در کاربردهای مختلف و صنعت جهت انتقال نیرو از یک قطعه به قطعه دیگر از وسیله ای مکانیکی به نام شفت استفاده می شود و جزو مهمترین قطعات پمپ است که به آن محور پمپ نیز گفته می شود. پمپ آب خانگی از جمله پمپ هایی است که در آن شفت بکار رفته عمل انتقال نیرو از الکتروموتور به پروانه و در نهایت به آب را انجام می دهد اما این فقط تنها ویزگی و کاربرد آن نیست. در این مقاله به انواع شفت پمپ، کاربردها، جنس و پارامترهای انتخاب آنها پرداخته خواهد شد. با این مقاله کالاصنعتی همراه باشید.
شفت پمپ آب چیست؟
شفت در واقع میله ای است که در ماشین آلات و تجهیزات مکانیکی مختلفی در صنعت و سایر کاربردها مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از تجهیزات مکانیکی دارای شفت، پمپ آب است. شفت پمپ آب میله استوانه ای با سطح مقطعی دایره ای شکل بوده که وظیفه انتقال نیرو و گشتاور از الکتروموتور به سیال را برعهده دارد. شفت پمپ در انواع مختلف و با قطرهای در سایزهای گوناگون طراحی و ساخته می شوند. به دلیل اینکه جهت انتقال نیرو از موتور پمپ به سایر اجزای آن نیاز به یاتاقان یا بلبرینگ بوده و شفت در داخل یاتاقان به گردش در می آید، لازم است جهت عملکرد صحیح شفت، سطح آن کاملا صاف و صیقلی باشد، به همین منظور روش ساخت شفت مهم بوده و باید بصورت دقیق ساخته شوند.
نحوه عملکرد شفت پمپ آب
در اکثر پمپ ها و بطور خاص پمپ آب خانگی منبع قدرت یک موتور الکتریکی به نام الکتروموتور است. الکتروموتور دارای یک روتور بوده که انرژی الکتریکی را به انرژی حرکتی تبدیل می کند. عملکرد شفت پمپ آب بدین گونه است که شفت پمپ با روتور الکتروموتور کوپل شده و توسط یاتاقان می تواند آزادانه به چرخش در آید. با توجه به اینکه پروانه پمپ به شفت متصل بوده و بصورت یکپارچه هستند با چرخش شفت، پروانه نیز می چرخد و انرژی حرکتی را به سیال داخل محفظه پمپ منتقل و باعث به جریان انداختن سیال می شود.
انواع شفت پمپ
شفت ها انواع مختلف و با قطر های زیادی توسط سازندگان طراحی و ساخته می شوند. شفت را بر اساس دو نوع می توان تقسیم بندی کرد، یک مورد بر اساس ساختار و دیگری بر اساس جنس آن.
انواع شفت پمپ از لحاظ ساختار
شفت پمپ از لحاظ ساختار و شکل ظاهری به دو نوع شفت توپر و شفت توخالی تقسیم می شود.
شفت توپر
شفت توپر (Solid shaft) همانطور که از نامش پیداست دارای ساختاری توپر است به همین دلیل دارای مقاومت و استحکام بیشتری است، اما این استحکام به بهای سنگین تر شدن آنها نیز است. ساخت این نوع شفت ها با توجه به ساختاری که دارند راحت تر بوده و البته به دلیل استفاده کردن مواد و فلزات بیشتر در ساخت آنها هزینه ماده بیشتری دارند. در پمپ سانتریفیوژ عموما از شفت توپر استفاده می شود.
شفت توخالی
شفت توخالی (Hollow shaft) نیز از نامش پیداست که میله ای توخالی است. شفت توخالی قابلیت انتقال گشتاور بیشتری نسبت به شفت توپر است به این دلیل که میزان اینرسی شفت توخالی کمتر بوده و میزان نیرو نسبت به وزن بیشتری انتقال می دهد. این نوع شفت علی رغم اینکه به دلیل توخالی بودن هزینه مواد کمتری دارند اما طراحی و ساخت پیچیده تری دارند و به همین علت هزینه بالاتری دارند.
انواع شفت پمپ از لحاظ جنس
شفت های پمپ آب با توجه به کاربری های مختلف از جنس های گوناگونی ساخته می شوند. این جنس ها معمولا فولاد و آلیاژهای آن است و در بعضی انواع دیگر از کروم به عنوان لایه روکشی استفاده می شود.
شفت فولادی
شفت فولادی خود می تواند از آلیاژهای مختلف فولاد ساخته شود. فولاد مقاومت بالایی دارد و استفاده از فولاد ضدزنگ سری 304 و 316 در برابر محیط های اسیدی، بازی و خورنده مقاوم بوده و در پمپ هایی که سیالات حاوی مواد گفته شده را پمپاژ می کنند مثل پمپ ضد اسید، استفاده از این نوع آلیاژهای فولاد مناسب است. همچنین آلیاژهای دیگری از فولاد مانند فولاد کربنی و فولاد آلومینیومی نیز وجود دارند که در محیط های دیگری مانند محیط های شور می توانند بکار روند.
شفت هارد
شفت هارد معمولا از جنس های فولاد CK45 یا C45 ساخته می شوند که طی عملیات حرارتی سخت کاری شده اند. شفت هارد نسبت به شفت هارد کروم که در ادامه معرفی خواهد شد دقت سطح پایین تری دارد و به همین دلیل ارزان تر نیز هستند.
شفت هارد کروم
شفت هارد کروم همانند شفت هارد دارای مغزی فولاد CK45 یا C45 است که با لایه ای از کروم پوشش داده شده است. پوشش کروم روی فولاد مقاومت شفت در برابر ساییدگی، خورندگی و زنگ زدگی را افزایش می دهد. هر چقدر ضخامت لایه کروم بیشتر باشد مقاومت شفت نیز بیشتر خواهد شد.
کاربرد شفت پمپ
همانطور که قبلا بیان شد شفت به منظور انتقال قدرت از یک جز به جز دیگری بکار می رود. کاربرد اصلی شفت پمپ در کوپله کردن محور الکتروموتور با پمپ و انتقال نیرو و گشتاور از الکتروموتور به پروانه و در نهایت سیال داخل پمپ است. از دیگر کاربردهای شفت پمپ می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- گیربکس های مورد استفاده در خودرو به منظور انتقال نیرو و گشتاور از موتور به چرخ ها
- گیربکس صنعتی
- صنایع کاغذ سازی
- راه آهن و لوکوموتیوها
- ساعت سازی
- جرثقیل و بالابرها
- انواع وسایل نقلیه
- و بطور کلی در هر کاربردی که نیاز به انتقال قدرت و گشتاور از منبع نیرو به تجهیز هدف است.
پارامترهای انتخاب شفت
به منظور انتخاب شفت پمپ چند فاکتور بایستی مدنظر قرار گیرد و این پارامترها در انتخاب آن تاثیرگذار است. از جمله عوامل موثر در انتخاب شفت پمپ می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- نوع محیط سیال از لحاظ سمی، بازی یا خورنده بودن
- نیرو و گشتاور مورد نیاز
- وزن قابل تحمل تجهیزات
- نوع کاربرد پمپ
جمع بندی
شفت از اجزای بسیار مهم در تجهیزات مکانیکی به خصوص در پمپ است. در این مقاله به معرفی شفت پمپ و نحوه کارکرد آن در پمپ و وظیفه ای که برعهده دارد پرداخته شد. همچنین انواع شفت چه از لحاظ ساختار و شکل که شامل شفت توپر و شفت توخالی است و چه از لحاظ جنس که عموما از فولاد با آلیاژهای مختلف ساخته می شوند و ویژگی های هر یک توضیح داده شد. در انتها نیز کاربردهای فراوان شفت در صنعت و پارامترهای موثر در انتخاب آن ارائه شد. با وجود اینکه شفت پمپ قطعه ای است که بصورت پکیج با سایر قطعات پمپ به فروش می رسد اما با این حال جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره نوع و جنس شفت بکار رفته در پمپ مدنظر خود و همچنین اطلاع از قیمت پمپ می توانید از کارشناسان خبره کالاصنعتی راهنمایی های لازم را بگیرید.