Một máy bơm thủy lực thực hiện công việc cơ bản giống nhau trong mọi máy: nó biến chuyển động quay của trục thành dòng dầu. Những thay đổi từ loại này sang loại tiếp theo là áp suất mà dòng chảy đó có thể chịu được là bao nhiêu, nó chạy êm đến mức nào, khả năng chịu đựng dầu bị ô nhiễm tốt đến mức nào và chi phí để mua và tiếp tục vận hành là bao nhiêu. Trên hầu hết các thiết bị công nghiệp và di động, danh sách rút gọn gồm có ba dòng và mỗi dòng giành được một phần khác nhau trong sự đánh đổi đó.
Câu trả lời ngắn gọn: Áp lực, sự sạch sẽ và chu trình làm việc Chọn gia đình
Nếu bạn cần thu hẹp phạm vi một cách nhanh chóng thì đây gần như là nơi đưa ra quyết định:
- Bơm bánh răng giành chiến thắng về chi phí, sự đơn giản và khả năng chịu dầu bẩn, khiến chúng trở thành mặc định cho các mạch dòng cố định lên đến khoảng 250 bar.
- Máy bơm cánh gạt giành chiến thắng nhờ hoạt động êm ái và dòng chảy ổn định ở áp suất trung bình, thường là 100 đến 210 bar, với thiết kế cân bằng giúp loại bỏ tải trọng trục hướng tâm.
- Máy bơm pít-tông giành chiến thắng khi áp suất vượt quá 250 bar hoặc khi hiệu quả, khả năng kiểm soát chính xác và tuổi thọ lâu dài trong chu kỳ hoạt động nặng nề quan trọng hơn giá mua.
Mọi thứ bên dưới giải thích lý do tại sao những ranh giới đó lại nằm ở vị trí hiện tại, vị trí chúng thay đổi trong thực tế và chi tiết nào trong biểu dữ liệu thực sự quyết định liệu máy bơm có tồn tại được sau ba hay mười năm hay không.
So sánh ba loại máy bơm thủy lực chính
| Loại máy bơm | Áp suất liên tục điển hình | Hiệu suất ở áp suất định mức | Khả năng chịu bụi bẩn | Tiếng ồn | Chi phí mua tương đối | Phù hợp chung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Bánh răng (bên ngoài hoặc bên trong) | Lên đến khoảng 250 bar | 80 đến 90 phần trăm | Cao; đối phó với quá trình lọc thô | Trung bình đến cao | Thấp | Bộ nguồn, mạch chuyển tải, chức năng di động đơn giản |
| Cánh (cân bằng, đơn hoặc nhiều) | Khoảng 100 đến 210 bar, cao hơn đối với dòng áp suất cao | 85 đến 93 phần trăm | Trung bình; cần dầu sạch | Thấp | Trung bình | Máy công cụ, ép phun, lái, mạch di động trung áp |
| Piston (hướng trục hoặc hướng tâm) | 250 đến 400 bar, cao hơn đối với thiết kế xuyên tâm | 90 đến 95 phần trăm | Thấp; requires fine filtration | Trung bình | Cao | Cao-pressure mobile equipment, presses, winches, closed-loop drives |
Máy bơm bánh răng: Đơn giản, dễ sử dụng và giá rẻ
Một bơm bánh răng giữ dầu giữa các răng và thành vỏ và mang dầu đi vòng quanh vỏ tới ổ cắm. Hai bánh răng chia lưới, hai bộ vòng bi và bộ đệm kín tạo nên gần như toàn bộ máy. Bơm bánh răng ngoài là dạng cổ điển. Bơm bánh răng bên trong đặt một bánh răng nhỏ hơn bên trong một bánh răng vành lớn hơn, giúp làm trơn dòng chảy và giảm tiếng ồn, mặc dù thiết kế bên trong tốn nhiều chi phí gia công hơn.
Sau đây là ba hệ quả thực tế. Đầu tiên, khả năng chịu áp suất đạt khoảng 200 đến 250 bar liên tục, do tải trọng lên vòng bi và vỏ tăng trực tiếp theo áp suất. Thứ hai, máy bơm có dịch chuyển cố định: lưu lượng chỉ phụ thuộc vào tốc độ, do đó mọi thay đổi về nhu cầu đều phải được xử lý bằng một van chứ không phải bằng chính máy bơm. Thứ ba, bơm bánh răng bị hỏng dần dần. Khi khe hở mở ra, lượng rò rỉ bên trong tăng lên, dòng chảy giảm ở áp suất cao và dầu nóng lên, nhưng máy thường vẫn tiếp tục hoạt động cho đến khi tổn thất trở nên rõ ràng.
Điều đó làm cho bơm bánh răng trở thành giải pháp phù hợp khi lưu lượng cố định, quá trình lọc không thể được đảm bảo hoặc chi phí đầu tiên chiếm ưu thế trong quyết định. Bộ chia nhật ký, mạch kết xuất, bộ tải nhỏ và bộ nguồn dự phòng đều hoạt động thoải mái trong vùng đó.
Bơm cánh gạt: Dòng chảy yên tĩnh, ổn định ở áp suất trung bình
Bên trong máy bơm cánh gạt, các cánh hình chữ nhật trượt vào và ra khỏi các khe trong rôto và lực ly tâm kết hợp với áp suất cổng giữ cho các đầu được ép vào vòng cam. Trong một thiết kế cân bằng, hai cung nạp và hai cung xả nằm đối diện nhau, do đó tải trọng hướng tâm trên trục sẽ triệt tiêu. Sự cân bằng đó chính xác là điều cho phép một bơm cánh gạt tạo ra áp suất và dòng chảy ở áp suất cao hơn bơm bánh răng tương đương trong khi chạy êm hơn đáng kể.
Hai chi tiết quyết định cách thức hoạt động của máy bơm cánh gạt. Cấu hình vòng cam thiết lập chuyển vị và hình dạng của đường cong dòng chảy, do đó, vòng chuyển vị thay đổi có thể thay đổi đầu ra để phù hợp với nhu cầu. Đầu lưỡi làm kín: cấu trúc lưỡi hai môi bám chặt vào vòng hơn khi áp suất tăng, giúp giảm độ trượt và giữ hiệu suất thể tích ở mức trên tám mươi ngay cả ở đầu dải áp suất.
Máy bơm T6 và T7 kiểu Denison là điểm tham khảo tốt cho gia đình. Một máy bơm duy nhất bao gồm các mạch đơn giản, đồng thời cùng một rôto và hình dạng vòng có thể chia thành cấu hình đôi và ba khi một vỏ phải cung cấp nhiều chức năng. SherTech xây dựng dòng sản phẩm này trong dòng tương thích với Denison.
Bơm cánh gạt đơn Denison T6/T7 cho mạch thủy lực Bơm cánh gạt cân bằng dịch chuyển cố định với hộp mực độc lập và tham chiếu chéo OEM; có liên quan khi xem xét các mạch thủy lực có gợn sóng thấp và nhiều cấu hình. Xem sản phẩm → Tiếng ồn thường là yếu tố quyết định đối với máy móc chạy bên cạnh người vận hành cả ngày. Máy bơm cánh gạt có độ ồn thấp làm giảm gợn sóng áp suất bằng cách điều chỉnh hình dạng cổng sao cho quá trình chuyển đổi giữa hút và xả diễn ra dần dần thay vì đột ngột. Lợi ích này không mang tính thẩm mỹ: độ gợn sóng thấp hơn có nghĩa là ít rung động trong đường ống hơn, tuổi thọ ống dài hơn và ít mệt mỏi hơn cho bất kỳ ai đứng cạnh máy.
Máy bơm cánh gạt thủy lực đơn có độ ồn thấp Vickers-Style V Series Thấp-noise intra-vane pump suited to machine tools and industrial hydraulic systems; relevant where quiet operation and compact installation are priorities. Xem sản phẩm → Máy bơm cánh gạt giành được vị trí trong các máy ép phun, máy công cụ và mạch di động áp suất trung bình. Bơm trợ lực lái là một nhánh chuyên dụng cùng họ, thường chạy với áp suất thấp hơn với van lưu lượng ưu tiên được tích hợp trong mạch để chức năng lái luôn lấy dầu trước.
Bơm Piston: Áp suất cao, Hiệu suất cao, Bảo trì cao hơn
Bơm piston thay thế các cánh trượt bằng piston chạy trong lỗ trong khối xi lanh quay. Trong thiết kế hướng trục, tấm chắn hoặc trục uốn cong đặt hành trình piston; trong thiết kế hướng tâm, pít-tông đẩy ra ngoài so với vòng cố định. Máy bơm hướng trục chiếm ưu thế trong thiết bị di động vì chúng nhỏ gọn và có thể điều chỉnh được bằng một thao tác điều khiển đơn giản. Máy bơm hướng tâm xử lý áp suất cao nhất nhưng chiếm nhiều không gian hơn.
Những lợi ích là có thật. Hiệu suất thể tích và hiệu suất tổng thể từ 90 đến 95 phần trăm ở áp suất định mức có nghĩa là lượng nhiệt truyền vào dầu ít hơn, điều này cho phép bình chứa nhỏ hơn và bộ làm mát nhỏ hơn. Sự dịch chuyển có thể thay đổi với cảm biến tải hoặc bù áp suất phù hợp với lưu lượng theo nhu cầu, do đó máy chỉ tiêu thụ năng lượng thực sự cần.
Mặt chi phí là thực tế như nhau. Máy bơm pít-tông cần dầu đạt tiêu chuẩn ISO 18/16/13 hoặc cao hơn, và một đợt nhiễm bẩn do mài mòn có thể khiến lỗ xi lanh hoặc tấm van không thể sửa chữa được. Chúng cũng là dòng xe đắt nhất để mua và xây dựng lại, đó là lý do tại sao chúng thường được dành cho những chức năng thực sự cần áp lực.
Máy bơm có tấm chắn kiểu A10VSO là lựa chọn tiêu chuẩn cho các mạch biến áp áp suất cao, với các tùy chọn dẫn động thông qua cho phép lắp máy bơm thứ hai trên cùng một trục.
Bơm piston biến thiên hướng trục dòng A10VSO 31 Bơm biến thiên hướng trục dành cho mạch hở công nghiệp, với khả năng điều chỉnh lưu lượng tấm chắn và các tùy chọn xuyên trục; có liên quan khi xem xét chuyển vị thay đổi và kiểm soát áp suất. Xem sản phẩm → Luồng cố định hoặc thay đổi, đơn hoặc nhiều
Kiểm soát chuyển vị áp dụng cho cả ba họ và đây thường là một quyết định lớn hơn chính loại máy bơm. Một máy bơm cố định cung cấp lưu lượng tỷ lệ thuận với tốc độ trục và không có gì khác, vì vậy van xả phải loại bỏ phần dư thừa. Điều đó rẻ và có thể dự đoán được, nhưng nó lãng phí năng lượng dưới dạng nhiệt. Một máy bơm biến thiên sẽ điều chỉnh chuyển vị để duy trì áp suất hoặc lưu lượng cài đặt, giúp tiết kiệm điện và giảm nhiệt độ dầu trên các máy có giai đoạn duy trì lâu.
Sắp xếp lắp đặt tiếp theo. Máy bơm đôi kết hợp hai chuyển vị trong một vỏ, máy bơm ba bơm thêm một máy bơm thứ ba và thiết kế trục xuyên suốt cho phép máy bơm phía sau được dẫn động từ bộ phận phía trước. Lợi ích là một bệ gắn, một khớp nối truyền động và một nguồn cung cấp dầu thay vì ba máy riêng biệt.
Hộp mực và phụ tùng thay thế
Các bộ phận bị mòn là một góc độ khác đáng để kiểm tra trước khi đặt hàng. Trong máy bơm cánh gạt, rôto, cánh quạt, vòng cam và tấm bên được bán dưới dạng hộp mực trượt vào vỏ hiện có. Việc thay thế hộp mực sẽ khôi phục lưu lượng và áp suất ban đầu với giá chỉ bằng một phần giá của một máy bơm hoàn chỉnh, điều này làm thay đổi đáng kể tổng chi phí sở hữu trong thời gian sử dụng mười năm.
Nơi lựa chọn dành cho máy móc xây dựng
Thiết bị di động cho thấy cả ba gia đình cùng làm việc trên cùng một máy. Máy xúc bánh lốp hoặc máy xúc thường sử dụng bơm piston cho mạch nông cụ chính, bơm bánh răng hoặc bơm cánh gạt cho các chức năng điều khiển và phụ trợ, và bơm lái chuyên dụng cho mạch lái ưu tiên. Mỗi chức năng sẽ có loại máy bơm phù hợp với áp suất, lưu lượng và rủi ro ô nhiễm.
Chu kỳ hoạt động là nửa còn lại của bức tranh. Một máy bơm chạy ở áp suất tối đa trong 10 giây trong mỗi phút sẽ nhận thấy tải nhiệt hoàn toàn khác so với áp suất duy trì trong nhiều giờ. Mạch di động cũng phải đối mặt với sự dao động độ nhớt rộng giữa ca sáng lạnh và ca chiều nóng, do đó điều kiện hút ở nhiệt độ thấp cũng quan trọng như mức áp suất trên biểu dữ liệu. Để biết thêm về cách áp dụng các máy bơm này trong toàn ngành, hãy xem tổng quan về máy móc xây dựng thủy lực.
Danh sách kiểm tra lựa chọn trước khi bạn đặt hàng
Khi gia đình đã ổn định, hãy giải quyết các điểm sau theo thứ tự. Thiếu một trong số đó là máy bơm tốt lại bị hỏng sớm.
- Áp suất và dòng chảy: xác nhận áp suất liên tục, áp suất đỉnh và lưu lượng cần thiết ở tốc độ trục định mức, không phải ở tốc độ không tải.
- Kiểm soát chuyển vị: quyết định giữa điều khiển cố định, bù áp suất và cảm biến tải dựa trên các giai đoạn giữ trong chu trình.
- Lắp và trục: kiểm tra tiêu chuẩn mặt bích, đường kính trục dẫn hướng, loại trục, then chốt hoặc trục xoay và hướng quay.
- Chuyển: xác minh kích thước và vị trí cổng so với đường ống phân phối hoặc ống hiện có trước khi cam kết.
- Chất lỏng và độ nhớt: kết hợp máy bơm với loại dầu đang sử dụng, bao gồm cả độ nhớt khởi động nguội vào buổi sáng lạnh nhất trong năm.
- Lọc: bơm bánh răng chịu được quá trình lọc thô, bơm cánh gạt cần dầu sạch và bơm piston cần lọc tốt với bộ lọc hút có kích thước phù hợp.
- Tải nhiệt: ước tính lượng nhiệt sinh ra từ rò rỉ và giảm tổn thất để bình chứa và bộ làm mát không bị quá nhỏ.
- Chiến lược dịch vụ: định giá hộp mực, bộ niêm phong và các bộ phận thay thế trước khi mua chứ không phải sau lần hỏng hóc đầu tiên.
SherTech Hydrainics đã sản xuất các bộ phận thủy lực từ năm 1990, với hơn ba thập kỷ kinh nghiệm thiết kế và tùy chỉnh đằng sau dòng sản phẩm của mình. Danh mục này bao gồm các máy bơm cánh gạt thuộc dòng tương thích Denison, Vickers, Yuken, Atos và Tokimec, máy bơm và động cơ piston, động cơ cánh gạt, máy bơm lái, van điện từ, van xả, ống xi lanh kéo nguội và hệ thống thủy lực hoàn chỉnh được chế tạo theo một chu trình làm việc cụ thể. Với hàng trăm loại linh kiện và hơn 600 dự án đã được cung cấp, giá trị thực tế đối với người mua rất đơn giản: một nhà cung cấp có thể kết hợp một máy bơm với mạch điện hiện có hoặc thiết kế toàn bộ bộ nguồn xung quanh nó.
Nếu việc lựa chọn giữa bánh răng, cánh gạt và pít-tông vẫn có vẻ phù hợp sau khi xem qua danh sách kiểm tra, hãy gửi áp suất làm việc, nhu cầu dòng chảy, chu kỳ làm việc và thông số kỹ thuật của chất lỏng. Bốn con số đó thường giải quyết câu hỏi một cách nhanh chóng.
