Sự ổn định dòng chảy và áp lực của Bơm piston thủy lực là các chỉ số quan trọng về hiệu suất của chúng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hoạt động và độ tin cậy của hệ thống thủy lực. Tuy nhiên, trong việc sử dụng thực tế, dòng chảy và áp lực có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, dẫn đến biến động hoặc mất ổn định. Sau đây là một phân tích chi tiết:
Các yếu tố chính cho sự ổn định dòng chảy và áp lực
Độ ổn định dòng chảy và áp suất của bơm piston thủy lực phụ thuộc vào các yếu tố chính sau:
Thiết kế máy bơm và độ chính xác sản xuất
Cấu trúc thiết kế: Bơm piston thường sử dụng piston, xi lanh và tấm phân phối chính xác. Việc giải phóng mặt bằng phù hợp của các thành phần này ảnh hưởng trực tiếp đến sự rò rỉ và ổn định dòng chảy.
Thiết kế của tấm phân phối có tác động đáng kể đến xung dòng. Nếu khu vực chuyển tiếp của tấm phân phối không đủ mịn, nó sẽ gây ra biến động dòng chảy.
Độ chính xác sản xuất:
Gia công độ chính xác cao có thể làm giảm rò rỉ bên trong và ma sát cơ học, do đó cải thiện sự ổn định của dòng chảy và áp lực.
Điều kiện làm việc
Tốc độ:
Dòng chảy của bơm piston tỷ lệ thuận với tốc độ của nó. Nếu tốc độ không ổn định (ví dụ, do động cơ hoặc động cơ truyền động), nó sẽ gây ra biến động dòng chảy.
Thay đổi tải:
Khi tải hệ thống thay đổi đột ngột, áp suất bơm có thể dao động tức thời, đặc biệt là trong các bơm biến áp suất không đổi.
Nhiệt độ:
Thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng đến độ nhớt của dầu thủy lực, từ đó ảnh hưởng đến dòng chảy và đầu ra áp suất của bơm.
Chất lượng dầu thủy lực
Độ nhớt:
Nếu độ nhớt của dầu thủy lực quá cao hoặc quá thấp, nó sẽ ảnh hưởng đến hiệu ứng niêm phong và bôi trơn của bơm, dẫn đến dòng chảy và áp suất không ổn định.
Sự ô nhiễm:
Các tạp chất hạt trong dầu thủy lực sẽ tăng tốc độ mòn của các bộ phận bên trong của bơm, tăng rò rỉ và giảm độ ổn định.
Kết hợp hệ thống
Thiết kế đường ống:
Nếu đường ống thủy lực hẹp, có quá nhiều khúc cua hoặc không được trang bị thiết bị đệm, nó có thể gây ra biến động áp suất.
Phản ứng của van điều khiển:
Tốc độ đáp ứng động không đủ của van điều khiển có thể gây ra độ trễ điều chỉnh áp suất, do đó ảnh hưởng đến sự ổn định.
Biểu hiện của dòng chảy và áp lực không ổn định
Biến động dòng chảy
Biến động dòng chảy thường được biểu hiện dưới dạng thay đổi định kỳ trong dòng đầu ra, có thể là do những lý do sau:
Cấu trúc đa xi-lanh của bơm piston gây ra xung dòng.
Tăng rò rỉ nội bộ làm cho dòng thực tế thấp hơn giá trị lý thuyết.
Dầu thủy lực chứa bong bóng (hiện tượng xâm thực), dẫn đến dòng chảy không ổn định.
Biến động áp lực
Biến động áp suất có thể xuất hiện khi các đỉnh áp suất hoặc giảm áp lực. Các nguyên nhân phổ biến bao gồm:
Thay đổi đột ngột về tải (như bắt đầu hoặc dừng bộ truyền động).
Hoạt động bất thường của van điều khiển hoặc van cứu trợ.
Mặc các bộ phận bên trong của máy bơm dẫn đến tăng rò rỉ.
Phương pháp cải thiện lưu lượng và ổn định áp lực
Để đảm bảo sự ổn định dòng chảy và áp suất của bơm piston thủy lực, có thể thực hiện tối ưu hóa từ các khía cạnh sau:
Tối ưu hóa thiết kế của máy bơm
Giảm xung dòng:
Tăng số lượng piston (chẳng hạn như thay đổi từ bơm ba xi-lanh thành bơm năm xi-lanh hoặc bảy xi-lanh) có thể làm giảm hiệu quả xung dòng.
Lắp đặt một bộ tích lũy hoặc giảm xóc ở đầu ra của bơm để hấp thụ xung dòng.
Cải thiện thiết kế của tấm van:
Sử dụng một tấm van với một khu vực chuyển tiếp trơn tru để giảm biến động dòng chảy.
Cải thiện chất lượng dầu thủy lực
Chọn dầu thủy lực phù hợp:
Chọn dầu thủy lực với độ nhớt thích hợp theo nhiệt độ và áp suất vận hành.
Thay thế dầu thủy lực thường xuyên và sử dụng các bộ lọc chất lượng cao để ngăn ngừa ô nhiễm.
Ngăn chặn Cavites:
Đảm bảo rằng không có bong bóng trong dầu thủy lực và lắp đặt thiết bị xả trong đường hút nếu cần thiết.
Tối ưu hóa thiết kế hệ thống
Sắp xếp hợp lý các đường ống:
Giảm khuỷu tay và các bộ phận hẹp trong đường ống để giảm mất áp lực.
Lắp đặt các thiết bị đệm (như bộ tích lũy) trong các đường ống áp suất cao để hấp thụ biến động áp suất.
Sử dụng van điều khiển hiệu suất cao:
Chọn van tỷ lệ hoặc van servo với tốc độ phản hồi nhanh và độ chính xác điều khiển cao.
Thực hiện bảo trì thường xuyên
Kiểm tra con dấu:
Thường xuyên kiểm tra việc niêm phong piston, xi lanh và tấm phân phối, và thay thế các con dấu bị mòn theo thời gian.
Hiệu chỉnh các thông số vận hành bơm:
Thường xuyên hiệu chỉnh tốc độ, dòng chảy và áp suất của máy bơm để đảm bảo rằng nó đáp ứng các yêu cầu của hệ thống.
Ngoài ra, điều rất quan trọng là chọn loại bơm phù hợp (bơm cố định hoặc biến đổi) theo kịch bản ứng dụng cụ thể. Thông qua các biện pháp toàn diện, hiệu suất và độ tin cậy của máy bơm piston thủy lực có thể được cải thiện đáng kể.
