CHƢƠNG 10 : BƠM THỂ TÍCH
4. BƠM PITTON – ROTO
4.1. Khỏi niệm chung
Bơm kiểu piston-roto là loại bơm thể tớch mới ra đời và bắt đầu đƣợc sử dụng nhiều vào những năm 1925 ữ 1935, khi mà truyền động thủy lực bắt đầu đƣợc ứng dụng rộng rói trong cỏc ngành chế tạo mỏy cụng cụ, mỏy bay và tàu thủy.
Một số đặc điểm của bơm piston-roto nhƣ là tạo đƣợc ỏp suất cao với lƣu lƣợng khụng lớn lắm; Cú khả năng thay đổi lƣu lƣợng dễ dàng, trong khi vẫn giữ nguyờn ỏp suất và số vũng quay làm việc (ỏp suất làm việc khụng phụ thuộc vào lƣu lƣợng và số vũng quay); Hiệu suất tƣơng đối cao; Phạm vi điều chỉnh lớn; Số vũng quay làm việc tƣơng đối lớn nờn cú khả năng nối trực tiếp với cỏc động cơ điện thụng thƣờng.
Bơm và động cơ piston-roto cú kết cấu hoàn toàn nhƣ nhau, trừ những trƣờng hợp đặc biệt. Trong thực tế bơm piston-roto nào cũng cú thể làm việc nhƣ một động cơ nếu dẫn vào nú một dũng chất lỏng cú ỏp suất đủ lớn.
Bơm piston-roto cú thể chia làm 2 loại: - Bơm piston-roto hƣớng kớnh. - Bơm piston-roto hƣớng trục.
96
Gồm cú 2 phần, phần quay (roto) 1 đặt lệch tõm trong phần cố định (stato) 2. Roto là một khối trụ trũn, trong đú cỏc xilanh và piston trụ 3 khụng cú cần phõn bố đều theo hƣớng kớnh (kiểu bố trớ hỡnh sao).
Nguyờn lý làm việc dựa vào sự bố trớ lệch tõm này một khoảng e nờn khi roto quay, cỏc piston quay theo roto và đồng thời chuyển động tịnh tiến trong cỏc xilanh..
Hỡnh 10.8: Sơ đồ cấu tạo bơm piston-roto hƣớng kớnh
Trong bơm quỏ trỡnh hỳt đƣợc thực hiện khi cỏc piston chuyển động hƣớng ra khỏi tõm roto; chất lỏng đƣợc hỳt qua roto vào cỏc xilanh nhờ cú lỗ dẫn a vào bọng hỳt A. Khi piston bị thành stato ộp, chuyển động hƣớng về tõm thỡ chất lỏng bị nộn vào bọng đẩy B và chảy ra ngoài theo lỗ dẫn b trờn stato, thực hiện quỏ trỡnh đẩy của bơm.
Bọng hỳt A và bọng đẩy B là 2 rónh hỡnh bỏn nguyệt đƣợc ngăn cỏch nhau bằng một vỏch bố trớ ở giữa stato trong trục phõn phối 4 và đƣợc thụng ra ngoài bởi 2 lỗ dẫn a, b. Trƣờng hợp này ứng với khi roto quay theo chiều kim đồng hồ. Nếu roto quay ngƣợc chiều kim đồng hồ thỡ bọng hỳt là B và bọng đẩy là A.
Để bơm làm việc đƣợc bỡnh thƣờng, khi roto quay cỏc đầu piston phải luụn luụn tỳ vào thành stato, do đú nhiều khi phải dựng bơm phụ gọi là bơm cấp để đẩy chất lỏng vào bọng hỳt với ỏp suất đủ để đẩy piston tỳ vào thành stato trong quỏ trỡnh hỳt.
4.3. Bơm piston - roto hƣớng trục
Nguyờn lý giống nhƣ bơm piston-roto hƣớng kớnh, nhƣng kết cấu hơi khỏc. Trong bơm piston-roto hƣớng trục, cỏc lỗ xilanh phõn bố đều trờn roto 1 nhƣng khụng theo hƣớng kớnh mà song song với nhau theo hƣớng trục roto. Piston 2 trong xilanh luụn luụn đƣợc đẩy tỳ một đầu vào đĩa cố định đặt nghiờng
97
3 bằng cỏc lũ xo đặt trong xilanh. Khi roto quay, cỏc piston quay theo. Vỡ một đầy piston luụn luụn phải tỳ vào mặt đĩa nghiờng nờn cỏc piston cũng đồng thời chuyển động tịnh tiến tƣơng đối với xilanh.
1. Rotor; 2. Piston; 3. Đĩa nghiờng; 4. Nắp cố định; 5. Đĩa phõn phối dầu c hai khoang chứa dầu hỡnh bỏn nguyệt; 6. Gờ ngăn; 7. Lũ o
Hỡnh 10.9: Sơ đồ cấu tạo bơm piston-roto hƣớng trục
Cỏc lỗ xilanh ở mặt cuối roto đƣợc lắp sỏt với một nắp cố định 4. Bờn trong nắp cú hai rónh hỡnh vũng cung 5 đƣợc ngăn cỏch nhau bởi hai gờ 6, hai rónh này thụng với hai lỗ để dẫn chất lỏng ra vào a, b. Khi roto quay theo chiều mũi tờn thỡ rónh 5 bờn trỏi là bọng hỳt A, rónh bờn phải là bọng đẩy B.
Bơm piston-roto hƣớng trục cú thể chia làm 2 loại: - Bơm piston-roto hƣớng trục cú đĩa nghiờng.
- Bơm piston-roto hƣớng trục cú roto bố trớ nghiờng.
Để thực hiện chuyển động tƣơng đối của cỏc pistion trong xilanh thỡ roto quay trũn và đĩa nghiờng cố định hoặc ngƣợc lại. Nhƣng để việc phõn phối chất lỏng đƣợc tiện lợi, kết cấu bơm đơn giản thỡ thƣờng roto chuyển động quay và đĩa nghiờng cố định.
Sự điều chỉnh bơm piston-roto hƣớng trục đƣợc thực hiện bằng cỏch thay đổi gúc nghiờng của đĩa so với đƣờng tõm của trục roto.
Ưu điểm: bọng hỳt, đẩy cú điều kiện bố trớ riờng biệt trờn đĩa phõn phối,
nờn cú thể chế tạo với kớch thƣớc lớn mà khụng làm tăng kớch thƣớc chung của mỏy. Do đú cho phộp nõng cao số vũng quay để tăng lƣu lƣợng. Vỡ thế bơm piston-roto hƣớng trục cú trọng lƣợng trờn một đơn vị cụng suất nhỏ hơn 2ữ3 lần so với bơm piston-roto hƣớng kớnh.
98
Moment quỏn tớnh tƣơng đối nhỏ. Điều này cú ý nghĩa quan trọng khi sử dụng mỏy làm động cơ. Bơm piston-roto hƣớng trục cú hiệu suất lƣu lƣợng cao ηQ = 0,96ữ0,98. Do vậy hiệu suất chung cao η = 0,95.
CÂU HỎI ễN TẬP
1. Cấu tạo, nguyờn lý làm việc và cỏc thụng số cơ bản của bơm thể tớch. 2. Cấu tạo và nguyờn lý làm việc của bơm piston là gỡ.
3. Cấu tạo và nguyờn lý làm việc cơ bản của bơm bỏnh răng, bơm trục vớt và bơm cỏnh gạt.
4. Cấu tạo và nguyờn tắc làm việc cơ bản của bơm piston-roto hƣớng kớnh.
99
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn thanh Tựng (1982), “Bài t p thuỷ lực và cung cấp nước trong cụng
nghiệp”, NXB Đại học và Trung học chuyờn nghiệp.
[2]. TS Pha Anh Tuấn, “Bài t p Kỹ thu t thuỷ khớ”, Trƣờng Đại học Bỏch Khoa Hà Nội.
[3]. Huỳnh văn Hoàng (2005), “Giỏo trỡnh Thuỷ khớ kỹ thu t ứng dụng”, Trƣờng Đại học Bỏch Khoa Đà Nẵng.
[4]. PGS. TS Hoàng Đức Liờn (2007), “Giỏo trỡnh kỹ thu t thuỷ khớ”, Trƣờng Đại học Nụng Nghiệp Hà nội.