Skip to content

Bơm 2: Bơm bánh răng là gì? Cấu tạo bơm bánh răng, nguyên lý hoạt động

Bơm bánh răng là gì?

    Bơm bánh răng là loại bơm thể tích đơn giản và phổ biến hiện nay. Loại bơm này chỉ có hai chi tiết chuyển động. Các chi tiết của bơm bánh răng không chuyển động tịnh tiến mà chỉ chuyển động với tốc độ không đổi và chịu lực đồng nhất. Cấu trúc bên trong chỉ có hai bánh răng ăn khớp và quay ngược chiều nhau.

Bom banh rang 4
Bom banh rang long trong 1

Nguyên lý hoạt động bơm bánh răng

    Khi các bánh răng bắt đầu ăn khớp ở tâm, xuất hiện một phần chân không hút chất lỏng vào buồng nạp. Chất lỏng được giữ giữa các bánh răng ở phía ngoài và vỏ bơm, tạp ra sự truyền chất lỏng liên tục từ buồng nạp đến buồng xả và đẩy vào hệ thống.

    Dung lượng bơm được xác định bằng thể tích của chất lỏng giữa từng cặp bánh răng, số răng và tốc độ quay. Chú ý rằng bơm chỉ phân phối thể tích chất lỏng cố định từ cổng nạp đến cổng xả trong từng vòng quay, áp suất cổng xả chỉ được xác định dựa trên thiết kế của phần cuối hệ thống thủy lực.

Phân loại bơm bánh răng

Bơm bánh răng khớp ngoài (External Gear Pumps)

    Bơm bánh răng ngoài là loại bơm bánh răng phổ biến nhất trong dòng bơm bánh răng thủy lực. Về cơ bản bơm bánh răng ngoài hoạt động nhờ hai bánh răng chạy ngược chiều và ăn khớp với nhau. Trong đó có mộ bánh răng chủ động nhận năng lượng quay từ động cơ làm quay bánh răng và một bánh răng bị động quay theo bánh răng chủ động qua khớp bánh răng.

    Chất lỏng không chuyển động trừ khi có chênh lệch áp suất. Trong chuyển động mô phỏng bên cạnh chúng ta có thể thấy khi bánh răng quay thì ở cổng hút sẽ tạo ra áp lực âm là áp lực chân không thấp hơn áp suất khí quyển để hút chất lỏng từ bể chưa ra.

Sau khi chất lỏng được hút ra và đưa vào các khoang của bánh răng hết một tru trình sẽ được đẩy ra ở cổng xả.

Bơm bánh răng khớp trong (Internal Gear Pumps)

    Bánh răng trong có đặc điểm nổi bật nhất là độ ồn thấp. Đặc tính này được sử dụng trong máy công cụ. Chức năng của bơm bánh răng bên trong được thể hiện trong hình phía dưới. Bánh răng bên ngoài được dẫn động bằng cơ học sẽ tạo độ rỗng với các răng bên trong của nó theo hướng chỉ định. Các bánh răng rời khỏi các khoang răng đang mở tạo ra sự gia tăng thể tích giữa các sườn răng và tạo ra chân không, làm cho máy bơm hút chất lỏng thủy lực từ bình chứa vào các lỗ hút hình ở các bề mặt bên của máy bơm và vận chuyển nó đến phía cổng xả.

    Sự gia tăng thể tích diễn ra ở góc quay của bánh răng khoảng 120 °. Trường hợp này mang lại hiệu quả là vận hành rất trơn tru và hoạt động hút rất tốt, vì khoang dịch chuyển không làm đầy chất lỏng thủy lực một cách đột ngột như bơm bánh răng ngoài mà từ từ. Trong trường hợp máy bơm bánh răng bên trong, chất lỏng thủy lực hút vào được chuyển đến phía có áp suất dọc theo đệm làm kín được chèn vào, thường được gắn chặt vào vỏ mà không có bất kỳ sự thay đổi nào về thể tích. Phớt làm kín ngăn ngừa ngắn mạch thủy lực nếu không sẽ xảy ra sự thông nhau giữa các buồng hút và buồng áp suất. Buồng chuyển vị sau khi làm kín hình nêm được kết nối với cổng xả ở bên ngoài.

Tóm tắt lại ưu điểm của bơm bánh răng ăn khớp trong: Độ ồn thấp, nhỏ gọn hơn bơm bánh răng khớp ngoài, tính năng hút tốt do có vòng đệm, không bị tăng áp đột ngột, hút được chất lỏng có độ nhớt cao.

1 – Trục truyền động

2 – Nắp cover

3 – Vỏ bơm

4 – Cổng xả

5 – Cổng hút

6 – Bánh răng trong, 

7 – Đệm làm kín hình lưỡi liềm

Cấu tạo bơm bánh răng trong

Mô tả phương thức hoạt động bơm bánh răng khớp trong

Sự ăn mòn bánh răng trong quá trình sử dụng

Áp suất không cân bằng trong bơm bánh răng

   Hiệu suất của bơm bánh răng bị ảnh hưởng do sự rò rỉ dầu giữa các khoang xảy ra trong suốt quá trình hoạt động và khả năng chịu áp suất chênh lệch của bơm giữa cổng hút và cổng xả. 

Bơm bánh răng yêu cầu các răng ăn khớp chặt chẽ, độ hở giữa bánh răng và vỏ là ở mức tối thiểu. Bề mặt của đỉnh bánh răng được thiết kế dưới dạng vật liệu kim loại chịu độ mài mòn cao và dễ thay thế. Sự mài mòn trong bơm bánh răng chủ yếu do sự xuất hiện của tạp chất trong chất lỏng vì vậy độ sạch của dầu và khả năng lọc của hệ thống là rất quan trọng.

Chênh lệch áp suất trong bớm bánh răng

   Áp suất ở cổng xả sẽ tác động ngược lại các bánh răng.

Sự mài mòn vỏ bơm của bánh răng

    Sự chênh lệch áp suất gây ra tải biên tác dụng vào trục bánh răng theo góc 45 độ với đường tâm. Gây ra sự ma sát giữa đầu bánh răng với vỏ bơm, khi vỏ bơm bị mài mòn thì đồng nghĩa với việc khoang bơm sẽ bị rộng ra, tạo ra khe hở giữa bánh răng và vỏ bơm và gây ra sự giảm công suất của bơm về cả lưu lượng và áp suất.

Sự mài mòn vỏ bơm của bánh răng

    Sự chênh lệch áp suất gây ra tải biên tác dụng vào trục bánh răng theo góc 45 độ với đường tâm. Gây ra sự ma sát giữa đầu bánh răng với vỏ bơm, khi vỏ bơm bị mài mòn thì đồng nghĩa với việc khoang bơm sẽ bị rộng ra, tạo ra khe hở giữa bánh răng và vỏ bơm và gây ra sự giảm công suất của bơm về cả lưu lượng và áp suất.

    Nói chung bơm bánh răng thường được thiết kế để sử dụng ở áp suất tối đa là 3000 Psi tương đương với khoảng 210bar hoặc 21Mpa. Hiệu suất thể tích của bơm bánh răng chỉ vào khoảng 90%, thấp nhất trong 3 loại bơm đã nêu ở phần đầu.

  Thiết kế bơm bánh răng nhằm hoạt động ở áp suất cao hơn phải có trục có đường kính gần bằng đường kính của chính bánh răng. Trục lớn hơn có các bề mặt chịu lực đủ lớn để duy trì các vị trí bánh răng ổn định.

Hai loai banh rang ap suat cao va ap suat thap

No comment yet, add your voice below!


Add a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

error: Cảnh báo: Nội dung đã được bảo vệ !!