Máy thủy lực cánh dẫn: Cấu tạo của bơm li tâm thủy lực

Cấu tạo của bơm li tâm thủy lực.

1. Luật tương tự trong bơm li tâm thủy lực

Các máy thuỷ lực cánh dẫn có ưu điểm là có thể chế tạo hàng loạt bơm khác nhau về kích thước, nhưng tương tự về đặc tính. Như vậy, áp dụng định luật này rất có lợi cho việc thiết kế bơm và thí nghiệm chúng.

Thông thường các bơm li tâm khác nhau về biên dạng, chủng loại thì chúng làm việc có hiệu suất khác nhau và tam giác tốc độ cũng khác nhau.

Nhưng nếu hai bơm li tâm có tam giác tốc độ đồng dạng với nhau, biên dạng cánh như nhau, kích thước tỷ lệ với nhau thì gọi đó là hai bơm tương tự với nhau, chúng sẽ có (f) bằng nhau với số vòng quay tương ứng.

Luật tương tự áp dụng cho hai bơm đồng dạng có thể tham khảo ở tài liệu chuyên về bơm cánh dẫn.

2. Cấu tạo bơm li tâm thủy lực

Ngày nay bơm li tâm có nhiều loại và kết cấu rất đa dạng song chúng bao gồm các bộ phận chính như: Vỏ bơm, bánh cánh, ống góp hình xoắn ốc và thiết bị làm kín. Kết cấu của một bơm điển hình được thể hiện trên (Hình 2.18). Đây là bơm li tâm một cấp đặt đứng cửa hút quay xuống dưới và có khoan lỗ cân bằng trên cánh để khử lực dọc trục.

a. Vỏ bơm

Vỏ bơm có thể có kết cấu theo kiểu ghép ngang, ghép dọc. Có thể được chế tạo thành nhiều phần và sau đó ghép liên kết với nhau. Chúng thường chế tạo bằng gang đúc, đồng đúc hoặc hợp kim. Chất  liệu chế tạo và kiểu cách tuỳ vào điều kiện công tác của bơm.

Thân vỏ bơm có thể được chia thành nhiều khoang riêng biệt với nhau với nhiều mục đích. Nó cũng còn có ý nghĩa trong việc tạo khung để bố trí các ổ đỡ trục, bộ làm kín, định hướng bánh cánh và các chi tiết khác…

Khi tháo lắp, sửa chữa hoặc bảo dưỡng nên chú ý các chốt định vị, độ dày các gioăng và thứ tự lắp ghép để đảm bảo trạng kỹ thuật của bơm.

Lối dẫn chất lỏng vào bánh cánh tạo thành cửa hút. Phần góp chất lỏng ra theo phương tiếp tuyến ngoài của bánh cánh công tác có hình xoắn ốc. Bầu góp này có nhiệm vụ biến một phần cột áp động thành cột áp tĩnh nhằm giảm tổn thất năng lương dưới dạng động năng.

b. Bánh cánh công tác

Bánh cánh công tác của bơm li tâm hình tròn gồm nhiều cánh cong hay thẳng (Số lượng từ 5 - 9 cánh) gắn trên mâm tròn xoay và được quay nhờ gắn chặt trên trục quay của bơm.Bánh cánh được chế tạo từ các loại vật liệu khác nhau song trong lĩnh vực tàu thuỷ thường được chế tạo từ đồng đúc hoặc ghép.

Bánh cánh bơm li tâm có 3 loại chính là kín hai phía, hở một phía (phía còn lại kín) và  hai phía đều hở. (Hình 2-19)

Ngoài ra tuỳ thuộc vào chế độ công tác và ưu tiên chức năng chính của bơm cần cột áp hay cần lưu lượng mà kết cấu có dạng cánh cong ít hay cong nhiều.

Cánh cong nhiều và dài (β₂ nhỏ) để bơm chủ yếu tạo ra cột áp lớn. Ngược lại cánh cong ít và ngắn (β₂ lớn) thì bơm chủ yếu tạo ra sản lượng cao .

c. Thiết bị làm kín

Trong bơm li tâm thiết bị làm kín có nhiệm vụ ngăn cách giữa các khoang công tác với nhau, không cho rò rỉ chất lỏng qua lại để đảm bảo chức năng của bơm. Đồng thời có nhiệm vụ cách biệt trong bơm với bên ngoài môi trường, hạn chế sự rò lọt của chất lỏng công tác ra ngoài môi trường, hoặc ngăn chặn không khí bên ngoài lọt vào bơm.

(Hình 2-20) thể hiện các vị trí cần làm kín trong bơm. Đó là các vị trí lắp các bộ làm kín (Vị trí A, B, C). Chúng có tác dụng làm cách biệt các vùng công tác có áp suất cao và vùng áp suất thấp, tránh sự qua lại của chất lỏng. Tuy nhiên trong thực tế sự qua lại của chất lỏng vẫn tồn tại và vì thế không tránh khỏi tổn thất lưu lượng của bơm.

Vị trí làm kín B (Hình 2.20) ngăn cách giữa phần cao áp và thấp áp trong bơm. Làm kín ở vị trí này thường là kiểu khe hẹp nhằm giảm bớt sự rò lọt công chất lỏng từ vùng cao áp sang vùng thấp áp chứ không ngăn chặn tuyệt đối sự dò lọt. Với kiểu làm kín này thì trên vỏ bơm, tại vị trí cổ hút có đặt một vành đồng hình trụ cố định vào vỏ bơm và bao quanh miệng hút của bánh cánh bơm. Giữa chúng có khe hở khoảng từ 0,15-0,6 mm vì cánh bơm quay còn vành này thì đứng yên. Vật liệu của vành này thường chế tạo bằng đồng.

Vị trí làm kín A và C (Hình 2.20) là làm kín cổ trục bơm. Nhiệm vụ làm cách biệt khoang công tác với môi trường bên ngoài.

(Hình 2.21) thể hiện nguyên lý kết cấu của các bộ làm kín cổ trục bơm kiểu các vòng sợi làm kín.

Loại bộ làm kín kiểu này thường sử dụng đối với loại bơm có áp suất công tác thấp và kích thước nhỏ. Các vòng làm kín (6) thường là các vòng trết tẩm mỡ làm giảm ma sát) ngăn không cho không khí và nước qua lại. Để làm mát, bôi trơn, làm kín cho bộ làm kín thì giữa các vòng làm kín có bố chí một vành dẫn nước (2) từ vùng có áp suất cao vào trong bộ làm kín.

Đối với bơm có kích thước lớn, làm việc với thông số cao thì bộ làm kín chế tạo phức tạp, đòi hỏi chính xác cao và đảm bảo không phá huỷ với chất lỏng được bơm. Bộ làm kín này là bộ làm kín kiểu mặt chà (Bộ làm kín kiểu ma sát). Do vị trí này cần phải làm kín tuyệt đối, nên các chi tiết của bộ phận làm kín phải tiếp xúc trực tiếp với nhau và ma sát với nhau, sẽ sinh nhiệt và làm hỏng các chi tiết của bộ làm kín. Để giảm ma sát và làm kín tốt thì tại vị trí này thường có đường công chất đưa vào để làm mát, bôi trơn và làm kín. (Hình 2.22) thể hiện kết cấu loại bộ làm kín cổ trục bơm kiểu mặt chà (Bộ làm kín kiểu ma sát). Nguyên lý làm kín của bộ làm kín này là khi trục (9) quay thì đế lò xo (2) quay theo nhờ có vít hãm (3) cố định đế (2) với trục (9). Mặt chà di động (12) và lò xo cũng quay theo trục. Đế mặt chà cố định (8) và mặt chà cố định bằng than chì không quay. Lò xo (13) luôn đẩy mặt chà di động (12) tỳ vào mặt chà cố định (10). Mặt chà cố định (10) và đế mặt chà cố định (8) được gặn chặt với nhau. O-ring (7) làm kín giữa đế mặt chà (8) với nắp (5), còn O-ring (11) làm kín giữa trục bơm và mặt chà di động (12). Như vậy công chất lỏng từ trong bơm rò lọt ra ngoài hoặc không khí rò lọt từ ngoài vào chi qua bề mặt tiếp xúc giữa mặt chà di động (12) và mặt chà cố định (10). Nếu hai mặt này phẳng thì công chất không thể rò lọt qua được. Do có sự ma sát giữa hai bề mặt là mặt chà cố định (10) và mặt chà di động (12) nên chúng sẽ mòn. Mặt chà cố định (10) có vật liệu bằng than chì nên sẽ mài mòn. Khi mặt này mòn thì người ta sẽ thay mặt khác một cách đơn giản.

Để làm mát, bôi trơn cho bề mặt ma sát thì người ta cho nước lưu thông qua bộ làm kín từ cút nước làm mát (6) tới bộ làm kín.

Cập nhật lần cuối: 5/22/2017 4:38:08 PM

• Gửi Email

• Bản in

• Về trang trước