Trong thế giới thủy lực, bơm bánh răng là bộ phận thiết yếu nổi tiếng về độ tin cậy và hiệu quả. Trong số các loại được sử dụng phổ biến nhất là bơm bánh răng bên trong và bơm bánh răng bên ngoài , mỗi loại đều có những ưu điểm, hạn chế riêng và ứng dụng lý tưởng. Việc chọn đúng hệ thống cho hệ thống của bạn đòi hỏi sự hiểu biết thấu đáo về cách chúng hoạt động và chúng phù hợp nhất cho mục đích gì.
Bơm bánh răng bên trong hoạt động như thế nào?
Chu trình hoạt động của bơm bánh răng bên trong bao gồm ba giai đoạn chính: nạp , chuyển và xả.
Khi các bánh răng ở phía đầu vào nhả khớp, chúng sẽ tạo ra một khoang giãn nở. Chất lỏng đi vào khoảng trống này và bị mắc kẹt giữa các răng bánh răng khi chúng quay bên trong vỏ bơm. Chất lỏng sau đó được vận chuyển xung quanh vỏ đến phía đầu ra. Khi các bánh răng ăn khớp trở lại ở phía đầu ra, khoang co lại và chất lỏng bị đẩy ra ngoài dưới áp suất.
Dung sai chặt chẽ giữa các bánh răng và vỏ cho phép máy bơm tạo ra lực hút mạnh ở đầu vào và giảm thiểu dòng chảy ngược từ đầu ra, mặc dù chất lỏng có độ nhớt thấp dễ bị rò rỉ hơn.
Hạn chế của bơm bánh răng bên trong
Tự mồi với sự cẩn thận: Bơm bánh răng bên trong có khả năng tự mồi nhưng hoạt động tốt nhất khi được làm ướt bằng chất lỏng được bơm. Chúng không nên bị khô trong thời gian dài.
Độ nhạy mài mòn: Do dung sai chặt chẽ, bơm bánh răng bên trong có thể bị mòn nhanh chóng khi xử lý chất lỏng mài mòn hoặc chất lỏng có chất rắn lơ lửng.
Cân nhắc về tốc độ và nhiệt độ: Hoạt động ở tốc độ quá thấp hoặc ngoài phạm vi nhiệt độ định mức có thể ảnh hưởng đến hiệu suất thể tích và tăng tốc độ mài mòn do sự giãn nở nhiệt của các bộ phận bên trong.
Rủi ro về áp suất ngược: Nếu xảy ra tắc nghẽn ở hạ lưu, máy bơm sẽ tiếp tục tạo ra áp suất, có khả năng làm hỏng hệ thống. Van giảm áp được khuyến khích mạnh mẽ.
Giảm hiệu suất thể tích: Theo thời gian, hao mòn bánh răng làm tăng rò rỉ bên trong, giảm độ chính xác của tốc độ dòng chảy và hiệu suất của máy bơm.
Bất chấp những yếu tố này, máy bơm bánh răng bên trong có khả năng xử lý lực cắt thấp và lý tưởng cho các chất lỏng nhạy cảm với lực cắt như sơn, xà phòng và chất lỏng cấp thực phẩm. Thiết kế đơn giản của chúng cũng giúp chúng dễ dàng tháo rời và làm sạch—hoàn hảo cho các ứng dụng vệ sinh.
Bơm bánh răng bên trong: Vận hành chính xác và êm ái
Bơm bánh răng bên trong bao gồm một bánh răng dẫn động (rôto) và một bánh răng chạy không tải ăn khớp với nhau bên trong. Thiết kế nhỏ gọn, ít tiếng ồn này cho phép chúng xử lý cả chất lỏng có độ nhớt cao và độ nhớt thấp với khả năng tự mồi tuyệt vời.
Ưu điểm chính:
tuyệt vời Độ chính xác đo với xung tối thiểu
Xử lý hiệu quả chất lỏng nhớt
Lý tưởng cho hệ thống thủy lực , xử lý hóa chất , thực phẩm và định lượng dược phẩm
Tuy nhiên, chúng không thích hợp với chất lỏng có tính mài mòn hoặc ăn mòn cao và có thể hoạt động kém hiệu quả hơn với chất lỏng rất loãng.
Giống như bơm bánh răng bên trong, bơm bánh răng bên ngoài cũng trải qua chu nạp , trình và xả .
Khi các bánh răng tách ra ở phía đầu vào, chúng tạo ra chân không hút chất lỏng vào máy bơm. Chất lỏng bị mắc kẹt giữa các răng bánh răng và vỏ máy bơm và sau đó được đưa đến phía đầu ra. Khi các bánh răng ăn khớp trở lại, khoang co lại và chất lỏng được thải ra dưới áp suất. Khe hở chặt chẽ giữa bánh răng và vỏ ngăn ngừa rò rỉ và đảm bảo lực hút.
Bơm bánh răng ngoài có thể sử dụng bánh răng trụ , thẳng hoặc bánh răng xương cá :
Bánh răng xoắn ốc và xương cá làm giảm tiếng ồn và độ rung do ăn khớp dần dần.
Bánh răng trụ dễ chế tạo hơn và hỗ trợ tốc độ cao hơn.
Thiết kế xương cá loại bỏ lực dọc trục, tăng độ bền và hiệu suất.
Bơm bánh răng ngoài: Chắc chắn và linh hoạt
Bơm bánh răng ngoài được chế tạo với hai bánh răng có lưới bên ngoài, một bánh dẫn động và một bánh dẫn động. Chất lỏng được chuyển giữa răng và vỏ.
Lợi ích chính:
Thích hợp cho nhiều loại chất lỏng , bao gồm dung môi, , hóa chất ăn mòn và nhiên liệu
Chịu được áp suất vận hành cao lên tới 500 bar (7250 psi)
Có khả năng cao quay tốc độ (lên tới 3500 vòng/phút hoặc cao hơn)
Mạnh về hệ thống bôi trơn , thủy lực , và ứng dụng công nghiệp
Phổ biến trong máy móc nông nghiệp , thiết bị di động và hệ thống điện điều khiển bằng động cơ
Bơm bánh răng ngoài hiện đại được làm từ thép không gỉ hoặc hợp kim tiên tiến có thể xử lý các môi trường ăn mòn như axit sulfuric, natri hypoclorit, clorua sắt và natri hydroxit.
Hạn chế của bơm bánh răng ngoài
Ít hiệu quả hơn với chất lỏng có độ nhớt cao so với bơm bánh răng bên trong
Khả năng tự mồi hạn chế khi xử lý chất lỏng có độ nhớt thấp
Xung cao hơn do chia lưới bánh răng bên ngoài
Bất chấp những nhược điểm này, bơm bánh răng ngoài được ưa chuộng vì cấu trúc chắc chắn , , dễ bảo trì và tiết kiệm chi phí trong các ứng dụng thủy lực đa năng.
Suy nghĩ cuối cùng: Chọn bơm bánh răng phù hợp cho hệ thống của bạn
Cả bơm bánh răng bên trong và bên ngoài đều có vai trò trong thủy lực công nghiệp:
Loại máy bơm |
Tốt nhất cho |
Điểm mạnh chính |
Bơm bánh răng nội bộ |
Các ứng dụng vệ sinh, nhạy cảm với lực cắt |
Định lượng chính xác, dòng chảy êm ái, yên tĩnh |
Bơm bánh răng ngoài |
Ứng dụng công nghiệp và thủy lực nói chung |
Áp suất cao, chắc chắn, khả năng tương thích chất lỏng rộng |
Mẹo lựa chọn:
Đánh giá độ nhớt và độ mài mòn của chất lỏng
Xem xét cần thiết tốc độ dòng chảy , áp suất và cách bố trí hệ thống
Kết hợp vật liệu bơm với tính chất hóa học của chất lỏng và nhiệt độ vận hành
Sử dụng thích hợp van lọc và giảm áp để nâng cao tuổi thọ
Bằng cách hiểu cách hoạt động của từng loại máy bơm và điểm vượt trội của nó, bạn có thể đưa ra lựa chọn sáng suốt để đảm bảo hiệu quả, tuổi thọ và tiết kiệm chi phí cho hệ thống thủy lực của mình.
