Máy bơm xuyên tâm là gì?
Máy bơm hướng tâm, chính xác hơn là bơm piston hướng tâm, là một máy bơm thủy lực được chế tạo xung quanh một bộ piston được sắp xếp giống như các nan hoa xung quanh khối xi lanh trung tâm, tất cả đều hướng ra ngoài trục thay vì chạy song song với nó. Cách bố trí xuyên tâm đó là điểm khác biệt rõ ràng so với bơm piston hướng trục, trong đó các piston nằm song song với trục truyền động và hành trình xuyên qua một tấm lắc hoặc vỏ uốn cong.
Bởi vì các pít-tông trong máy bơm hướng tâm hoạt động dựa vào một vòng lệch tâm quay hoặc một vòng cam cố định chứ không phải là một tấm góc, nên thiết kế này tạo ra những hành trình rất ngắn và rất mạnh. Hình học đó chính xác là thứ cho phép máy bơm hướng tâm đạt đến mức áp suất mà hầu hết các loại máy bơm khác không thể duy trì được.
Máy bơm Piston hướng tâm hoạt động như thế nào
Ở trung tâm của máy bơm có trục lệch tâm hoặc vòng cam cố định, tùy thuộc vào thiết kế. Khi trục quay, nó buộc mỗi piston di chuyển ra ngoài trong một phần của chu kỳ và rút lại ở phần còn lại, do đó, mỗi piston hoàn thành hành trình hút và xả hoàn toàn một lần trong mỗi vòng quay.
Van phân phối hoặc bố trí van kiểm tra tính thời gian kết nối của mỗi piston với đường hút và đường xả, tiếp nhận chất lỏng khi piston rút lại và bịt kín dưới áp suất khi piston được dẫn vào trong. Cơ cấu piston chuyển động tịnh tiến tương tự chạy ngược lại bên trong động cơ thủy lực, trong đó chất lỏng có áp suất đẩy các piston thay vì trục quay dẫn động chúng, đó là nguyên lý hoạt động đằng sau động cơ. nguyên lý làm việc của động cơ thủy lực piston hướng tâm và rộng hơn Dòng động cơ piston được chế tạo dựa trên nguyên lý piston chuyển động tịnh tiến .
Thành phần cốt lõi
Bốn bộ phận xác định một bơm piston hướng tâm: khối xi lanh, các piston, vòng lệch tâm hoặc vòng cam dẫn động chúng và cách bố trí van điều khiển hướng dòng chảy. Khối xi lanh chứa các lỗ xuyên tâm và giữ cố định trong khi trục lệch tâm quay bên trong nó, hoặc trong thiết kế vòng cam, khối tự quay quanh một vòng cố định.
Chất lượng bịt kín tại bề mặt tiếp xúc giữa piston và lỗ khoan xác định cả hiệu quả và khả năng chịu áp lực, do đó các bề mặt này được mài với dung sai rất chặt chẽ và thường chạy bằng thép cứng. Việc lắp ráp van một chiều hoặc van phân phối đều quan trọng như nhau, vì bất kỳ sự rò rỉ nào trở lại van sẽ trực tiếp làm giảm áp suất mà máy bơm có thể chịu được khi chịu tải.
- Khối xi lanh: chứa các lỗ piston được bố trí hướng tâm
- Piston: hành trình ngắn, lực cao được dẫn động bởi vòng lệch tâm hoặc vòng cam
- Trục lệch tâm hoặc vòng cam: chuyển chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến của piston
- Van phân phối hoặc van một chiều: thời gian hút và xả cho mỗi piston
Tại sao máy bơm xuyên tâm xử lý áp suất cực cao
Bơm piston hướng tâm thường được chỉ định khi yêu cầu áp suất của hệ thống vượt quá mức mà bơm piston hướng trục có thể cung cấp một cách thoải mái. Bởi vì mỗi piston thực hiện một hành trình ngắn, trực tiếp so với đĩa lệch tâm thay vì chạy dọc theo một tấm góc, đường dẫn tải cơ học ngắn hơn và cứng hơn, cho phép máy bơm duy trì áp suất đầu ra trong khoảng 400 đến 1000 bar.
Sự cân bằng là dòng chảy: máy bơm xuyên tâm thường di chuyển ít chất lỏng hơn trên mỗi vòng quay so với máy bơm hướng trục có kích thước tương tự, vì vậy chúng phù hợp với các ứng dụng cần lực và độ chính xác hơn thể tích. Sự kết hợp giữa áp suất rất cao ở lưu lượng tương đối thấp, cùng với hoạt động yên tĩnh, độ rung thấp, là điều khiến thiết kế xuyên tâm trở thành một thiết kế chuyên dụng hơn là một lựa chọn có mục đích chung.
Bơm xuyên tâm so với bơm Piston hướng trục
Máy bơm piston hướng trục, bao gồm thiết kế tấm lắc và trục uốn cong, đáp ứng được yêu cầu về áp suất và lưu lượng thủy lực ở mức trung bình rộng hơn và thường là lựa chọn tiết kiệm chi phí hơn khi nhu cầu áp suất của hệ thống nằm trong phạm vi của chúng. các phạm vi bơm piston hướng trục minh họa chuỗi dịch chuyển kéo dài, ở mức trung bình phù hợp với máy móc xây dựng, máy ép công nghiệp và thiết bị di động.
Máy bơm xuyên tâm đảm nhiệm vị trí mà các thiết kế hướng trục đạt đến trần áp suất hoặc khi ứng dụng đánh giá độ gợn dòng chảy rất thấp và hoạt động yên tĩnh so với thông lượng thô. Các giàn thử nghiệm, hệ thống kẹp áp suất cao và các máy công cụ cần áp suất ổn định, chính xác thay vì khối lượng lớn là những trường hợp rõ ràng nhất để chọn hướng tâm thay vì hướng trục.
Ứng dụng điển hình
Máy công cụ dựa vào máy bơm piston hướng tâm để cung cấp chất lỏng cắt và cung cấp năng lượng cho các mạch thủy lực phụ trợ trong đó độ ổn định áp suất quan trọng hơn tốc độ dòng chảy. Bàn thử nghiệm áp suất cao và bộ nguồn thủy lực được thiết kế để bảo vệ quá tải trên máy ép cũng dựa trên thiết kế này vì nó có thể giữ áp suất ổn định vượt xa mức mà hầu hết các thành phần hệ thống từng thấy trong hoạt động bình thường.
Hệ thống kẹp và cố định trong sản xuất được hưởng lợi từ các đặc điểm tương tự, cũng như thiết bị xử lý và làm sạch áp suất cao. Trong mỗi trường hợp, máy bơm có kích thước phù hợp với áp suất mà nhiệm vụ yêu cầu trước tiên, với tốc độ dòng chảy được coi là hạn chế thứ cấp, thường nằm trong phạm vi rộng hơn. giải pháp hệ thống thủy lực hoàn chỉnh gói chứ không phải là một đơn vị độc lập.
Những cân nhắc về lắp đặt và bảo trì
Hướng lắp đặt và căn chỉnh trục quan trọng hơn đối với máy bơm hướng tâm so với nhiều loại máy bơm khác, vì độ lệch tâm sẽ tập trung ứng suất lên các điểm tiếp xúc giữa piston và lệch tâm. Lắp mặt bích là phương pháp phổ biến nhất và mang lại kết nối cứng nhắc, có thể lặp lại với thiết bị truyền động, một phương pháp được thực hiện trực tiếp từ phương pháp lắp đặt động cơ thủy lực piston hướng tâm được sử dụng ở nơi khác trong cùng dòng sản phẩm.
Về mặt bảo trì, độ sạch của chất lỏng là không thể thương lượng được do độ hở giữa piston và lỗ khoan chặt đến mức nào và các van một chiều hoặc van phân phối phải được kiểm tra theo lịch trình vì độ mòn của chúng xuất hiện đầu tiên dưới dạng giảm áp suất dần dần thay vì hỏng hóc rõ ràng. Việc nắm bắt sớm điều đó sẽ giúp máy bơm hoạt động ở công suất định mức thay vì hoạt động kém hiệu quả một cách lặng lẽ.
Câu hỏi thường gặp
Sự khác biệt chính giữa bơm hướng tâm và bơm piston hướng trục là gì?
Một máy bơm hướng tâm bố trí các piston của nó xung quanh trục, được dẫn động bởi một vòng lệch tâm hoặc vòng cam, trong khi một máy bơm piston hướng trục giữ các piston song song với trục và đẩy chúng qua một tấm lắc hoặc khối xi lanh nghiêng. Bơm hướng tâm thường đạt áp suất cao hơn; bơm hướng trục thường cung cấp lưu lượng cao hơn.
Bơm piston hướng tâm có thể chịu được áp suất bao nhiêu?
Máy bơm piston hướng tâm thường hoạt động ở phạm vi 400 đến 1000 bar, vượt xa những gì hầu hết các máy bơm piston hướng trục được đánh giá. Trần chính xác phụ thuộc vào thiết kế cụ thể, vật liệu và cách bố trí van được sử dụng.
Liệu thiết kế piston hướng tâm giống nhau có thể hoạt động như cả máy bơm và động cơ không?
Đúng. Cơ chế này có thể đảo ngược: trục quay dẫn động các pít-tông biến nó thành một máy bơm, trong khi chất lỏng có áp suất dẫn động các pít-tông quay trục biến nó thành một động cơ. Động cơ thủy lực piston hướng tâm về cơ bản sử dụng hình dạng bên trong giống như máy bơm piston hướng tâm.
