สำหรับเครื่องจักรอุตสาหกรรม เครื่องยนต์ หรืออื่นๆ ที่มีการใช้งานระบบไฮดรอลิค ส่วนประกอบสำคัญที่ขาดไม่ได้ก็คือ ปั๊มไฮดรอลิค (Hydraulic Pumps) ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของการทำงานของระบบไฮดรอลิค ในการเปลี่ยนพลังงานภายในระบบนั่นเอง ซึ่งปั๊มไฮดรอลิคแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลักๆ ดังนี้
1. Gear pump: ปั๊มไฮดรอลิค แบบฟันเฟือง
เกียร์ปั๊มหรือปั๊มแบบไฮดรอลิคแบบฟันเฟือง เป็นปั๊มชนิดที่นิยมใช้กันมาก ด้วยจุดเด่นที่มีขนาดเล็กและเบา โครงสร้างไม่ซับซ้อน และดูแลรักษาง่าย โดยมีคุณสมบัติดังนี้
- สร้างแรงดันได้มากถึง 210 – 250 bar
- อัตราการไหลของปั๊มสูงประมาณ 1-200 ซีซี/รอบ
- จำนวนรอบของปั๊มประมาณ 600-4,000 รอบ/นาที
เกียร์ปั๊มจะแบ่งแยกย่อยได้อีก 2 ประเภท ดังนี้
- เกียร์ปั๊มแบบเฟืองใน (Internal Gear Pump) – คือปั๊มที่เกียร์จะขบกันอยู่ภายในตัว น้ำมันไฮดรอลิคจะถูกส่งเข้ามาข้างในโดยเติมช่องว่างภายในให้เต็ม แล้วเมื่อปั๊มเริ่มหมุน เฟืองและโรเตอร์จะเริ่มหมุนเพื่อผลักดันน้ำมันในจังหวะการอัด ทำให้มีความเร็วและอัตราการไหลสูงขึ้น
- เกียร์ปั๊มแบบเฟืองนอก (External Gear Pump) – คือเกียร์ปั๊มที่มีเกียร์สองตัว ฟันเฟืองของเกียร์ทั้งสองขบกันอยู่ มักนิยมใช้กันมากในโรงงานอุตสาหกรรม เพราะมีโครงสร้างที่ไม่ซับซ้อน ราคาถูก และบำรุงรักษาง่าย
2. Vane pumps: ปั๊มไฮดรอลิคแบบใบพัด
ปั๊มแบบใบพัดนั้น จะมีคุณสมบัติที่ดีกว่าแบบฟันเฟืองตรงที่ มีความเร็วรอบสูง เหมาะสำหรับงานที่ต้องการอัตราการไหลสูง แรงดันต่ำไปจนถึงขนาดปานกลาง โดยมีการทำงานคือ น้ำมันไฮดรอลิคถูกส่งเข้ามาทางช่อง In เข้ามาเติมช่องว่างจนเต็ม เมื่อปั๊มเริ่มหมุนตัว ใบพัดจะถูดสลัดออกมาสัมผัสกับตัวเรือน โดยแกนของใบพัดติดอยู่เยื้องกับจุดศูนย์กลางของตัวเรือน ซึ่งการเยื้องกันแบบนี้จะทำให้ช่องว่างระหว่างใบพัดแต่ละช่วงไม่เท่ากัน เมื่อถึงจังหวะดูด ช่องว่างระหว่างใบพัดจะถูกขยายออกจนมีช่องว่างมากที่สุด จากนั้นจังหวะอัดช่องว่างจะลดลง การทำงานของปั๊มใบพัดจึงไม่มีเสียงดังรบกวน
ปั๊มแบบใบพัด แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้
- ปั๊มใบพัดค่าคงที่ (Fix displacement Vane pumps) – อาศัยการทำงานของใบพัดในการกวาดน้ำมันในตัวเรือนปั้มเพื่อสร้างอัตราการไหลของปั๊ม
- ปั๊มใบพัดปรับค่าได้ (Variable Displacement Vane pumps) – ใช้ใบพัดในการกวาดน้ำมันเช่นกัน แต่สามารถปรับแรงดันและอัตราการไหลของปั๊มได้ โดยสามารถปรับแรงดันได้ที่ วาล์วจำกัดความดัน (Relief valve) และปรับอัตราการไหล โดยปรับสกรูเพื่อเปลี่ยนตำแหน่งการเยื้องศูนย์ของตัวเรือน เหมาะกับงานที่ต้องมีการกำหนดแรงดัน
3. Hydraulic Pumps แบบ Piston pumps: ปั๊มไฮดรอลิคแบบลูกสูบ
ปั๊มแบบลูกสูบ ปั๊มประเภทนี้นิยมใช้กันมาก เนื่องจากมีความทนทานสูง เลือกอัตราการไหลได้ และยังประหยัดการทำงาน เพราะสามารถลดการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าได้ถึง 50% เมื่อเทียบกับปั๊มชนิดอื่นๆ เหมาะสำหรับงานที่ต้องการแรงดันสูงพร้อมกับอัตราการไหลมาก โดยหลักการทำงานของปั๊มลูกสูบจะมีแผ่น swash plate ที่สามารถปรับอัตราการไหลได้โดยการเปลี่ยนมุมหรือความเอียงของแผ่น swash plate ไปดันลูกสูบได้ ปั๊มลูกสูบจึงนิยมใช้กันมากในระบบไฮดรอลิค
หลักการทำงานของปั๊มลูกสูบ คือ แผ่น swash plate จะอยู่ติดกับตัว Shaft ของปั๊ม และหมุนตามตัว Shaft ไปรอบๆ โดยที่แผ่นนี้จะมีสกรูให้ขันปรับความเอียงของแผ่นได้ ทำให้สามารถปรับอัตราการไหลได้ การทำงานเมื่อเพลทเริ่มหมุนจนส่วนสูงสุดของแผ่นไปเจอกับด้านล่างของลูกสูบ จะไปดันลูกสูบเข้าเป็นจังหวะอัด และเมื่อหมุนต่อไปจนแผ่นถึงส่วนที่ต่ำสัมผัสกับด้านล่างลูกสูบจะเป็นจังหวะดูด เกิดการทำงานอัดฉีดน้ำมันไฮดรอลิค
ได้ทราบถึงหลักการทำงานของปั๊มไฮดรอลิคแต่ละประเภทกันแล้ว ก็สามารถเลือกใช้งานได้ตามความเหมาะสม และอย่าลืมใช้น้ำมันไฮดรอลิคที่ดี มีคุณภาพ เพื่อยืดอายุการทำงานของปั๊มไฮดรอลิคไปได้อีกนาน