Cùng với các loại bơm công nghiệp khác, bơm cánh gạtcũng là loại bơm đóng vai trò quan trọng trong hệ thống thủy lực sử dụng lưu lượng áp suất từ thấp đến trung bình.
Trong bài viết này, CNSG sẽ chia sẻ những thông tin về bơm cánh gạt, phân loại, cấu tạo và những ứng dụng của loại bơm này. Cùng tìm hiểu nhé!
Bơm cánh gạt là gì?
Bơm cánh gạt là gì (1)
Bơm cánh gạt thủy lực có tên tiếng anh là Vane pumps, loại bơm này còn được biết đến với tên gọi khác là bơm nhông.
Bơm cánh gạt chính là loại bơm được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay và thích hợp cho những hệ thống cần sử dụng lưu lượng, áp suất từ thấp đến trung bình.
Thiết bị bơm cánh gạt này thuộc nhóm bơm thể tích khi hoạt động thường dựa trên cơ chế luân phiên tăng hoặc giảm áp suất để thực hiện nhiệm vụ hút và đẩy dầu đi. Điểm đặc biệt của loại bơm cánh gạt này đó là có thể được thiết kế lưu lượng bơm điều chỉnh hoặc lưu lượng bơm cố định.
Tên gọi của bơm dựa trên đặc điểm cấu tạo khi được thiết kế có các cánh gạt ở bên trong vỏ bơm thực hiện nhiệm vụ gạt chất lỏng. Khoang bơm sẽ chia làm 2 đó là khoang đẩy và khoang hút. Còn rotor là một khối kim loại trụ tròn có các đường rãnh để những cánh gạt có thể dịch chuyển.
Bơm cánh gạt có chức năng là hút các chất thủy lực lỏng như: Dầu, nước, mỡ, hóa chất… từ bể chứa để đẩy đi với lưu lượng xác định để cung cấp kịp thời cho nhu cầu làm việc của các thiết bị khác trong hệ thống như: xi lanh thủy lực, van điện từ…
Bơm cánh gạt có 2 loại là bơm đơn và bơm kép. Do mỗi loại có nguyên lý hoạt động và cấu tạo khác nhau nên sẽ ứng dụng cho những công việc khác nhau.Tuy nhiên bơm lá kép được đánh giá cao hơn vì rút ngắn thời gian sử dụng, bơm được lưu lượng lớn hơn, tiết kiệm các chi phí bảo dưỡng hơn.
Một máy bơm cánh gạt đơn công nghiệp sẽ có cấu tạo gồm các bộ phận: Đường dầu vào, vỏ bơm, trục bơm, đường dầu ra, cánh gạt, stato, rotor, gioăng phớt làm kín, các bàn phẳng trên tâm rotor, khoang bơm đẩy, khoang bơm hút,…
Tâm của vỏ bơm và tâm rotor sẽ được thiết kế lệch nhau 1 khoảng xác định. Trên rotor sẽ có các bàn phẳng. Những bàn phẳng này sẽ trượt dịch chuyển trong rãnh và gạt chất lỏng thủy lực. Thể tích làm việc của bơm được xác định bởi vỏ bơm và rotor.
Số cánh gạt trong mỗi bơm sẽ quyết định phần nhiều đến lưu lượng của bơm.
Nếu số cánh gạt trong 1 bơm càng lớn thì lưu lượng dầu được bơm sẽ đều hơn. Thông thường, các hãng sẽ thiết kế bơm với số cánh gạt dao động từ 4 cánh đến 12 cánh.
Một bơm cánh gạt kép sẽ bao gồm các bộ phận như: Khoang đẩy, khoang hút, stator, trục bơm, vỏ bơm, rotor, gioăng phớt làm kín, cánh gạt.
Bơm này có đặc điểm là bơm kép nên nó có 2 khoang đẩy, 2 khoang hút.
Tâm rotor và tâm vỏ trùng nhau.
Mặt trụ của bơm không phải là mặt trong của vỏ bơm.
So với loại bơm đơn, do kết cấu của loại bơm kép đối xứng nên lực tác dụng lên trục bơm được cân bằng hơn, do đó đối với những hệ thống cần áp suất cao có thể cân nhắc bơm công nghiệp này.
Nguyên lý làm việc
Máy bơm cánh gạt này chỉ hoạt động khi được cấp nguồn điện năng và kết nối với motor thủy lực phù hợp. Khi được truyền lực từ động cơ thì trục điều khiển của bơm bắt đầu quay và kéo theo rotor quay.
Đặc điểm của bơm cánh gạt đơn đó là tâm vỏ và tâm rotor sẽ lệch nhau 1 khoảng xác định. Khi roto quay thì các bàn phẳng sẽ trượt trong các rãnh và gạt dòng lưu chất di chuyển.
Ở quá trình hút dầu thủy lực: Do các cánh gạt chuyển động theo chiều quay của rotor và chuyển động tịnh tiến qua lại dọc theo rãnh bơm nên áp suất giảm thì thể tích bơm sẽ tăng.
Ở quá trình đẩy: nhờ vào sự chuyển động của cánh gạt, áp suất của bơm tăng, rotor và thể tích lúc này giảm.
Trong 1 vòng quay, bơm sẽ thực hiện 1 lần hút và 1 lần đẩy nên được gọi là bơm lá đơn.
Nguyên lý làm việc của bơm cánh gạt tác dụng kép tương tự như với bơm lá đơn tuy nhiên sẽ có 1 chút khác biệt.
Khi được kết nối với nguồn điện là lúc bơm cánh gạt kép này bắt đầu chu trình hoạt động. Trục motor chuyển động kết nối làm trục bơm quay. Nó cũng sẽ kéo theo rotor quay. Do có cùng nguyên tắc thiết kế là rotor và khoang bơm luôn được lắp lệch tâm nhau, tâm của vỏ và tâm của rotor trùng nhau (kiểu hình xicloit).
Trong 1 chu kỳ làm việc, bơm lá kép phải thực hiện 2 lần hút và 2 lần đẩy.
Để phù hợp với yêu cầu làm việc lâu dài thì người ta sẽ giảm lực dẫn động lên cánh gạt, tránh hiện tượng kẹt cánh gạt thì hãng sẽ thiết kế để các cánh gạt nằm nghiêng so với phương hướng kính.
Ưu nhược điểm bơm lá
Ưu điểm
Nhược điểm
Cấu trúc bơm cánh gạt không phức tạp nên người dùng dễ dàng, thuận tiện trong việc tháo lắp để vệ sinh và sửa chữa hay bảo trì định kỳ.
Vật liệu chế tạo bơm cấu thành bơm cánh gạt thường rất đa dạng, khách hàng có thể chọn bơm làm từ các chất liệu khác nhau như thép, inox hoặc chất liệu hợp kim để phù hợp với từng ứng dụng.
Máy bơm khi làm việc khá êm, không tạo nên các tiếng ồn lớn.
Hiệu suất vận hành bơm cao, ổn định.
Với loại bơm cánh gạt này, người dùng có thể điều chỉnh lưu lượng bơm theo yêu cầu.
Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại bơm cánh gạt đi kèm với mẫu mã, kích cỡ, chủng loại phong phú để người mua chọn lựa.
Nhiều máy bơm cánh gạt còn có động cơ phòng nổ, động cơ giảm tốc,…
Bơm cánh gạt thường ít xảy ra sự cố, tuổi thọ máy cao. Tuy nhiên để bơm có thể ổn định và hiệu quả nhất thì khách hàng nên sử dụng dầu thủy lực sạch và sắp xếp bảo dưỡng định kỳ.
Thiết bị có thể hút đẩy các chất lỏng công nghiệp hoặc các hóa chất độc hại.
Bơm thủy lực cánh gạt không thích hợp cho những hệ thống cần bơm đẩy các chất có độ nhớt cao và áp lực lớn.
Nếu cần bơm những chất có độ đặc, độ nhớt lớn thì khách nên dùng bơm bánh răng thủy lực. Nếu hệ thống cần áp suất cao thì chắc chắn bơm piston sẽ là sự lựa chọn thích hợp nhất.
Độ ổn định lưu lượng của bơm sẽ tỉ lệ thuận với số cánh gạt. Nếu số cánh gạt càng nhiều thì lưu lượng bơm càng lớn và càng đều.
Bơm làm việc với tốc độ cao, tuy nhiên nếu hoạt động trong 1 thời gian dài và liên tục thì sẽ làm tăng khả năng mài mòn các cánh gạt, từ đó có tác động gây ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc của bơm.
Nếu người dùng muốn tăng thời gian sử dụng bơm lá đơn và bơm lá kép thì chắc chắn phải sử dụng dầu thủy lực sạch, không chất cáu cặn, bụi bẩn.
Ứng dụng của bơm cánh gạt
Bơm cánh gạt với nhiều ưu điểm
Bơm cánh gạt nói riêng và các loại bơm thủy lực nói chung thường có vai trò rất quan trọng đối với các dây chuyền, máy móc thủy lực khi làm việc.
Với những đặc điểm về cơ chế hoạt động đơn giản cũng như giá thành rẻ mà bơm thủy lực loại cánh gạt được sử dụng rất rộng rãi nhất là các hệ thống thủy lực của máy móc phục vụ gia công, sản xuất, chế biến công nghiệp.
Ứng dụng tiêu biểu của bơm cánh gạt là các máy ép của nhà máy nhựa. Thiết bị này được sử dụng vì có độ bền tương đối tốt, có thể làm việc liên tục với phạm vị áp lực từ 160 bar – 200 bar.
Bên cạnh đó, bơm lá còn dùng trong các trạm nguồn thủy lực của bàn nâng, máy dập tôn, máy đào, máy ép phế liệu, máy xúc, máy cẩu…
Bơm có thể sử dụng cho các hệ thống ép dầu với áp suất thấp hoặc trung bình, dùng trong hệ thống ép của máy dọa, máy tiện, máy khoan, dùng cho các máy móc giới ngành đúc áp lực… phục vụ cho sản xuất gỗ, sản xuất tôn, chế biến lâm sản, thép, luyện kim, cơ khí chế tạo máy, xử lý rác thải…
Bơm cánh gạt thủy lực còn được sử dụng để hút đẩy các chất bám dính, đường, siro trong công nghệ thực phẩm, xà phòng, bơm hóa chất, gỗ, dung dịch tẩy rửa trong nhà máy hóa chất…
