadována vysoká stabilita průtoku a omezený prostor. Poskytují stabilní průtok do systému a zároveň snižují provozní hluk a zlepšují provozní zkušenosti zařízení.
Klíčem k výběru mezi lopatkovými čerpadly a cykloidními čerpadly je přizpůsobení viskozity kapaliny provozním požadavkům: pro dopravu kapalin s nízkou -viskozitou a paliv{1}} související aplikace jsou preferovanou volbou lamelová čerpadla; pro aplikace se středním-až{3}}nízkým výkonem, kde je omezený prostor a je vyžadována vysoká stabilita, lze zvolit cykloidní čerpadla. Vhodnou aplikací obou typů lze dále optimalizovat výkon hydraulických systémů a snížit provozní náklady.
