piston để làm tăng tuổi thọ làm việc cho các bộ phận làm kín cần của bơm 11Г
Đối với bơm piston 11Г, khi ở tình trạng không làm việc một phần lớn của chiều dài cần tính từ mặt đầu của đai ốc hãm đầu con trượt đến tận mặt đầu ống ép bộ phận làm kín cần ở khoang thủy lực của bơm nằm trong tình trạng tiếp xúc trực tiếp với môi trường không khí trên biển-không khí nóng ẩm, có nhiều hơi nước có độ mặn cao và các thành phần khí thải có tính chất ăn mòn mạnh. Để bảo vệ các bề mặt cần piston khi tổ hợp UNB1R-400 (bơm 11Г) không làm việc, người thợ máy thường dùng mỡ đặc (Unedo-2) bao phủ bề mặt cần trong phạm vi khoảng hở giữa khoang thủy lực và khoang dẫn động của bơm.
Khi đưa bơm piston 11Г vào làm việc, người thợ máy sử dụng nước ngọt kỹ thuật tưới thẳng lên bề mặt cần piston trong khoảng hở giữa khoang thủy lực và khoang dẫn động bơm. Thỉnh thoảng trong quá trình bơm có bổ sung thêm dầu bôi
trơn cho cần piston bằng cách lấy giẻ tẩm dầu bôi trơn phủ lên bề mặt của cần một lớp dầu bôi trơn mỏng. Đây là cách bôi trơn làm mát thông dụng đối với cần piston của các bơm 11Г. Bơm 11Г có hành trình piston không phải là lớn lắm (200 mm) với vận tốc góc lớn nhất (theo định mức) của trục chính là 127v/ ph, tính ra vận tốc trượt trung bình lớn nhất của cần piston trên bề mặt gioăng phớt làm kín cần là 0,84 m/s. So với loại bơm 14Г có hành trình piston là 160 mm, vận tốc góc lớn nhất của trục chính là 280 v/ph, vận tốc trượt trung bình lớn nhất của piston trên bề mặt các gioăng phớt làm kín là 1,49 m/s; lớn hơn nhiều so với bơm 11Γ. Nhưng theo thực tế, tuổi thọ trung bình của các gioăng phớt làm kín cần piston của bơm 11Г thấp hơn rất nhiều so với bơm 14Γ. Ta thấy rằng cách làm mát và bôi trơn cho cần piston khi làm việc là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến tuổi thọ của các gioăng phớt làm kín chúng, vì:
Khi bơm piston 11Г và 14Г làm việc,dưới tác động lực ép của vành ép bộ phận làm kín và tác động của lực ép chất lỏng công tác trong khoang thủy lực làm kết cấu của các gioăng phớt làm kín piston và cần piston có xu hướng mở ra hai phía: trong bó chặt lên cần piston (hoặc piston ) và ngoài ép chặt vào thành vỏ khoang chứa bộ phận làm kín. Đây chính là khả năng tự làm kín của các gioăng phớt dạng này. Khi áp lực chất lỏng công tác càng lớn các gioăng phớt làm kín piston (bơm 14Г) và cần piston (bơm 11Г) càng bó chặt lấy chúng. Vì vậy chất lượng gia công bề mặt, khả năng làm mát và bôi trơn cho cần piston và piston là yếu tố quyết định độ mài mòn các bề mặt của gioăng phớt làm bằng cao su khi bơm piston làm việc ở một chế độ nhất định nào đó.
Thông thường, khi chế tạo các piston cho bơm 14Г và cần piston cho bơm 11Г bề mặt làm việc của chúng (piston và cần piston) được nhiệt luyện và mạ crôm sau đó được mài rà để đạt được độ cứng và độ bóng cao nhất có thể đạt được tùy theo quy trình công nghệ gia công. Nhưng khi đưa vào sử dụng, các bề mặt làm việc của piston bơm 14Г được ngâm chìm trong khoang dầu bôi trơn giữa bộ phận thủy lực và bộ phận dẫn động bơm. Vì vậy, chúng được bảo vệ chống lại tác động của môi trường không khí trên biển và được bôi trơn, làm mát rất tốt, cho nên chất lượng bề mặt của các piston bơm 14Г được duy trì lâu hơn. Chúng ít làm rách các gioăng phớt làm kín hơn, mặc dù theo tính toán, vận tốc trượt của chúng trên bề mặt các gioăng phớt làm kín lớn hơn rất nhiều so với loại bơm 11Г.
Trong khi đó, việc bảo vệ bề mặt làm việc cần piston 11Г ở chế độ nghỉ ngơi bằng cách phủ một lớp mỡ bảo vệ hoặc khi làm việc thì dùng nước ngọt kỹ thuật tưới lên bề mặt trượt của chúng tỏ ra rất kém hiệu quả. Khi máy bơm piston 11Г ngừng làm việc trong thời gian dài, lớp mỡ bảo quản cần piston do tác động của môi trường thường bị hoá keo tạo các lớp cặn bẩn bám lên bề mặt làm việc của chúng, rất khó
làm sạch, do đó chúng cũng là nguyên nhân làm tăng ma sát, làm cho các gioăng phớt nhanh chóng bị mòn rách hơn. Mặt khác khi bơm piston làm việc, bề mặt cần piston trượt trong các bề mặt làm kín của các gioăng phớt bị nóng lên do ma sát, nhưng chúng không được thường xuyên bôi trơn để giảm ma sát, sau đó chúng lại được tưới nước lên bề mặt làm mát, và mặc dù đó là nước ngọt kỹ thuật nhưng vẫn chứa nhiều yếu tố ăn mòn, rỗ cho các kết cấu kim loại. Chính vì vậy, chất lượng bề mặt của các cần piston bơm 11Г giảm đi rất nhanh chóng cả trong thời gian bảo quản lẫn trong thời gian sử dụng. Đó là nguyên nhân chủ yếu làm cho tuổi thọ của các bộ phận làm kín cần piston nhỏ hơn rất nhiều so với bộ phận làm kín piston của bơm 14Г.
Do sự phân tích trên, nên thử nghiệm cải tiến cách làm mát và bôi trơn cho cần piston bơm 11Г theo hướng làm mát và bôi trơn như của bơm piston 14Г bằng cách tạo ra khoang chứa dầu bôi trơn cho cần piston ở khoảng giữa phần dẫn động và phần thủy lực của bơm. Việc này thực hiện khá đơn giản, trong bước tạm thời thử nghiệm, dùng mặt bích với các gioăng đệm và nút xả dầu, bịt các lỗ thoát nước làm mát phía dưới không chuyển tiếp giữa phần dẫn động và phần thủy lực của bơm, sau khi đã mài phẳng và làm sạch các bề mặt làm kín. Đổ một lượng dầu khoảng 35÷38 lít cho ngập hết bề mặt trên cần piston trong khoang chuyển tiếp này. Loại dầu sử dụng ở đây phải đảm bảo được sự bôi trơn tốt cho cần piston và có khả năng thoát nhiệt tốt. Nên chọn loại VITREA-100, loại này đảm bảo các yêu cầu trên, lại cùng loại với dầu bôi trơn của bộ phận dẫn động bơm. Khi các gioăng phớt làm kín cần piston phía khoang dẫn động bị rách, có sự rò rỉ dầu bôi trơn vào khoang này cũng không gây tác hại gì. Việc thử nghiệm này tỏ ra đạt kết quả tốt. Sau 245hlàm việc, bộ gioăng phớt làm kín cần piston bơm 11Г của tổ hợp UNB1R-400 số 3 (bơm 11Γ) với kiểu làm mát bôi trơn, bảo quản theo hướng trên vẫn còn có thể đảm bảo được độ kín đối với các chế độ làm việc khác nhau. Hướng thực hiện tiếp theo là: hàn bịt cố định các lỗ thoát nước làm mát ở khoang chuyển tiếp giữa bộ phận dẫn động và bộ phận thủy lực bơm piston 11Г bằng các tấm thép dày 8 mm có các nút để xả dầu bôi trơn khi cần thiết. Sau đó cắt một hoặc hai lỗ nhỏ ở thành ngăn giữa khoang chứa cần piston bên trái (nhìn từ phía bộ phận thủy lực đến phần dẫn động) với 2 khoang còn lại (đã được thông nhau) để tăng khả năng lưu thông và truyền nhiệt cho dầu bôi trơn ở các khoang chứa này. Sự cải tiến này được thể hiện trên hình 4.3.