Cấu tạo bơm bánh răng, nguyên lý và cách lắp đặt bơm bánh răng

24 Tháng Mười Một, 2021 0 vuduc

Hiện nay, bơm bánh răng là một loại bơm thủy lực công nghiệp chuyên dụng nhất trên thị trường. Tuy nhiên, để khai thác tính năng và hiệu quả sử dụng tối đa của bơm bánh răng thì không phải ai cũng biết. Dưới đây, chúng tôi sẽ cung cấp đến bạn đọc cấu tạo bơm bánh răng cùng các vấn đề liên quan đến nguyên lý hoạt động, phân loại và ứng dụng. 

Cấu tạo bơm bánh răng

Cấu tạo bơm bánh răng

Bơm bánh răng là gì?

Bơm bánh răng hay Gear Pumps, là dòng máy bơm thể tích ở áp suất cao được sử dụng để bơm chất lỏng có độ nhớt cao và đặc sệt mà các loại máy bơm thông thường không thể đáp ứng hoặc hiệu quả kém. 

Bơm bánh răng được ứng dụng phổ biến tại các ngành công nghiệp hóa chất với chất lỏng có độ nhầy, nhớt cao như nhựa đường, dầu,… đòi hỏi bánh răng của máy bơm phải vận hành liên tục với công suất mạnh mẽ. Đặc biệt, đối với các ứng dụng cần áp suất cao thì bơm bánh răng còn được dùng làm bơm sơ cấp.

Cấu tạo bơm bánh răng

Đúng như tên gọi, bơm bánh răng được thiết kế như một mạng lưới gồm nhiều bánh răng để hút chất lỏng một cách nhanh chóng và dễ dàng. Các bánh răng sẽ được chế tạo với nhiều hình dạng như chữ V, xoắn ốc, thẳng và hình nón. Cụ thể như sau:

  • Trục bơm: Là bộ phận quan trọng, đóng vai trò cố định các hoạt động của máy bơm.
  • Thân bơm: Được thiết kế tối ưu đảm bảo khả năng chịu lực và độ bền cao nhờ chất liệu cấu thành từ gang đúc và thép không gỉ.
  • Bánh răng: Gồm bánh răng chủ động và bánh răng bị động, là bộ phận tạo chuyển động cho máy. Với kích thước khác nhau, đặt lệch tâm và quay cùng chiều quanh trục bơm.
  • Cổng xả, cổng hút: Có nhiệm vụ hút, xả chất bơm.
  • Van giảm khí: Ở trường hợp bơm quá tải hoặc lưu lượng bơm quá lớn, nguồn điện bị yếu thì van giảm áp sẽ giúp bảo vệ máy bơm được an toàn.
  • Phớt làm kín: Gồm phớt tết và phớt cơ khí, đóng vai trò làm kín toàn hệ thống khi bơm làm việc để tránh các ảnh hưởng gây nên bởi tác nhân bên ngoài.

Khám phá nguyên lý vận hành bơm bánh răng

Khác với các loại máy bơm thông thường, bơm bánh răng vận hành dựa trên nguyên lý là dẫn và nén chất lỏng ở điều kiện thể tích kín, dung tích ở trạng thái luôn thay đổi.

Khám phá nguyên lý vận hành bơm bánh răng

Khám phá nguyên lý vận hành bơm bánh răng

Ban đầu, bánh răng hoạt động dựa vào việc nối với trục máy quay rồi kéo bánh răng bị động chạy theo. Lúc đó, chất lỏng di chuyển trong các rãnh răng từ vị trí khoang hút đến khoang đẩy vòng theo như vỏ bơm; toàn bộ khoang hút và khoang đẩy đều ngăn cách với nhau.

Tiếp theo, sau quá trình đẩy bánh răng sẽ ở vị trí khớp tại khoang đẩy thì chất lỏng ở khoang đẩy sẽ bị áp lực để đi vào ống dẫn. Tại vị trí khoang hút, một cặp bánh răng ra khớp đẩy mạnh dung tích của khoang hút được dẫn ra; còn áp suất khoang hút sẽ bị sụt giảm và chất lỏng sẽ di chuyển vào buồng hút.

Đánh giá ưu, nhược điểm của bơm bánh răng

Chúng tôi cung cấp một số ưu và nhược điểm chính của bơm bánh răng như sau:

Ưu điểm

  • Khả năng tự động mồi cùng hiệu suất bơm luôn trong trạng thái ổn định.
  • Cấu tạo đơn giản, khả năng vận hành mượt mà và trơn tru theo 2 hướng linh hoạt.
  • Giải quyết vấn đề nan giải là vận chuyển chất lỏng có độ nhớt cao.
  • Lưu lượng bơm hút lớn so với các loại máy thông thường.
  • Dòng chảy trong máy bơm vô cùng ổn định, được kiểm soát chặt chẽ rất khó phá vỡ.
Thiết kế nhỏ gọn, dễ sử dụng

Thiết kế nhỏ gọn, dễ sử dụng

Nhược điểm

  • Bộ phận bánh răng có vị trí cắt cao trên chất lỏng và nó không thể hoạt động với loại chất khô.
  • Không có khả năng xử lý các loại chất rắn mài mòn hoặc chất rắn lơ lửng.
  • Theo thời gian, bơm bánh răng sẽ bị hao mòn ít nhiều làm giảm hiệu quả sử dụng.
  • Với bơm thủy lực bánh răng sẽ có lực hút kém hơn nhiều so với loại bơm màng hoặc bơm ly tâm.
  • Không được trang bị bộ điều tốc giúp làm giảm tốc độ quay của bánh răng khi được ứng dụng cho loại máy bơm công suất lớn.

Các loại máy bơm bánh răng thông dụng

Thực tế, đối với từng hệ thống hoặc chế độ làm việc khác nhau thì sẽ sử dụng loại bơm đảm bảo phù hợp về hình dáng và tính năng nhất định. Đối với bơm bánh răng, hiện nay có 2 loại đang được sử dụng khá phổ biến là bơm bánh răng ăn khớp bên trong và bơm bánh răng ăn khớp bên ngoài. Cụ thể là:

Bơm bánh răng ăn khớp bên trong

Có tên gọi khác là Internal Gear Pumps hay bơm bánh lồng, có đặc điểm là áp lực bơm cao và khả năng chạy khô được trong thời gian ngắn. Lúc này, bánh răng chủ động bên ngoài quay sẽ chuyển động đến trục bơm và kéo bánh răng bị động bên trong quay theo.

Bơm bánh răng khớp trong

Bơm bánh răng khớp trong

Cấu tạo của loại này bao gồm các bánh răng ăn khớp với nhau ở bên trong, được chế tạo từ inox 316 hay 304 hoặc gang dạng xám FC200. Các ưu điểm nổi bật của bơm bánh răng ăn khớp bên trong đó là:

  • Thích hợp bơm các lưu chất có độ đặc cực cao như đường mía, dầu FO, mật ong,… bởi tốc độ quay của bơm khá chậm.
  • Sử dụng để hút và đẩy dòng chất siêu đặc như kẹo, socola, cao su, thủy tinh nóng chảy,…
  • Loại bơm này có tuổi thọ cao, khả năng hoạt động liên tục trong khoảng thời gian nhất định mà không cần bảo dưỡng.
  • Thiết kế nhỏ gọn, lắp đặt và di chuyển dễ dàng, thuận tiện.
  • Khi kết hợp với thiết bị thủy lực và van giảm áp sẽ giúp hồi dòng chất bơm về buồng chứa nhanh chóng, điều chỉnh lưu lượng cũng như bảo vệ bơm.
  • Khả năng vận hành chặt chẽ, quá trình hút đẩy diễn ra liên tục và nhanh chóng.

Bên cạnh đó, loại bơm bánh răng ăn khớp bên trong cũng tồn tại một số hạn chế như người dùng khó có thể theo dõi hoạt động của bơm cũng như phát hiện các sự cố trong máy bơm; thiết kế bơm kín nên quá trình tháo lắp hay vệ sinh tốn rất nhiều thời gian, công sức.

Bơm bánh răng ăn khớp ngoài

Đây là loại bơm nhông thủy lực có bánh răng chủ động và bánh răng bị động kích thước bằng nhau và quay ngược chiều với nhau. Nó bao gồm 6 bộ phận chính là đường hút, kẽ chân răng hút dầu của bánh răng dẫn động, trục dẫn động, đường ra của dầu, trục bị động và kẽ chân răng hút dầu của bánh răng bị động.

Khác với bơm bánh răng ăn khớp bên trong, loại bơm này rất dễ quan sát và phát hiện sự cố khi vận hành. Các ưu điểm nổi bật là:

  • Tuổi thọ bơm cao, hiệu suất hoạt động ổn định.
  • Dễ dàng tháo lắp để vệ sinh cũng như lau chùi từng bộ phận.
  • Trang bị van giảm áp giúp hồi phục và chỉnh lưu lượng dầu để bảo vệ bơm.
  • Phù hợp với hầu hết hệ thống hoạt động bằng dầu thông thường hoặc chất có độ nhớt, độ đặc cao như dầu FO, dầu nhiên liệu, dầu Diezen,…

Ngoài các ưu điểm, bơm bánh răng ăn khớp ngoài còn một số hạn chế tiêu biểu như thiết kế khá cồng kềnh, to và nặng nên không thuận tiện cho việc lắp đặt hoặc di chuyển; độ ồn khi hoạt động lớn; hiệu suất làm việc kém với chất thủy lực có độ đặc cao hoặc siêu nhớt.

Ứng dụng bơm bánh răng

Hiện nay, bơm bánh răng đang được ưa thích và lựa chọn sử dụng rộng rãi tại nhiều ngành nghề. Hầu hết chúng được ứng dụng tại các ngành công nghiệp sản xuất và chế tạo các loại hóa chất. Cụ thể là:

Bơm bánh răng được ứng dụng phổ biến tại các nhà máy chế biến

Bơm bánh răng được ứng dụng phổ biến tại các nhà máy chế biến

  • Trong ngành công nghiệp thực phẩm: Bơm bánh xe được sử dụng để bơm dầu ăn, nước tương, nước sốt, nước trái cây, siro, axit chất béo,…
  • Trong ngành công nghiệp hóa chất: Bơm bánh răng đóng vai trò quan trọng trong việc bơm các chất như axit béo, nhựa, chất dính,…
  • Trong lĩnh vực cung cấp dầu bôi trơn: Thiết bị này được dùng để phun dầu nhiên liệu tại các lò đốt, lò hơi.
  • Ngoài ra, bơm bánh răng còn được ứng dụng để làm máy bơm bánh răng sơ cấp trong hệ thống thủy lực.

Hướng dẫn lắp đặt máy bơm bánh răng

Bước 1: Chuẩn bị lắp đặt

Chuẩn bị đúng bản vẽ lắp đặt và các dụng cụ hỗ trợ

Chuẩn bị đúng bản vẽ lắp đặt và các dụng cụ hỗ trợ

  • Vị trí lắp đặt đảm bảo bằng phẳng, thoáng mát khô ráo, có mái che và không chịu quá nhiều tác động từ môi trường.
  • Dụng cụ chuẩn bị gồm: Bơm bánh răng phù hợp với công suất máy bơm và vật liệu bơm thích hợp với chất bơm; tua vít, cờ lê,…

Bước 2: Tiến hành các giai đoạn lắp đặt máy bơm

Tiến hành lắp đặt theo đúng thứ tự nhất định:

Tiến hành lắp đặt theo các bước được hướng dẫn

Tiến hành lắp đặt theo các bước được hướng dẫn

  • Lắp bệ bơm để bảo vệ bơm 
  • Lắp động cơ máy bơm với lưu ý là cẩn thận khi di chuyển
  • Lắp đặt trục máy bơm
  • Lắp cặp bánh răng chủ động và bánh răng bị động
  • Lắp đặt thân và bỏ bơm
  • Thực hiện việc kết nối đường ống bơm
  • Cuối cùng, lắp đặt van an toàn cho máy bơm.

Trên thực tế, tùy thuộc vào hướng dẫn của nhà sản xuất thì mỗi loại máy bơm sẽ có cách lắp đặt khác nhau.

Bước 3: Hoàn thiện và thử vận hành máy bơm bánh răng

Sau khi hoàn thành quá trình lắp đặt, người dùng hãy thử vận hành máy bơm để phát hiện các lỗi cơ bản như rung lắc mạnh hoặc tiếng ồn lớn để kịp thời khắc phục, sửa chữa.

Một số lưu ý cần thiết khi lắp đặt bơm bánh răng

Ngoài việc lắp đặt theo đúng quy trình, người dùng cũng cần lưu ý các vấn đề quan trọng để đảm bảo hiệu quả khi sử dụng cũng như tăng tuổi thọ cho máy bơm bánh răng:

Lắp đặt bơm bánh răng ở vị trí tốt nhất

Lắp đặt bơm bánh răng ở vị trí tốt nhất

  • Lựa chọn vị trí lắp đặt bằng phẳng giúp máy bơm có thể vận hành ổn định, ít rung lắc và độ ồn hoạt động thấp.
  • Chú ý, cần cố định vị trí lắp đặt máy bơm hoặc hạn chế việc di chuyển hay thay đổi vị trí hoạt động,
  • Vị trí bơm bánh răng luôn thấp hơn mực nước lỏng nhằm tăng hiệu quả bơm.
  • Tiến hành trang bị van an toàn cho máy bơm để bảo vệ bơm cũng như người điều khiển trước các sự cố bất ngờ.
  • Nên gọi điện tư vấn, nhận sự hỗ trợ từ nhân viên kỹ thuật tại đơn vị cung cấp và phân phối bơm bánh răng chuyên nghiệp để đảm bảo hiệu quả sử dụng sản phẩm. 

Như vậy, nội dung của bài viết trên đây chúng tôi đã giới thiệu đến bạn đọc các thông tin về cấu tạo bơm bánh răng. Hy vọng là bài viết này đã cung cấp các kiến thức hữu ích đến bạn, thông qua đó đã giúp bạn đưa ra phương án hỗ trợ công việc của bản thân hoặc doanh nghiệp. Đồng thời, để biết thêm nhiều thông tin máy móc hay hơn nữa hãy truy cập website của chúng tôi thường xuyên nhé!

Bài viết liên quan