کوپلینگ پمپ چیست؟

پمپ‌ها قطعاتی صنعتی هستند که در صنایع مختلف مورد بهره‌گیری واقع می‌شوند. این دسته از وسایل دارای کاربردهایی گوناگون بوده و انواع متفاوتی نیز دارند. این پمپ‌های گریز از مرکز به جز پمپ‌هایی که شافت موتور و دستگاه در آنان یکی است، به الکترو موتور متحرک از طریق کوپلینگ متصل می‌شوند. این قطعات حرکات گردشی الکتروموتور را به شافت پمپ منتقل می‌کنند و سبب چرخش شفت و پروانه می‌شوند. البته که پیش از اتصال کوپلینگ باید از هم محور بودن شفت و الکتروموتور مطمئن شد. ما قصد داریم تا در این مقاله به کوپلینگ پمپ بپردازیم و اطلاعاتی درباره این قطعه را ارائه کنیم. با ما همراه باشید.

کوپلینگ چیست؟

کوپلینگ‌ها وسایلی مکانیکی بوده که دو شافت دوار را جهت منتقل کردن نیرو و گشتاور، به یکدیگر متصل می‌کنند. در این نوع اتصال، امکان آن وجود دارد که خطاهایی در محور و راستای شفت ایجاد شود. وظیفه اصلی کوپلینگ این است که دو محور دوار را مجاز کند تا با داشتن درجاتی از ناهماهنگی در دو شفت و جذب این خطاها، گردش را به طور پیوسته ادامه داده و انتقال گشتاور و نیرو را فراهم آورد.
به طور کلی، تولید تجهیزی که از یک شفت با قطر ثابت جهت انتقال قدرت بهره‌ می‌گیرد، هزینه بسیار بالایی خواهد داشت؛ از همین رو، از کوپلینگ جهت اتصال دو شفت، گرچه با وجود تعدادی خطا، استفاده می‌شود. از طرف دیگر، شما تجسم کنید که محرک اصلی و شفت موتور مستقیماً به متحرک متصل شده باشد؛ در این شرایط، در صورت خرابی یا سایش شافت محرک، مجبور به عوض کردن موتور یا کل شفت خواهیم بود؛ این حالت هزینه بالا‌تری را به ما تحمیل خواهد کرد و طبیعتاً هزینه نگه‌داری بیشتری نیز خواهد برد.
به همین جهت، نصب و بکار بردن کوپلینگ در مجموعه ماشین آلات سبب کاهش زمان نگهداری و هزینه‌های نگهداری می‌گردد. شایان ذکر‌ است که کوپلینگ‌ها اجازه جدا شدن شافت‌ها را نیز در حین دوران ناشی از نیروی گریز از مرکز نمی‌دهند. با این وجود، نوعی کوپلینگ‌های محدود کننده گشتاور هستند که در صورت تجاوز از حد گشتاور لغزیده و جدا می‌شوند.

وظایف کوپلینگ به زبان ساده

حال که با تعریفی از کوپلینگ آشنا شدید، ممکن است با خود بگویید که اصلاً چرا باید از کوپلینگ بهره برد؟ پاسخ این سوال را در ادامه بررسی می‌کنیم:

•  جهت متصل کردن دو ماشین گوناگون، برای اتصال محورهای تولید شده از واحدهای جداگانه؛ مانند موتور و ژنراتور.
•  جهت منتقل کردن نیرو از یک محور محرک به محور محرک دیگر، می‌توانید دو شفت را با کوپلینگ به هم وصل کنید؛ حتی در شرایطی که قطر شفت‌ها متفاوت باشند.
• کوپلینگ گرمای محرک را به سمت محرک انتقال نمی‌دهد
• این قطعه ضربه و ارتعاش موجب شده از انتقال را جذب کرده که این امر به محافظت از اجزای اطراف کمک بالایی می‌کند.
•  کوپلینگ مورد استفاده قرار می‌گیرد تا ناهماهنگی محورها را کاهش دهد
•  مورد استفاده برای ایجاد انعطاف مکانیکی
•  بهره‌گیری جهت کاهش اثر شوک تجهیزات
•  مورد استفاده به عنوان یک محافظ در برابر اضافه بار

انواع اهداف کوپلینگ

به طور‌ کلی، اهداف استفاده از کوپلینگ، آن است که بتوان چندین عملکرد گوناگون را به طور همزمان در یک ماشین انجام داد. همچنین می‌توانیم انتقال نیرو و قدرت‌ از یک شافت محرک به محور شافت محرک دیگر، جذب شوک و ارتعاشات، جذب تمامی خطاهای ناهمراستایی محورها، انتقال حرارت و قطع جریان گرما را از مهم‌ترین اهداف کوپلینگ پمپ معرفی نمود.

انتقال نیرو و قدرت

اصلی‌ترین هدف ما از بهره‌گیری از کوپلینگ، انتقال نیرو و گشتاور می‌باشد. مثلاً یک کوپلینگ که موتوری را به یک پمپ وصل می‌کند؛ اگر قطرهای شفت محرک و متحرک متفاوت باشد نیز همچنان انتقال نیرو و گشتاور بدون خطا امکان پذیر خواهد بود. چنانچه از یک شفت طویل در طراحی دستگاه بهره‌گیری شده باشد، مراحل مونتاژ و حمل و نقل اجزا بسیار سخت خواهد شد؛ و چنانچه نیاز به سرویس باشد، ممکن است که منجر به تعویض کل موتور گردد.

جذب شوک و ارتعاشات

زمانی که موتور به عنوان یک عضو محرک می‌گردد، لرزش، ضربه و ارتعاشاتی تولید می‌شود که به باقی اجزا دستگاه منتقل خواهد شد. تصور کنید که موتور به طور مستقیم به یک بال اسکرو وصل باشد؛ از همین رو، ارتعاش و ضربه وارد به آن سبب می‌شود که پیچ قدرت از موقعیت خود منحرف شود و سبب کاهش عملکرد خواهد شد. گاهی اوقات از بیرون دستگاه ضربه و ارتعاش به موتور وارد می‌گردد، مانند دستگاه‌های خردایش معدنی؛ چنانچه سیستم بدون کوپلینگ باشد، این ضربه سبب آسیب موتور خواهد شد.

جلوگیری از انتقال حرارت

کوپلینگ‌ها می‌توانند با ایجاد فاصله، از انتقال گرما جلوگیری نمایند. تجسم کنید که موتور محرک در اثر کارکرد داغ شود و حرارت زیادی از خود ساطع نماید. مجموعه‌ای که موتور به طور مستقیم به آن وصل می‌شود و در نیز به گرم شدن دچار می‌شود و در اثر حرارت، تغییر طول ابعادی را می‌بینیم. این تغییر ابعاد قادر خواهد بود تا سبب تغییر در پوزیشن قرار گیری اجزا گردد و راندمان کاهش یابد. یک کوپلینگ قادر‌ خواهد بود تا جریان گرما را میان شفت‌های متصل قطع کند. چنانچه محرک اصلی در زمان کار مایل به گرم شدن داشته باشد؛ ماشین‌ها و قطعات سمت محرک در معرض این گرما محافظت خواهند شد.

انواع کوپلینگ کدام‌اند؟

کوپلینگ‌‌ها در اشکال و انواع گوناگون وجود داشته و هر یک از آنان ویژگی‌های منحصر به فردی را دارا هستند. چند نمونه از کوپلینگ‌های پمپ عبارت‌اند از:

• کوپلینگ flexible: از این نوع کوپلینگ جهت جبران انحرافات موجود در سیستم‌ها بهره‌گیری می‌شود و باتوجه به متریال سازنده، این قطعات می‌توانند استحکام بالا و مناسبی را دارا باشند.
•  کوپلینگ محور موازی: این نوع کوپلینگ عمدتاً جهت اتصال محور موتور و پمپ استفاده می‌شود. طراحی این نوع، بر حسب اصول مکانیکی صورت می‌گیرد و عملکرد مطلوبی را در انتقال حرکت داراست.
• کوپلینگ لاستیکی: کوپلینگ لاستیکی از یک الاستومر اختصاصی ساخته شده که بین دو محور قرار دارد. این کوپلینگ‌ها از ویژگی‌های جذب لرزش بهره می‌گیرند و جهت سیستم‌هایی که به تخلیه نیرو نیاز دارند، گزینه‌ای عالی محسوب می‌شوند.
• کوپلینگ چرخشی: کوپلینگ چرخشی جهت بهره‌گیری در سیستم‌هایی که نیازمند تغییر جهت هستند، طراحی و تولید شده است. این قطعات با استفاده از قطعاتی اضافه‌تر قادر هستند تا تغییر جهت و جابجایی را کاملاً صاف و موثر انجام دهند.
•  کوپلینگ دیسکی: این نوع از کوپلینگ‌ها از دسته دیسک‌های فلزی تشکیل شده که با همدیگر در تماس می‌باشند. این دیسک‌ها می‌توانند به انتقال گشتاور بدون انتقال لرزش کمک نمایند. کوپلینگ دیسکی، از عناصر فلزی برای جذب انحرافات و لرزش‌ها در سیستم استفاده می‌کنند.
•  کوپلینگ مغناطیسی: این نوع از کوپلینگ‌ها بر اساس اصول مغناطیسی کارایی داشته و برای انتقال حرکت بدون استفاده از تماس مکانیکی استفاده می‌شوند. با استفاده از قوانین میدان مغناطیسی، حرکت بین پمپ و موتور و همچنین انتقال گشتاور به طور دقیق انجام می‌شود.

انواع گوناگون کوپلینگ پمپ

در سیستم‌های پمپ، اغلب حالت شفت میان پمپ و محرک، دو حالت دارد و شامل شفت مشترک و مستقل می‌شود.
وقتی شفت بین پمپ و موتور مشترک می‌باشد، در اصل شفت الکتروموتور امتداد یافته و پروانه بر روی این شفت قرار می‌گیرد. در این دسته از پمپ‌ها نیاز به بهره بردن از کوپلینگ نبوده و به سبب اشتراکی بودن شفت نیازمند هم راستا شدن دو شفت نخواهیم بود؛ چراکه صرفاً یک شفت بین دو بخش به کار می‌رود. در اصل باید گفت که بیشتر پمپ‌های خطی در سیستم پمپاژ با شفت مشترک طراحی و تولید می‌شوند.
از طرف دیگر، می‌توان حدس زد که بر خلاف شفت مشترک، در حالت شفت مستقل، هم موتور و هم پمپ شفت، جدا از یکدیگر بوده و نیاز است تا این دو شفت به هم متصل گردند. در صنایع گوناگون اکثریت پمپ گ‌های به کار رفته، از نوع شفت مستقل هستند. آنچه که منجر به انتقال نیروی محرکه از موتور به پمپ می‌گردد، کوپلینگ پمپ است.

انواع کوپلینگ پمپ آب

برای کوپلینگ‌ها دو دسته‌بندی تعریف می‌شود. کوپلینگ انعطاف پذیر و کوپلینگ صلب نمونه‌هایی از دسته‌بندی مربوط به کوپلینگ پمپ می‌باشند. آنچه که این دو دسته‌بندی را از یکدیگر متمایز می‌کند، ناشی از ساختمان داخلی و نحوه کارکرد این تجهیز می‌باشد. در نمونه کوپلینگ صلب، قابلیت هم راستا شدن شفت و محرک وجود نداشته؛ درحالی که در سری انعطاف پذیر، در صورتی که دو شفت با هم، در یک راستا نباشند، این مساله توسط کوپلینگ رفع می‌گردد.
در جهت اینکه بتوانیم از کوپلینگ صلب بهره ببریم، باید این نکته را در نظر بگیرید که تجهیزات و دستگاه‌ها باید دارای شفتی هم راستا باشند؛ اگر چنین نباشد، امکان استفاده از این نوع کوپلینگ وجود نخواهد داشت. توجه کنید که از آنجایی که کوپلینگ صلب صرفاً زمانی استفاده می‌شود، که هم راستایی با شاهد باشیم، برای شرایطی که باید این همراستایی دقیق باشد، این کوپلینگ‌ها پرکاربرد می‌باشند. دو نمونه از کوپلینگ‌های صلب، کوپلینگ آستینی و فلنجی خواهند بود
اگر موتور و پمپ به طور دقیق در راستای هم قرار نداشته باشند، از کوپلینگ انعطاف پذیر بهره گرفته می‌شود. در کوپلینگ پمپ هیدرولیک، عوامل زیادی از هم راستا بودن این دو قسمت جلوگیری می‌نمایند. انواع کوپلینگ‌های انعطاف پذیر شامل کوپلینگ شبکه فلزی و دنده‌ای می‌شوند.

جمع بندی

همانطور که در متن بالا گفته شد، کوپلینگ درواقع قطعه‌ای است که دو بخش شفت مستقل را به یکدیگر متصل می‌کند و وظیفه انتقال گشتاور را عهده‌دار است. این قطعات دارای انواع گوناگونی هستند و نمونه‌های متفاوت آنان در جهت کارایی‌های متفاوتی در شرایط‌های گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرند. این قطعات را باید با وسواس و انجام بررسی‌های خاصی انتخاب نمود و از آن بهره‌گیری کرد. در این مقاله نکات مرتبط به کوپلینگ پمپ گفته شد و شرایط گوناگون برای کاربردهای مختلف آنان نیز مطرح گردید. ممنون که تا این بخش با ما همراه بودید.

سوالات متداول

• بهترین نوع کوپلینگ پمپ کدام است؟

کوپلینگ پمپ‌ها باید باتوجه به نوع کاربرد انتخاب شوند. لازم است تا شما از یک متخصص در زمینه قطعات صنعتی مشورت بگیرید.

• قیمت کوپلینگ پمپ چقدر است؟

قیمت این قطعات باتوجه به نوع، کارایی و متریال استفاده شده، تعیین می‌شود.