Máy bơm thủy lực tấm Swash là gì?
Bơm thủy lực tấm lắc là một loại bơm piston hướng trục trong đó một bộ piston chuyển động tịnh tiến bên trong một khối xi lanh quay, được dẫn động bằng cách tiếp xúc với một đĩa góc gọi là tấm lắc. Không giống như các thiết kế trục cong, trong đó khối xi lanh nằm ở một góc với trục truyền động, bơm tấm lắc giữ khối xi lanh và trục truyền động trên cùng một đường tâm. Cách bố trí nội tuyến này mang lại cho máy bơm một vỏ bọc nhỏ gọn, đó là một lý do khiến nó thường xuất hiện trong các thiết bị di động có không gian hạn chế.
Bởi vì các pít-tông di chuyển dựa vào một tấm phẳng thay vì vỏ nghiêng, nên máy bơm tấm lắc có xu hướng chạy êm hơn và tạo ra ít rung động hơn so với các máy bơm có trục uốn cong ở áp suất tương đương. Các nhà sản xuất cung cấp một dòng sản phẩm đầy đủ của máy bơm piston hướng trục bao gồm cả cấu hình dịch chuyển cố định và thay đổi, do đó, thiết kế cụ thể được chọn thường phụ thuộc vào các yêu cầu về áp suất, tiếng ồn và điều khiển của hệ thống mục tiêu.
Tấm Swash chuyển đổi chuyển động quay thành dòng chảy như thế nào
Nguyên lý hoạt động đơn giản về mặt cơ học mặc dù các bộ phận được gia công chính xác. Khi trục truyền động quay, nó làm quay khối xi lanh cùng với các piston nằm bên trong nó. Mỗi piston được kết nối thông qua một guốc với tấm lắc và do tấm đó nằm ở một góc cố định hoặc có thể điều chỉnh được so với trục quay, guốc buộc phải trượt lên xuống trên mặt của nó khi khối quay. Chuyển động trượt đó đẩy từng pít-tông vào và ra khỏi lỗ khoan của nó, lần lượt hút chất lỏng vào một mặt của tấm và đẩy nó ra dưới áp suất ở mặt kia, một cơ chế được mô tả chi tiết trong tài liệu tham khảo kỹ thuật về thiết kế bơm piston hướng trục .
Một tấm van cố định, được đặt giữa khối xi lanh quay và vỏ máy bơm, tính chu kỳ này bằng cách để mỗi lỗ xi lanh tiếp xúc với cổng hút trong quá trình nạp và tới cổng xả trong hành trình áp suất. Hình học cơ bản tương tự hoạt động ngược lại đối với động cơ thủy lực: chất lỏng có áp suất được đẩy vào các pít-tông buộc cụm tấm chắn phải quay, đây chính xác là sự sắp xếp được sử dụng trong động cơ thủy lực. động cơ piston có độ dịch chuyển thay đổi được chế tạo trên cùng một nguyên lý tấm lắc .
Các thành phần chính và cân nhắc về thiết kế
Năm bộ phận thực hiện hầu hết công việc trong một máy bơm có tấm chắn: khối xi lanh, pít-tông, guốc và tấm chắn, bản thân tấm chắn và tấm van. Dung sai giữa piston và lỗ khoan của chúng được giữ cực kỳ chặt chẽ, thường trong phạm vi vài micron, bởi vì bất kỳ khe hở vượt quá nào ở đó sẽ trở thành đường rò rỉ trực tiếp và làm giảm hiệu suất thể tích.
Lựa chọn vật liệu cũng quan trọng như hình học. Piston và khối xi lanh thường được làm từ thép cứng hoặc được phủ bằng hợp kim chống mài mòn để có thể chịu được tiếp xúc trượt liên tục ở áp suất lên tới và hơn 28 MPa. Bôi trơn cưỡng bức trên bề mặt tiếp xúc giữa pít-tông và mặt đĩa lắc giúp kiểm soát ma sát và nhiệt, từ đó bảo vệ các vòng đệm và kéo dài tuổi thọ sử dụng khi vận hành liên tục ở áp suất cao.
- Khối xi lanh và piston: dung sai phù hợp để giảm thiểu rò rỉ bên trong
- Guốc và tấm chắn: duy trì tiếp xúc liên tục với tấm chắn trong toàn bộ hành trình
- Tấm van: số lần hút và xả mà không bị rò rỉ qua cổng
- Tấm trượt: cố định hoặc xoay, đặt chiều dài hành trình piston
Thiết kế dịch chuyển cố định và thay đổi
Trong máy bơm thể tích cố định, tấm chắn sóng được khóa ở một góc đã đặt, do đó lưu lượng đầu ra tỷ lệ thuận với tốc độ trục và không đổi trong một vòng/phút nhất định. Thiết kế đơn giản hơn này bền và tiết kiệm chi phí khi hệ thống chỉ cần một tốc độ dòng chảy.
Bơm chuyển vị có thể thay đổi cho phép tấm lắc xoay, thay đổi hành trình piston và do đó thay đổi lưu lượng được cung cấp trên mỗi vòng quay mà không thay đổi tốc độ trục. Các phương pháp điều khiển bao gồm từ van bù áp suất đơn giản (DR) đến điều khiển lưu lượng và áp suất kết hợp (DFR), giới hạn công suất không đổi (DFLR) và điều khiển tỷ lệ điện tử (EP) cho các hệ thống cần phản hồi có thể lập trình. các Dòng máy bơm piston hướng trục có độ dịch chuyển thay đổi với bộ điều khiển tấm lắc có thể điều chỉnh được minh họa cách gói các tùy chọn điều khiển này thường được đóng gói, trải dài chuỗi dịch chuyển từ 10 đến 140 cm³ mỗi vòng quay để bao phủ các thiết bị công nghiệp nhẹ thông qua máy móc di động hạng nặng.
Những máy bơm này được sử dụng ở đâu
Máy bơm tấm swash xuất hiện ở bất cứ nơi nào hệ thống cần áp suất cao trong một diện tích nhỏ gọn. Trong thiết bị xây dựng và vận chuyển đất, chúng cung cấp năng lượng cho cần, cánh tay và mạch di chuyển của máy xúc, máy xúc và cần cẩu. Máy móc ngành thép, luyện kim và khai thác mỏ dựa trên cùng một thiết kế cho chu kỳ làm việc áp suất cao kéo dài mà các ngành công nghiệp yêu cầu.
Ngoài thiết bị di động, các phiên bản dịch chuyển thay đổi còn phổ biến trong máy ép công nghiệp và máy công cụ CNC, nơi điều khiển dòng chảy chính xác chuyển trực tiếp thành độ chính xác của chuyển động. Hệ thống thủy lực trên tàu và ngoài khơi, cùng với thiết bị hỗ trợ mặt đất trong hàng không dân dụng, cũng ưa chuộng những máy bơm này vì khả năng chịu áp lực và hoạt động tương đối yên tĩnh. Máy móc dầu khí và hóa dầu nằm trong danh sách các môi trường đòi hỏi khắt khe trong đó loại máy bơm này là thiết bị tiêu chuẩn, thường là một phần của hệ thống rộng hơn. giải pháp hệ thống thủy lực hoàn chỉnh gói chứ không phải là một thành phần độc lập.
Lựa chọn và bảo trì máy bơm tấm chắn cho hoạt động áp suất cao
Bắt đầu lựa chọn với đường bao áp suất: kiểm tra cả định mức liên tục danh nghĩa và áp suất cực đại mà máy bơm có thể chịu được trong thời gian ngắn, vì hai con số này hiếm khi giống nhau và chỉ riêng kích thước trên đỉnh sẽ thấp hơn kích thước máy bơm để hoạt động liên tục. Ghép chuỗi chuyển vị với dòng mà mạch thực sự cần và xác nhận loại điều khiển, cố định, bù áp suất hoặc tỷ lệ điện tử, so với cách điều khiển phần còn lại của hệ thống.
Sau khi được lắp đặt, mối đe dọa lớn nhất về hiệu quả là ô nhiễm, nhiệt và vòng đệm bị mòn. Giữ cho chất lỏng thủy lực sạch sẽ và trong phạm vi độ nhớt của nó sẽ bảo vệ các khe hở chặt chẽ từ piston đến lỗ khoan giúp máy bơm hoạt động hiệu quả ngay từ đầu và việc kiểm tra phốt thường xuyên sẽ phát hiện rò rỉ trước khi nó trở thành vấn đề về áp suất hoặc dòng chảy. Để xem xét kỹ hơn các yếu tố duy trì ảnh hưởng đến sản lượng dài hạn, bài viết này hướng dẫn thực tế về việc duy trì hiệu quả bơm piston áp suất cao bao gồm lựa chọn vật liệu, điều chỉnh hành trình và quản lý nhiệt chi tiết hơn.
Câu hỏi thường gặp
Sự khác biệt giữa máy bơm tấm swash và máy bơm trục cong là gì?
Một máy bơm dạng đĩa nghiêng giữ cho khối xi lanh và trục truyền động thẳng hàng trên cùng một trục, với một tấm góc dẫn động các piston. Một máy bơm trục cong nghiêng toàn bộ khối xi lanh so với trục truyền động. Các thiết kế trục cong thường xử lý áp suất và tốc độ cao hơn, trong khi máy bơm tấm swash cung cấp gói nhỏ gọn hơn và thường chạy êm hơn.
Máy bơm tấm dịch chuyển có thể thay đổi có thể chạy ở mức dịch chuyển bằng 0 không?
Đúng. Khi tấm lắc được xoay sang một góc gần thẳng đứng so với trục truyền động, hành trình piston giảm xuống gần bằng 0 và máy bơm tạo ra ít hoặc không có dòng chảy ngay cả khi trục tiếp tục quay. Đây là số lượng hệ thống chạy không tải máy bơm mà không tắt động cơ chính.
Làm cách nào để biết tôi cần loại điều khiển nào?
Các ứng dụng có dòng chảy không đổi đơn giản thường chỉ cần một tấm chắn cố định hoặc bộ điều khiển áp suất cơ bản (DR). Các hệ thống phải giữ áp suất trong khi nhu cầu lưu lượng thay đổi sẽ được hưởng lợi từ điều khiển áp suất và lưu lượng (DFR) hoặc giới hạn công suất không đổi (DFLR) và các ứng dụng yêu cầu đầu ra có thể lập trình, điều chỉnh từ xa phải chỉ định điều khiển tỷ lệ điện tử (EP).
