So sánh bơm piston đĩa nghiêng (Swash plate axial piston Pump) và bơm piston trục nghiêng (Bent axis piston Pump)

So sánh bơm piston đĩa nghiêng (Swash plate axial piston Pump) và bơm piston trục nghiêng (Bent axis piston Pump)


Giới thiệu về bơm piston hướng trục

            Bơm piston hướng trục hiện sử dụng rất nhiều trong các hệ thống thủy công nghiệp. Có hai loại bơm piston hướng trục trục nghiêng và bơm piston hướng trục đĩa nghiêng.



Nguyên lý hoạt động đều tương tự như sau: Các lỗ xilanh phân bố đều trên rotor song song với nhau theo hướng trục rotor. Piston trong xilanh luôn được đẩy tỳ 1 đầu vào đĩa cố định đặt nghiêng bằng các lò xo đặt trong xilanh. Khi rotor quay các piston quay theo. Vì 1 đầu piston luôn tỳ vào đĩa nghiêng nên các piston cũng đồng thời chuyển động tịnh tiến tương đối với xilanh.Các lỗ xilanh ở mặt cuối rotor được lắp sát với 1 nắp cố định. Bên trong nắp này có 2 rãnh hình vòng cung được ngăn cách nhau bởi gờ, 2 rãnh này thông với 2 lỗ dẫn chất lỏng ra vào.



"Click vào để xem ảnh gốc với chất lượng tốt hơn"


Lưu lượng lý thuyết: Qlt = (π.d/4).S.z.(n/60)
Qlt – lưu lượng lý thuyết, m3/s
z - số piston;
d - đường kính piston, m
n – số vòng quay của rotor, vg/ph;
S – quãng chạy của piston, m;





- Quãng chạy của piston:
  S = D.tgβ
  D – đường kính vòng tròn đi qua trục các piston (m).
- Góc giữa mặt nghiêng so với phương thẳng đứng.
   Nếu góc nghiêng β = 0 thì S = 0 và Qlt = 0.
  + Điều chỉnh β ---> Điều chỉnh Qlt.
  + Nếu góc β nằm bên trái đường thẳng đứng thì sẽ đổi chiều hút và đẩy của bơm.

1. Bơm piston trục nghiêng (Bent axis piston Pump):
Có chiều chuyển động tịnh tiến của piston lệch so với phương của trục bơm một góc alpha.

Ưu điểm:
- Do kết cấu làm kín của quả piston và block xy lanh bằng vòng găng xéc-măng nên áp suất làm việc và hiệu suất thủy lực cao hơn.
- Bề mặt tiếp xúc của các chi tiết chuyển động (piston, xy lanh, đĩa chia) ít hơn nên ma sát ít. Kết cấu truyền lực trực tiếp vào trục quay nên khả năng truyền mô men cao hơn. Mô men khởi động và chịu quá tải tốt hơn hẳn.
- Kiểu kết nối giữa trục và bộ tạo áp dạng cardanless hoặc ăn khớp vành răng nên đạt được tốc độ quay rất cao.
- Góc nghiêng thay đổi trong khoảng lớn (~40 độ) nên lưu lượng riêng dễ dàng thay đổi trong khoảng làm việc từ Vgmin nhỏ -> Vgmax lớn.
"Click vào để xem ảnh gốc với chất lượng tốt hơn"

Nhược điểm:

- Vì kết cấu trục nghiêng nên không thể lắp các bơm đồng trục, rất khó bố trí các cụm bơm gọn trên thiết bị, đặc biệt trên xe máy thi công di động.
- Cũng vì kết cấu này nên việc thay đổi lưu lượng từ Vg+ qua Vgo sang Vg- là rất khó khăn và kết cấu cồng kềnh. Thêm nữa không thể bố trí bơm nhồi đồng trục nên loại bent axis không được sử dụng làm bơm mạch kín (close-loop pump).

2. Bơm piston trục thẳng đĩa nghiêng (Swash plate axial piston Pump):


Đây là loại bơm mà chuyển động tịnh tiến của piston cùng phương với trục của bơm. Thay đổi lưu lượng dễ dàng nhờ vào điều chỉnh đĩa nghiêng.

"Click vào để xem ảnh gốc với chất lượng tốt hơn"

Ưu điểm:

- Khả năng nối đồng trục nhiều bơm.
- Sử dụng linh hoạt cho cả bơm mạch hở và mạch kín. Do kết cấu đổi chiều góc nghiêng (vuông góc với trục quay) rất dễ dàng nên bơm loại này rất thích hợp cho bơm mạch kín.
- Cũng nhờ sự điều khiển góc nghiêng dễ dàng nên các loại valve điều khiển (regulator) rất dễ bố trí gọn, tích hợp sẵn trên thân bơm tạo ra nhiều kiểu điều khiển khác nhau thích hợp với các yêu cầu điều khiển.
Nhược điểm:
- Mô men khởi động không cao, khả năng chịu quá tải không tốt bằng bent axis nên loại này ít được sử dụng ở chế độ motor thủy lực chịu tải/tốc độ làm việc lớn.
- Lắm chi tiết, dễ bị hư hỏng.
- Khả năng điều chỉnh lưu lượng ít, không "mịn" vì góc nghiêng thay đổi được ít (~20 độ).

Vì các ưu/nhược điểm bổ sung lẫn nhau nên cả hai loại này được sử dụng song song, bổ trợ lẫn nhau. Ví dụ như trong hệ mạch kín thì bơm đĩa nghiêng - motor trục nghiêng... Tuy nhiên đối với một số ứng dụng đòi hỏi áp suất cao (như máy ép gạch granite, máy đúc...) hoặc hoạt động trong môi trường nặng nhọc (nhiệt độ cao, độ bẩn, bụi...) thì thường sử dụng bơm bent axis.

THAM KHẢO CÁC SÁCH KỸ THUẬT BÁN CHẠY NHẤT HIỆN NAY

NGUỒN: Sưu tầm và tổng hợp

LINK DOWNLOAD FULL BÀI VIẾT

So sánh bơm piston đĩa nghiêng (Swash plate axial piston Pump) và bơm piston trục nghiêng (Bent axis piston Pump)


Giới thiệu về bơm piston hướng trục

            Bơm piston hướng trục hiện sử dụng rất nhiều trong các hệ thống thủy công nghiệp. Có hai loại bơm piston hướng trục trục nghiêng và bơm piston hướng trục đĩa nghiêng.



Nguyên lý hoạt động đều tương tự như sau: Các lỗ xilanh phân bố đều trên rotor song song với nhau theo hướng trục rotor. Piston trong xilanh luôn được đẩy tỳ 1 đầu vào đĩa cố định đặt nghiêng bằng các lò xo đặt trong xilanh. Khi rotor quay các piston quay theo. Vì 1 đầu piston luôn tỳ vào đĩa nghiêng nên các piston cũng đồng thời chuyển động tịnh tiến tương đối với xilanh.Các lỗ xilanh ở mặt cuối rotor được lắp sát với 1 nắp cố định. Bên trong nắp này có 2 rãnh hình vòng cung được ngăn cách nhau bởi gờ, 2 rãnh này thông với 2 lỗ dẫn chất lỏng ra vào.



"Click vào để xem ảnh gốc với chất lượng tốt hơn"


Lưu lượng lý thuyết: Qlt = (π.d/4).S.z.(n/60)
Qlt – lưu lượng lý thuyết, m3/s
z - số piston;
d - đường kính piston, m
n – số vòng quay của rotor, vg/ph;
S – quãng chạy của piston, m;





- Quãng chạy của piston:
  S = D.tgβ
  D – đường kính vòng tròn đi qua trục các piston (m).
- Góc giữa mặt nghiêng so với phương thẳng đứng.
   Nếu góc nghiêng β = 0 thì S = 0 và Qlt = 0.
  + Điều chỉnh β ---> Điều chỉnh Qlt.
  + Nếu góc β nằm bên trái đường thẳng đứng thì sẽ đổi chiều hút và đẩy của bơm.

1. Bơm piston trục nghiêng (Bent axis piston Pump):
Có chiều chuyển động tịnh tiến của piston lệch so với phương của trục bơm một góc alpha.

Ưu điểm:
- Do kết cấu làm kín của quả piston và block xy lanh bằng vòng găng xéc-măng nên áp suất làm việc và hiệu suất thủy lực cao hơn.
- Bề mặt tiếp xúc của các chi tiết chuyển động (piston, xy lanh, đĩa chia) ít hơn nên ma sát ít. Kết cấu truyền lực trực tiếp vào trục quay nên khả năng truyền mô men cao hơn. Mô men khởi động và chịu quá tải tốt hơn hẳn.
- Kiểu kết nối giữa trục và bộ tạo áp dạng cardanless hoặc ăn khớp vành răng nên đạt được tốc độ quay rất cao.
- Góc nghiêng thay đổi trong khoảng lớn (~40 độ) nên lưu lượng riêng dễ dàng thay đổi trong khoảng làm việc từ Vgmin nhỏ -> Vgmax lớn.
"Click vào để xem ảnh gốc với chất lượng tốt hơn"

Nhược điểm:

- Vì kết cấu trục nghiêng nên không thể lắp các bơm đồng trục, rất khó bố trí các cụm bơm gọn trên thiết bị, đặc biệt trên xe máy thi công di động.
- Cũng vì kết cấu này nên việc thay đổi lưu lượng từ Vg+ qua Vgo sang Vg- là rất khó khăn và kết cấu cồng kềnh. Thêm nữa không thể bố trí bơm nhồi đồng trục nên loại bent axis không được sử dụng làm bơm mạch kín (close-loop pump).

2. Bơm piston trục thẳng đĩa nghiêng (Swash plate axial piston Pump):


Đây là loại bơm mà chuyển động tịnh tiến của piston cùng phương với trục của bơm. Thay đổi lưu lượng dễ dàng nhờ vào điều chỉnh đĩa nghiêng.

"Click vào để xem ảnh gốc với chất lượng tốt hơn"

Ưu điểm:

- Khả năng nối đồng trục nhiều bơm.
- Sử dụng linh hoạt cho cả bơm mạch hở và mạch kín. Do kết cấu đổi chiều góc nghiêng (vuông góc với trục quay) rất dễ dàng nên bơm loại này rất thích hợp cho bơm mạch kín.
- Cũng nhờ sự điều khiển góc nghiêng dễ dàng nên các loại valve điều khiển (regulator) rất dễ bố trí gọn, tích hợp sẵn trên thân bơm tạo ra nhiều kiểu điều khiển khác nhau thích hợp với các yêu cầu điều khiển.
Nhược điểm:
- Mô men khởi động không cao, khả năng chịu quá tải không tốt bằng bent axis nên loại này ít được sử dụng ở chế độ motor thủy lực chịu tải/tốc độ làm việc lớn.
- Lắm chi tiết, dễ bị hư hỏng.
- Khả năng điều chỉnh lưu lượng ít, không "mịn" vì góc nghiêng thay đổi được ít (~20 độ).

Vì các ưu/nhược điểm bổ sung lẫn nhau nên cả hai loại này được sử dụng song song, bổ trợ lẫn nhau. Ví dụ như trong hệ mạch kín thì bơm đĩa nghiêng - motor trục nghiêng... Tuy nhiên đối với một số ứng dụng đòi hỏi áp suất cao (như máy ép gạch granite, máy đúc...) hoặc hoạt động trong môi trường nặng nhọc (nhiệt độ cao, độ bẩn, bụi...) thì thường sử dụng bơm bent axis.

THAM KHẢO CÁC SÁCH KỸ THUẬT BÁN CHẠY NHẤT HIỆN NAY

NGUỒN: Sưu tầm và tổng hợp

LINK DOWNLOAD FULL BÀI VIẾT

M_tả
M_tả

Không có nhận xét nào: