Báo cáo cuối kỳ bơm thuỷ lực trục vít (1, 2, 3 trục cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm thủy lực trục vít

Theo đó, chúng mô phỏng lại hoạt động vặn xoắn của một con ốc vít và được định nghĩa như sau:“Máy bơm trục vít là một loại máy bơm quay được trang bị các vít nối với nhau và quay trong m

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

I NHẬN XÉT

1 Về hình thức trình bày & tính hợp lý của cấu trúc tiểu luận:

………

………

………

2 Về nội dung (đánh giá chất lượng tiểu luận, ưu/khuyết điểm và giá trị thực tiễn) ………

………

………

II NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH, BỔ SUNG ………

………

………

………

………

III ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): ………

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022

Giảng viên hướng dẫn

ThS Trần Thái Sơn

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

1 Đoàn Văn Tịnh 20145729 - Chỉnh sửa nội dung- Tổng hợp nội dung và làm ppt Hoàn thành

Trưởng nhóm: Đoàn Văn Tịnh

SĐT: 0386149613

Email: doanvantinh.12a1@gmail.com

MỤC LỤC

PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ BƠM THỦY LỰC TRỤC VÍT 6

1.1 Khái niệm, phân loại 6

1.1.1 Khái niệm 6

1.1.2 Phân loại 7

1.2 Đặc điểm 7

1.2.1 Ưu điểm 7

1.2.2 Nhược điểm 8

1.3 Ứng dụng 8

PHẦN 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 11

2 1 Bơm thủy lực trục vít một trục 11

2 1 1 Cấu tạo (Thành phần và chức năng) 11

2 1 2 Nguyên lý hoạt động 14

2 2 Bơm thủy lực trục vít hai trục 14

2 2 1 Cấu tạo (Thành phần và chức năng) 14

2 2 2 Nguyên lý hoạt động 16

2.3 Bơm thuỷ lục trục vít 3 trục 17

2 3 1 Cấu tạo và chức năng 17

2 3 1 Nguyên lý hoạt động 17

PHẦN 3: QUY TRÌNH THÁO LẮP VÀ BẢO DƯỠNG 18

3 1 Quy trình tháo lắp bơm thuỷ lực trục vít 18

3 2 Một số lỗi thường gặp và cách khắc phục 19

3 3 Quy trình bảo dưỡng bơm thuỷ lực trục vít 20

TÀI LIỆU THAM KHẢO 24

GIỚI THIỆU

Máy bơm trục vít có tên gọi bình dân là bơm ruột gà hay có một số nơi gọi

là bơm đuôi chuột Sở dĩ có tên này là cấu tạo bên trong thân bơm được dẫnđộng chính bằng trục vít xoắn, và bên trong thân bơm trông giống như ruột gàvậy Bơm trục vít có nhiều loại, thường được gọi với tên như là xoắn đơn, xoắnđôi hay đa xoắn Tùy thuộc vào dung dịch chất lỏng cần bơm và nhiệt độ bơm,

mà máy bơm screw pump sẽ có chất liệu chế tạo từ inox 304, inox 316, nhựahay carbon… Bơm trục vít có cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động khác hoàntoàn với các loại máy bơm công nghiệp khác Theo đó, chúng mô phỏng lại hoạtđộng vặn xoắn của một con ốc vít và được định nghĩa như sau:

“Máy bơm trục vít là một loại máy bơm quay được trang bị các vít nối vớinhau và quay trong một khoang hình trụ hoặc ống lót Chất lỏng đi vào từ phíahút của máy bơm và di chuyển tuyến tính dọc theo trục vít này đến phía xả củamáy bơm Khe hở giữa trục vít và ống lót là rất nhỏ, do đó chất lỏng tăng ápsuất trong khi di chuyển qua máy bơm.”

Có nhiều ứng dụng cho máy bơm trục vít trong nhiều ngành công nghiệpkhác nhau, bao gồm Sản xuất, Khai thác và Dầu khí Hầu hết các ứng dụng này

xử lý chất lỏng có độ nhớt cao, chẳng hạn như dầu hoặc nhựa đường, hoặc chấtlỏng trộn lẫn hơi và tạp chất… Bơm hỗn hợp chất lỏng và hơi với nhau và đượcbiết đến là một trong những ứng dụng bơm thách thức nhất Những hư hỏngnghiêm trọng có thể xảy ra đối với máy nén khi chất lỏng tràn vào, giống như hưhỏng nghiêm trọng có thể xảy ra đối với hầu hết các máy bơm khi không khívào Khi được chế tạo đúng cách, máy bơm trục vít có thể là sự kết hợp giữamáy bơm và máy nén trục vít, có thể xử lý cả chất lỏng và khí Và ứng dụng phổbiến trong trường hợp này nằm trong nhiều ngành công nghiệp, tiêu biểu là dầukhí

PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ BƠM THỦY LỰC TRỤC VÍT.

1.1 Khái niệm, phân loại.

1.1.1 Khái niệm.

Bơm thủy lực trục vít là loại máy bơm trục vít dạng xoắn có ứng dụngtrong hệ thống thuỷ lực, đóng vai trò như trái tim của hệ thống được dùng rấtphổ biến trong các loại xe, máy công trình hiện nay, và nhiều loại máy khác.Máy bơm thủy lực trục vít thuộc loại bơm hoạt động với lưu lượng ổn địnhthường được đặt ở giữa hoặc cuối hệ thống thủy lực vì khả năng hút chất bơmkém

Hình 1.1 Bơm thủy lực trục vítBơm trục vít là một nhóm nhỏ trong trong bơm thể tích, sử dụng một hoặcnhiều trục vít Một chiếc bơm lắp ráp hoàn chỉnh bao gồm 2 bộ phận chính:động cơ điều khiển và cụm bơm Động cơ cung cấp chuyển động quay cần thiếtđến trục vít, kết hợp với khe hở giữa trục vít để tạo ra lực hút

Hình 1.2 Trục vít của bơm thủy lựcVới khả năng hút tốt và yêu cầu chế độ bảo trì thấp nên nó là lựa chọn đángtin cậy cho nhiều công việc Một bơm trục vít được biết là loại chảy rối thấp, dễdàng sử dụng cho các loại chất lỏng có độ nhớt cao, dao động phân tử chất lỏngthấp, khả năng tự mồi và có thể làm việc với những trường có các bong bóng khítrong chất lỏng, vận hành gây ra tiếng ồn thấp.

1.1.2 Phân loại.

Dựa vào cấu tạo bơm trục vít được chia thành ba loại chính:

 Loại bơm ba trục vít (Three-screw pump)

 Loại bơm hai trục vít (Two-screw pump)

 Loại bơm một trục vít (One-screw pump)

 Ngoài ra còn có bơm 4 trục nhưng ít dùng

Dựa vào cách lắp đặt bơm được chia làm hai loại:

 Bơm trục vít đứng

 Bơm trục vít ngang

Ngoài ra có thể chia làm nhiều loại khác như: Bơm mini, Bơm công suấtthấp, bơm công suất cao, …

 Máy bơm hoạt động ổn định và ở nhiều mức tần số khác nhau

 Động cơ máy bơm êm ái, không gây tiếng ồn

 Máy bơm có thể hoạt động ổn định

 Có ứng dụng đa dạng dùng bơm chất đặc, bơm chất lỏng sệt, bơm chấtlỏng có độ nhớt cao

 Bơm trục vít có hiệu suất làm việc cao nhất trong các loại bơm có mặttrên thị trường

 Bơm trục vít được vận hành nhanh, giúp tiết kiệm được rất nhiều thờigian, ít hư hỏng, tiết kiệm chi phí bảo dưỡng

1.3 Ứng dụng.

Ứng dụng chủ yếu của máy bơm trục vít thủy lực, máy bơm trục vít dạngxoắn là dùng ép chất lỏng với áp lực cực mạnh, dùng bơm dầu DO, FO trong cácnhà máy nhiệt điện, ứng dụng trong lò hơi khi đòi hỏi chất bơm ở dạng tơi, mịnhơn sương nhằm cho hiệu suất bơm cao nhất

Hình 1.3 Nhà máy có sử dụng bơm thủy lực trục vít

Ngoài ứng dụng trong hệ thống thủy lực, máy bơm thủy lực trục vít còn cónhiều ứng dụng khác trong đời sống và trong các ngành công nghiệp điển hìnhnhư:

 Bơm các loại hóa chất ăn mòn, mài mòn, hóa chất độc

 Bơm bùn, bơm keo, bơm sơn

 Bơm xăng dầu, bơm nhớt, bơm nhựa

 Bơm dầu cá, rỉ mật, bơm cao su

 Bơm dược phẩm, thực phẩm: bia, rượu, nước giải khát, mắm, tương…

 Ứng dụng trong hệ thống bôi trơn và thủy lực: Ứng dụng này sử dụngbơm trục vít 3 trục dùng cung cấp cho các máy móc lớn, cung cấpnăng lượng thủy lực cho các hệ thống thủy lực áp suất cao hoặc vậnhành thang máy trong các tòa nhà

 Ứng dụng trong đường ống dẫn dầu thô

 Ứng dụng trong xử lý nước thải, xử lý nước hồ bơi

 Ứng dụng bơm các chất đặc như sơn đặc, keo đặc, mực đặc

 Ứng dụng dùng bơm bơm socola, nước tương, nước mắm, tương ớt,dầu ăn hay nước giải khát, mật, bia rượu hay kem đánh răng, nước rửachén, nước súc miệng…trong các nhà máy chế biến thực phẩm.Bơm trục vít ứng dụng rất tốt cho các công việc như: Bơm nhiên, phun nhiệtliệu với áp suất lớn, công nghiệp tàu thủy, nhà mày lọc, nhà máy chế biến thựcphẩm, nhà máy hóa chất, công nghiệp nặng với hệ thống thủy lực.

Tóm lại, bơm trục vít thủy lực là máy bơm trục vít dạng xoắn 3 trục với cấutạo đơn giản, nguyên lý hoạt động đơn giản nhưng có áp lực bơm cao, có nhiềuứng dụng trong các hệ thống thủy lực nâng hạ, ép phun tơi chất lỏng, phunsương trong lò hơi…

Việc lựa chọn sử dụng bơm trục vít thủy lực là sự lựa chọn tuyệt vời cho cácnhu cầu bơm phun trong hệ thống thủy lực Tuy nhiên, nhược điểm của dòngbơm này là giá thành cao và khó sửa chữa, bảo dưỡng, người sử dụng cần cânnhắc kỹ khi lựa chọn

PHẦN 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG.

Hình 2.1 Cấu tạo của bơm trục vít một trục

Cấu tạo chính của bơm một trục vít gồm: Đầu vào, Đầu ra, Khớp nối, Trục

vít (Rotor), Stato, Thân bơm

Cổng hút và cổng xả: Cổng hút và cổng xả của bơm trục vít được phân biệt

khi chất lỏng di chuyển chuyển dọc theo trục để đến cổng xả Cổng hút và cổng

xả được thiết kể như nhau, nó cũng đủ để giữa chất lỏng lại trong bơm khi bơmdừng Điều này giúp cung cấp một lượng chất lỏng ban đầu cho bơm, để tránhhiện tượng chạy khô Cổng hút phải trong điều kiện chân không cục bộ bởi vì ápsuất khác nhau giữa cổng hút và cổng xả

Hình 2.2 Biểu đồ biểu thị tốc độ ở cổng hút và xả

Khớp nối: Chức năng, nhiệm vụ của khớp nối thủy lực cũng tương tự như

các loại khớp nối cơ khí thông thường khác Nó dùng để kết nối các trục với chitiết nhằm đảm bảo cho việc truyền tải được liên tục, không bị đứt quãng Đồngthời, giúp cho việc giảm tải trọng động cơ, ngăn ngừa quá tải và điều chỉnh tốc

độ hợp lý

Hình 2.3 Khớp nối

Trục vít (Rotor): Trục vít chủ động là bộ phận quan trọng nhất của bơm trục

vít thủy lực với chức năng tạo chuyển động cho máy bơm, trục bơm chịu ănmòn tốt và thường xuyên tiếp xúc với chất bơm vì vậy sử dụng vật liệu inox

Ổ lăn: Trong nhiều loại bơm trục vít, ổ bi (bạc đạn) là bộ phận chịu tải lớn,

với lục hướng tâm và lực dọc trục trong quá trình bơm vận hành Nó còn cónhiệm vụ quan trọng trong việc luôn luôn giữ cân bằng các bộ phận

Hình 2.4 Ổ lăn

Stato: Stato giữ vai trò là tạo ra từ trường và cơ chế hỗ trợ động cơ Các

cuộn dây quấn stato được nhúng vào lõi thép stato và khi dòng điện chảy qua lõistato, nó sẽ tạo ra lực điện động cảm ứng để chuyển đổi năng lượng điện Khiđộng cơ hoạt động, nhiệt phát sinh do tổn thất nội bộ được truyền qua lõi sắt vàchiếu từ bề mặt của cơ sở ra không khí xung quanh Vì vậy, người ta thườngthiết kế động cơ như tấm tản nhiệt trên bề mặt ngoài của đế để tăng diện tích tảnnhiệt

Hình 2.5 Lõi thép stato

2 1 2 Nguyên lý hoạt động.

Nguyên lý làm việc của bơm một trục vít theo nguyên tắc “đai ốc dẻo” Khitrục vít quay, sự chuyển động của nó tạo với mặt trong vỏ bơm các khoang chứa

lưu chất, lưu chất lúc này đóng vai trò như đai ốc dẻo được đẩy dần từ đầu vàođến đầu ra của bơm.

2 2 Bơm thủy lực trục vít hai trục.

2 2 1 Cấu tạo (Thành phần và chức năng).

Cấu tạo chính của bơm hai trục vít gồm: Đầu vào, đầu ra, trục vít chủ động,

trục vít bị động, vỏ bơm, cặp bánh răng ăn khớp

Hình 2.6 Cấu tạo của bơm trục vít hai trục

Trục vít chủ động:

 Đây là bộ phận làm nhiệm vụ quay của bơm, giúp cho bơm chất lỏngvới thể tích không đổi tại bất kỳ điểm quay nào Một bên kết nối vớitrục truyền động và bên còn lại kết nối với bánh răng điều phối, trụcvít chủ động quay với một khe hở được tạo với trục bị động để đẩychất lỏng di chuyển theo góc quay Một trục vít cơ bản là một trụcquay được làm từ thép có khả năng chịu kéo cao Nhiệm vụ chính của

bộ phận này trong bơm là truyền động cho trục vít bị động trông quabánh răng điều phối

 Chuyên động của trục vít cùng với khe hẹp được tạo với trục bị độnggiúp tạo ra lực ép Hơn nữa giúp cải thiện tuổi thọ của bơm tránhnhững trường hợp nhũ tương hóa chất lỏng

 Được làm từ loại vật liệu hoàn toàn giống với trục chủ động, bộphận này chuyển động được là nhờ vào những bánh răng phân phối.Trục này sẽ chuyển động ngược chiều so với trục chủ động với mộtkhe hở không đổi Điều này giúp giữ chất lỏng bên trong khe hở.Khi cả 2 trục vít quay ngược hướng nhau thì nó sẽ không có nhiềuthay đổi khẻ hở, nó di chuyển chất lỏng theo góc quay cho đến khichất lỏng ra ngoài.

 Để đảm bảo cân bằng thủy lực ở trục giữa, cả 2 trục (chủ động và bịđộng) phải có hướng ngược nhau Điều này có nghĩa là: Nếu trụcchủ động là loại ren phải thì trục bị động phải là ren trái và ngượclại Hơn nữa, trong điều kiện lý tưởng trục vít động mất 1/12 đến1/14 tổng momen của vít chủ động

Hình 2.7 Trục vít bị động và chủ động

Bánh răng điều phối:

 Với cả 2 trục vít (chủ động và bị động) chuyên động với khe hở rấtnhỏ, luôn luôn có những xác suất ăn khớp nhau Sự ăn khớp này có thểlàm bào mòn các cạnh của trục vít và dẫn đến giảm áp suất đầu ra mộtcách đáng kể Nếu không được kiểm tra (bảo trì) nó sẽ làm cho bơmkém hiệu quả về mặt kinh và hoạt đông kém hiệu quả Do đó, bánhrăng điều phối được lắp vào trong bơm trục vít để khắc phục nhữngvấn đề nêu trên

 Bánh răng điều phối về cơ bản nó làm nhiệm vị truyền động từ trụcchủ đông sang trục bị động, 2 trục này không phải ăn khớp nhau nên sẽkhông dẫn đến hiện tượng mòn trục vít Hơn thế nữa, bộ phận này

cũng đảm bảo cho 2 trục vít không ăn khớp nhau trong trường hợpbơm chạy không tải (chạy khô).

2 2 2 Nguyên lý hoạt động.

Bơm này sẽ hoạt động theo nguyên lý sau: Khi trục vít chủ động của nó quaythì sẽ kéo theo trục vít bị động quay Lúc này nhờ vào bánh răng được lắp ở haiđầu trục vít và việc quay ổn định Lúc 2 trục vít cùng quay thì nó sẽ làm kín vàlàm cho dòng chất được đẩy từ đầu hút đến đầu xả

Loại này hay còn gọi là trục vít đôi, có dòng chảy kép và khả năng tự mồi.Máy có bốn cấu hình trục chính, bơm sẽ được cân bằng theo trục và lắp hướngtâm Việc này sẽ giúp trục không phụ thuộc vào ổ đỡ lực, tăng tuổi thọ Dòngdầu khi đi vào trong vỏ bơm thì sẽ được chuyển đến các bên của trục chính dòngchảy đôi và sau đó được điều áp để xả chung

Bên cạnh đó, mô men xoắn của trục truyền động thông qua các bánh răng mà

sẽ truyền tới trục dẫn động Nhờ vậy mà trong suốt quá trình hoạt động, nókhông có sự tiếp xúc giữa vỏ, trục chính Bơm có thể hút đẩy cả những chất có

độ nhớt từ 0,4 cSt đến hơn 10.000 cSt và đảm bảo tốc độ 5.000 m³/h Chưa hết,

nó đặc biệt hơn khi có thể chạy khô khi làm rỗng đường ống, bồn chứa hoặcchạy với chất lỏng có áp suất thấp

2.3 Bơm thuỷ lục trục vít 3 trục.

2 3 1 Cấu tạo và chức năng.

Cấu tạo chính bao gồm: đầu vào lưu chất, đầu ra lưu chất, trục vít chủ động,

2 trục vít bị động, bánh răng điều phối và thân bơm

Hình 2.9 Cấu tạo của bơm trục vít ba trụcChức năng từng bộ phận thì cũng tương tự như các bộ phận của bơm thuỷ lực

2 trục, chỉ khác là có thêm 1 trục bị động

2 3 1 Nguyên lý hoạt động.

Tương tự như bơm trục vít 2 trục, khi ta cấp điện vào thì motor quay làmcho trục chủ động quay theo Trục chủ động quay đồng thời làm cho các bánhrăng ngoài quay làm cho hai trục bị động quay theo Ba trục vít làm kín mối chấtđược truyền tải trong khoang chia lưới và đẩy môi chất đến đầu ra liên tục vàđồng đều dọc theo trục vít để cung cấp một áp suất ổn định nhất cho hệ thống.Khi hệ thống làm việc thì áp suất của môi chất tác dụng lên 2 đầu vào, ra và sinh

ra lực đẩy dọc trục

PHẦN 3: QUY TRÌNH THÁO LẮP VÀ BẢO DƯỠNG.

3 1 Quy trình tháo lắp bơm thuỷ lực trục vít.

Hình 3.1 Các bộ phận của bơm trục vít

Các bước cơ bản để tháo lắp bơm thuỷ lực trục vít như sau:

 Bước 1: Tháo các bulong nắp bảo vệ các bánh răng

 Bước 2: Tháo nắp bảo vệ bánh răng

 Bước 3: Tháo đầu ngàm các vòng bi

 Bước 4: Tháo các ổ bi

 Bước 5: Trục đầu vào ra khỏi motor

 Bước 6: Tháo bulong nắp trục đầu vào

 Bước 7: Tháo đầu ngàm vòng bi

 Bước 8: Tháo ổ bi

3 2 Một số lỗi thường gặp và cách khắc phục.

Lỗi máy bơm trục vít bị mất áp suất đột ngột

Máy bơm trục vít nếu sử dụng không đúng cách có thể bị mất áp suất đột ngột khi đang sử dụng Đây là lỗi nghiêm trọng nhất của bơm trục vít bởi dòng bơm này hoạt động chủ yếu dựa vào áp suất do stator cung cấp

Nguyên nhân: Trong Stator có phần cao su giúp làm kín bơm trong quá trình hoạt động, khi phần cao su này mòn đi, trục vít quay sẽ không còn kín như lúc đầu nữa Lúc này tình trạng mất áp suất đột ngột rất dễ xảy ra

Cách sửa chữa bơm trục vít mất áp suất đột ngột: Thay thế phần cao su khác cho stator này, nếu stator cũ quá có thể thay thế stator để đảm bảo bơm hoạt động hiệu suất cao nhất

Lỗi máy bơm trục vít bị hỏng phớt.

Phớt là bộ phận quan trọng trong hầu hết các loại máy bơm, phót thường

có chức năng làm kín bơm trong quá trình hoạt động Phớt của bơm trục vít thường là phớt tết có nhiều ưu điểm, ít khi hư hỏng và có giá thành cao Tuy nhiên, sau thời gian sử dụng quá dài phớt của bơm trục vít cũng có thể hư hỏng Nguyên nhân hỏng phớt: Thường do sử dụng quá lâu phớt bị mòn gây giảm áp suất máy hoặc mất áp suất đột ngột

Cách sửa chữa bơm trục vít hỏng phớt: Cách dễ dàng đơn giản nhất để khắc phục lỗi hỏng phớt trong bơm trục vít là thay phớt mới

Ngoài hai lỗi cơ bản trên đây, máy bơm trục vít cũng có thể gặp phải nhiều lỗi khác như tiếng ồn kêu to, nghẽn bơm, máy bơm chảy chậm…những lỗi này thường do việc lựa chọn máy bơm trục vít không phù hợp công suất bơm dẫn đến lưu lượng bơm quá lớn làm bơm bị nghẽn Để sửa chữa bơm trục vít trong trường hợp này chỉ cần giảm bớt lưu lượng bơm hoặc lựa chọn bơm trục vít chính xác từ ban đầu sử dụng