Các loại bơm thủy lực

Khi máy thủy lực bị mất tốc độ hoặc công suất, máy bơm thường bị đổ lỗi đầu tiên. Tôi hiểu tại sao. Máy bơm ồn, nóng và dễ chỉ điểm. Nhưng trong công việc thực tế, máy bơm không phải lúc nào cũng là nguyên nhân gốc rễ. Đôi khi đó chỉ là phần thể hiện vấn đề đầu tiên.

MỘT bơm thủy lực chủ yếu di chuyển dầu. Áp lực đến từ sự kháng cự. Lực cản đó có thể là xi lanh chịu tải, động cơ thủy lực khởi động dưới mô men xoắn lớn, đường dẫn van nhỏ, bộ lọc bị tắc, dầu nguội hoặc đường hút quá dài và quá nhỏ. Nếu điểm này bị bỏ qua, ngay cả một máy bơm mới cũng có thể bị hỏng ngay sau khi lắp đặt.

Đây là lý do tại sao việc lựa chọn máy bơm không nên chỉ được thực hiện theo số model. Độ dịch chuyển, áp suất, tốc độ, vòng quay, trục, mặt bích, ren cổng, độ nhớt của dầu, quá trình lọc và chu trình làm việc đều cần phải được kiểm tra cùng nhau. Một chi tiết sai cũng đủ tạo ra tiếng ồn, nóng, rò rỉ hoặc phản hồi của máy chậm.

Bắt đầu với điều kiện làm việc, không phải tên máy bơm

Trước khi so sánh bơm bánh răng , bơm cánh gạt và bơm piston, trước tiên tôi sẽ xem xét tình trạng hoạt động của máy.

Số đầu tiên thường là độ dịch chuyển. Nó cho biết lượng dầu mà máy bơm di chuyển trong một vòng quay. Đơn vị có thể là cc/rev, in⊃3;/rev, L/min ở tốc độ nhất định hoặc GPM ở RPM định mức. Một máy bơm nhỏ cho lưu lượng ít hơn. Bộ truyền động trở nên chậm chạp. Một máy bơm lớn cho nhiều lưu lượng hơn, nhưng điều đó không phải lúc nào cũng có nghĩa là hiệu suất tốt hơn. Nếu mạch không cần dòng chảy đó, dầu thừa có thể đi qua van xả và chuyển thành nhiệt.

Áp lực cũng cần phải được đọc kỹ. Áp suất định mức và áp suất đỉnh không giống nhau. Một số máy đạt áp suất cao nhất chỉ trong một thời gian ngắn. Các máy khác hoạt động gần với giới hạn áp suất trong thời gian dài. Đối với tuổi thọ của máy bơm, hai điều kiện làm việc này hoàn toàn khác nhau.

Điều kiện hút là một điểm khác rất dễ bỏ sót. Một máy bơm thủy lực không thích tranh giành dầu. Ống dẫn vào hẹp, bộ lọc hút bẩn, độ nhớt dầu cao, mức dầu thấp hoặc rò rỉ không khí ở đầu vào có thể gây ra hiện tượng xâm thực. Khi hiện tượng xâm thực bắt đầu, hư hỏng bên trong máy bơm có thể phát triển rất nhanh.

Đối với công việc thay thế, thông tin hữu ích bao gồm nhu cầu dòng chảy, áp suất định mức, áp suất đỉnh, tốc độ truyền động, hướng quay, loại trục, mặt bích lắp, kích thước cổng, hướng cổng, loại dầu, nhiệt độ dầu và số giờ máy hoạt động mỗi ngày.

Máy bơm bánh răng: Máy bơm đơn giản nhưng vẫn làm được nhiều việc

Bơm bánh răng rất phổ biến vì chúng đơn giản. trong một bơm bánh răng bên ngoài , hai bánh răng quay bên trong vỏ vừa khít. Dầu đi vào nơi các răng bánh răng tách ra, di chuyển xung quanh bên ngoài bánh răng và rời khỏi nơi các răng ăn khớp lại.

Các bộ phận không phức tạp: bánh răng, trục, ống lót hoặc vòng bi, tấm bên, vòng đệm và vỏ. Cấu trúc đơn giản này giúp cho máy bơm bánh răng dễ dự trữ, dễ thay thế và dễ hiểu hơn trong quá trình bảo trì.

Đó là lý do tại sao chúng được sử dụng rộng rãi trên xe nâng, máy móc nông nghiệp, xe moóc, thiết bị xây dựng nhỏ gọn, hệ thống lái, bộ phận bôi trơn và bộ nguồn thủy lực nhỏ. Những máy này thường cần một máy bơm thiết thực, sẵn có và có khả năng chịu được các điều kiện hiện trường bình thường.

Hầu hết các máy bơm bánh răng đều máy bơm dịch chuyển cố định . Một cuộc cách mạng di chuyển một khối lượng dầu cố định. Lưu lượng tăng hoặc giảm theo tốc độ bơm. Không có tấm chắn, không có bộ điều khiển servo phức tạp và không có cơ chế cảm biến tải trong bơm bánh răng cơ bản.

Nhiều máy bơm bánh răng công nghiệp hoạt động ở áp suất khoảng 160–250 bar. Một số thiết kế hạng nặng có thể chịu áp suất đỉnh cao hơn, nhưng cần thận trọng khi vận hành ở áp suất cao liên tục. Khi áp suất tăng, tải trọng ổ trục, ứng suất phốt trục, độ lệch vỏ, rò rỉ bên trong và nhiệt độ dầu đều trở nên quan trọng hơn.

Bơm bánh răng thường chịu được ô nhiễm dầu tốt hơn bơm cánh gạt hoặc máy bơm pittông . Điều này không có nghĩa là dầu bẩn là an toàn. Điều đó chỉ có nghĩa là bơm bánh răng có thể tiếp tục hoạt động lâu hơn trước khi hư hỏng trở nên rõ ràng. Dầu bẩn vẫn còn làm mòn mặt bánh răng, tấm bên, ống lót và các khu vực bịt kín.

Bơm bánh răng bị mòn thường có những triệu chứng rất bình thường. Máy có thể chạy bình thường khi dầu nguội. Sau khi dầu nóng lên, xi lanh trở nên chậm chạp. Vỏ máy bơm trở nên nóng. Dòng chảy dưới tải giảm. Phốt trục có thể bắt đầu rò rỉ. Những triệu chứng này thường chỉ ra sự rò rỉ bên trong, nhưng vẫn cần kiểm tra van xả và phía hút trước khi thay thế máy bơm.

Bơm cánh gạt: Dòng chảy êm ái, yêu cầu dầu sạch hơn

A vmáy bơm ane sử dụng rôto có cánh trượt. Khi rôto quay bên trong vòng cam, khoảng cách giữa các cánh gạt tăng lên và giảm đi. Dầu đi vào khi âm lượng mở ra. Dầu rời đi khi âm lượng đóng lại.

Ưu điểm là dòng chảy trơn tru. Máy bơm cánh gạt thường chạy êm hơn nhiều máy bơm bánh răng và có ít xung hơn. Điều này làm cho chúng hữu ích trong các máy công cụ, máy nhựa, thiết bị đúc khuôn, máy ép và trạm thủy lực công nghiệp, nơi có tiếng ồn và chuyển động ổn định.

Một số máy bơm cánh gạt có độ dịch chuyển cố định. Một số là chuyển vị thay đổi. Trong máy bơm cánh gạt bù áp, công suất có thể giảm sau khi hệ thống đạt đến áp suất cài đặt. Nếu mạch được thiết kế chính xác, điều này sẽ giúp giảm thiểu việc đốt nóng dầu và lãng phí điện năng.

Nhiều máy bơm cánh gạt hoạt động ở áp suất khoảng 70–175 bar. Một số phiên bản gia cố có thể cao hơn. Mặc dù vậy, máy bơm cánh gạt thường không phải là sự lựa chọn hàng đầu cho những máy di động bẩn, nhiều bụi, có độ sốc cao trừ khi có thói quen lọc và bảo dưỡng tốt.

Lý do là chính cánh quạt. Cánh quạt phải trượt tự do trong rãnh rôto. Một hạt nhỏ có thể làm xước vòng cam, làm cánh gạt bị dính hoặc làm hỏng bề mặt bịt kín. Khi đầu cánh gạt mất tiếp xúc thích hợp, máy bơm sẽ mất dòng chảy.

Triệu chứng bảo dưỡng điển hình là mất dòng dầu ấm. Máy hoạt động khi dầu nguội, sau đó chạy chậm lại khi nhiệt độ dầu tăng. Dầu lạnh dày hơn và che giấu một số rò rỉ bên trong. Dầu nóng mỏng hơn nên dễ dàng nhận thấy sự rò rỉ hơn.

Bơm Piston: Hiệu suất mạnh mẽ, Ít ổn định hơn

Bơm piston được sử dụng khi hệ thống cần áp suất cao hơn, hiệu suất tốt hơn hoặc điều khiển lưu lượng thay đổi. Chúng phức tạp hơn bơm bánh răng và bơm cánh gạt, nhưng chúng có thể hoạt động mà các máy bơm đơn giản hơn không thể xử lý tốt.

Loại di động phổ biến nhất là bơm piston hướng trục. Trong thiết kế tấm chắn, piston di chuyển qua lại khi khối xi lanh quay. Góc swash khắc điều khiển hành trình piston. Một góc lớn hơn cho sự dịch chuyển nhiều hơn. Một góc nhỏ hơn cho dòng chảy ít hơn.

trong một bơm piston có độ dịch chuyển thay đổi , góc swash khắc thay đổi trong quá trình vận hành. Điều này cho phép bù áp suất, cảm biến tải, điều khiển công suất không đổi, điều khiển bằng tay hoặc điều khiển tỷ lệ điện. Đó là lý do tại sao bơm piston thường được sử dụng trong máy xúc, cần cẩu, giàn khoan, máy ép lớn, truyền động vòng kín và các bộ nguồn thủy lực hiệu suất cao.

Bơm piston hướng tâm thì khác. Các piston của chúng được bố trí xung quanh một vòng cam hoặc lệch tâm. Chúng thường được chọn cho các ứng dụng có áp suất rất cao, nơi lưu lượng không quá lớn nhưng khả năng chịu áp suất rất quan trọng.

Nhiều máy bơm piston hoạt động ở áp suất khoảng 280–350 bar và một số thiết kế đặc biệt còn cao hơn. Ưu điểm là mật độ năng lượng cao và kiểm soát tốt hơn. Chi phí bảo trì chặt chẽ hơn. Máy bơm piston cần dầu sạch, lọc chính xác, điều kiện hút tốt, thiết kế cống thoát nước phù hợp và khởi động cẩn thận.

Dầu kém làm hỏng bơm piston nhanh chóng. Tấm van, khối xi lanh, tấm trượt, tấm chắn và các bộ phận điều khiển đều phụ thuộc vào màng dầu ổn định. Nếu xuất hiện hiện tượng xâm thực hoặc ô nhiễm, chi phí sửa chữa có thể tăng cao. Không nên bỏ qua lưu lượng xả thùng máy tăng, áp suất không ổn định, tiếng ồn lớn ở đầu vào hoặc các hạt kim loại trong dầu.

Một so sánh đơn giản để lựa chọn máy bơm

Bảng này chỉ là một tài liệu tham khảo nhanh. Một máy bơm bánh răng sạch có đường dẫn vào tốt có thể tồn tại lâu hơn một máy bơm piston được lắp đặt không tốt. Máy bơm cánh gạt có thể hoàn hảo trong bộ nguồn của nhà máy và không phù hợp với các thiết bị nông nghiệp bụi bặm. Máy bơm piston chỉ có thể tiết kiệm năng lượng khi mạch thực sự cần lưu lượng thay đổi.

Vật liệu và chi tiết nhỏ bên trong máy bơm

Hai máy bơm có thể trông giống nhau ở bên ngoài nhưng bên trong chúng có thể rất khác nhau. Vật liệu vỏ, độ hoàn thiện của bánh răng, độ cứng của trục, độ hở bên, chất lượng phốt và xử lý bề mặt đều ảnh hưởng đến tuổi thọ sử dụng.

Vỏ nhôm thường gặp trong máy bơm bánh răng nhỏ gọn vì chúng làm giảm trọng lượng. Vỏ bằng gang nặng hơn nhưng chúng cho độ cứng và giảm rung tốt hơn. Đối với các hệ thống công nghiệp hoạt động liên tục, gang thường là lựa chọn tốt hơn.

Bánh răng và trục thường được làm từ thép hợp kim. Xử lý nhiệt ảnh hưởng đến độ cứng bề mặt và tuổi thọ mỏi. Xử lý bề mặt kém có thể dẫn đến vết xước, rỗ, tiếng ồn và rò rỉ sớm.

Trong bơm bánh răng, các tấm bên và ống lót kiểm soát rò rỉ bên trong. Trong máy bơm cánh gạt, vòng cam và khe rôto quyết định xem các cánh gạt có chuyển động trơn tru hay không. Trong máy bơm piston, tấm van, tấm lót, khối xi lanh và tấm chắn là rất quan trọng. Những bộ phận này không thể tồn tại lâu nếu không có dầu sạch và màng dầu ổn định.

Vật liệu bịt kín cũng phải phù hợp với điều kiện làm việc. NBR là phổ biến cho dầu thủy lực khoáng. FKM được sử dụng cho nhiệt độ cao hơn hoặc khả năng tương thích chất lỏng đặc biệt. PU có thể được sử dụng khi cần khả năng chống mài mòn.

Độ chính xác trong sản xuất và hiệu suất bơm

Hiệu suất bơm thủy lực phụ thuộc vào độ hở nhỏ. Khe hở mặt bánh răng, căn chỉnh trục, hoàn thiện rãnh rôto, độ phẳng của tấm van và độ chính xác của vỏ đều ảnh hưởng đến rò rỉ và nhiệt.

Hiệu suất thể tích là sự khác biệt giữa lưu lượng lý thuyết và lưu lượng phân phối thực tế. Một máy bơm bị mòn có thể vẫn quay ở tốc độ bình thường, nhưng một số dầu rò rỉ bên trong từ phía áp suất quay trở lại phía hút. Kết quả là lưu lượng thấp, nhiệt và chuyển động của máy yếu.

Dành cho máy bơm bánh răng, biên dạng răng bánh răng, độ phẳng của tấm bên, độ khít của ống lót, độ chính xác của rãnh bịt kín và vật liệu làm sạch ba via. Đối với máy bơm cánh gạt, độ hoàn thiện của vòng cam và độ chính xác của khe rôto là vấn đề quan trọng. Đối với máy bơm piston, độ phẳng của tấm van, hình dạng guốc và vấn đề xử lý tấm chắn.

Sản xuất máy bơm tốt không chỉ là lắp ráp. Đó là kiểm soát vật liệu, kiểm soát gia công, kiểm tra, kiểm tra áp suất, kiểm tra rò rỉ và kiểm soát quy trình lặp lại.

Kiểm soát chất lượng và độ sạch của dầu

Tình trạng dầu có ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của máy bơm. ISO 4406 thường được sử dụng để mô tả độ sạch của chất lỏng thủy lực. Mã chẳng hạn như 18/16/13 đề cập đến phạm vi số lượng hạt ở 4 μm, 6 μm và 14 μm.

Bơm bánh răng thường có khả năng chịu đựng ô nhiễm tốt hơn bơm cánh gạt và bơm piston. Tuy nhiên, dầu bẩn sẽ rút ngắn tuổi thọ sử dụng. Máy bơm cánh gạt có thể bị rách vòng cam hoặc dính cánh gạt. Máy bơm piston cần dầu sạch hơn vì bề mặt trượt và bộ phận điều khiển của chúng có khe hở hẹp hơn.

Một kế hoạch bảo trì thực tế nên bao gồm đổ dầu sạch, lọc thích hợp, lấy mẫu dầu thường xuyên, kiểm soát nhiệt độ và giám sát xả thùng máy bơm piston. Lắp một máy bơm mới vào dầu bẩn không phải là sửa chữa. Đó chỉ là sự chậm trễ trước thất bại tiếp theo.

Blince tuân theo quy trình kiểm tra toàn chuỗi đối với việc cung cấp máy bơm thủy lực, bao gồm kiểm tra nguyên liệu đầu vào, kiểm tra gia công, kiểm soát lắp ráp, kiểm tra áp suất, kiểm tra rò rỉ, xác minh hiệu suất, kiểm tra đóng gói và đánh giá giao hàng cuối cùng. Hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001, các yêu cầu kiểm soát CE và tuân thủ RoHS về môi trường giúp hỗ trợ chứng từ xuất khẩu và giảm rủi ro tìm nguồn cung ứng cho người mua B2B.

Những điều cần xác nhận trước khi mua máy bơm thủy lực

Đối với một dự án mới hoặc đơn đặt hàng thay thế, số model cũ rất hữu ích nhưng chưa đủ. Xác nhận độ dịch chuyển, áp suất định mức, áp suất đỉnh, tốc độ, hướng quay, loại trục, kích thước mặt bích, ren cổng, hướng cổng, loại dầu, nhiệt độ, chu kỳ làm việc và môi trường làm việc.

Đối với một máy bơm thay thế, ảnh bảng tên và kích thước lắp đặt rất hữu ích. Triệu chứng hư hỏng cũng cần được mô tả. Một máy bơm bị hỏng do tạo bọt, nhiễm bẩn, quá tải hoặc quay sai không nên được thay thế mà không kiểm tra nguyên nhân.

Blince có thể hỗ trợ cung cấp tiêu chuẩn và các giải pháp bơm thủy lực tùy chỉnh dựa trên bản vẽ, mẫu, áp suất vận hành, tốc độ dòng chảy, chuyển vị, loại trục, loại mặt bích, cấu hình cổng và yêu cầu ứng dụng. Các tùy chọn tùy chỉnh có thể bao gồm trục có khóa, trục spline, trục côn, mặt bích SAE, mặt bích Châu Âu, cổng BSP, cổng NPT, cổng hệ mét, vỏ nhỏ gọn, vỏ gia cố, vòng đệm NBR, vòng đệm FKM, cấu trúc bơm bánh răng song song, bù áp suất, cảm biến tải, điều khiển bằng tay và điều khiển tỷ lệ điện.

Phạm vi tham chiếu cho máy bơm thủy lực hạng nặng

Câu hỏi thường gặp

Các loại máy bơm thủy lực chính là gì?

Các loại chính là bơm bánh răng, bơm cánh gạt và bơm piston. Bơm bánh răng đơn giản và tiết kiệm. Máy bơm cánh gạt hoạt động êm ái và êm ái hơn. Bơm piston được sử dụng để kiểm soát áp suất cao hơn và dòng chảy thay đổi.

Bơm thủy lực nào tốt hơn cho dầu bẩn?

Bơm bánh răng thường chịu được ô nhiễm tốt hơn bơm cánh gạt và bơm piston. Tuy nhiên, dầu bẩn vẫn gây mài mòn nên việc lọc và làm sạch dầu vẫn cần thiết.

Loại máy bơm nào tốt nhất cho áp suất cao?

Bơm piston thường được sử dụng cho các hệ thống áp suất cao. Bơm piston hướng trục thường được sử dụng trong máy xúc, cần cẩu, giàn khoan, máy ép và hệ thống thủy lực cảm biến tải trọng.

Tại sao máy bơm thủy lực lại ồn ào sau khi lắp đặt?

Tiếng ồn có thể đến từ hướng quay sai, không khí trong đường hút, độ nhớt của dầu cao, hạn chế hút, bộ lọc bị tắc, mức dầu thấp, khớp nối lệch hoặc tạo bọt.

Tại sao máy chạy chậm sau khi dầu nóng?

Dầu nóng có độ nhớt thấp hơn. Nếu máy bơm bị mòn bên trong, lượng rò rỉ sẽ tăng lên sau khi dầu trở nên loãng hơn. Thử nghiệm dòng chảy ở nhiệt độ làm việc cho kết quả tốt hơn thử nghiệm nguội.

Hỗ trợ kỹ thuật từ Blince

Để thay thế máy bơm hoặc thiết kế hệ thống thủy lực mới, Blince có thể xem xét các kiểu máy bơm, bản vẽ, mẫu, áp suất vận hành, lưu lượng yêu cầu, cấu hình cổng, loại trục, kích thước mặt bích và ứng dụng máy. Một máy bơm được lựa chọn chính xác không chỉ bảo vệ máy bơm mà còn bảo vệ van, động cơ, xi lanh, ống mềm, vòng đệm, nhiệt độ dầu và thời gian hoạt động của máy.

```