Bơm Bánh Răng
Máy bơm bánh răng (Gear Pump) là dòng bơm thể tích có khả năng bơm ở áp suất cao và vượt trội về tính năng bơm chất lỏng có độ nhớt cao hiệu quả.
Bơm bánh răng là gì
Bơm bánh răng hay còn có tên gọi khác là bơm nhông. Là một dòng bơm chuyên dùng trong những ứng dụng bơm môi chất có tính nhớt, đặc sệt cao…mà các dòng bơm khác không đáp ứng được, hoặc là hiệu suất hoạt động kém.
Vậy cụ thể bơm bánh răng có đặc điểm gì? Cấu tạo, nguyên lý, ưu nhược điểm và ứng dụng của chúng ra sao?
Bài viết này, Thái Khương sẽ làm sáng tỏ các vấn đề này giúp các bạn. Đồng thời chia sẻ với các bạn về 2 dòng phổ biến của bơm bánh răng dùng trong công nghiệp.
Đặc điểm bơm bánh răng
Bơm bánh răng có một số đặc điểm nổi bật mà chúng ta dễ dàng nhận thấy như là:
- Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo.
- Khả năng làm việc với độ chính xác cao, kích thước nhỏ gọn.
- Số vòng quay và công suất trên một đơn vị trọng lượng lớn.
- Có khả năng chịu quá tải trong một thời gian ngắn.
Các ưu điểm này cần thiết đối với một bơm dùng trong hệ thống truyền động thủy lực.
Nó được sử dụng trong những hệ thống thủy lực có áp suất trung bình. Trong những hệ thống thủy lực có áp suất cao, bơm bánh răng thường được dùng làm bơm sơ cấp.
Ngoài ra bơm bánh răng còn được vận chuyển hoá chất như: Natri silicat, soda ăn da, nhựa, men, chất kết dính, các axit béo, các loại sơn, bột, nước trái cây, si rô, rượu, kerosene…
Cấu tạo bơm bánh răng
Bơm bánh răng chính là dòng bơm thể tích thường được sử dụng trong các hệ thống thuỷ lực có áp suất trung bình nhằm hút các chất lỏng nhiều nhớt như: dầu, nhựa đường. Ngoài ra, bơm bánh răng được dùng làm bơm sơ cấp trong các hệ thống thuỷ lực có áp suất cao.
Cấu tạo của bơm bánh răng thủy lực đơn giản, dễ chế tạo, chịu được quá tải trong thời gian ngắn. Chính vì thế, bánh bơm răng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.
Cấu tạo của bơm bánh răng bao gồm:
- Bánh răng chủ động (Drive Gear)
- Bánh răng bị động (Slove Gear)
- Vỏ bơm (Casing)
- Trục bơm (Shaft)
- Đường cấp dầu (Discharge Nozzle)
- Đường thoát dầu (Discharge Nozzle)
- Phớt (Pump Seal)
Nguyên lý bơm bánh răng
Bơm bánh răng được làm việc theo nguyên lý dẫn và nén chất lỏng trong một thể tích kín có dung tích thay đổi. Từ cấu tạo bơm bánh răng ta có quy trình làm việc của bánh bơm răng được diễn ra như sau:
Bánh răng chủ động nối với trục của bơm quay, kéo bánh răng bị động chạy theo. Chất lỏng trong các rãnh răng sẽ được dịch chuyển từ khoang hút đến khoang đẩy vòng theo buồng bơm. Khoang hút được ngăn cách kín với khoang đẩy. Vì thể tích chứa lưu chất trong vùng đẩy giảm khi các cặp bánh răng vào khớp, nên lưu chất bị ép và dồn vào ống đẩy với áp suất cao, quá trình đẩy của bơm diễn ra.
Đồng thời với quá trình đẩy, xảy ra quá trình hút như sau: Khi cặp bánh răng ra khớp, thể tích chứa lưu chất tăng, áp suất chứa lưu chất giảm xuống thấp hơn áp suất trên mặt thoáng làm cho chất lỏng chảy liên tục qua ống hút vào bơm. Quá trình hút và đẩy lưu chất trong bơm xảy ra đồng thời và liên tục.
Quá trình đẩy được diễn ra khi bánh răng vào khớp ở khoang đẩy, sau đó chất lỏng ở khoang đẩy bị ép và dồn vào đường ống đẩy. Song song lúc này, tại khoang hút có một cặp bánh răng ra khớp. Dung tích của khoang hút được dẫn ra, áp suất ở khoang hút bị giảm. Và chất lỏng sẽ bị hút vào buồng hút.
Các loại bơm bánh răng
Với dòng bơm bánh răng, chúng sẽ được chia làm 2 loại riêng biệt theo đặc điểm cấu tạo của chúng. Chúng ta có:
Bơm bánh răng ăn khớp trong
Sử dụng bánh răng trong và bên ngoài bánh với các răng cắt ngoài có trong và lưới với một bánh răng nội bộ. Khi các bánh răng đi ra khỏi lưới ở phía đầu vào, chất lỏng được kéo vào bơm. Các lưu chất sẽ được dịch chuyển ra khỏi cổng xả bằng cách chia lưới các bánh răng. Một số có một phân vùng hình lưỡi liềm được sử dụng hỗ trợ phân tách khối lượng đầu vào ra khỏi thể tích xả giữa hai bánh răng.
Bơm bánh răng ăn khớp ngoài
Sử dụng hai bánh răng giống nhau với răng ngoài để tạo ra dòng chảy. Vòng xoay của bánh răng sao cho chất lỏng đi vào cổng đầu vào và chảy vào, qua xung quanh vỏ ngoài của hai bánh răng quay. Khi chất lỏng đi qua vùng ngoại vi, nó sẽ được thải ra cổng thoát.
Ưu nhược điểm của bơm bánh răng
Mỗi dòng bơm đều có một đặc thù về hình dáng và tính năng. Do đó, chúng sẽ phù hợp với một vài ứng dụng nhất định. Với dòng bơm bánh răng cũng vậy. Chúng cũng tồn tại những ưu nhược điểm riêng vốn có của chúng. Chúng ta cùng phân tích nhé! Để chi tiết hơn, chúng ta sẽ phân tích sâu vào 2 dòng bơm như sau:
Ưu nhược điểm của bơm bánh răng ăn khớp trong
| ƯU ĐIỂM | NHƯỢC ĐIỂM |
|---|---|
| – Kích thước nhỏ gọn, tiện lợi, thuận tiện cho việc di chuyển | – Thiết kế kín, khó tháo lắp ⇒ Gây bất tiện cho việc bảo trì, bảo dưỡng |
| – Hiệu năng hoạt động mạnh mẽ có thể xử lý nhiều chất lỏng dạng đặc (Rỉ mật, Socola, Cao su…) | – Khó theo dõi hoạt động của máy |
| – Dễ dàng điều chỉnh lưu lượng bơm, hồi chất bơm lại buồng chứa giúp bảo vệ máy | – Đặc biệt, các dấu tích hư hỏng “ban đầu” khó phát hiện |
Ưu nhược điểm của bơm bánh răng ăn khớp ngoài
| ƯU ĐIỂM | NHƯỢC ĐIỂM |
|---|---|
| – Thiết kế mở, dễ dàng tháo lắp, vệ sinh ⇒ Thuận tiện cho việc bảo dưỡng | – Kích thước lớn, khó vận chuyển hơn bơm bánh răng khớp trong |
| – Cho khả năng xử lý mượt mà các loại chất lỏng dạng đặc, dạng nhớt | – Khi hoạt động có phát ra tiếng ồn lớn |
| – Khả năng hiệu chỉnh lưu lượng bơm, hồi chất bơm lại buồng chứa giúp bảo vệ máy | – Không bơm được môi chất siêu nhớt |
Khi lựa chọn nên xác định thật chính xác về chất lỏng cần xử lý để lựa chọn ra một phân loại bơm bánh răng công nghiệp phù hợp nhất!
Ứng dụng bơm bánh răng
Với những lợi thế riêng của mình, bơm bánh răng thuỷ lực được ứng dụng trong nhiều dự án, hệ thống ở đa ngành công nghiệp. Tiêu biểu như:
- Hỗ trợ ngành công nghiệp xây dựng.
- Sử dụng trong bộ phận của xe nâng hàng.
- Ứng dụng trong các thang máy.
- Chuyên dùng trong các nhà máy nước ép, nước sốt
- Ứng dụng trong bơm dầu thủy lực, FO.