Advertisements

Trong hệ thống thủy lực, bơm thủy lực bánh răng cũng là chi tiết quan trọng góp phần chính trong hoạt động truyền lực, dẫn chất lỏng đến những vị trí cơ cấu chấp hành.

Vậy bơm thủy lực bánh răng này là gì? Có cấu tạo, nguyên lý và những thông số ra sao? Hãy cùng CNSG tìm hiểu ngay trong bài viết này nhé!

Bơm thủy lực bánh răng là gì?

Bơm thủy lực bánh răng
Bơm thủy lực bánh răng
  • Bơm bánh răng thủy lực là một loại bơm thể tích hoạt động được nhờ vào chuyển động quay liên tục. 
  • Nguyên lý khi hoạt động của bơm bánh răng này là tạo ra một lượng không đổi từ năng lượng cơ học thành năng lượng thủy động lực từ đó tạo ra lực hút chân không với sự giúp đỡ của các bánh răng ăn khớp. 
  • Không gian bên trái giữa bánh răng ăn khớp hút chất lỏng thường có hệ số nhớt cao nên có khả năng làm chất lỏng này di chuyển đi dọc theo phía vỏ bơm và sau đó đi ra ngoài.
  • Bơm thủy lực bánh răng rất phù hợp để dùng cho những loại chất lỏng có tính sệt, là những chất lỏng có hệ số nhớt lớn như dầu và nó không cần phải bơm mồi như một số loại bơm khác.
  • Loại bơm bánh răng thủy lực này không hòa trộn hay nhũ hóa chất lỏng do đó thường rất hiệu quả khi có áp lực lớn và có khả năng chịu được các hạt nhỏ li ti.

Cấu tạo bơm thủy lực bánh răng

Cấu tạo chi tiết bơm thủy lực bánh răng
Cấu tạo chi tiết bơm thủy lực bánh răng

Cấu tạo chính của bơm thủy lực bánh răng bao gồm: Trục bơm, thân bơm, cặp bánh răng, van bơm, cổng hút xả, phớt bơm, gioăng làm kín, vòng bi/ bạc lót.

Cấu tạo bơm thủy lực bánh răng tương đối đơn giản, lắp đặt dễ hiểu, dễ chế tạo vì vậy máy bơm bánh răng thủy lực được sử dụng với nhiều ứng dụng phổ biến và có nhiều ưu điểm khi hoạt động.

Cấu tạo bơm thủy lực bánh răng cũng quyết định phần lớn đến chất lượng và hiệu quả sử dụng máy bơm thủy lực bánh răng vì vậy để có được hiệu quả sử dụng như mong muốn, người dùng cần tìm hiểu chi tiết cấu tạo bơm thủy lực bánh răng trước khi sử dụng bơm thủy lực bánh răng.

Cấu tạo bơm thủy lực bánh răng

  • Cặp bánh răng trong cấu tạo của bơm thủy lực bánh răng bao gồm 1 bánh răng chủ động và 1 bánh răng bị động, 2 bánh răng này sẽ quay quanh 2 trục bơm riêng biệt nằm song song với nhau, hai bánh răng kích thước bằng nhau và hai trục bơm kích thước bằng nhau. Khi hoạt động hai bánh răng quay cùng vận tốc và ngược chiều nhau.
  • Trục xoay của bơm bánh răng thủy lực có 2 trục bơm kích thước bằng nhau nằm song song và quay ngược chiều khi hoạt động.
  • Vỏ bơm trong cấu tạo của bơm thủy lực bánh răng với vật liệu cao cấp bền bỉ nên có khả năng chịu được áp lực cao, chịu ăn mòn tốt, phù hợp với đặc tính của chất lỏng.
  • Cổng hút cổng xả máy bơm thủy lực bánh răng được thiết kế và chế tạo nằm gần vị trí ăn khớp và tách khớp của cặp bánh răng.
  • Van an toàn sử dụng cho máy bơm thủy lực bánh răng giúp bảo vệ an toàn cho máy bơm khỏi các sự cố trong quá trình sử dụng
  • Phớt bơm với chức năng làm kín bơm, chi tiết này sẽ kết hợp với gioăng làm kín giúp máy bơm kín hoàn toàn khi hoạt động

Nguyên lý hoạt động của bơm thủy lực bánh răng

Nguyên lý hoạt động của bơm thủy lực bánh răng
Nguyên lý hoạt động của bơm thủy lực bánh răng

Khi 2 bánh răng quay chuyển động bên trong một vỏ kín, tạo ra môi trường chân không. Lực quay này của bánh răng dẫn đến áp suất bên trong thường sẽ thấp hơn so với phần áp suất bên ngoài và chất lỏng sẽ được bơm vào bên trong bơm thông qua lực hút.

Chất lỏng được hút vào ở áp suất khí quyển, dần dần dòng chất lỏng sẽ được ra ngoài ở đầu ra. 

Bơm thủy lực bánh răng có khả năng hoạt động tốt mà không cần phải mồi nhưng nếu được mồi thì công suất đạt được sẽ tốt hơn rất nhiều. Trên các con tàu, loại bơm này chuyên được sử dụng để bơm dầu nhiên liệu, dầu bôi trơn và dầu cho các nồi hơi.

Trong điều kiện an toàn, van an toàn sẽ được lắp đặt trong loại bơm xoay để tránh những trường hợp làm hư hỏng bơm hoặc đường ống. Van an toàn khi được kích hoạt sẽ giảm thiểu áp suất dư khi có sự cố hoặc xử lý cho những trường hợp khẩn cấp, giúp bảo vệ các thiết bị trong hệ thống và môi trường xung quanh.

Ứng dụng của bơm thủy lực bánh răng

Máy bơm thủy lực bánh răng có nhiều ứng dụng, ngoài ứng dụng trong hệ thống thủy lực dòng bơm này còn có ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp sản xuất khác.

Ứng dụng chủ đạo của bơm thủy lực bao gồm các ứng dụng trong hệ thống nâng hạ, thang máy, trong bơm phun, cần áp lực cao. Ứng dụng ngoài ra của bơm bánh răng ăn khớp ngoài còn là ứng dụng bơm chất lỏng đặc, nhớt, khó bơm, dễ kết dính:

  • Ứng dụng trong hệ thống thủy lực áp suất thấp
  • Trong hệ thống thủy lực áp suất cao ứng dụng làm máy bơm sơ cấp 
  • Ứng dụng trong các thiết bị nâng hạ
  • Ứng dụng trong thang máy
  • Ứng dụng trong các nhà máy ép mía đường, ép hoa quả,..
  • Ứng dụng trong cấu tạo máy bẻ đai sắt

Ưu điểm của bơm thủy lực bánh răng

So với các dòng bơm công nghiệp thì dòng bơm thủy lực bánh răng có cấu tạo và hoạt động phức tạp hơn, tuy nhiên đây là dòng máy bơm có nhiều ưu điểm vượt trội trong quá trình sử dụng. Người dùng có thể so sánh những đặc điểm này để lựa chọn sử dụng máy bơm.

  • Bơm thủy lực bánh răng có phần cấu tạo đơn giản
  • Dễ lắp đặt, dễ chế tạo, dễ dàng khi di chuyển và kiểm tra lỗi bơm khi sử dụng.
  • Khắc phục sự cố đơn giản
  • Có giá cả chăng
  • Khi hoạt động chỉ có tiếng ồn nhỏ 
  • Động cơ mạnh mẽ hoạt động liên tục hiệu quả

Cách chọn bơm thủy lực bánh răng

Bơm thủy lực bánh răng thường được lựa chọn theo 2 thông số và lưu lượng riêng, có dòng áp suất max. Lưu lượng riêng của bơm thủy lực bánh răng là lượng chất lỏng trong 1 vòng mà bơm tạo ra. 

Dựa vào tốc độ quay của động cơ điện bao nhiêu vòng/ phút mà người dùng có thể tính được lưu lượng bơm trong 1 đơn vị thời gian.

Áp suất lớn nhất mà bơm có thể tạo ra được ảnh hưởng tới quá trình hoạt động của bơm. Nếu chọn bơm có áp suất thấp thì sẽ tạo ra áp suất cần thiết cho hệ thống thủy lực.

Lưu ý cần thiết khi chọn bơm thủy lực bánh răng là không phải lúc nào cũng chọn công suất bơm lớn nhất của hệ thống, trước khi chọn người dùng cần phải quan sát đồ thị hoạt động của máy. Trong 1 khoảng thời gian lưu lượng lớn nhất chúng ta cần là bao nhiêu, trong 1 số trường hợp có thể dùng bình tích năng và 1 bơm bánh răng với công suất nhỏ.

Những đại lượng đặc trưng của bơm thủy lực bánh răng

  • Lưu lượng riêng (lưu lượng vòng): là đại lượng đặc trưng quan trọng nhất của bơm thủy lực bánh răng có kí hiệu V (cm3/vòng). Đây là giá trị thể hiện lưu lượng mà bơm thủy lực bánh răng đẩy ra được sau một vòng quay, nó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến vận tốc của các cơ cấu chấp hành.
  • Số vòng quay n (vg/ph): Thường bơm được thiết kế trong dải số vòng quay tối ưu để bơm đảm bảo hiệu suất, hoạt động tốt.
  • Áp suất p (Bar); có các loại áp suất như: áp suất làm việc liên tục lớn nhất: áp suất làm việc tức thời lớn nhất nhất áp suất lớn nhất bơm có thể chịu được.
  • Hiệu suất n (%): Tùy từng kết cấu và hãng sản xuất thì bơm thủy lực bánh răng thường sẽ có hiệu suất khác nhau.
  • Thông số về độ ồn khi hoạt động của bơm thủy lực bánh răng.