Cấu tạo, nguyên lý làm việc, quy trình bảo dưỡng máy bơm khoan YHБ – 600 trong khoan dầu khí

Chuyên đề:Nâng cao hiệu suất làm việc và hiệu quả sử dụng của máy bơm YHБ – 600

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, ngành công nghiệp dầu khí đang là một ngành công nghiệp mũinhọn trong công cuộc công nghiệp hoá, hiện đai hoá đất nước Tập Đoàn Dầu KhíViệt Nam ngày càng phát triển không chỉ trong nước mà còn vươn xa tới thị trườngquốc tế trong công tác thăm dò – khai thác dầu khí

Trong công tác khoan giếng, quá trình vận chuyển mùn khoan lên bề mặt làmột quá trình kỹ thuật cơ bản khi khoan Trong khoan dầu khí, ta sử dụng máy bơm

để bơm dung dịch khoan khoan xuống giếng, đưa mùn khoan lên mặt đất và thựchiện các chức năng khác Đây là tổ hợp không thể thiếu trong mỗi tổ hợp thiết bịkhoan

Nhận thấy tầm quan trọng của máy bơm dung dịch khoan trong công táckhoan các giếng khoan dầu khí Sau một thời gian thực tập sản xuất và thực tập tốtnghiệp tại các xí nghiệp của các XNLD Dầu Khí Vietsovpetro, tôi đã lựa chọn đề

tài: “Cấu tạo, nguyên lý làm việc, quy trình bảo dưỡng máy bơm khoan YHББ –

600 trong khoan dầu khí Chuyên đề:Nâng cao hiệu suất làm việc và hiệu quả

sử dụng của máy bơm YHББ – 600”.

Đề tài đi sâu tìm hiểu các dạng mòn hỏng của các chi tiết từ đó đưa ra biện

pháp nâng cao hiệu suất làm việc và hiệu quả sử dụng của máy bơm khoan YHББ –

600

Kết cấu đồ án gồm 4 chương:

Chương 1: Tổng quan về máy bơm khoan – bơm piston

Chương 2: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy bơm khoan piston YHБЬ-600 Chương 3: Nâng cao hiệu suất làm việc của máy bơm YHББ-600

Chương 4: Các biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng của máy bơm YHББ-600

Đồ án hoàn thành dưới sự hướng dẫn tận tình của: TS Nguyễn Thế Vinh

Do kiến thức còn hạn chế, thời gian tìm hiểu thực tế chưa nhiều nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy giáo và các bạn đồng nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn

§å ¸n tèt nghiÖp

CHБƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY BƠM KHБOAN - BƠM PISTON

1.1 Tổng quan về máy bơm khoan trong công nghiệp dầu khí

Trong công tác khoan khai thác và khoan thăm dò máy bơm dung dịch khoan

là bộ phận không thể tách rời và cũng như không thể thiếu được Máy bơm khoan

có nhiệm vụ quan trọng trong quá trình thi công giếng khoan Trong quá trình thicông giếng khoan, choòng khoan phá huỷ đất đá ở đáy giếng khoan, mùn khoan nàyphải được đưa lên bề mặt nhờ một loại nước rửa gọi là dung dịch khoan Để thựchiện quá trình trên, chúng ta phải sử dụng một loại thiết bị trong đó máy bơm khoanđóng vai trò quan trọng nhất Máy bơm khoan có công dụng bơm chất lỏng xuốngxuống giếng khoan để làm mát, làm sạch choòng khoan, làm sạch đáy giếng khoanđưa mùn từ đáy giếng khoan lên và đặc biệt quan trọng là giúp cho quá trình khoanđược dễ dàng

Để thực hiện bơm dung dịch khoan xuống đáy giếng khoan, máy bơm khoanthường sử dụng là máy bơm piston Máy bơm piston có những ưu việt riêng mà cácmáy bơm khác không có được, và được sử dụng rộng rãi trong khoan dầu khí:

- Có thể bơm các dung dịch có trọng lượng riêng khác nhau;

- Có thể bơm được với áp suất lớn;

- Áp suất và lưu lượng không phụ thuộc vào nhau Đây là yếu tố quan trọngđáp ứng trong về yêu cầu về công nghệ khoan;

- Cấu tạo đơn giản, dễ thay thế, dễ sửa chữa và bảo dưỡng;

- Độ bền cao và dễ vận chuyển

1.2 HБệ tuần hoàn dung dịch và vị trí của máy bơm trong tổ hợp thiết bị khoan

* Việc sử dụng dung dịch tuần hoàn liên tục trong giếng khoan là một tiến bộđáng kể Các thông số khoan rất đa dạng trong việc sử dụng và đóng vai trò hết sứcquan trọng HБiệu năng của dung dịch khoan đã có tiến triển rất nhiều nhờ tiến bộ kĩthuật về tính chất hoá lí của dung dịch Chính vì thế hệ tuần hoàn của dung dịchtrong công tác khoan có ý nghĩa quan trọng đặc biệt và đáp ứng được các giai đoạn,quá trình sử dụng trong những điều kiện khác nhau cũng như trong việc cứu chữa sự

cố Chức năng cơ bản của dung dịch khoan bao gồm:

Nâng mùn khoan

Việc tuần hoàn dung dịch khoan trong khoảng không vành xuyến giữa cộtcần khoan và giếng khoan đưa mùn khoan từ đáy lên mặt Nó bị ảnh hưởng bởi các

thông số trong quá trình làm sạch: vận tốc dung dịch trong khoảng không vànhxuyến, trọng lượng riêng của dung dịch ảnh hưởng tới sức đẩy nổi và độ nhớt củadung dịch khoan.

Giữ mùn khoan ở trạng thái lơ lửng

Trong quá trình khoan đều phải có quá trình tiếp cần khoan, khi này ngừngquá trình bơm dung dịch khoan mùn có thể bị lắng chìm Chính dung dịch khoancủa vòng tuần hoàn có tính chất lưu biến sẽ giữ mùn khoan ở trạng thái lơ lửnggiảm hiện tượng lắng đọng mùn làm kẹt ở đáy giếng khoan

Làm mát bộ dụng cụ khoan và giảm ma sát bộ khoan cụm

Dụng cụ khoan bị nóng lên bởi nhiệt độ ở đáy lỗ khoan và ma sát cơ học củachoòng khoan và đất đá chuyển thành nhiệt.Tuần hoàn dung dịch khoan đóng vaitrò trao đổi nhiệt và làm giảm ma sát giữa bộ dụng cụ khoan và thành lỗ khoan nhờchất chống ma sát hoặc các phụ gia

Gia cố thành giếng khoan

Sự thấm lọc pha lỏng của dung dịch khoan vào các thành hệ thấm để lại mộtlớp màng hạt keo trên thành giếng khoan Lớp màng này gọi là vỏ sét Nó có tácdụng gia cố tạm thời thành giếng khoan

Khống chế sự xâm nhập từ vỉa

Dung dịch khoan tác động một áp suất thuỷ tĩnh lên thành Áp suất thuỷ tĩnhnày lớn hơn áp suất chất lỏng trong thành hệ thì chất lỏng không chảy vào tronglòng giếng khoan Dung dịch khoan được xem như là một đối áp khống chế áp suất

ở đáy lỗ khoan

Tác động như là một thông số khoan

Trong quá trình tuần hoàn dung dịch khoan, với áp suất lớn của dòng dungdịch ở đáy lỗ khoan sẽ tham gia phá huỷ đất đá ở đáy lỗ khoan cùng với choòngkhoan Điều này đặc biệt có tác dụng phá huỷ đất đá lớn với choòng khoan có vòiphun thuỷ lực

Truyền công suất cho động cơ đáy

Đối với bộ dụng cụ khoan phá huỷ đất đá bằng động cơ đáy như động cơturbin và động cơ thể tích thì dòng dung dịch khoan ảnh hưởng trực tiếp đến quátrình hoạt động của các loại động cơ này Lưu lượng của dòng dung dịch khoanđược phun vào bên trong của của bộ dụng cụ khoan với tốc độ lớn và áp suất caolàm cho các động cơ đáy hoạt động

Truyền thông tin địa chất lên bề mặt

Nhờ dòng tuần hoàn dung dịch khoan mà các nhà địa chất biết được các tầngđịa chất, tính chất hoá lí trong lòng lỗ khoan thông qua mùn khoan được đưa lêntrên và dấu vết của chất lỏng hay chất khí được phát hiện bởi bộ cảm biến

§å ¸n tèt nghiÖp

* Máy bơm dung dịch khoan là bộ phận quan trọng nhất trong quá trình tuầnhoàn dung dịch khoan Máy bơm cần cung cấp lưu lượng dung dịch cần thiết trongquá trình khoan Lưu lượng của máy bơm khoan được lựa chọn dựa vào các thông

số tiêu chuẩn sau:

- Vận tốc nâng dung dịch khoan trong khoảng không vành xuyến giữa giếngkhoan và cột cần khoan;

- Rửa sạch dụng cụ khoan;

- Thời gian tối đa để nâng hạt mùn lên mặt;

- Dạng dòng chảy trong khoảng không;

- Ổn định thành giếng khoan;

- Khoan bằng động cơ đáy

Áp lực đẩy của máy bơm liên quan trực tiếp đến tổn thất áp suất trong hệthống tuần hoàn dung dịch, tổn thất với các vòi phun dụng cụ phá đá, với sự sụt ápđộng cơ đáy, với lưu lượng và các tính chất vật lí của dung dịch

Một điều đặc biệt cần chú ý đối với các hệ thống kể cả từ khoan nông chotới khoan sâu là phải có 2 hệ thống bơm độc lập Nhưng chúng có thể hoạt dộngluân phiên, để có thể một trong hai máy bơm dự phòng thay máy bơm kia sao chodung dịch khoan luôn luôn được tuần hoàn trong giếng khoan

1.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy bơm piston

Bơm piston được truyền động bởi động cơ diezen hoặc động cơ điện, chuyểnđộng quay của trục động cơ được biến đổi thành chuyển động tịnh tiến của piston(1) trong xilanh (2) (hình 1.1) nhờ hệ thống thanh truyền – tay quay với hành trình S

= 2R (R - chiều dài tay quay)

Xét sơ đồ trên (hình 1.1), hai điểm B1, B2 của piston tương đối với hai vị tríC1, C2 của tay quay Khi buồng làm việc (5) chứa đầy chất lỏng, nếu tay quay từ vịtrí C1 quay theo chiều mũi tên thì piston di chuyển từ B2 về phía trái Thể tích buồng(5) tăng dần, áp suất p trong đó giảm đi và bé hơn áp suất mặt thoáng bể chứa pa (p

< pa) Do đó chất lỏng từ bể hút qua van (6) vào buồng làm việc (5), trong khi đóvan đẩy (4) đóng Khi piston chuyển động từ B2 → B1 bơm thực hiện quá trình hút.Khi tay quay đến vị trí C1 (piston đến vị trí B1) thì quá trình hút của bơm kết thúc

Sau đó, tay quay tiếp tục quay từ C1 → C2, piston đổi chiều chuyển động từB1 → B2 Thể tích buồng làm việc giảm dần, áp suất chất lỏng tăng lên, van hút (6)

bị đóng, van đẩy (4) mở chất lỏng chảy vào ống đẩy Quá trình piston di chuyển từB1 → B2 gọi là quá trình đẩy

6 5

4 3

1

2 11 9

10





l R

12

HБình 1.1: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bơm piston tác dụng đơn

1 Piston; 2 Xi lanh; 3 Cửa xả; 4 Van xả; 5 Khoang làm việc; 6 Van hút;

7 Cửa hút;8 Bể hút; 9 Thanh truyền; 10 Tay quay;

11 Con trượt; 12 Cần piston

X: Khoảng cách từ mặt làm việc của bơm đến B1

L: Chiều cao thanh truyền

R: Bán kính tay quay φ: Góc giữa tay quay và trục xilanh β: Góc giữa thanh truyền và trục xi lanh

Như vậy, cứ một vòng quay của tay quay thì bơm thực hiện lần lượt hai quátrình hút và đẩy liên tiếp Nếu tay quay tiếp tục quay thì bơm lặp lại quá trình hút vàđẩy Do đó, quá trình hút và đẩy của bơm piston gián đoạn và xen kẽ với nhau Một

quá trình hút và đẩy kế tiếp nhau được gọi là một chu kỳ làm việc của bơm

1.3.1 Phân loại

Trong công nghệ khoan thì máy bơm piston được sử dụng để phục vụ chocông nghệ khoan Nó có những đặc điểm cơ bản sau:

- Có thể bơm được các loại dung dịch có trọng lượng riêng khác nhau;

- Tạo ra được áp suất lớn;

Theo cách bố trí xi lanh, ta chia làm hai loại:

- Bơm thẳng đứng;

- Bơm nằm ngang

§å ¸n tèt nghiÖp

Theo cấu tạo piston, ta chia ra:

- Bơm piston đĩa;

- Bơm piston trụ (dùng cho máy bơm có công suất lớn)

Theo lưu lượng, ta chia ra:

- Bơm lưu lượng với: Q < 15 (m3/h) ;

- Bơm lưu lượng trung bình với : Q = (15 ÷ 60) (m3/h);

- Bơm lưu lượng lớn với: Q > 60 (m3/h)

- Bơm áp suất thấp: P < 10 (at);

- Bơm áp suất TB: P = (10 ÷ 20) (at);

- Bơm áp suất lớn: P > 20 (at)

1.3.2 Quy luật chuyển động của bơm piston

1.3.2.1 Quy luật chuyển động của bơm piston tác dụng đơn

Từ hình 1.1 ta có:

x = (R + l) – (Rcosφ + lcosβ) (1.1)trong đó:

Cosβ = ; sinβ = sinα (1.2)

=>x = ( R + l ) – ( R.cosφ + )

- Vận tốc tức thời của piston:

V = = ω (1.3)(với φ = ωt )

Trong thực tế, người ta hay dùng tốc độ trung bình của bơm piston

Tốc độ trung bình của piston được tính theo công thức sau:

Vtb = = = (m/S) (1.8)

1.3.2.2 Quy luật chuyển động của bơm piston tác dụng kép

Bơm piston tác động kép cũng được truyền động bởi động cơ diezen hoặcđộng cơ điện, chuyển động quay của trục động cơ được biến đổi thành chuyển độngtịnh tiến Khi piston chuyển động từ B2 đến B1, thì khoang B2 thực hiện hành trìnhgiống như bơm tác dụng đơn Khi đó khoang B1 thực hiện quá trình đẩy, đến vị tríđiểm chết của B1 thì kết thúc quá trình hút của khoang B2 và đẩy của khoang B1.Quá trình ngược lại, khi piston đi từ B1 đến B2 khoang B1 sẽ hút và khoang B2 thựchiện quá trình đẩy Như vậy mỗi một vòng quay của trục chính thì bơm thực hiệnđược hai lần đẩy và hai lần hút Nếu tay quay tiếp tục quay thì bơm lặp lại quá trìnhhút và đẩy như cũ

§å ¸n tèt nghiÖp

8 3

6

1

4 2 7

HБình 1.2: Sơ đồ nguyên lý làm việc bơm piston tác dụng kép

1 Cần piston; 2 Xi lanh; 3 Cửa hút; 4 Van xả; 5 Piston; 6 Van hút; 7 Cửa xả;

8 Bể hút; 9 Tay quay; 10 Thanh truyền; 11 Con trượt;

1.3.3 Cột áp của bơm piston

P

A, VA

Khả năng truyền năng lượng của bơm với dòng dung dịch được thể hiệnbằng sự chênh lệch năng lượng đơn vị của dòng dung dịch ở hai mặt cắt trước saucủa máy bơm

Ta có năng lượng đơn vị tại mặt cắt (A - A):

lA = + + ZA (1.9)Năng lượng đơn vị tại mặt cắt ( B - B) :

lB = + + ZB (1.10)Trong đó

: Áp suất dòng chảy tại mặt cắt ( A - A ), (B - B);

VA; VB : Vận tốc dòng chảy tại mặt cắt ( A - A), (B - B);

α: HБệ số điều chỉnh động năng

γ: Trọng lượng riêng của chất lỏng bơm

=> Độ chênh lệch năng lượng hai mặt cắt ( A - A), (B - B ) là:

Gọi HБ = lB - lA là cột áp của máy thuỷ lực (máy bơm) Ta có định nghĩa: Cột

áp HБ của máy bơm là năng lượng đơn vị (tức năng lượng) trọng lượng chất lỏng củachất lỏng trao đổi được với máy thuỷ lực

HБt = + Z (m) (1.13)Gọi thành phần động năng đơn vị là cột áp động:

n: Số chu kỳ làm việc của bơm trong phút (vòng/phút)V: Thể tích làm việc của bơm trong một chu kỳ.

1.3.4.1 Lưu lượng lý thuyết trung bình (Q1)

Thể tích làm việc trong một chu kỳ:

- Với bơm piston tác dụng đơn:

V = FS (m3) (1.17)

- Với bơm piston tác dụng kép:

V = S( 2F – f ) (m3) (1.18)S: HБành trình của piston(dm);

F: Diện tích mặt làm việc của piston;

F = ( dm2) (1.19)

f : Diện tích mặt cắt cần piston;

f = ( dm2)

d : Đường kính piston

Vậy ta có lưu lượng của:

- Bơm piston tác dụng đơn:

Lưu lượng thực tế bao giờ cũng nhỏ hơn lưu lượng lý thuyết vì một sốnguyên nhân sau đây:

- Bộ làm kín và hệ thống van của bơm không đảm bảo tuyệt đối kín trongquá trình làm việc;

- Sự đóng - mở chậm của hệ thống van hút và đẩy trong quá trình hút và đẩy

kế tiếp nhau tiếp theo;

- Không khí lọt vào bơm

Vì vậy lưu lượng thực trung bình của bơm piston là:

Q = ηQQ1 (1.22) với S: HБành trình của piston (dm);

ηQ: HБiệu suất lưu lượng của bơm;

ηQ: phụ thuộc vào những nguyên nhân trên;

ηQ = 0.85 ÷ 0.9 đối với bơm cỡ nhỏ (có đường kính piston D < 150mm);

ηQ = 0.9 ÷ 0.95 đối với bơm cỡ vừa (D ≈ 150 ÷300 mm);

ηQ = 0.95 ÷ 0.98 đối với bơm cỡ lớn (D > 300 mm)

1.3.4.3.Lưu lượng tức thời

* Đối với bơm tác dụng đơn:

Lưu lượng của bơm tại một thời điểm bất kỳ:

Q = Fv (m3/h) (1.23)v: Vận tốc tức thời của dòng chất lỏng trong bơm;

φ: Góc quay của tayquay;

F: Diện tích của piston;

l: Chiều dài của thanh truyền;

x:Khoảng cách từ mặt làm việc của piston đến vị trí giới hạn B2.Nếu chiều dài của thanh truyền lớn hơn nhiều chiều dài của tay quay - hayvới R/l = 0.1 thì có:

x ≈ C2T = R – RCosφ (1.24)

x = R (1- cosφ) (1.25)(trong đó φ =ωt với ω - vận tốc góc, t - thời gian)

Có vận tốc góc tức thời của piston là:

v = (1.26)

v = ωsinφ (1.27)Vậy lưu lượng tức thời của bơm tác dụng đơn là:

Q Qmax

 ành trình lùi phía không cân phía có cân

HБình 1.6: Sơ đồ dao động lưu lượng của bơm piston tác dụng 3 lần và 4 lần

Qua các biểu đồ lưu lượng, có thể nhận thấy bơm piston tác dụng 3 lần cólưu lượng đều nhất Trong thực tế, ít sử dụng bơm có tác dụng lớn hơn 4 lần

1.3.4.3.Điều chỉnh lưu lượng của bơm piston

Lưu lượng của bơm được điều chỉnh bằng bốn phương pháp sau:

- Thay đổi số vòng quay của trục động cơ, hay chính là thay đổi chu kỳ làmviệc của bơm trong một đơn vị thời gian

- Điều chỉnh khoá (tiết lưu) để tháo bớt chất lỏng từ buồng đẩy về buồng hútcủa bơm

- Thay đổi chiều dài của hành trình piston bằng cách thay đổi chiều dài làmviệc của tay quay hoặc thanh truyền trong quá trình làm việc bằng các cơ cấu đặcbiệt

1.3.5 HБiệu suất

Định nghĩa: Đánh giá mức độ tổn thất năng lượng trong quá trình máy bơmtrao đổi năng lượng với chất lỏng

η= ηQηTTηC (1.29)trong đó:

ηC: Tổn thất do ma sát của các bộ phận cơ khí trong máy gọi

1.3.6 Công suất thuỷ lực

Định nghĩa: Là công suất để xây lưu lượng Q lên đến cột áp HБ trong một đơn

vị thời gian, gọi là công suất thuỷ lực (công suất có ích)

NTT = γQHБ (w) (1.30)Công suất động cơ:

§å ¸n tèt nghiÖp

Nó là công suất làm việc liên tục của máy

1.3.7 Đường đặc tính của bơm piston

Cũng như các máy thuỷ lực khác, máy thuỷ lực thể tích nói chung và bơmpiston nói riêng cũng có các đường đặc tính thể hiện đặc điểm và khả năng là việccủa máy

* HБình dưới biểu diễn đường đặc tính làm việc cơ bản của máy piston HБ =f(Q) với hai số vòng quay làm việc khác nhau n2 > n1

Q

HБ

0

R G

HБình 1.7: Đường đặc tính lý thuyết của bơm piston

Theo lý thuyết của máy thuỷ lực thì thể tích cột áp của máy không phụ thuộcvào lưu lượng Nên đường đặc tính lý thuyết của bơm piston cũng như đối với máythuỷ lực thể tích khác biểu diễn bởi các đường song song với trục tung (OHБ) ứngvới lưu lượng không đổi (đường AB,CD)

Nhưng đường đặc tính thực nghiệm của bơm thì không hoàn toàn như vậy.Chúng được biểu diễn bởi các đường AG và CR Theo đường này ta thấy khi cột áp(áp suất) của bơm tăng lên thì lưu lượng có giảm đi Sở dĩ xảy ra điều đó là do ápsuất tăng thì tổn thất lưu lượng (do chất lỏng rò rỉ qua bộ phận lót kín) tăng làm lưulượng thực tế của bơm giảm

Nếu áp suất làm việc quá lớn thì lưu lượng của bơm có thể mất hoàn toàn do

rò rỉ hoặc phải mở van an toàn để xả chất lỏng về bể hút Áp suất và lưu lượng đượcbiểu diễn bằng đoạn GL, điểm G ứng với thời điểm van an toàn bắt đầu được mở

Sự chênh lệch giữa đường đặc tính cột áp lý thuyết và thực nghiệm công lớnkhi số vòng quay n công lớn, vì khi đó sự tổn thất lưu lượng không chỉ rò rỉ mà còn

do sự đóng mở các cửa van đẩy và hút không kịp thời làm giảm lưu lượng thực tếcủa bơm

* Đối với máy thuỷ lực thể tích khi có số vòng quay n = const, thường biểudiễn các con số làm việc theo cột áp HБ, Vì khi lưu lượng Q làm việc không đổi thìviệc điều chỉnh chế độ làm việc của các loại máy này thường được thực hiện bằngcách thay đổi áp suất làm việc

HБình 1.8: Đường đặc tính làm việc của bơm

* Đường đặc tính xâm thực của bơm piston theo hai số vòng quay khác nhaun1 ≠ n2: Đường đặc tính xâm thực cho biết khả năng làm việc bình thường (khôngxảy ra xâm thực) của bơm ứng vơi số vòng quay không đổi

Các điểm k1, k2 là các điểm giới hạn phạm vi làm việc an toàn của bơm ứngvới các trị số áp suất chân không giới hạn ΔH = HHБ = HБck Nếu độ chân không trong bơmvượt quá giới hạn thì bơm sẽ làm việc trong tình trạng bị xâm thực

Từ đường đặc tính xâm thực, ta có thể xác định chiều cao ống hút cho phépcủa bơm theo công thức:

[Zh] = [HБck] - Σhhh (1.32)

HБình 1.10: Đường đặc tính ghép bơm piston

1.3.8 HБiện tượng xâm thực

Định nghĩa: Là hiện tượng xuất hiện các bọt khí hơi trong dòng chất lỏng do nguyên nhân giảm áp tới một giá trị giới hạn nào đó Thông thường giá trị này là

áp suất hơi bão hoà.

* Các bọt khí trong chất lỏng có thể theo hai con đường:

- Chúng được hình thành từ dòng chất lỏng hóa hơi cục bộ trong dòng chảykhi áp suất hơi cục bộ ở một nơi nào đó nhỏ hơn áp suất hơi bão hòa

- Các bọt khí hòa tan trong chất lỏng (hoặc lọt từ ngoài vào do một nguyênnhân nào đó) là tác nhân đẩy nhanh hơn sự xuất hiện các bọt khí xâm thực

* Sau khi các bọt khí xuất hiện chúng sẽ bị dòng chất lỏng cuốn vào nhữngvùng có áp suất P > Pbh, các bọt khí này sẽ bị tách ra thành những giọt chất lỏng nhỏ

hơn nhiều so với thể tích của bọt khí Như vậy trong dòng chảy sẽ hình thành cáckhoảng trống cục bộ thu hút các phần tử chất lỏng xung quanh nó với tốc độ rất lớnlàm cho áp suất tại đó đột ngột tăng lên rất cao, áp suất cục bộ rất lớn làm nổ bề mặtkim loại, phá hủy các bộ phận làm việc của máy.

Khi xẩy ra hiện tượng xâm thực dòng chảy trong máy bị dán đoạn gây nêntiếng động bất thường làm máy bị rung nhiều, lưu lượng, cột áp, hiệu suất của máy

bị suy giảm nghiêm trọng HБiện tượng xâm thực thường xẩy ra ở các bộ phận củamáy có áp suất nhỏ, nhiệt độ cao, nhất là ở những nơi chất lỏng có vận tốc, áp suấtthay đổi đột ngột

1.3.9 Một số đánh giá về bơm piston

Với những đặc tích kể trên cho ta thấy: tính chất dao động của lưu lượng và

áp suất, đây là đặc tính của bơm piston Tính chất đó làm tăng tổn thất thuỷ lực, gâychấn động và nếu bơm làm việc trong hệ thống ống dài có thể xuất hiện va đập thuỷlực làm hỏng các bộ phận của bơm và của hệ thống Trong trường hợp nhiều bơmcùng làm việc trong hệ thống, có thể gây ra hiện tượng cộng hưởng làm biên độ daođộng của áp suất trong hệ thống tăng lên rất lớn

Do vậy cần có biện pháp hạn chế tính chất không ổn định của dòng chảytrong bơm piston Sau đây là ba biện pháp thông dụng:

* Dùng bơm tác dụng hai chiều (tác dụng kép)

* Dùng bình ổn áp:

+ Bình ổn áp hút

Khi bơm piston làm việc, hành trình hút của nó sẽ tạo ra áp suất chân không

Ph  Pa (áp suất mặt thoáng của chất lỏng ở bể chứa) ở trong khoảng không giangiữa xilanh - piston, trong đường ống hút và cả trong bình điều hòa hút Lúc đó chấtlỏng từ bể chứa sẽ đi vào đường ống hút và một phần vào bình điều hòa hút, mộtphần vào khoang trống của xilanh-piston Ở trong bình điều hòa hút luôn tồn tại một

áp suất chân không Ph nào đó trong suốt quá trình làm việc của bơm, do đó nó luônlưu giữ được một lượng chất lỏng nhất định Ở những hành trình hút kế tiếp củabơm piston, lượng chất lỏng này kịp thời bổ sung vào khoảng trống của xilanh -piston do chúng ở gần hơn nên quán tính nhỏ hơn Điều đó góp phần làm ổn địnhdòng chảy của chất lỏng trên đường hút của bơm Các tính toán và thực nghiệm đềucho thấy rằng bình điều hòa hút càng lớn và càng gần bơm càng tốt Việc đặt bìnhđiều hòa trên đường hút cho phép tăng thêm chiều cao hút, tăng số vòng quay làmviệc của bơm, đồng thời giảm đáng kể dao động áp suất trong quá trình hút

+ Bình ổn áp đẩy

§å ¸n tèt nghiÖp

Khi bơm làm việc, ở hành trình đẩy (nén), một phần lưu lượng (phần lớn hơnlưu lượng trung bình) của bơm đi vào bình điều hòa đẩy và được tích lũy ở đây, làmnén phần không khí ở phía trên, tạo nên áp suất lớn Khi van đẩy đóng lại, nhờ đặctính giản nở của khối không khí có áp suất lớn đó, nên chất lỏng được đẩy ra đườngống đẩy Nhờ vậy, dao động về lưu lượng và áp suất trên đường ống đẩy giảm đi,dòng chảy của chất lỏng ổn định hơn Cũng như bình điều hòa hút, bình điều hòađẩy có tác dụng làm giảm lực quán tính trong ống đẩy của bơm vì lực này chỉ cònxuất hiện trên một đoạn ngắn từ bình đến bơm Tuy nhiên, để bình điều hòa đẩy cótác dụng, cần phải đảm bảo một lượng không khí cần thiết nhất định ở phía trênbình Trong thực tế, người ta thường chế tạo những bình điều hòa đẩy có màng ngănđàn hồi được để ngăn cách phần không khí phía trên với chất lỏng công tác, và phầnkhông khí này được duy trì ở một áp suất nhất định, khoảng bằng ½ áp suất làmviệc của bơm

*Dùng bơm ghép

CHБƯƠNG 2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BƠM KHБOAN PISTON

YHБЬ-600 2.1 Khái niệm

Máy bơm dung dịch khoan YHБЬ-600 là máy bơm dùng để bơm dung dịchkhoan xuống đáy giếng khoan trong quá trình khoan làm quay cánh tuabin (đối vớikhoan bằng tuabin) và choòng khoan, đồng thời đẩy mùn khoan (các loại đất đá bịphá hủy) lên trên tạo thành dòng tuần hoàn dung dịch Máy bơm YHБЬ-600 có thểbơm được dung dịch xuống đáy giếng khoan có chiều sâu ≥ 5000 (m)

Ngoài việc bơm dung dịch làm quay chòong khoan và đẩy mùn khoan nó còn

có tác dụng bơm dung dịch xuống lòng giếng khoan để thau rửa giếng khoan (côngnghệ bơm rửa)

2.2 Đặc tính kỹ thuật của bơm YHБЬ-600

2.2.1 Các thông số kỹ thuật của bơm

- Tốc độ vòng quay của trục chủ động 320v/ph

- Áp suất cửa vào không nhỏ hơn 0,2 kg/cm2

(đối với dung dịch khoan)

0,15 kg/cm2 ( đối với nước )

- Đầu thủy lực bơm có đường kính 196,8510,2

- Bình ổn áp ΠK-70-2504 màng cao K-70-2504 màng cao

su riêng biệt

- Thể tích khí trung bình ổn áp 70 dm3

- Áp suất làm việc tối đa của của bình ổn áp 200 kg/cm2

§å ¸n tèt nghiÖp

- Kích thước bơm (dàixrộngxcao) 5100 x3000x 3305

- Trọng lượng máy (không có dầu bôi trơn) 25.156 kg

2.2.2 Các thông số kỹ thuật ứng với từng loại đường kính xilanh

Đặc tính làm việc của bơm pistonYHБЬ-600: với mỗi cấp đường kính xilanhkhác nhau thì bơm sẽ làm việc theo những chế độ khác nhau về lưu lượng và cột áp.Đường kính xi lanh càng nhỏ thì diện tích buồng làm việc càng nhỏ khi đó lưulượng của bơm sẽ giảm và cột áp của bơm sẽ tăng Ngược lại đường kính của bơmtăng khi đó lưu lượng của bơm tăng và cột áp của bơm sẽ giảm Điều này được thểhiện rất rõ qua bảng đặc tính làm việc của máy bơm

Bảng 2.1: Các thông số kỹ thuật ứng với từng loại đường kính xilanh

2.3 Cấu tạo của máy bơm YHБЬ – 600

Máy bơm YHБЬ – 600 được cấu tạo gồm 7 bộ phận chính sau:

3 HБệ thống bôi trơn ty bơm 6 Giá máy

7 Bánh đai

HБình a

§å ¸n tèt nghiÖp

HБình b HБình 2.1 (a,b): Sơ đồ tổng thể máy bơm YhБ-600

2

3

4 5

6 7

8 9

10 11

12 13

14 15

16

HБình 2.2: Sơ đồ truyền động của máy

1 Bánh đai; 2 Trục chủ động; 3 Trục biên; 4 Tay biên; 5 Con trượt; 6,7,12,13 Van hút; 8,9,10,11 Van xả; 14 Van an toàn; 15 Bình ổn áp; 16 Ống

2.3.1 Phần thủy lực

A

1 2

5 6 7

39 40 41

HБình 2.3: Cấu tạo cụm thủy lực

Bảng 2.2: Các chi tiết cấu tạo cụm thủy lực

§å ¸n tèt nghiÖp

Khi bơm làm việc, piston (11) dịch chuyển trong xilanh (41) Lúc này xảy raquá trình hút và đẩy chất lỏng nhờ hành trình kép của piston nên trong mỗi xilanhthực hiện hai lần hút và hai lần xả

HБộp thuỷ lực (29) được cố định trên khung máy (40) nhờ đai ốc vít cấy (34),được định tâm trong khung lỗ của khung máy bằng vòng định tâm (39), vòng nàyđược ép vào lỗ của phần thuỷ lực Trong hộp thuỷ lực (29) có lắp đặt vỏ bọc (13) cótác dụng làm kín ty piston, đồng thời là cửa chặn của xilanh (41) Vỏ bọc (13) (hình2.8-tr30) và hộp thuỷ lực (29) được hàn kín với nhau bằng vòng đệm (1), gioăng (2)

và ổ vòng đệm (3) Tất cả được nén chặt với ống lót (10) bằng đai ốc (4) (hình tr30)

2.8-Trong mỗi khoang thuỷ lực (khoang trái và khoang phải) của phần thuỷ lực cóđặt các xilanh (41) có thể thay thế được Xilanh này được cố định bởi ống bọc (14)được đặt bên trong ống lót (6) Ống lót này có nhiệm vụ nén hai vòng đệm kín (3)

và (4) để làm kín giữa đường kính ngoài của xilanh và thân hộp thuỷ lực nhờ lựcvặn của bulông (8) nằm trên nắp xilanh (10) Giữa đường kính ngoài của xilanh vàhộp thủy lực (29) có đặt vòng chặn (2) có các rãnh trong và ngoài, đồng thời lỗkhoan xuyên tâm thông với lỗ A nằm ở phía dưới của phần thủy lực Khi đệm làmkín (3) và (4) bị hỏng , chất lỏng bơm sẽ chảy qua lỗ A ra, báo hiệu cho người vậnhành biết phải thay đệm (3), (4) hoặc vặn chặt lại đệm làm kín Trong xilanh (41) cópiston (11) đặt chuyển qua lại Piston này được ép chặt lên ty piston (37) nhờ êcu(12) và êcu hãm (13)

Ty piston (37) được làm kín bằng bộ làm kín ,bộ làm kín (hình 2.8 tr 30) nàyđược cấu tạo gồm bốn vòng gioăng (9), hai ống lót (7), một vòng đệm bằng cao su(11) và vòng đệm đỡ (8) được làm kín bằng gang Bộ làm kín này được xiết chặtqua ống lót (5) nhờ ecu (6) vặn trên vỏ bọc (13)

Ty piston (37) được vặn bằng ren côn với ty trung gian (38) có lắp tâm vànhcao su (35) dùng để bảo vệ phần dẫn động của bơm khỏi bị dung dịch bắn vào.Khi bơm làm việc, trong mỗi khoang thuỷ lực đều thực hiện quá trình hút và

xả thông qua bốn van thuỷ lực, gồm: hai van hút và hai van xả Các van này có tácdụng để ngăn khoang có áp suất cao và áp suất thấp, vì vậy chúng có cấu tạo gồm(hình 2.10 tr32): náp van (1), gioăng làm kín (2) và (3), ống dẫn hướng (4), xupáp(5), lò xo(6), êcu (7), đệm làm kín (8) và đế van (9)

Trong quá trình van làm việc, đệm làm kín (8) có tác dụng bịt kín van đồngthời làm giảm lực đẩy của xupáp (5) xuống mặt đế van (9) và bảo vệ an toàn cho bềmặt của êcu (7) Lò xo (6) có nhiệm vụ để đóng mở van Nắp van (1) được làm kínbằng gioăng (2) và (3), chúng được nén chặt bằng nắp van (1) nhờ đinh vít (31).Đinh vít (31) được vặn vào mặt bích ren (33) nằm trên hộp thuỷ lực (29) bằng mườihai chốt chẻ M30 và các đai ốc (32) Trên các mặt bích ren (33) có các rãnh để ta cóthể phát hiện dung dịch rò rỉ ra ngoài HБiện tượng rò này xảy ra khi gioăng làm kín(30) bị mòn hoặc ốc vít (31) vặn chưa chặt

Trên vỏ trục (26) có lắp van an toàn (23) Van an toàn (23) được làm kín với

vỏ trục (26) bằng goăng làm kín (vòng cao su) (19) có tiết diện lớn Trong van antoàn (23) có lắp màng đàn hồi (25), màng này cũng được làm kín bằng đệm làm kín(20) Van an toàn (23) được van nối với hộp tiếp nhận (1) nhờ đai ốc (18) và đệmlàm kín (17)

Khi áp suất làm việc cao hơn áp suất giới hạn của màng (25) thì màng sẽ bịrách và dung dịch sẽ chảy về hộp tiếp nhận (1) (đường hút) thông qua ống dẫn (16)

2.3.1.1.Cấu tạo cụm xilanh – piston

§å ¸n tèt nghiÖp

21

20 19 18

17

16 15 14

13 12

11 10

1 2 3 4 5

6 7 8 9

HБình 2.4: Cấu tạo cụm xilanh - piston

Bảng 2.3: Các chi tiết cụm xilanh - piston

6 HБộp thuỷ lực 13 Cần piston 20 Đai ốc

a Xilanh

Xilanh của bơm là loại chi tiết có thể thay thế được có dạng hình trụ vớiđường kính ngoài 230 (mm) và đường kính trong từ 130 đến 200(mm), được chếtạo từ thép tấm cácbon Bề mặt trong sau khi nhiệt luyện sẽ được tráng một lớp thépCrôm dày từ 0,5 đến 0,7 (mm) để chống gỉ và mài mòn do dung dịch và piston gây

tỳ sát tỳ sát vào thành xilanh nhằm giữ kín không cho dung dịch lọt qua thànhxilanh và piton để bơm làm việc ổn định Nhờ vậy trong xilanh sẽ tạo thành nhữngvùng giảm áp và tăng áp để hút và đẩy dung dịch ra ngoài với áp suất lớn Và đườngkính ngoài của piston bằng đường kính trong của xilanh từ 130 tới 200(mm).

§å ¸n tèt nghiÖp

HБình 2.6: Cấu tạo bình điều hoà

Bảng 2.4: Các chi tiết cấu tạo bình điều hòa

Bình điều hoà có cấu tạo gồm hai phần chính: phần chứa khí trơ và phầnchứa dung dịch chất lỏng làm việc HБai phần này được ngăn cách nhau bởi màngcao su có độ đàn hồi cao

Bình được cấu tạo từ vỏ bình (3), trong nó có gắn túi màng ngăn (5) Túi này

có gắn lõi kim loại đã được lưu hoá ở phía trên túi có có kẹp chặt đĩa cao su (6) nhờvòng đệm (7) đã được xiết chặt bằng bu lông (8)

Nắp đậy (9) được kẹp với vỏ bình (3) bằng bu lông (16), trên nắp có lắp đặtđầu nối (13), đồng hồ đo áp lực và van (10) Van này được gắn vào nắp (9) qua mặtbích (14) và gioăng (15) Nắp van (11) để đóng mở van (10) thông qua áp lực khí

nén ban đầu bằng áp kế (12) Ở dưới vỏ bình (3) và khuỷu nối (18) được làm kínvới nhau nhờ gioăng cao su (1) Ở đây có lắp thêm mặt đế (2) để làm tựa của túimàng ngăn khi bơm ngừng hoạt động Trong thời gian làm việc, dung dịch với ápsuất cao sẽ nén màng ngăn (5) về phía mặt đế (2) đến áp suất làm việc và một lượngchất lỏng đi vào bình

Ngược lại khi lưu lượng của bơm giảm thì một lượng dung dịch trong bình sẽ

đi vào ống xả nhờ sự giãn của túi màng ngăn

Bằng cách này lưu lượng của bơm sẽ được điều chỉnh một cách ổn định

Để sử dụng bình điều hoà được hiệu quả thì chúng ta luôn cần bổ sung mộtlượng khí cần thiết trong bình Lượng khí này được tính theo biểu đồ áp suất, được

bổ sung thông qua hệ thống van và điều chỉnh theo đồng hồ đo áp suất

Bình điều hoà có ý nghĩa quan trọng Vì vậy chúng ta phải tính toán bìnhđiều hoà sao cho áp dụng nó trong quá trình bơm được hiệu quả (hình 2.7)

Tính toán bình điều hoà thực chất là đi xác định thể tích khối khí trong bình.Trong quá trình làm việc, thể tích và áp suất của khối không khí luôn luôn thay đổi

HБình 2.7: Biểu đồ xác nhận áp suất gas ban đầu trong bình điều hòa

2.3.1.3 Thiết bị làm kín

Thiết bị làm kín của phần thuỷ lực máy bơm YHБЬ – 600 là một trong những

bộ phận rất quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất cũng như hiệu quả củatoàn bộ hệ thống Thiết bị làm kín bao gồm bộ làm kín ty piston và bộ làm kín tytrung gian:

a Bộ làm kín ty piston

§å ¸n tèt nghiÖp

Là bộ phận có nhiệm vụ cách li khoang làm việc của phần thuỷ lực với hệthống dẫn động của bơm để tránh cho dung dịch không bị tràn ra và gây ảnh hưởngxấu tới hệ thống Đồng thời để tạo áp suất nén trong buồng làm việc của bơm, tạođiều kiện cho bơm hút đẩy một cách dễ dàng

Bộ làm kín ty piston gồm vỏ bọc (13) và hệ thống các vòng gioăng đệm đỡ,mặt trong vỏ bọc nay có các lớp đệm cao su (11), ống lót (10) và (7), vòng gioăng(9) và vòng đệm đỡ (8) làm nhiệm vụ cách li giữa hệ thống dẫn động và khoang làmviệc Mặt ngoài cũng có vòng đệm (1) gioăng (2) và ổ đệm (3) giúp cách li dungdịch qua bộ phận làm kín lắp trên xilanh ra ngoài Vỏ bọc (13) được cố định chặttrên xilanh tại vị trí di chuyển của ty piston nhờ đai ốc (4), ống lót (5) và ê cu (6)

6 5

4 3 2 1

7 8 9 10

12 13 11

HБình 2.8: Bộ làm kín ty piston

1 Vòng đệm; 2 Gioăng; 3 Ổ vòng đệm; 4 Đai ốc; 5 Ống lót; 6 Êcu;

7 Ống lót; 8 Vòng đệm đỡ; 9 Vòng gioăng; 10 Ống lót; 11 Đệm cao su;

12 Ty piston; 13 Vỏ bọc

b Bộ làm kín ty trung gian

Bộ làm kín ty trung gian có nhiệm vụ ngăn không cho dầu bôi trơn thanh nốicon trượt chảy ra ngoài Ngoài ra, nó còn có tác dụng ngăn không cho dung dịch rửacủa ty piston bám trên ty chảy vào khoang chứa dầu của cụm truyền động, làm thayđổi tính chất của dầu bôi trơn

Trên thân (2) của bộ làm kín này có lắp gioăng làm kín (1) để làm kín trụctrung gian, ngăn không cho dầu chảy ra ngoài và dung dịch chảy vào khoang chứadầu Ống đỡ (6) và lò xo (5) được gắn chặt vào thân (2) bởi việc xiết chặt bulông (4)trên vòng đệm (3), trên ống đỡ (6) có lắp gioăng cao su (7) Ngoài ra, thân (2) cònlắp tấm cách (13) đặt trên mặt bích (14), tấm cách này được gắn chặt nhờ bulông(11) Thân (2) có tiện rãnh A và đổ vào bể dầu Phía trước của con trượt có đặt tấmcách (13) để ngăn dầu không vướng vào khoang của thân (2) qua rãnh A khi contrượt di động.

HБình 2.9: Bộ làm kín ty trung gian

1 Gioăng làm kín; 2 Thân; 3 Vòng đệm; 4 Bulông; 5 Lò xo; 6 Ống đỡ;

7 Gioăng cao su;8 Vòng đệm; 9 Nắp đậy; 10 Vòng kẹp; 11 Bulông;

12 Lò xo; 13 Tấm cách; 14 Mặt bích; Rãnh A

Bộ làm kín ty trung gian cần được điều chỉnh và kéo siết trong quá trình sửdụng Công việc của bộ làm kín ty trung gian được tiến hành bằng cách: dầu bôitrơn sẽ bôi trơn bề mặt của ty, khi con trượt chuyển động về phía hộp thủy lực dầu

sẽ theo ty dưới dạng kết tủa (lắng) đi đến các vành cạo Dầu được cạo bằng lưới sắt

và chảy theo rãnh vào khoang của thân (2), từ đây dầu lại theo rãnh A quay về hộpdầu

HБình 2.10: Kết cấu van thuỷ lực

1 Nắp van; 2,3 Gioăng làm kín; 4 Dẫn hướng; 5 Xupáp;

6 Lò xo; 7 Êcu; 8 Đệm kín; 9 Đế van

Van thuỷ lực có nhiệm vụ ngăn cách khoảng không giữa buồng làm việc vàcác đường ống hút, ống đẩy

Van thuỷ lực là loại van ngược chỉ cho phép dung dịch chạy theo một chiềunhất định, nó có cấu tạo đơn giản với kết cấu như (hình 2.10)

Khi van làm việc nắp van (1) sẽ được đóng mở qua sự dịch chuyển củaxupáp (5) nhờ bộ phận dẫn hướng (4) Trên bộ phận dẫn hướng (4) có êcu (7) vàđệm kín (8) Đệm này có tác dụng bịt kín khoảng không giữa khoang làm việc vàđường ống, đồng thời làm giảm lực đẩy của xupáp (5) xuống đế van (9) và bảo vệ

an toàn cho bề mặt của êcu (7) Đặc biệt ở êcu (7) có các lò xo (6) để đóng nắp van(1) khi áp suất trong buồng làm việc thay đổi

Van thuỷ lực của bơm piston thường là loại van ngược Vì vậy khi áp suấttrong buồng làm việc tăng hoặc giảm so với áp suất của đường ống hút hoặc đườngống đẩy thì nắp van sẽ đóng hoặc mở Khi nắp van (1) mở chất lỏng qua bộ phậndẫn hướng (4) để đưa chất lỏng vào buồng làm việc hay ra đường ống Sau đó, áp

suất của van sẽ thay đổi, do đó lò xo (6) sẽ kéo nắp van đóng lại Quá trình này lạitiếp tục lặp lại.

b Van an toàn

7

HБình 2.11: Cấu tạo van an toàn

1.Thân van; 2.Vòng làm kín; 3.Màng van; 4.Nắp van;

5.Gioăng làm kín ; 6.Vít hãm van; 7.Lá van

Van an toàn được nối vào ống xả của buồng thuỷ lực Nó có tác dụng ngănngừa bảo vệ màng cao su của bình điều hoà và đường ống cũng như các thiết bịkhác khi áp suất của bơm quá lớn

Bằng một lí do nào đó áp suất của bơm tăng lên đột ngột lớn hơn áp suất giớihạn cho phép của van an toàn, nó sẽ làm rách màng cao su của bình điều hoà, mộtphần chất lỏng sẽ được đưa về bể chứa ban đầu và làm giảm áp suất để bảo vệ tránhgây hư hỏng các thiết bị khác

2.3.1.5 Ống dẫn

Trong máy bơm YHБЬ – 600 thì ống dẫn được dùng để vận chuyển dung dịchkhoan trong quá trình hút và đẩy Ống dẫn có hai loại là ống hút và ống đẩy, ống hútđược dùng để hút dung dịch từ bể chứa vào khoang làm việc của bơm, ống đẩy thìđược dùng để đẩy dung dịch từ khoang làm việc của bơm đến nơi yêu cầu Nhưng

để tạo ra được áp suất và lưu lượng yêu cầu thì ta phải tính toán và chọn được cácống dẫn có đường kính hợp lý

2.3.2 Phần dẫn động

Phần dẫn động có nhiệm vụ biến đổi chuyển động quay của trục biên thànhchuyển động tịnh tiến qua lại của piston

§å ¸n tèt nghiÖp

Phần dẫn động được cấu tạo có cấu tạo bao gồm: trục chủ động (19), các taybiên (11), trục bị động (trục biên) (28), các con trượt (10), trục chủ động (19) lắptrên khung máy (1)

Để lắp ráp trục chủ động (19) và cơ cấu bánh răng (22) thì trên vỏ máy (1) cónắp đậy (21) có thể tháo ra được như bulông và êcu Giữa vỏ máy (1) và nắp đậy(21) được làm kín bằng gioăng cao su (18) Trên vỏ máy (1) lắp hai máng dẫn:máng dẫn trên (14) và máng dẫn dưới (26)

11

141213 18 19

27 15

HБình 2.12: Cấu tạo phần dẫn động của máy bơm YHББ-600

Bảng 2.5: Các chi tiết phần dẫn động của máy bơm YHББ-600

9 Vòng kẹp 18 Gioăng cao su 26.Máng dẫn hướng dướí

10 Con trượt 19 Trục chủ động 27 Giá máy

28 Trục biên

Khi thay thế máng dẫn trên (14), ta chỉ việc mở nắp (13) nằm trên vỏ máy và

mở nắp bên hông của vỏ máy mà không cần tháo nắp đậy (21) Việc kiểm tra truyềnđộng bánh răng và dầu bôi trơn được thông qua một lỗ đặc biệt được mở nhờ nắpthăm dò (20) Lỗ này xả hơi ra ngoài khi bơm làm việc và đổ dầu vào bể khi dầutrong bể cạn hoặc thay dầu mới

Việc phát hiện mức độ dầu trong bể được nhờ bởi chỉ dầu (23) nằm ở vỏmáy

2 3.2.1 Bánh đà

Bánh đà được làm bằng gang và có cấu tạo đơn giản Nó được lắp sau động

cơ và nhận chuyển động quay, từ đó truyền tới bộ truyền động bánh răng

Sự chuyển động quay của bánh răng được lấy từ bánh đà thông qua trục chủđộng (16) lắp trên nó và sẽ truyền chuyển động quay này cho tay biên thông quatrục biên (10) Để trục chủ động (16) quay đều không bị lệch tâm thì người tathường cho nó chuyển động thông qua hai cơ cấu ổ bi lăn HБai cơ cấu ổ bi này gồm

có ổ bi đũa của trục chủ động (18), ổ bi đũa của trục chủ động (19), cốc của ổ bitrục chủ động (14) và các gioăng làm kín (13) Để giảm ma sát chuyển động giữa

§å ¸n tèt nghiÖp

các ổ bi và trục chủ động (16) thì người ta phải bôi trơn nó qua nắp đậy (17) nhờdầu bôi trơn chảy từ hộp dầu bôi trơn trong rãnh A

1 2 3 4

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

16 17

19 20

HБình 2.14 : Sơ đồ truyền động bánh răng

Qua hệ thống bánh răng, chuyển động quay của trục chủ động sẽ được truyềntới tay biên nhờ trục biên (10) Trục này lắp cố định trên bánh răng nhờ hệ thốngcác ổ bi côn trục biên (7), cốc của ổ bi (6), tấm đệm (8) và các vòng gioăng làm kín(5), (11) Các ổ bi này có thể điều chỉnh cho hợp lí nhờ vòng đệm điều chỉnh ổ bi(9) Để sự ăn khớp cố định trục được chuẩn thì nó cũng được bôi trơn qua nắp ổ bi(12).

Bảng 2.6: Các chi tiết bộ truyền động bánh răng

2 Tay biên 9 Vòng đệm để điều chỉnh ổ bi 16 Trục chủ động

4 Bánh cam 11 Gioăng làm kín 18 Ổ bi đũa của trục

6 Cốc của ổ bi 13 Gioăng làm kín 20 Gioăng chắn

7 Ổ bi côn trục biên 14 Cốc của ổ bi trục chủ động

Trục chủ động được đặt lên hai ổ bi đũa của trục chủ động (18), ổ bi trongcốc (14) và được đậy bằng nắp (17), nắp này được bịt kín bằng gioăng cao su (15).Một đầu của trục quay được lắp vào ổ bi nhưng có để một khe hở A để có thể cogiãn do nhiệt trong quá trình làm việc Bánh răng nghiêng trên trục được chế tạoliền một khối với trục Việc chế tạo này sẽ tạo được sự cứng vững, đảm bảo sự ănkhớp với bánh răng của trục biên và thuận lợi cho việc lắp ráp Đồng thời hai đầutrục có tiện ren để lắp bánh đà và nhận chuyển động từ bánh đà của động cơ qua bộtruyền đai, vì vậy mà có thể bố trí cơ cấu dẫn động cho trục ở bên phải hay bên tráicủa bơm Trên một đầu trục chủ động có lắp bánh đà có moayơ được siết chặt bằnghai bulông và thường được lắp nóng ở nhiệt độ 120÷150 độ (hình 2.14)

a.Trục biên

Trục biên được chế tạo bằng công nghệ hàn đúc và được lắp với bánh răngnghiêng của bộ truyền động bánh răng Nửa trên của bánh răng được giữ chặt vớitrục bằng then, nửa dưới được giữ bằng phương pháp lắp ghép có độ dôi Trên trụcbiên được đặt hai bánh cam lệch tâm (2), hai bánh cam này được đặt lệch nhau mộtgóc tương đối một góc 90 độ và có khoảng cách lệch tâm là 200mm Trên mỗi bánhcam là một ổ bi (6) được tiến hành bằng cách tự bôi trơn, khi bánh răng làm việc thìdầu sẽ bắn vào và tự bôi trơn cho ổ Trên trục có ép vành bánh răng (1) có mô đun

m =12, trục biên được đặt trên hai ổ bi côn (9), ổ bi quay trong cốc bi (8) và nắp (4)được làm kín bằng gioăng (3)