PhÇn I
Kh¸i qu¸t vÒ
truyÒn ®éng thuû lùc.
Ch¬ng - më ®Çu.
Thñy lùc lµ ngµnh khoa häc vÒ truyÒn lùc vµ truyÒn chuyÓn ®éng trong m«I trêng chÊt láng giíi h¹n.§©y chØ lµ mét ph¹m vi hÑp trong thuû lùc , bëi v× thuû lùc
bao qu¸t mäi nghiªn cøu vµ øng dông chuyÓn ®éng cña chÊt láng tõ hÖ thèng tíi tiªu
®Õn c¸c hÖ thèng thuû lùc trong c«ng nghiÖp. Thuû lùc ®· ®îc con ngêi øng dông tõ
thêi Hy L¹p cæ ®¹i. Tªn gäi hydrau-lics xuÊt ph¸t tõ tiÕng Hy L¹p (hydrau cã nghÜa
lµ níc).
Tríc c«ng nguyªn nhµ khoa häc archimedes ®· ph¸t minh ra thiÕt bÞ dïng ®Ó
b¬m níc.Guång níc archimedes gåm èng vµ vÝt xo¾n quay ®Ó t¶I níc , ngµy nay vÉn
®îc sö dông trong hÖ th«ngs tho¸t níc ë Ch©u ©u. Gµn víi thõi k× cña archimedes
,c¸c chiÕn binh cña thµnh Alexandra còng chÕ t¹ ra tua bin ®Ó khai th¸c nguån n¨ng
lîng cña chÊt láng chuyÓn ®éng . Tuy nhiªn , b¸nh xe níc h×nh thøc cña tua bin s¬
khai cã l· ®· cã tõ 5000 n¨m tríc ë Trung Hoa vµ Ai CËp.
Vµo thêi k× phôc hng Leon¶do Da Vince ®· cã nh÷ng s¸ng chÕ qun träng vÒ c¸c
m¸y mãc ho¹t ®éng dùa trªn dßng ch¶y , mÆc dÇu «ng cha cã kh¸I niÖm vÒ ¸p
suÊt .H¬n 1 n¨m sau, Evange Lýta Toricelli ®· quan s¸t nguyªn lÝ cña khÝ ¸p kÕ thñy
ng©n vµ liªn hÖ víi träng lîng khÝ quyÓn. Dùa vµo nh÷ng kh¸m ph¸ cña Toricelli,
nhµ khoa häc ngêi Ph¸p Blaise Pascal ®· t×m ra nguyªn lý ®ßn bÈy thuû lùc, ngµy
nay ®îc gäi lµ ®Þnh luËt Pascal. Tõ ®Þnh luËt nµy ngµnh khoa häc thuû lùc ®· ph¸t
triÓn trong vµI tr¨m n¨m..øng dông c«ng nghiÖp ®Çu tiªn cña thuû lùc vµo n¨m
1975,khi Toseph Bramah ph¸t mimh ra m¸y Ðp thñy lùc ®Çu tiªn ,sö dông níc lµm
m«I chÊt thuû lùc vµ ¸p dông ®Þnh luËt Pascal ®Ó ®¹t ®îc lùc c¬ häc lín.,®îc khuÕch
®¹I nhiÒu lÇn.
Ngµy nay cã hµng triÖu c¸c m¸y mãc ho¹t ®éng b»ng ¸p lùc vµ víi nh÷ng thiÕt
bÞ tríc ®©y thuû lùc ®îc cia lµm 2 lo¹I :
Thuû lùc ®éng häc vµ thñy lùc tÜnh häc..Thuû lùc ®éng häc cã thÓ gäi lµ khoa
häc cña chÊy láng chuyÓn ®éng , thuû tÜnh häc lµ khoa häc díi t¸c dông cña ¸p
suÊt .B¸nh xe níc hay tua bin (H×nh 1) lµ thiÕt bÞ thuû ®éng .N¨ng lîng ®îc truyÒn
®I nhõ t¸c ®éng va ®Ëp cña chÊt láng chuyÓn ®éng vµo c¸c c¸ch qu¹t lµm quay
b¸nh xe. Nãi c¸ch kh¸c chóng ta sö dông ®éng n¨ng kay n¨ng lîng chuyÓn ®éng
cña chÊt láng ®Ó chuyÓn ®æi thµnh n¨ng lîng c¬ häc.Trong thiÕt bÞ thuû tÜnh n¨ng lîng ®îc truyÒn ®I b»ng c¸ch t¸c dông lùc lªn chÊt láng giíi h¹n (H×nh 2) .ChÊt láng
ph¶I dÞch chuyÓn vµ lu ®éng ®Ó t¹o ra sù chuyÓn ®éng ,nhng sù chuyÓn ®éng chØ lµ
thø yÕu víi lùc ë ®Çu ra. Sù chuyÓn ®æi n¨ng lîng ®îc thùc hiÖn do thÓ tÝch chÊt
láng chÞu t¸c ®éng cña ¸p suÊt .
HÇu hÕt c¸c m¸y mãc thuû lùc sö dông ngµy nay ®Òu ho¹t ®äng b»ng thuû tÜnh,
tøc lµ th«ng qua ¸p suÊt.Sô nghiªn cøu chóng vÒ kü thuËt chuyªn m«n quan t©m vÒ
thuû tÜnh häc vµ thuû lùc häc vÒ ¸p suÊt.
I.M¸y thuû lùc.
M¸y thñ lùc lµ c¸c m¸y lµm viÖc b»ng trao ®æi n¨ng lîng víi chÊt láng theo c¸c
nguyªn lý thuû lùc häc nãi riªng vµ c¬ häc chÊt láng nãi chung. Nh ta ®· biÕt trong
bÊt kú mét dßng chÊt láng chuyÓn ®éng nµo còng tiÒm tµng mét n¨ng lîng nhÊt
®Þnh. T¸c dông cña m¸y thñy lùc lµ trao ®æi , nhËn hay truyÒn n¨ng lîng víi dßng
ch¶y chuyÓn ®éng qua nã ®Ó kÐo c¸o m¸y lµm viÖc hoÆc vËn chuyÓn chÊt láng.Ta cã
thÓ ph©n lo¹i m¸y thuû lùc nh sau.
Theo tÝnh chÊt trao ®æi n¨ng lîng víi chÊt láng m¸y thñy lùc ®îc chia thµnh 2
lo¹i:
- §éng c¬ thñy lùc:Lµ lo¹i m¸y thuû lùc tiÕp thu n¨ng lîng cña dßng chÊt láng
®Ó kÐp c¸c m¸y lµm viÖc kh¸c nh (tua bin níc , xi lanh lùc.....)
- B¬m: lµ lo¹i m¸y thuû lùc truyÒn c¬ n¨ng cho chÊt láng ®Ó t¹o nªn ¸p suÊt
hoÆc vËn chuyÓn chÊt láng.
Trong kü thuËt cã nh÷ng m¸y lµm viÖc thuËn nghÞch : võa lµ ®éng c¬ võa lµ b¬m
Theo nguyªn lý t¸c dông cña m¸y thuû lùc víi dßng chÊt láng trong qu¸ tr×nh
lµm viÖc , ngêi ta chia m¸y thuû lùc thµnh nhiÒu lo¹i kh¸c nhau nhng chñ yÕu cã 2
lo¹i:
-M¸y thuû lùc c¸nh dÉn: Lo¹i nµy viÖc trao ®æi n¨ng lîng gi÷a m¸y víi chÊt
láng ®îc thùc hiÖn b»ng n¨ng lîng thuû ®éng cña dßng chÊt láng chuyÓn ®éng qua
m¸y. Bé phËn chñ yÕu cña m¸y lµ b¸nh r¨ng hoÆc c¸c b¸nh c«ng t¸c, trªn ®ã cã g¾n
nhiÒu c¸nh dÉn ®Ó dÉn dßng. N¨ng lîng cña dßng chÊt láng trao ®æi víi m¸y gåm 2
phÇn : ®éng n¨ng vµ ¸p n¨ng .Hai thµnh phÇn nµy do n¨ng lîng thuû ®éng cña dßng
ch¶ qua m¸y t¹o nªn , chóng cã liªn quan mËt thiÕt víi nhau. M¸y c¸nh dÉn cã tÝnh
n¨ng kü thuËt cao, ph¹m vi sö dông réng r·i.
-M¸y thuû lùc thÓ tÝch : Thùc hiÖn sù trao ®æi n¨ng lîng víi chÊt láng theo
nguyªn lý nÐn chÊt láng trong mét thÓ tÝch kÝn díi ¸p suÊt thuû tÜnh. Nh vËy n¨ng lîng trao ®æi chñ yÕu lµ ¸p n¨ng cßn ®éng n¨ng thêng nhá cã thÓ bá qua . Lo¹i nµy
cã ¸p suÊt lµm viÖc cao kÝch thíc nhá gän , ®îc dïng nhiÒu trong c¸c hÖ thèng
truyÒn ®éng.
Ngoµi ra cßn cã nhiÒu läai m¸y thuû lùc kh¸c, lµm viÖc theo nh÷ng nguyªn lý
kh¸c nhau nh b¬m phun tia , b¬m níc.
II.TruyÒn ®éng thuû lùc.
1) Kh¸i niÖm vµ ph©n lo¹i.
§Ó h×nh dung tæng qu¸t sù ph©n lo¹i c¸c m¸y thuû lùc ta cã thÓ lËp s¬ ®å ph©n
lo¹i c¸c m¸y thuû lùc nh h×nh vÏ 3:
H×nh 3: S¬ ®å ph©n lo¹i c¸c m¸y thuû lùc.
TruyÒn ®éng thuû lùc lµ ph¬ng ph¸p truyÒn chuyÓn ®éng cho c¸c m¸y c«ng t¸c
nhê vµo hÖ thèng tæ hîp c¸c m¸y thuû lùc hay cßn gäi lµ hÖ thèng truyÒn ®éng thuû
lùc
TruyÒn ®éng thñy lùc ngµy cµng ®îc ph¸t triÓn vµ øng dông réng r·i trong hÇu
fÕt c¸c ngµnh kü thuËt, nã ®îc dïng phæ biÕn trong c¶ s¶n xuÊt còng nh sinh ho¹t.
Trong kü thuËt hiÖn ®¹i , truyÒn ®éng thuû lùc ngµy cµng øng dông nhiÒu vµo
c¸c m¸y mãc tinh vi , cã thÓ chia lµm 2 lo¹I :
*TruyÒn ®éng thuû ®éng: Lµ tæ hîp c¸c m¸y c¸nh dÉn (b¬m , tua bin) . ViÖc
truyÒn c¬ n¨ng gi÷a c¸c bé phËn m¸y chñ yÕu ®îc
thùc hiÖn b»ng ®éng n¨ng cña dßng chÊt TruyÒn
®éng thuû ®éng cã 2 lo¹I: Khíp nèi vµ biÕn tèc thuû
lùc, thêng ®îc dïng trong c¸c ngµnh ®éng lùc,giao
th«ng vËn t¶i vµ thuû lîi.
*TruyÒn ®éng thuû tÜnh: Lµ tæ hîp c¸c m¸y thÓ tÝch vµ c¸c c¬ cÊu ®IÒu
khiÓn .ViÖc truyÒn c¬ n¨ng ®¬c thùc hiÖn chñ yÕu
b»ng ¸p n¨ng cña dßng chÊt láng. Lo¹i nµy thêng ®îc dïng trong c¸c ngµnh chÕ t¹o m¸y.
NÕu xÐt vÒ chøc n¨ng lµm viÖc cña c¸c hÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc th× hiÖn
nay cã 2 lo¹i hÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc ®ang ®îc sö dông lµ :
*HÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc dïng tren c¸c c¬ cÊu phô nh: HÖ thèng
phanh, trî lùc tay l¸i, n©ng h¹ ben, hÖ thèng ®iÒu khiÓn hép sè thuû c¬, hÖ thèng
®iÒu khiÓn m¸yc¾t kim lo¹i, hÖ thèng dÉn ®éng xÝch, quay bÖ ,n©ng cÇn , quay gµu.
*HÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc thay cho truyÒn lùc c¬ khÝ nh: Dïng b¬m,
®éng c¬ vµ hÖ thèng ®IÒu khiÓn ®Ó thay thÕ cho hép sè , c¸c ®¨ng , cÇu sau ,truyÒn
lùc cuèi cïng.
2) C¸c thµnh phÇn c¬ b¶n cña hÖ thèng thuû lùc.
a) B¬m:
B¬m lµ thiÕt bÞ cã nhiÖm vô t¹o ra ¸p suÊt ®Ó ®a dÇu thuû lùc vµo hÖ thèng .Lu lîng ®I vµo hÖ thèng thay ®æi theo tèc ®é truyÒn ®éng cho b¬m , nhng víi tèc ®é
truyÒn ®éng b¬m kh«ng thay ®æi còng cã thÓ thay ®æi lu lîng b»ng c¸c kiÓu ®IÒu
khiÓn kh¸c.
b) Bé phËn t¸c ®éng :
Bé phËn ¸c ®éng lµ bé phËn ngâ ra cña hÖ thèng, chuyÓn n¨ng lîng ¸p n¨ng
thµnh c¬ n¨ng .
VÝ dô: Piston trong kÝch thuû lùc lµ bé phËn t¸c ®éng tuyÕn tÝnh t¹o ra lùc t¸c
®éng theo ®êng th¼ng. §éng c¬ lµ bé phËn t¸c ®éng quay t¹o ra m« men quay.
c) HÖ thèng van
C¸c lo¹i van ®îc sö dông phæ biÕn trong hÖ thèng thuû lùc lµ:
+Van ®Þnh híng
+Van ®iÒu khiÓn ¸p suÊt
+Van ®iÒu khiÓn lu lîng.
d) §êng èng:
C¸c ®êng èng nèi gi÷a c¸c bé phËn ®Ó dÉn lu chÊt trong hÖ thèng. C¸c ®êng èng
thêng ®îc ph©n lo¹i theo chøc n¨ng cña chóng gåm:
+§êng èng lµm viÖc: ®ên èng n¹p, ®êng èng ¸p lùc, ®êng èng håi tiÕp.
+§êng èng kh«ng lµm viÖc :®êng èng x¶, ®êng èng tÝn hiÖu.
3) ¦u nhîc ®IÓm cña truyÒn ®éng thuû lùc .
So víi nh÷ng ph¬ng ph¸p truyÒn ®éng kh¸c ,truyÒn ®éng thuû lùc cã nh÷ng u ®IÓm sau :
ThiÕt kÕ ®¬n gi¶n.
Cã tÝnh linh ho¹t cao :C¸c bä phËn trong hÖ thèng thuû lùc cã thÓ bè trÝ
ë nhiÒu vÞ trÝ nªn rÊt linh ho¹t trong viÖc ®Þnh vÞ .
TruyÒn ®éng ªm , Ýt g©y rung ®éng.
Tèc ®é vµ lu lîng cã thÓ ®IÒu khiÓn ®îc trong kho¶ng réng .
HiÖu suÊt cao do tæn thÊt c«ng suÊt bëi ma s¸t nhá .
Tuy nhiªn hÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc còng cã nh÷ng nhîc ®Ióm nh:
TÝnh chÝnh x¸c phô thuéc vµo chÊt lîng cña m«I chÊt , khÝ hËu, m«I trêng , phô thuéc vµo ®é chÝnh x¸c cña c¸c thiÕt bÞ thuû lùc.
Cã nhiÒu vÊn ®Ò khã gi¶ quyÕt nh chèng ¨n mßn, chèng sù xuèng cÊp
cña dÇu, chèng « nhiÔm m«I trêng.
Víi ®Ò tµI nµy “ThiÕt kÕ m¸y uèn tay l¸I xe ®¹p “ víi yªu cÇu sö dông “HÖ
thèng truyÒn ®éng dÇu Ðp” .V× vËy trong ®å ¸n nµychØ tr×nh bµy vÒ c¸c c¬ cÊu chÝnh
cña hÖ thèng truyÒn ®éng b»ng dÇu Ðp.
Ch¬ng II: C¬ cÊu biÕn ®æi n¨ng lîng
C¬ cÊu biÕn ®æi n¨ng lîng trong hÖ thèng truyÒn ®éng dÇu Ðp lµ nh÷ng bé phËn
dïng ®Ó thay ®æi n¨ng lîng tõ d¹ng nµy sang d¹ng kh¸c , nh»m thùc hiÖn 1 c«ng cã
Ých. Tuú thuéc vµo d¹ng n¨ng lîng cÇn biÕn ®æi , c¬ c¸u biÕn ®æi n¨ng lîng cã thÓ lµ
b¬m dÇu , ®éng c¬ dÇu , xi lanh truyÒn lùc.
VÒ mÆt kÕt cÊu b¬m dÇu vµ ®éng c¬ dÇu gièng nhau vµ cã thÓ thay thÕ chøc
n¨ng cña nhau. Sù kh¸c biÖt chñ yÕu gi÷a chóng lµ sù chenh lÖch vÒ kÝch thíc khi
chóng cã cïng 1 yªu cÇu nh nhau.C¬ cÊu biÕn ®æi n¨ng lîng cã rÊt nhiÒu kiÓu kh¸c
nhau , nhng nguyªn t¾c lµm viÖc cña chóng th× kh«ng kh¸c nhau, do ®ã chóng ta sÏ
lÇn lît xÐt ®Õn 1 sè kÕt cÊu chÝnh cña c¸c c¬ cÊu biÕn ®æi n¨ng lîng trong hÖ thèng
truyÒn ®éng dÇu Ðp.
A-B¬m dÇu.
B¬m dÇu lµ mét lo¹i c¬ cÊu biÕn ®æi n¨ng lîng , dïng ®Ó biÕn c¬ n¨ng thµnh
®éng n¨ng vµ ¸p n¨ng cña dÇu.Trong hÖ thèng dÇu Ðp chØ dïng lo¹i b¬m thÓ tÝch, tøc
lµ lo¹i b¬m thùc hiÖn viÖc biÕn ®æi n¨ng lîng b»ng c¸ch thay ®æi thÓ tÝch c¸c buång
lµm viÖc: Khi thÓ tÝch cña buång lµm viÖc t¨ng, b¬m hót dÇu. Khi thÓ tÝch cña buång
gi¶m th× b¬m ®Èy dÇu, thùc hiÖn chu kú nÐn . NÕu trªn ®êng dÇu bÞ ®Èy ra ta ®Æt mét
vËt c¶n, dÇu bÞ chÆn sÏ t¹o nªn mét ¸p suÊt nhÊt ®Þnh phô thuéc vµo ®é lín cña søc
c¶n vµ kÕt cÊu cña b¬m.Tuú thuéc vµo lîng dÇu do b¬m ®Èy ra trong mét chu k× lµm
viÖc ta cã thÓ ph©n biÖt ®îc 2 lo¹i b¬m thÓ tÝch:
*B¬m cã lu lîng cè ®Þnh gäi t¾t lµ b¬m cè ®Þnh.
*B¬m cã lu lîng cã thÓ ®iÒu chØnh ®îc gäi t¾t lµ b¬m ®iÒu chØ
B¬m cè ®Þnh dïng rÊt réng r·i trong ngµnh chÕ t¹o m¸y v× kÕt cÊu cña nã ®¬n
gi¶n h¬n b¬m ®iªï chØnh nªn dÔ chÕ t¹o, söa ch÷a do ®ã nã còng rÎ h¬n.Ngoµi ra
b¬m cè ®Þnh còng cã thÓ b¶o ®¶m ®îc m« men vµ c«ng suÊt truyÒn cè ®Þnh . Tuy
nhiªn b¬m ®iÒu chØnh ngµy cµng ®îc sö dông nhiÒu v× víi sù ph¸t triÓn cña c«ng
nghÖ chÕ t¹o m¸y, viÖc ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu vÒ chÕ t¹o b¬m ®iÒu chØnh kh«ng thµnh
vÊn ®Ò lín, mÆt kh¸c c«ng suÊt truyÒn ®éng cña m¸y t¨ng, ®ßi hái nh÷ng c¬ cÊu Ýt bÞ
tæn thÊt n¨ng lîng nhÊt. B¬m ®iÒu chØnh chØ ®a vµo hÖ thèng dÇu Ðp lîng dÇu cÇn
thiÕt ®Ó truyÒn chuyÓn ®éng kh«ng cã lîng dÇu thõa , nªn h¹n chÕ ®îc nguån t¶n
nhiÖt.
XÐt vÒ mÆt kÕt cÊu , ta cã thÓ chia b¬m thÓ tÝch thµnh c¸c lo¹i sau:
*B¬m b¸nh r¨ng.
*B¬m c¸nh g¹t.
*B¬m Piston
Ta lÇn lît xÐt mét sè lo¹i trong c¸c kiÓu trªn.
I-B¬m b¸nh r¨ng .
B¬m b¸nh r¨ng lµ lo¹i b¬m dïng réng r·i nhÊt, v× nã cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n, dÔ
chÕ t¹o. Ph¹m vi sö dông cña b¬m b¸nh r¨ng chñ yÕu ë nh÷ng hÖ thèng cã ¸p suÊt
nhá trªn c¸c m¸y khoan, doa, tæ hîp, bµo, tiÖn, phay....Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, hÖ
thèng dÇu Ðp cã ¸p suÊt cao ®îc sö dông réng r·i, nã ®ßi hái nh÷ng lo¹i b¬m cã ¸p
suÊt cao. §Ó tËn dông tÝnh ®¬n gi¶n cña b¬m b¸nh r¨ng ngêi ta ®· t×m ra nhiÒu c¸ch
gi¶i quyÕt vÒ kÕt cÊu nh»m n©ng cao ¸p suÊt vµ hiÖu qu¶ cña lo¹i b¬m nµy. HiÖn nay
hiÖu suÊt cña b¬m b¸nh r¨ng cã thÓ ®¹t ®îc tõ 80 - 95 % víi tríc ®©y 35-50% vµ ¸p
suÊt cã thÓ ®¹t tõ 160-200 bar so víi 10-16 bar tríc ®©y. Do ®ã ph¹m vØ dông cña
b¬m b¸nh r¨ng hiÖn nay cã thÓ tõ 16-200 bar
B¬m b¸nh r¨ng cã thÓ lµ lo¹i b¸nh r¨ng ¨n khíp ngoµi hay ¨n khíp trong ,cã
thÓ lµ r¨ng th¼ng hay r¨ng nghiªng hoÆc r¨ng ch÷ V. Lo¹i b¬m b¸nh r¨ng ¨n khíp
ngoµi ®îc dïng réng r·i h¬n v× chÕ t¹o ®¬n gi¶n h¬n, nhngg b¬m b¸nh r¨ng ¨n khíp
trong th× cã kÝch thíc gän nhÑ h¬n. Díi ®©y ta xÐt mét sè kiÓu kÕt cÊu cña b¬m b¸nh
r¨ng.
a)B¬m b¸nh r¨ng ¨n khíp ngoµi ( H×nh I-1).
H×nh (I-1) lµ s¬ ®å kÕt cÊu cña b¬m b¸nh r¨ng ¨n khíp ngoµi.C¸c buång lµm
viÖc cña b¬m dîc t¹o nªn b»ng thµnh th©n b¬m vµ c¸c biªn d¹ng cña r¨ng thÓ tÝch
cña buång hót vµ buång nÐn ®îc thay ®æi do c¸c r¨ng ra khíp vµ vµo khíp v¬Ý nhau
do ®ã qu¸ tr×nh hót vµ nÐn chÊt láng ®îc thùc hiÖn.Th©n b¬m cã 2 lç ®èi nhau bëi v×
: nÕu b¸nh r¨ng quay theo chiÒu mòi tªn nh trªn h×nh vÏ th× lç A hót dÇu vµo vµ lç B
®Èy dÇu ra .Lç hót dÇu vµo ®îc ®Æt ë phÝa ra khíp cña r¨ng. DÇu ë ®©y sÏ cho¸n lÊy
c¸c r·nh r¨ng vµ c¸c r·nh r¨ng ®a dÇn sang buång nÐn ®Æt ë phÝa c¸c r¨ng vµo
khíp. Khi c¸c r¨ng vµo khíp , 1/10 thÓ tÝch dÇu cßn ®äng l¹i ë ch©n r¨ng bÞ nÐn l¹i,
¸p suÊt ë ®©y t¨ng ®ét ngét t¹o thµnh mét lùc híng kÝnh t¸c dông va ®Ëp vµo b¸nh
r¨ngvµ æ trôc. Nhîc ®iÓm kh¸c cña b¬m b¸nh r¨ng lµ sù chªnh lÖch ¸p suÊt gi÷a hai
buång vµo vµ ra t¹o nªn mét t¶i träng kh«ng t¬ng xøng lµm chãng mßn b¸nh r¨ng,
thµnh th©n b¬m còng nh c¸c æ trôc. Lu lîng dÇu bÞ thay ®æi theo thêi gian t¹o thµnh
®é nhÊp nh« cña lu lîng dÇu vµ ®é nhÊp nh« nµy phô thuéc vµo sè r¨ng , m« ®un vµ
hÖ sè ¨n khíp cña b¸nh r¨ng.
b)B¬m b¸nh r¨ng ¨n khíp trong (H×nh I-2)
Nguyªn t¾c lµm viÖc:B¸nh r¨ng (1) quay lµm b¸nh r¨ng ¨n khíp trong (2) quay
trong th©n b¬m (3). Buång vµo A ng¨n c¸ch víi buång ra B b»ng vµnh ch¾n (4) h×nh
lìi liÒm. Khi c¸c r¨ng ra khíp chÊt láng ë buång A cho¸n toµn bé thÓ tÝch c¸c r·nh
r¨ng (5) cña b¸nh r¨ng ¨n khíp ngoµi vµ b¸nh r¨ng ¨n khíp trong b¸nh r¨ng tiÕp
tôc quay, t¶i dÇu ®i ngang qua vµnh ch¾n (4) vµ ®a vµo buång B ®Èy ra ngoµi.
¦u ®iÓm: Cã kÝch thíc bÐ h¬n vµ tæn thÊt thÓ tÝch nhá h¬n b¬m b¸nh r¨ng ¨n
khíp ngoµi khi cã cïng lu lîng vµ dung sai chÕ t¹o, nhng t¹o lo¹i b¬m nµy phøc t¹p
h¬n.
c)B¬m trôc vÝt(H×nhI-3).
B¬m trôc vÝ lµ sù biÕn d¹ng cña b¬m b¸nh r¨ng. NÕu b¸nh r¨ng nghiªng cã sè
r¨ng nhá ,bÒ dµy vµ gãc nghiªng cña r¨ng lín th× b¸nh r¨ng sÏ thµnh trôc vÝt. B¬m
trôc vÝt thêng cã 2 trôc vÝt ¨n khíp víi nhau(cã khi dïng 3 hay 5 trôc vÝt) vµ thêng
®îc chÕ t¹o thµnh 3 cì:
-Lo¹i ¸p suÊt thÊp: P=10-15 bar.
-Lo¹i ¸p suÊt trung b×nh: P=30-60 bar.
-Lo¹i ¸p suÊt cao:P=60-200 bar.
B¬m trôc vÝt cã kh¶ n¨ng cho giíi h¹n lu lîng lín: Q = 3-5x103 (l/p). H×nh (I3) lµ s¬ ®å nguyªn ký cña b¬m cã 2 trôc vÝt ¨n khíp víi nhau vµ bÒ mÆt t× s¸t vµo
thµnh b¬m. C¸c chu kú hót vµ ®Èy dÇu c¨n b¶n gièng nh b¬m b¸nh r¨ng , ë chç ren
ra khíp t¹o nªn mét kho¶ng ch©n kh«ng dÇu trµn vµo ®ã vµ ®Õn chç ren vµo khíp th×
dÇu sÏ bÞ ®Èy ra.
Sù kh¸c biÖt gi÷a chóng lµ ë b¬m trôc vÝt dÇu ®îc chuyÓn tõ buång hót A sang
buång nÐn B theo chiÒu trôc vµ kh«ng cã hiÖn tîng chÌn ë ch©n ren.
Nhîc ®iÓm: Lµ chÕ t¹o trôc vÝt kh¸ phøc t¹p ®ßi hái nh÷ng m¸y c¾t ®Æc biÖt,
kÝch thíc lín , hiÖu suÊt thÓ tÝch thÊp. Nhng u ®iÓm c¨n b¶n cña nã lµ ch¹y ªm, ®é
nhÊp nh« lu lîng thÊp vµ cã thÓ thùc hiÖn ®îc ¸p suÊt cao.
d) B¬m b¸nh r¨ng ®iÒu chØnh (H×nh I-4).
S¬ ®å cÊu t¹o b¬m b¸nh r¨ng ®iÒu chØnh ®îc nh h×nh vÏ (I-4)
Lu lîng cña b¬m ®îc thay ®æi víi sù thay ®æi chiÒu réng a lµ chiÒu réng ¨n khíp
nhau cña hai b¸nh r¨ng (1) vµ (2). ChiÒu réng (a) ®îc thay ®æi nhê b¸nh r¨ng (3) di
®éng thanh r¨ng mang b¸nh r¨ng (2)theo chiÒu trôc. HiÖu suÊt cña lo¹i b¬m nµy rÊt
thÊp , chñ yÕu dïng ë hÖ thèng cã ¸p suÊt thÊp.
e) Lu lîng cña b¬m b¸nh r¨ng .
Khi tÝnh lu lîng dÇu ta co thÓ tÝch dÇu ®îc ®Èy ra khái r·nh r¨ng b»ng víi thÓ
tÝch cña r¨ng tøc lµ kh«ng tÝnh ®Õn khe hë ch©n r¨ng vµ lÊy 2 b¸nh r¨ng cã kÝch thíc nh nhau (H×nh I-5).
NÕu ta ®Æt: m- m« ®un cña b¸nh r¨ng [cm].
d-®êng kÝnh b¸nh r¨ng[cm].
b-chiÒu réng vµnh r¨ng[cm].
n- sè vßng quay trong vßng 1 phót [v/p].
th× lîng dÇu do 2 b¸nh r¨ng chuyÓn ®i khi nã quay 1 vßng lµ:
Q= . d . 2 . m . b [cm3/vßng].
NÕu gäi z lµ sè r¨ng vµ tÝnh ®Õn hiÖu suÊt thÓ tÝch t cña b¬m th× lu lîng cña
2
b¬m b¸nh r¨ng sÏ lµ:
Q=
2 m z b n
3
10
t
[l/p].
HiÖu suÊt cña b¬m b¸nh r¨ng phô thuéc vµo lu läng vµ ¸p suÊt, thêng th×
t =0.75-0.9.
II- B¬m c¸nh g¹t.
Lµ lo¹I b¬m ®îc dïng réng r·i sau b¬m b¸nh r¨ng vµ chñ yÕu dïng ë hÖ thèng
cã ¸p suÊt thÊp vµ trung b×nh. So víi b¬m b¸nh r¨ng, b¬m c¸nh g¹t ®¶m b¶o mét lu
lîng ®Çy h¬n, hiÖu suÊt thÓ tÝch cao h¬n do ®ã nã rÊt thÝch hîp trong hÖ thèng dÇu
Ðp cña m¸y c«ng cô nh thùc hiÖn lîng ch¹y dao ë m¸y tæ hîp, m¸y doa ,m¸y tiÖn,
m¸y phay, thùc hiÖ chuyÓn ®éng cña bµn m¸yvµ c¸c c¬ cÊu kh¸c cña m¸y mµi, cña
c¸c b¨ng chuyÒn , cña c¬ cÊu kÑp chÆt , cÊp ph«i trªn m¸y tù ®éng vµ ®êng d©y tù
®éng. KÕt cÊu cña b¬m c¸nh g¹t cã nhiÒu lo¹i kh¸c nhau nhng cã thÓ chia lµm 2 lo¹i
chÝnh :
-B¬m c¸nh g¹t t¸c dông ®¬n , gäi t¾t lµ b¬m c¸nh g¹t ®¬n.
-B¬m c¸nh g¹t t¸c dông kÐp, gäi t¾t lµ b¬m c¸nh g¹t kÐp.
-Ngoµi ra trªn 1 sè m¸y cßn sö dông b¬m c¸nh g¹t cã nhiÒu lÇn t¸c dông.
1) B¬m c¸nh g¹t ®¬n.
Lµ lo¹i b¬m mµ khi trôc quay mét vßng nã thùc hiÖn mét chu k× lµm viÖc bao
gåm mét lÇn hót vµ mét lÇn nÐn.
B¬m c¸nh g¹t ®¬n ®îc chÕ t¹o víi lu lîng cè ®Þnh hay lu lîng ®iÒu chØnh ®îc.
Dùa trªn nguyªn t¾c dÉn dÇu cña b¬m ta cã thÓ ph©n biÖt ®îc lo¹i b¬m c¸nh g¹t ®¬n
dÉn dÉn tõ ngoµi vµ b¬m c¸nh g¹t ®¬n dÉn dÉn tõ trong.
1.1)B¬m c¸nh g¹t ®¬n dÉn dÉn tõ ngoµi.
§©y lµ lo¹i b¬m cã lu lîng ®iÒu chØnh ®îc hay dïng réng r·i lµ kiÓu b¬m
Enor(T©y §øc) vµ Racine (Mü).
H×nh (I-6) lµ s¬ ®å kÕt cÊu cña b¬m Enor . Nguyªn lý lµm viÖ cña nã nh sau:
Rotor (1) ®îc ®Æt trong stator (2) víi ®é lÖch t©m e. Trªn th©n rotor cã c¸c r·nh ®Ó
c¸c c¸nh g¹t (3) cã thÓ di ®éng theo híng kÝnh. §Ó gi¶m bít lùc tiÕp xóc gi÷a ®Çu
c¸nh g¹t vµ thµnh stator do t¸c dông cña lùc li t©m ngêi ta cho c¸nh g¹t chuyÓn
®éng cìng bøc trong r·nh (4) cã t©m lµ O vµ lµm trªn mÆt bªn. Khi rotor quay c¸c
con l¨n (5) l¾p ë 2 bªn c¸nh g¹t (3) cña rotor di ®éng trong r·nh (4) c¸c thÓ tÝch ® îc
t¹o nªn gi÷a 2 c¸nh g¹t vµ c¸c bÒ mÆt stator lu«n thay ®æi. NÕu rotor quay theo
chiÒu mòi tªn nh h×nh vÏ th× thÓ tÝch buång A sÏ lín dÇn , thùc hiÖn qu¸ tr×nh hót.
Trong lóc ®ã thÓ tÝch buång B nhá dÇn thùc hiÖn qu¸ tr×nh nÐn.
§Ó buång hót lu«n ®îc ng¨n c¸ch víi buång nÐn, Gãc cÇn ph¶I lín h¬n gãc
ch¾n gi÷a 2 c¸nh g¹t kÕ tiÕp nhau tøc lµ:
; =
2
z
z: sè lîng c¸nh g¹t.
Lu lîng cña b¬m cã thÓ ®iÒu chØnh b»ng c¸ch thay ®æi ®é lÖch t©m e (xª dÞch
stator trong 2 th©n b¬m). NÕu ®êng t©m O1 trïng víi ®êcg t©m O , tøc e=0 th× thÓ
tÝch c¸c buång gi÷a c¸c c¸nh g¹t sÏ cè ®Þnh khi rotor quay vµ khi ®ã l u lîng cña
b¬m sÏ b»ng 0. NÕu ®êng t©m O1 vît qu¸ ®êng t©m O vÒ bªn ph¶i c¸c buång hót vµ
nÐn cña b¬m sÏ ngîc l¹i.
TÝnh Q cña b¬m c¸nh g¹t lµ x¸c ®Þnh thÓ tÝch gi÷a c¸c c¸nh g¹t b»ng c¸ch lÊy
tÝch sè cña bÒ mÆt ®Èy ®Çu cña c¸nh g¹t vµ vËn tèc vßng cña nã.
NÕu dÆt D lµ ®êng kÝnh stator , B chiÒu réng c¸nh g¹t , : b¸n kÝnh ch¹y cña
c¸nh g¹t , n sè vßng quay trong 1 phót cña rotor th× ta cã vËn tèc c¸nh g¹t lµ:
V=2 . . n .
Vi ph©n thÓ tÝch chÊt láng trªn bÒ mÆt ®Èy dÇu B.d cña c¸nh g¹t (H×nh I-7).
dQ= 2 . . n . . Bd
Vµ lu lîng cña b¬m:
Q
1
12 n B
D
e
2
2
2
D
D
d n B [( e) ( e) ] 2 e n B
2
2
D
e
2
V× c¸nh g¹t chuyÓn ®éng cìng bøc trong r·nh (4) (H×nh I-6) víi hai con l¨n cã
®êng kÝnh d vµ chiÒu cao b nªn khi c¸nh g¹t quay qua cung a’b’ con l¨n ®Èy thªm
mét lîng dÇu q1 vµ khi qua cung c’d’ lµm gi¶m ®i mét lîng dÇu q2. Do ®ã hiÖu thÓ
tÝch q= q1- q2 sÏ lµ lu lîng dÇu phô do con l¨n t¹o nªn vµ ph©n lîng cña nã lµ:
dq = 2 . b . d . dv
vm·ax·
q 2 b d dv 2 b d (vmax· vmin·)
vmin·
V×: Vmax- Vmin = 2n(max- min) = 4. . n. e
q = 8. . e. n. b. d
VËy lu lîng toµn phÇn cña b¬m lµ:
Q = Q1 + q = 2en(BD-4bd)
NÕu c¸c kÝch thíc cã ®¬n vÞ lµ (cm) th×:
Q = Q1 + q = 2en(BD-4bd).103 [l/p]
Lo¹i b¬m nµy cã nhîc ®iÓm lµ t¶i träng kh«ng c©n b»ng dÔ sinh rung ®éng nªn
chØ thÝch hîp cho hÖ thèng cã ¸p suÊt thÊp vµ trung b×nh . Sè c¸nh g¹t thêng dïng lµ
3-11c¸nh.
1.2) B¬m c¸nh g¹t ®¬n dÉn dÇu tõ trong.
§iÓn h×nh cña lo¹i b¬m nµy lµ b¬m T©y §øc cã kÕt cÊu nh h×nh (I-8)
§Æc ®iÓm cña lo¹i b¬m dÉn dÇu tõ trong lµ trôc roto kh«ng ph¶i lµ trôc then hoa
th«ng thêng nh kiÓu b¬m dÉn dÇu tõ ngoµi, mµ nã lµ trôc rçng cã kÕt cÊu ®Æc biÖt ®Ó
t¹o nªn cöa hót A vµ cöa nÐn B. C¸c cöa nµy ®îc nèi liÒn víi c¸c r·nh dÇu (1) trªn
roto. Khi roto quaytheo chiÒu mòi tªn nh trªn h×nh vÏ c¸c buång dÇu gi÷a c¸c c¸nh
g¹t ë cöa hót A t¨ng dÇn, qu¸ tr×nh hót dÇu tõ cöa A qua c¸c r·nh (1) ®îc thùc hiÖn.
Trong khi ®ã , thÓ tÝch gi÷a c¸c c¸nh g¹t ë phÝa cöa B gi¶m, b¬m thùc hiÖn qu¸
tr×nh nÐn dÇu theo c¸c r·nh híng kÝnh ch¶y vµo cöa B ®i ra ngoµi.
§Ó gi¶m ma s¸t gi÷a c¸nh g¹t vµ stator (2), stator ®îc l¾p trªn 2 æ bi vµ nã cïng
víi 2 mÆt bªn cña b¬m sÏ quay cïng chiÒu víi roto nªn chuyÓn ®éng t¬ng ®èi gi÷a 2
chi tiÕt sÏ nhá.
ë b¬m c¸nh g¹t ®¬n, roto ®Æt lÖch t©m víi stator nªn mÆt tiÕp xóc gi÷a ®Çu c¸nh
g¹t vµ thµnh stator kh«ng ®îc khÝt . §Ó ch¾n khÝt tèt h¬n ë b¬m Enor còng nh b¬m
Sturon, ng¬× ta dïng thanh trît ®Æc biÖt (3) l¾p trªn ®Çu c¸nh g¹t. Lu läng cña b¬m
Sturon còng ®îc tÝnh nh b¬m Enor nhng ph¶I trõ bít ®i lîng dÇu b»ng thÓ tÝch c¸nh
g¹t lµ q.
q=
2. . e. n. B. s
Do ®ã lu lîng cña b¬m :
Q= 2en[(BD-4bd)-Bsz].10-3 [l/p]
ë ®©y B: chiÒu réng c¸nh g¹t, c¸c kÝch thíc cã ®¬n vÞ ®o (cm)
2) B¬m c¸nh g¹t kÐp.
Lµ lo¹i b¬m mµ khi trôc nã quay mét vßng , thÓ tÝch gi÷a c¸c c¸nh g¹t cã 2 lÇn
t¨ng vµ 2 lÇn gi¶m, tøc lµ nã thùc hiÖn 2 lÇn hót vµ 2 lÇn nÐn.
KÕt cÊu cña b¬m ®èi xøng nªn lùc t¸c dông lªn trôc c©n b»ng, cã thÓ dïng ë hÖ
thèng cã ¸p suÊt cao.
S¬ ®å cña b¬m c¸nh g¹t kÐp nh h×nh (I-9)
§Æc ®IÓm cña lo¹I nµy lµ c¸c c¸nh g¹t (2) chuyÓn ®éng tù do trong c¸c r·nh híng kÝnh cña roto (1) . Khi rotor quay, díi t¸c dông cña lùc li t©m vµ cña ¸p suÊt cña
buång nÐn dÉn vµo c¸c r·nh (3) ë phÝa díi c¸c c¸nh g¹t lµm cho c¸c c¸nh g¹t lu«n t×
s¸t vµo biªn d¹ng (4) cña stator cã thÓ lµ ®êng elÝp, acsimet hay lµ tæ hîp c¸c cung
trßn , do ®ã khi roto quay mét vßng ,thÓ tÝch c¸c buång gi÷a c¸c c¸nh g¹t cã hai lÇn
t¨ng vµ hai lÇn gi¶m. NÕu nh roto quay theo chiÒu quay cña kim ®ång hå th× buång
(a) vµ buång (b) sÏ ë ®èi diÖn víi nã cã thÓ tÝch t¨ng thùc hiÖn hót dÇu. Trong khi ®ã
thÓ tÝch cña buång (c) vµ (d) bÞ gi¶m nªn thùc hiÖn qu¸ tr×nh nÐn. Hai buång hót vµ
nÐn ®Æt c¸ch nhau 1800 do ®ã c¸c lùc c©n b»ng gi¶m t¶i cho æ trôc.
§Ó ng¨n c¸ch buång hót A víi buång nÐn B ®îc t¹o nªn trªn ®Üa dÉn dÇu l¾p ë
mÆt bªn cña stator, gãc t¬ng øng víi ®o¹n ng¨n c¸ch gi÷a 2 buång ph¶i tho¶ m·n
®iÒu kiÖn:
2/z ;
z:Sè c¸nh g¹t.
Biªn d¹ng (4) cña stator trªn ®o¹n t¬ng øng víi gãc cÇn lµ cung trßn cã t©m O
®Ó cho thÓ tÝch gi÷a 2 c¸nh g¹t sau khi ®i qua buång nÐn B ®Õn buång hót A kh«ng
bÞ thay ®æi tøc lµ khi qua cung t¬ng øng víi gãc kh«ng cã t¸c dông hót vµ nÐn.
§Ó bÒ mÆt ®Çu c¸nh g¹t Ðp s¸t vµo stator ®îc tèt h¬n ®ång thêi ®Ó tr¸nh hiÖn tîng c¸nh g¹t bÞ kÑt trong r·nh trît khi ®i vµo ph¹m vi buång nÐn, tøc lµ khi c¸nh
g¹t ®i qua cung chuyÓn tiÕp tõ b¸n kÝnh lín ®Õn b¸n kÝnh bÐ c¸c c¸nh g¹t cÇn dÆt
nghiªng víi ®êng b¸n kÝnh cña roto 1 gãc . NÕu ®êng kÝnh cña roto tõ 56-85
(mm) th× =13-150 .NÕu ®êng kÝnh kho¶ng 140 th× =7 - 80 .
TÝnh to¸n lu lîng cña b¬m c¸nh g¹t kÐp còng lµ x¸c ®Þnh thÓ tÝch gi÷a c¸c c¸nh
g¹t, c¸c bÒ mÆt cña roto, stator vµ c¸c ®Üa dÉn dÇu. NÕu ta ®Æt R lµ b¸n kÝnh lín vµ r
lµ b¸n kÝnh nhá cña stator nh h×nh (I-9) th× vËn tèc trªn b¸n kÝnh cña c¸nh g¹t lµ:
V=2 . . n .
Vi ph©n thÓ tÝch cña b¬m c¸nh g¹t kÐp trªn tiÕt diÖn Bd cña c¸nh g¹t.
dQ = 2. V. Bd = 2. 2. n. Bd
Do ®ã lu lîng cña b¬m sÏ lµ :
Q
1
R
2 2 n B d 2 n B [ R r ]
2
2
r
NÕu bÒ dµy c¸nh g¹t lµ s th× tæn thÊt do thÓ tÝch cña z c¸nh g¹t chiÕm b»ng:
q
2sBnz
cos
R
d
r
2 sBnz
(R r)
cos
Do ®ã lu lîng cña b¬m c¸nh g¹t kÐp lµ:
sz
Q Q q 2 n B ( R r )[ ( R r )
]
1
cos
NÕu kÝch thíc cã ®¬n vÞ lµ [cm] th×;
3
B¬m c¸nh
sz
Q Q q 2 10 n B ( R r )[ ( R r )
](l / p )
1
cos
g¹t
kÐp
kh«ng thÓ ®iÒu chØnh lu lîng . Lu lîng cña nã chñ yÕu phô thuéc vµo ®êng kÝnh lín
vµ b¸n kÝnh nhá cña stator. NhiÒu nhµ m¸y chÕ t¹o b¬m c¸nh g¹t víi mét sè stator
cã tØ sè R/r kh¸c nhau .Do ®ã chØ cÇn thay stator ta cã thÓ cã nhiÒu lu lîng kh¸c
nhau.
§Ó c¸nh g¹t chuyÓn ®éng an toµn , tû sè gi÷a ®é dµi lín nhÊt l 1 nh« ra khái roto
vµ chiÒu dµi nhá nhÊt l2 cßn n»m l¹i trong r·nh roto cña c¸nh g¹t cÇn ®¶m b¶o:
l
l
1
0,9
2
III-B¬m piston:
Lµ lo¹i b¬m dùa trªn nguyªn t¾c thay ®æi thÓ tÝch cña c¬ cÊu piston - xilanh. V×
bÒ mÆt lµm viÖc cña c¬ cÊu nµy lµ mÆt trô ,do ®ã cã thÓ dÔ dµng ®¹t ®îc ®é chÝnh
x¸c gia c«ng cao,®¶m b¶o hiÖu suÊt tæn thÊt thÓ tÝch tèt , cã thÓ thùc hiÖn ®îc lo¹I
b¬m lµm viÖc víi ¸p suÊt lín (¸p suÊt lín nhÊt cã thÓ ®¹t ®îc P=700 bar)
B¬m piston thêng dïng ë nh÷ng hÖ thèng dÇu Ðp cÇn ¸p suÊt cao vµ lu lîng lín ,
tríc tiªn lµ ë m¸y tuèt , m¸y nÐn , m¸y xóc..... Dùa trªn c¸ch bè trÝ piston b¬m cã
thÓ ph©n lµm 2 lo¹i:
*B¬m piston híng kÝnh.
*B¬m piston híng trôc.
B¬m piston cã thÓ chÕ t¹o víi lu lîng cè ®Þnh hay ®iÒu chØnh.
1) B¬m piston híng kÝnh
B¬m piston híng kÝnh lµ lo¹i b¬m cã nhiÒu piston chuyÓn ®éng theo híng kÝnh
cña roto. Khi lµm viÖc , díi t¸c dông cña lùc li t©m c¸c piston lu«n t× s¸t vµo mÆt
trong cña thµnh b¬m ®Æt lÖch t©m so víi roto, Piston bÞ cìng bøc thùc hiÖn chuyÓn
®éng th¼ng ®i vÒ . Trªn c¬ së ®ã thùc hiÖn qu¸ tr×nh nÐn vµ hót chÊt láng.
S¬ ®å kÕt cÊu cña lo¹i b¬m híng kÝnh ®¬n nh h×nh (I-10).
Trong c¸c lç híng kÝnh cña rotor (1) ®Æt c¸c piston (2) . R«tor quay trªn trôc
dÉn dÇu (3) ®îc l¾p cè ®iÞnh vµo th©n b¬m vµ cã lç hót dÇu A vµ lç nÐn dÇu B phÝa
bªn trong trôc. Thïng xoay l¾p trªn nh÷ng æ trôc riªng biÖt cã vßng trît (4) ¬ bªn
trong ®Æt lÖch t©m víi rotor (1) mét ®o¹n lµ e. Khi lµm viÖc ®Çu cña c¸c piston lu«n
t× s¸t vµo vßng trît (4) . NÕu roto quay qua vïng cöa A thÓ tÝch cña lç díi piston lín
dÇn ,thùc hiÖn qu¸ tr×nh hót dÇu tõ cöa A , vµ khi ®i qua cöa B dÇu thùc hiÖn qu¸
tr×nh nÐn dÇu vµo cöa B. C¸c cöa A,B ®îc nèi liÒn víi èng hót vµ èng nÐn cña b¬m.
Khi ®é lÖch t©m e=0 , qu¸ tr×nh hót nÐn bÞ chÊm døt , vµ khi ®é lÖch t©m ®îc
®iÒu chØnh b»ng (-e) (®êng t©m cña rotor ®Æt qua ph¶i ®êng t©m cña vßng trît (4)
theo h×nh vÏ th× qu¸ tr×nh nÐn hót l¹i tiÕp tôc , nhng chøc n¨ng cña c¸c lç A,B bÞ ®¶o
ngîc l¹i . V× ®Æc tÝnh nµy mµ b¬m piston ®îc sö dông réng r·i ®Ó thùc hiÖn ®¶o
chiÒu c¸c c¬ cÊu m¸y .
Vßng trù¬t (4 ) ®îc l¾p trong thïng xoay kh«ng cã mèi liªn hÖ cøng víi
roto.Nhng khi roto quay do lùc ma s¸t gi÷a ®Çu piston vµ vßng trît nªn b¾t buéc
vßng trît còng ph¶i quay cïng chiÒu víi roto do ®ã chuyÓn ®éng t¬ng ®èi gi÷a roto
vµ vßng trît (4) bÐ , c¸c chi tiÕt trît ®ì mßn.
Còng nh ë b¬m c¸nh g¹t ®¬n , b¬m piston híng kÝnh ®¬n còng cã thÓ thay ®æi
lu lîng b»ng c¸ch thay ®æi ®é lÖch t©m e . Lùc t¸c dông lªn trôc cña b¬m nµy còng
kh«ng c©n b»ng nªn ®é mßn cña piston vµ xi lanh kh«ng ®Òu . §Ó n©ng cao lu lîng
cña b¬m ngêi ta l¾p nhiÒu d·y piston trªn chiÒu réng cña roto nh kiÓu b¬m HTM714 cña Liªn X« cã 4 d·y , mçi d·y cã 13 piston ®Æt theo híng kÝnh cña roto.
Còng nh ë b¬m c¸nh g¹t, b¬m piston híng kÝnh còng ®îc chÕ t¹o víi kiÓu t¸c
dông kÐp , hay nhiÒu lÇn t¸c dông nh ë h×nh (I-11)
PhÇn lín c¸c chi tiÕt cña b¬m ®Òu ®îc thèng nhÊt ho¸ , do ®ã b¬m piston híng
kÝnh kÐp (h×nh a) chØ kh¸c víi b¬m piston híng kÝnh ®¬n ë kÕt cÊu cña vßng trît (1)
vµ trôc dÉn dÇu (2).Vßng trît lµ h×nh elÝp. Do ®ã mét vßng quay cña roto b¬m thùc
hiÖn hai lÇn hót vµ hai lÇn nÐn.
NÕu thay ®æi kÕt cÊu vßng trît vµ trôc dÉn dÇu th× ta cã thÓ cã b¬m piston híng
kÝnh cã nhiÒu lÇn hót vµ nÐn.Nh ë s¬ ®å h×nh (b) lµ s¬ ®å cña b¬m cã 4 lÇn hót vµ 4
lÇn nÐn khi roto quay mét vßng. Nguyªn lÝ nµy thêng dïng ®Ó chÕ t¹o nh÷ng ®éng
c¬ dÇu cã m« men xo¾n lín vµ vËn tèc bÐ (n<400 v/p).
Lu lîng b¬m ®îc tÝnh to¸n b»ng viÖc x¸c ®Þnh thÓ tÝch cña xilanh. NÕu ta ®Æt d
lµ ®êng kÝnh cña xilanh (cm), h lµ ®é dµi cña hµnh tr×nh piston (cm) th× thÓ tÝch cña
mét xi lanh khi quay mét vßng lµ:
2
q= d h
4
V× hµnh tr×nh cña piston h=2e nªn nÕu b¬m cã z piston vµ lµm viÖc víi sè vßng
quay lµ n(v/p)th× lu lîng cña b¬m sÏ lµ:
Q = q. z. n.103 = 10
2
3
d
2
e z n [l/p]
Hµnh tr×nh cña b¬m piston thêng lµ h=(1.3-1,4)d vµ sè vßng quay n max=1500
(v/p).
3) B¬m piston híng trôc:
Lµ lo¹i b¬m cã piston ®Æt song song víi trôc cña roto. Ngoµi nh÷ng u ®iÓm cña
b¬m piston híng kÝnh , b¬m piston híng trôc cã u ®iÓm n÷a lµ kÝch thíc cña nã nhá
gän h¬n khi cïng mét cì víi b¬m híng kÝnh . V× piston ®Æt däc theo trôc nªn roto
cã kÝch thíc bÐ , m« men qu¸n tÝnh nhá nªn rÊt thÝch hîp víi ®éng c¬ dÇu . Ngoµ ra
so víi tÊt c¶ c¸c lo¹ b¬m kh¸c b¬m piston híng trôc cã hiÖu suÊt tèt nhÊt vµ hiÖu
suÊt hÇu nh kh«ng phô thuéc vµo t¶i träng vµ sè vßng quay.
Nguyªn t¾c chung vÒ c¸ch lµm viÖc cña B¬m piston híng trôc cã thÎ tr×nh bµy
nh ë h×nh (I-12).
B¬m gåm cã c¸c piston (1) ®Æt song song víi trôc cña rotor (2) vµ lu«n t× s¸t vµ
®Üa nghiªng (3) nhê lß xo (4). Trôc (5) truyÒn chuyÓn ®éng vßng cho rotor nªn buéc
piston (1) di ®éng th¼ng ,thùc hiÑn qu¸ tr×nh hót vµ nÐn.C¸c xilanh cña piston (1)
®Òu cã lç th«ng víi c¸c r·nh cña ®Üa dÇu (6) , trong qu¸ tr×nh quay, nh÷ng piston
nµo ë vµo vïng r·nh A thùc hiÖn qu¸ tr×nh hót vµ ë r·nh B lµ nÐn.
Lu lîng cña b¬m:
TÝnh to¸n lu lîng b¬m híng trôc t¬ng tù nh b¬m híng kÝnh nhng ë lo¹i b¬m nµy
hµnh tr×nh cña piston phô thuéc vµo gãc nghiªng lµ gãc nghiªng t¬ng ®èi gi÷a trôc
piston vµ trôc quay cña bÒ mÆt lµm piston chuûªn ®éng.
Hµnh tr×nh cña piston cã thÓ x¸c ®Þnh theo s¬ ®å tæng qu¸t nh ë h×nh (I-13).
NÕu c¸c ký hiÖu lÊy gièng nh ë b¬m piston híng kÝnh vµ ®êng kÝnh chia cña
xilanh trªn roto lµ D(cm) th× lu lîng cña b¬m sÏ lµ:
Lo¹i
2
3
d
10 2
q=10
h zn
z n D tg (l / p)
b¬m nµy th4
4 d
êng ®îc chÕ t¹o víi lu lîng Q=30-640(l/p) vµ ¸p suÊt p=60bar, nhng ë kiÓu b¬m cña
-3
h·ng Vickers cã ¸p suÊt ®Õn 175 bar, sè vßng quay thêng dïng lµ 1450 (v/p) hay 950
(v/p). Nhng ë nh÷ng b¬m cã roto kh«ng lín sè vßng quay cã thÓ dïng tõ 20002500(v/p) .
B-®éng c¬ dÇu
Lµ c¬ cÊu biÕn ®æi n¨ng lîng dïng ®Ó biÕn ¸p n¨ng cña dÇu thµnh c¬ n¨ng.VÒ
nguyªn t¾c kÕt cÊu cña ®éng c¬ dÇu gièng víi b¬m dÇu do ®ã tÊt c¶ c¸c lo¹i b¬m
dÇu ®Òu cã thÓ lµm ®éng c¬ dÇu vµ ngîc l¹i. Th«ng thêng ®éng c¬ dÇu thêng ®îc
l¾p cïng víi b¬m dÇu thµnh mét khèi truyÒn ®éng, c¬ cÊu Êy thêng ®îc gäi lµ hép
truyÒn ®éng dÇu Ðp. Trong hép truyÒn ®éng dÇu Ðp, b¬m dÇu vµ ®éng c¬ dÇu thêng
cã kÕt cÊu gièng nhau, nÕu cã kh¸c th× chØ kh¸c nhau vÒ kÝch thíc .
Qu¸ tr×nh biÕn ®æi n¨ng lîng cña ®éng c¬ dÇu ®îc thùc hiÖn theo tr×nh tù sau:
-DÇu cã ¸p suÊt cao ®îc ®a vµo buång c«ng t¸c cña ®éng c¬ díi t¸c dông cña ¸p suÊt
, mét chi tiÕt t¹o nªn buång c«ng t¸c cña ®éng c¬ di ®éng.ChuyÓn ®éng ®Êy ®îc
truyÒn lªn trôc cña ®éng c¬ .
-Do trôc ®éng c¬ quay, buång c«ng t¸c cña ®éng c¬ dÞch chuyÓn tõ buång nÐn sang
buång cöa ra .
-ThÓ tÝch buång c«ng t¸c ë cöa ra gi¶m dÇn vµ ®Èy dÇu ra ngoµi .Sè vßng quay cña
trôc ®éng c¬ phô thuéc vµo ®é lín vµ sè lîng c¸c buång c«ng t¸c còng nh lu lîng
cho vµo ®éng c¬ dÉn.
-Do víi ®oäng c¬ ®iÖn , ®éng c¬ dÇu cã kÝch thíc, träng lîng vµ m« men qu¸n tÝnh
nhá h¬n rÊt nhiÒu . Ngoµi ra nã cßn cã thÓ thùc hiÖn truyÒn ®éng v« cÊp mét c¸ch
dÔ dµng. Do ®ã ®éng c¬ dÇu ngµy cµng ®îc sö dông réng r·i trong truyÒn ®éng m¸y
c¾t kim lo¹i, trog viÖc ®iÒu khiÓn tù ®éng vµ ®iÒu khiÓn tõ xa .
Tuú thuéc vµo kÕt cÊu ®éng c¬ dÇu ,cã thÓ lµ ®éng c¬ b¸nh r¨ng,c¸nh g¹t hay
piston.V× kÕt cÊu cña ®éng c¬ dÇu t¬ng tù nh b¬m dÇu nªn ta chØ xÐt ®Õn mét sè dÆc
®iÓm chñ yÕu cña vµi lo¹i ®éng c¬ dÇu .
I- §éng c¬ dÇu b¸nh r¨ng.
Tuy kÕt cÊu cña ®éng c¬ dÇu b¸nh r¨ng ®¬n gi¶n, nhng nã rÊt Ýt ®¬c dïng
trong m¸y c¾t ®Ó thùc hiÖn chuyÓn ®éng trßn, v× hiÖu suÊt cña nã thÊp. Ngoµi ra ma
s¸t ë trôc vµ mÆt ®Çu kh¸ lín ,lµm cho dÇu chãng nãng khi quay nhanh. §éng c¬
dÇu b¸nh r¨ng chñ yÕu chØ ®îc dïng ®Ó thùc hiÖn c¸c chuyÓn ®éng ®iÒu khiÓn nh ë
c¸c b¨ng truúªn, c¸c ®å g¸ cÊp ph«i hoÆc dïng ®Ó quay trôc vÝt thùc hiÖn lîng ch¹y
dao trªn m¸y tæ hîp khoan.
II- §éng c¬ dÇu c¸nh g¹t.
§éng c¬ dÇu c¸nh g¹t lµ mét trong nh÷ng lo¹i ®îc dïng réng r·i ,nhÊt lµ ë c¸c
níc ph¬ng t©y. Nã ®îc dïng ®Ó thùc hiÖn chuyÓn ®éng chÝnh còng nh chuyÓn ®éng
phô trªn m¸y c¾t kim lo¹i. §éng c¬ dÇu c¸nh g¹t cã 2 lo¹i chÝnh :
*§éng c¬ dÇu c¸nh g¹t ®¬n.
*§éng c¬ dÇu c¸nh g¹t kÐp .
Mét b¬m c¸nh g¹t cã thÓ biÕn thµnh ®éng c¬ dÇu lµm viÖc æn ®Þnh nÕu nh c¸c
c¸nh g¹t ®îc thùc hiÖn chuyÓn ®éng cìng bøc ®Ó tú s¸t vµo biªn d¹ng cña stator. Do
®ã b¬m c¸nh g¹t ®¬n cã thÓ lµm ®éng c¬ dÇu víi kiÓu cã r·nh dÉn híng c¸nh g¹t ë 2
bªn .Cßn b¬m c¸nh g¹t kÐp th× cÇn ph¶i dïng thªm c¬ cÊu lß xo ®Ó lu«n ®Èy c¸nh
g¹t tú vµo stator.
Nguyªn lÝ lµm viÖc cña 2 kiÓu ®éng c¬ c¸nh g¹t nh h×nh vÏ (I-14).
H×nh vÏ (I-14a) lµ s¬ ®å kÕt cÊu ®éng c¬ dÇu c¸nh g¹t ®¬n cã sè c¸nh g¹t lÎ.DÇu
cã ¸p suÊt P ®îc dÉn vµo buång nÐn A, t¸c dông lªn c¸nh g¹t n»m 2 bªn thµnh ng¨n
c¸ch buång nÐn A vµ buång ra B.
- Xem thêm -