Trang chủ >> Tin chuyên ngành

Bơm piston: Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động

Bơm thủy lực piston hoạt động trên nguyên tắc thay đổi thể tích, quá trình hút đẩy chất lỏng do sự thay đổi thể tích công tác trong bơm, được thực hiện nhờ piston chuyển động tịnh tiến qua lại trong xi lanh.

Vì bề mặt làm việc của cơ cấu này là mặt trụ, do đó dễ dàng đạt được độ chính xác gia công cao, bảo đảm hiệu suất thể tích tốt, có khả năng làm việc với áp lực lớn. Thường được sử dụng trong hệ thống có áp suất, lưu lượng lớn, chế độ làm việc nặng.

Dựa trên cách bố trí piston, có thể phân ra thành 2 loại:

- Bơm piston hướng kính

- Bơm piston hướng trục

Máy bơm piston thủy lực có thể được chế tạo với lưu lượng cố định hoặc điều chỉnh được.

- Ưu điểm: Tuổi thọ cao.Làm việc tin cậy ở áp suất cao, sử dụng trong những hệ thống có chế độ làm việc nặng. Đảm bảo hiệu suất thể tích tốt. Thay đổi được lưu lượng làm việc.

- Nhược điểm: Giá thành cao.

1. Bơm piston hướng kính (tâm)

Bơm piston hướng tâm là bơm có cá piston chuyển động hướng tâm với trục quay của rotor. Tùy thuộc vào số piston ta có các lưu lượng khác nhau. Kiểu bơm này có nhược điểm là kích thước lớn, chế tạo phức tạp.

Bơm piston: Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động

Hình1. Sơ đồ cấu tạo bơm piston rotor hướng kính

1. Rotor, 2. Stator, 3. Piston, 4. Vành nổi, 5. Bệ trượt, 6. Vành trượt điều khiển vành nổi, 7. Vòng bi vành nổi, 8. Vòng bi đỡ trục, 9. Bu li khớp nối, 10. Trục bơm, 11. Phanh hãm phớt làm kín, 12. Phớt làm kín cổ trục bơm, 13. Vỏ bơm, 14. Nắp bơm, 15. Trục phân phối dầu,16. Cần điều khiển độ lệch tâm e, a,b. Hai đường dẫn dầu.

Nguyên lý hoạt động của bơm piston rotor hướng tâm như sau: Giả sử bơm quay theo chiều kim đồng hồ, do sự bố trí lệch tâm giữa rotor (1) và vành nổi (4) một khoảng là (e)(hay còn gọi làđộ lệch tâm e) như trên (Hình) nên khi rotor (1) quay, các piston (3)cũngquay theo rotor và đồng thời chuyển động tịnh tiến trong các xilanh. Quá trình hút được thực hiện khi các piston chuyển động hướng ra khỏi tâm rotor tại cung phía trên, làm thể tích công tác của xi lanh tăng,áp suất trong xi lanh giảm.Chất lỏng được hút qua trục phân phối (15) đặt trong tâm của rotor, vào trong các xi lanh nhờ có lỗ dẫn dầu (a). Khi piston bắt đầu chuyển động đến cung phía dưới thì piston bị thành vành nổi ép chuyển động hướng về tâm, do đó chất lỏng được đẩyvào khoang đẩy theo đường dầu (b) trên thân trục phân phối (15)vàđược dẫn ra ngoài qua ống phân phối dầu (15) thực hiện quá trình đẩy của bơm.

Bơm piston: Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động-1

2. Bơm Piston hướng trục

Bơm piston hướng trục là loại bơm có piston đặt song song với trục quay của bơm và được truyền bằng khớp hoặc đĩa nghiêng. Piston luôn tì sát vào mặt của đĩa nghiêng nên chúng vừa tham gia chuyển động tịnh tiến của piston vừa tham gia chuyển động quay của rotor.

Bom piston cau tao va nguyen tac hoat dong 2

Hình2. Sơ đồ nguyên lý của bơm piston rotor hướng trục

1. Rotor, 2. Piston, 3. Đĩa nghiêng, 4. Nắp cố định, 5. Đĩa phân phối dầu có hai khoang chứa dầu hình bán nguyệt, 6. Gờ ngăn, 7. Lò xo.
Bơm piston hướng trục có ưu điểm hơn so với bơm hướng tâm là kích thước nhỏ gọn, độ làm việc tin cậy cao

Bơm piston rotor hướng trục thường dùng trong các động cơ lai có số vòng quay cao (vận tốc lớn) và mô men thay đổi nhỏ

So với bơm piston rotor hướng kính thì bơm piston rotor hướng trục có kích thước nhỏ hơn khoảng hai lần trong khi các điều kiện khác là như nhau.

Các bơm piston rotor hướng trục về kết cấu thì khoang đẩy và khoang hút (các khoang hình bán nguyệt) có điều kiện bố trí riêng biệt trên đĩa phân phối, nên có thể chế tạo với kích thước lớn hơn mà không làm tăng kích thước chung của bơm, cho phép nâng cao số vòng quay để có lưu lượng lớn hơn so với các bơm piston rotor hướng kính. Do ưu điểm này mà các loại bơm piston rotor hướng trục có trọng lượng trên một đơn vị công suất nhỏ hơn 2 ÷ 3 lần so với các bơm piston rotor hướng kính.

Ngoài ra so với các loại bơm khác, bơm piston hướng trục co hiệu suất cao nhất, và hiệu suất hầu như không phụ thuộc vào tải trọng và số vòng quay.

Có 2 loại bơm piston hướng trục:

- Bơm piston trục thẳng(Axial piston pump).

- Bơm piston trục cong(Bent axis piston pump).

2.1 Bơm Piston trục thẳng (Axial piston pump)

Bơm piston trục thẳng có đặc điểm là chuyển động tịnh tiến của piston cùng phương với trục bơm. Thay đổi lưu lượng dễ dàng nhờ vào điều chỉnh đĩa nghiêng.

Bơm piston: Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động-3