Máy bơm pittông vận chuyển dầu 9MГP-73: Cấu tạo, nguyên lý làm việc, vận hành và bảo dưỡng

MỤC LỤC

Phần dẫn động

    Để đảm bảo độ ổn định và khả năng làm việc của hệ thống cũng như toàn bộ máy bơm thì ta phải xác định và tính toán các lực này, để từ đó ta có thể kiểm toán độ bền cũng như độ ổn định của cần pittông, tay quay, thanh truyền, cặp truyền động bánh răng và dây đai, và đặc biệt ta sẽ chọn được bơm phù hợp. Ngoài ra, mặt trên và mặt dưới của con trượt 6 có lắp tấm kim loại 3 có dạng hình cong giống như máng trượt, tấm kim loại này trên bề mặt có tráng lớp kim loại chịu ma sát và chịu được nhiệt độ cao, chúng được ghép chặt với con trượt nhờ bulông và đai ốc chìm.

    Hình 2.2: Sơ đồ cấu tạo phần cơ khí của bơm 9MΓP-73 1. Vỏ máy
    Hình 2.2: Sơ đồ cấu tạo phần cơ khí của bơm 9MΓP-73 1. Vỏ máy

    Phần thủy lực

    Cụm xilanh – pittông

    Van thủy lực của bơm pittông thường là loại van ngược, có nghĩa là khi áp suất trong buồng làm việc thay đổi tăng hoặc giảm so với áp suất đường ống hút hoặc ống xả do sự dịch chuyển qua lại giữa pittông trong xilanh, thì nắp van 1 sẽ đóng hoặc mở để điều chỉnh quá trình bơm. Nó là bộ phận không thể thiếu được trong khi lắp ráp cũng như vạn hành máy, trong trường hợp áp suất vượt quá áp suất qui định của chốt an toàn thì chốt bị đứt, lúc đó chất lỏng trên đường ra của máy bơm được xả ngược trở lại đường vào hoặc ra ngoài, đối với bơm 9MГP-73 thì đường xả được nối với đường vào máy bơm.

    Hình 2.11: Kết cấu van thủy lực.
    Hình 2.11: Kết cấu van thủy lực.

    Bình ổn áp

    Trước khi bơm chất lỏng người ta nén khí nitơ vào khoang phía trên với bình áp suất bằng 1/3 áp suất làm việc của bơm. Khi máy bơm làm việc với áp suất lớn nhất, lúc này chất lỏng dồn vào khoang phía dưới của bình, nhờ có màng ngăn cao su nên thể tích thay đổi làm cho áp suất thay đổi theo (áp suất nửa trên). Khi lưu lượng của máy bơm đạt giá trị nhỏ nhất, phần thể tích khí trong bình điều hòa tăng lên làm cho chất lỏng dồn vào đường ra.

    Hình 2.13: Bình ổn áp
    Hình 2.13: Bình ổn áp

    Đặc tính kỹ thuật của máy bơm pittông vận chuyển dầu 9MГP-73 1. Khái niệm

    Nguyên lý làm việc của máy bơm pittông vận chuyển dầu 9MГP-73

    Sơ đồ truyền động

    Bơm pittông là 1 máy thủy lực, trong đó năng lượng cơ học của động cơ truyền cho chất lỏng nhờ một quả nén (gọi là pittông) chuyển động tịnh tiến qua lại trong xilanh. Khi pittông chuyển động từ B sang A thì áp suất trong ống hút lại bị giảm đi và chất lỏng lại tiếp tục được dâng lên trong ống hút tới độ cao h1 nào đó. Về sau cứ mỗi làn chuyển động từ A đến B thì pittông lại đẩy một thể tích chất lỏng là F.S ra ống đẩy, và khi chuyển động từ B sang A thì pittông lại hút một thể tích chất lỏng là F.S.

    Hình 2.15: Sơ đồ nguyên lý hoạt động
    Hình 2.15: Sơ đồ nguyên lý hoạt động

    Lý thuyết cơ bản về máy bơm pittông

    • Công suất bơm

      Như ta đã biết, năng lượng đơn vị là năng lượng của một đơn vị trọng lượng chất lỏng, cột áp của máy bơm là năng lượng đơn vị của dòng chảy trao đổi được với máy bơm, nó được tính bằng sự chênh lệch năng lượng đơn vị ở mặt trước và mặt sau của máy bơm. - Thay đổi kích thước, tiết diện bề mặt làm việc của bơm pittông bằng các cơ cấu khác nhau, đặc biệt là thay đổi bộ đôi xilanh pittông có kích thước khác nhau được dùng phổ biến trong các bơm trám xi măng hoặc trong các bơm ép vỉa hiện nay ở Bạch Hổ. Theo lý thuyết của máy thủy lực, cột áp của máy bơm không phụ thuộc vào lưu lượng nên đường đặc tính lý thuyết của bơm pittông cũng như đối với các máy thủy lực thể tích khác nhau, được biểu diễn bằng các đường song song với trục tung 0H ứng với các lưu lượng không đổi (đường AB, CD).

      Hình 2.16: Biểu đồ lưu lượng của bơm 9MΓP-73 Gọi F: diện tích của bơm pittông (mm).
      Hình 2.16: Biểu đồ lưu lượng của bơm 9MΓP-73 Gọi F: diện tích của bơm pittông (mm).

      QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA MÁY BƠM PITTÔNG VẬN CHUYỂN DẦU 9MГP-73

      Công tác chuẩn bị

        Khi cột áp (áp suất) của bơm tăng lên thì lưu lượng có giảm đi, vì khi áp suất tăng thì tổn thất lưu lượng (do chất lỏng dò rỉ qua bộ phận làm kín ) tăng làm giảm lưu lượng thực tế của bơm. Nếu áp suất làm việc quá lớn thì lưu lượng của bơm có thể mất hoàn toàn vì dò rỉ hoặc van an toàn được mở để xả chất lỏng về bể hút. Vì khi đó tổn thất lưu lượng tăng không những chỉ dò rỉ mà còn do sự đóng mở các van đẩy, van hút, không kịp thời làm giảm lưu lượng thực tế của bơm.

        Trình tự tiến hành bảo dưỡng sau 3 tháng Tiến hành bảo dưỡng sau 3 tháng máy làm việc

        - Cùng bộ phận vận hành kiểm tra tình trạng thiết bị trước khi tiến hành bảo dưỡng. Xả nhớt cũ, súc rửa bể và thay bằng dầu nhớt mới trong khoảng 25 ÷ 30 lít, đến mực chỉ phía trên của thang đo của carte bằng loại nhớt Vitrea-100.

        Nội dung bảo dưỡng máy sau 12 tháng làm việc 1 Công tác chuẩn bị

          Điều chỉnh độ hở của ổ bi đũa côn với trục tới điểm đạt yêu cầu bằng cách điều chỉnh các tấm đệm để tổng chiều dày các tấm đệm lớn hơn khe hở từ 0,25 ÷ 0,3 mm. Lưu ý: - Lắp xong, cần quay bằng tay một vòng trục chính, đảm bảo vòng quay đều, không có tiếng cọ sát kim loại, đầu nhỏ tay biên di chuyển êm trong lỗ con trượt, không bị cọ sát. Xả dầu nhớt cũ, xúc rửa bể và thay bằng dầu nhớt mới trong khoảng 25÷30 lít, đến mực chỉ phía trên của thang đo của carte bằng loại dầu nhớt VITREA-100.

          Một số dạng hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp hạn chế

          • Cơ sở lý thuyết của sự mòn hỏng
            • Các dạng hỏng của cụm xilanh – pittông
              • Các dạng mài mòn, nguyên nhân và cách khắc phục đệm làm kín cần pittông

                Ăn mòn hóa học là quá trình phá hủy vật liệu đệm và cần pittông dưới tác dụng của các nguyên tố hóa học có trong môi trường dung dịch chất không điện ly tạo ra trên bề mặt làm việc giữa đệm và cần pittông một lớp oxít hay gọi là gỉ, lớp oxít này có độ bền thấp, dưới tác dụng của tải trọng động làm cho bề mặt tiếp xúc bị mòn. Khi máy bơm làm việc thì pittông chuyển động tịnh tiến qua lại trong xilanh, làm xuất hiện lực ma sát giữa hai bề mặt tiếp xúc, tạo ra áp lực riêng trên bề mặt tiếp xúc giữa xilanh và pittông rất lớn, cộng với sự tác động của các hạt mài, chất oxi hóa làm cho các nhấp nhô (vết xước, vết rỗ) trên bề mặt tiếp xúc giữa hai chi tiết nhanh chóng bị cuốn đi cùng với các lớp oxít, dẫn đến bộ truyền xilanh – pittông bị mòn rất nhanh. Ăn mòn hóa học là quá trình phá hủy vật liệu đệm và cần pittông dưới tác dụng của các nguyên tố hóa học có trong môi trường dung dịch chất không điện ly tạo ra trên bề mặt làm việc giữa đệm và cần pittông một lớp oxít hay gọi là gỉ, lớp oxít này có độ bền thấp, dưới tác dụng của tải trọng động làm cho bề mặt tiếp xúc bị mòn.

                Hình 3.1: Sơ đồ biểu diễn mòn do mài 1. Bề mặt chi tiết 1
                Hình 3.1: Sơ đồ biểu diễn mòn do mài 1. Bề mặt chi tiết 1

                Quy trình sửa chữa

                • Chuẩn bị thiết bị và đồ gá cần thiết 1. Các thiết bị cần thiết
                  • Quy trình tháo dỡ
                    • Quy trình lắp ráp
                      • Kiểm tra

                        Chuẩn bị đầy đủ các dụng cụ cần thiết như: vam ba càng, đồ gá thủy lực để tháo cối van và xilanh, giá sắt để đặt các chi tiết đã rửa sạch sau khi tháo, giá gỗ để các chi tiết chính xác khỏi bị xước bề mặt,…. Sau khi đã tháo được hai ty bơm, pittông ra khỏi hai khoang thủy lực và toàn bộ vít cấy bắt giữa khoang thủy lực và thân bơm, ta tiến hành tách hai khoang thủy lực phải và trái ra khỏi thân bơm bằng cách dùng xe nâng hoặc cầu trục treo phần thủy lực lên. Đồng thời, treo một cây thép tròn theo phương nằm ngang để thay cho búa đập để tác động vào thân hộp thủy lực, sau đó dùng xà beng lách vào khe hở giữa phần hộp thủy lực và thân bơm để tách phần thủy lực ra khỏi vòng định vị.

                        QUY TRÌNH XÂY LẮP, VẬN HÀNH VÀ CÔNG TÁC AN TOÀN TRONG SỬ DỤNG

                        Định vị an toàn bơm trên giá đỡ

                        Căng lại dây đai cho phù hợp và đặt lại hộp chắn an toàn cho bộ truyền đai. Nếu bơm nối trực tiếp với hộp giảm tốc phải kiểm tra sự thẳng hàng của các trục sau khi lắp đặt bơm trên giá đỡ.

                        Quy trình vận hành 1. Công tác chuẩn bị

                        • Nguyên lý hoạt động của bình ổn áp

                          - Ấn nút khởi động, khi động cơ đạt đến số vòng quay ổn định và có tuần hoàn van bay-pass, thỡ vừa theo dừi đồng hồ ỏp suất vừa từ từ đúng van bay- pass đường hồi sẽ được áp suất phù hợp (nếu áp suất đường ra quá cao thì mở lại van bay-pass và kiểm tra lại các van đường ra). Thực tế kiểm nghiệm trên các mỏ của bình ổn áp dạng cầu cho thấy tuổi thọ của mgàn ngăn cao su cao, và việc giảm độ không ổn định của lưu lượng và áp suất có hiệu quả ở điều kiện áp suất nén lớn do tăng áp suất khí nén trên đường hút. Qua tính toán như trên ta thấy: giải pháp cho các vấn đề về áp lực đầu hút, đầu đẩy chính là bình ổn áp xung Hydril ở cả hai phía ống hút và ống đẩy trong quá trình người ta đã chú ý đến đầu đẩy bơm nhằm giải quyết các vấn đề trong bơm 9MΓP-73.

                          Hình 5.1: Sơ đồ nguyên lý làm việc của bình ổn áp hút
                          Hình 5.1: Sơ đồ nguyên lý làm việc của bình ổn áp hút

                          Lựa chọn bình ổn áp

                          • Lựa chọn bình ổn áp

                            Các giá trị này được lấy trong phạm vi cho phép của chúng, các giá trị Vo, Pomax, Umax= Pomax.Thể tích bình ổn áp Vo ở áp suất trung bình Ptb= 15 Mpa đối với các loại bình ổn áp khác nhau thể hiện ở bảng 5-1. Khi đi phân tích ΔP, δp thấy rằng bình ổn áp làm việc không hiệu quả nhất theo quan điểm giảm xung đột áp suất trên đường ống đẩy là bình ổn áp khí quyển hình ống, với sự tiếp xúc của khí và chất lỏng. Ngoài độ nhạy của màng tới chỉ số tối ưu p0-ptb và hiệu quả của việc sử dụng thể tích bên trong của vỏ, nhưng việc chọn sử dụng bình ổn áp hình cầu Hydril I-P 2 1/2 x 3600 Psi là phù hợp nhất với loại bình ổn áp ở hệ thống bơm 9MΓP-73, do là bơm pittông tác dụng kép nên tương đối ổn định về lưu lượng do đó vẫn dùng bình ổn áp hình cầu mà không ảnh hưởng đến quá trình làm việc của bơm.

                            Hình 5.4: Các đường đặc tính PV = const của các loại bình ổn áp
                            Hình 5.4: Các đường đặc tính PV = const của các loại bình ổn áp