Các thông số chính và các vấn đề thường gặp của bơm thủy lực

创建于03.26

Các thông số chính và các vấn đề thường gặp của bơm thủy lực

1.6.4 Hiệu suất tạo bọt và hút của bơm thủy lực

Như chúng ta đã biết, áp suất cao và tốc độ cao là một cách quan trọng để giảm kích thước và trọng lượng của bơm thủy lực. Tuy nhiên, một trong những trở ngại của tốc độ cao là hiện tượng xâm thực. Khả năng chống xâm thực của các loại bơm khác nhau được đánh giá bằng hiệu suất hút.

(1) Hiện tượng xâm thực là một vấn đề thường gặp. Một lượng nhỏ không khí hòa tan trong chất lỏng thủy lực. Khi hệ thống thủy lực hoạt động, trong dòng chất lỏng, khi áp suất (áp suất tuyệt đối) thấp hơn áp suất tách khí của dầu ở nhiệt độ tương ứng, khí sẽ kết tủa và tạo thành bọt khí, được gọi là hiện tượng xâm thực. Những bọt khí này được dòng chất lỏng đưa đến vùng áp suất cao. Dưới tác động của áp suất cao, các bọt khí vỡ ra nhanh chóng, thể tích giảm mạnh và ngưng tụ. Dầu áp suất cao xung quanh lấp đầy thể tích với tốc độ cao, tạo thành một cú sốc thủy lực (còn gọi là búa nước). Áp suất tác động có thể đạt tới vài trăm MPa, do đó gây ra rung động. Khi áp suất tác động lớn hơn giới hạn đàn hồi của vật liệu tiếp xúc với dòng chất lỏng, bề mặt kim loại sẽ xảy ra hư hỏng cơ học. Khí axit có thể tách ra khỏi dòng chất lỏng, có thể gây ra quá trình oxy hóa và thậm chí là tác động điện hóa, do đó đẩy nhanh quá trình ăn mòn bề mặt kim loại. Có những hang động nhỏ trên bề mặt của khu vực bị hư hỏng và hư hỏng sâu tới vài milimét. Sau khi xảy ra hiện tượng sủi bọt, chất lỏng sẽ trở nên đục và kèm theo tiếng ồn, thậm chí có thể vỡ ra trong trường hợp nghiêm trọng.

Trong hệ thống thủy lực, áp suất thấp hơn áp suất tách khí có thể xảy ra hiện tượng xâm thực. Ví dụ, tất cả các loại van tiết lưu thủy lực, ống có đường kính nhỏ, v.v. đều có thể tạo ra hiện tượng xâm thực, nhưng đáng chú ý nhất là bơm thủy lực, đây là trái tim của hệ thống thủy lực.

Hiện tượng sủi bọt trong bơm thủy lực xảy ra trong quá trình hút dầu, vì áp suất tuyệt đối trong cổng hút dầu và khoang hút dầu của bơm thường thấp hơn 1 áp suất khí quyển (0,1MPa). Khi áp suất tổng trong khoang hút của bơm thủy lực khắc phục được tất cả các loại tổn thất sức cản như bộ lọc và đường ống, và làm cho dòng chất lỏng tăng tốc để theo kịp chuyển động của bộ ép trong bơm, áp suất còn lại dễ dàng thấp hơn áp suất tách khí, dẫn đến hiện tượng sủi bọt. Các bong bóng sau đó ngưng tụ trong quá trình thoát dầu ở vùng áp suất cao, dẫn đến hiện tượng sủi bọt.

Hiện tượng sủi bọt không chỉ làm giảm tuổi thọ của bơm thủy lực và làm giảm hiệu suất của bơm mà còn ảnh hưởng xấu đến toàn bộ hệ thống thủy lực và các bộ phận khác. Do đó, cần tránh càng nhiều càng tốt.

(2) Các biện pháp cải thiện hiệu suất chống xâm thực và hiệu suất hút của bơm thủy lực trong quá trình sản xuất và sửa chữa bơm thủy lực, các biện pháp cải thiện hiệu suất chống xâm thực của bơm thủy lực như sau: tăng chiều dài cung hút hoặc thay đổi hướng vào của dầu để giảm tổn thất lực cản hút dầu hoặc tạo lực ly tâm giúp hấp thụ dầu; sử dụng vật liệu có tính chất cơ học và hóa học tương đối ổn định (như đồng và thép không gỉ), cải thiện độ nhám bề mặt của các bộ phận. Có thể cải thiện chất lượng công việc và tăng độ cứng của một số vật liệu (như thép cacbon và thép không gỉ).

Trong quá trình sử dụng và vận hành bơm thủy lực, để tránh hiện tượng xâm thực của bơm thủy lực, nên lựa chọn bơm thủy lực có khả năng tự mồi mạnh càng nhiều càng tốt, đồng thời cố gắng làm cho áp suất hút tối thiểu (áp suất hút giới hạn) của khoang hút dầu lớn hơn áp suất tách khí của chất lỏng (áp suất tách khí liên quan đến loại, nhiệt độ và độ hòa tan trong không khí của chất lỏng). Kết quả đo được cho thấy nhiệt độ dầu càng cao và độ hòa tan trong không khí càng nhiều thì độ hòa tan trong không khí càng cao. Áp suất hút tối thiểu và khả năng tự hút là hai chỉ số hiệu suất hút của bơm thủy lực, được định nghĩa như sau.

① Áp suất hút tối thiểu là để đảm bảo bơm thủy lực có thể hấp thụ dầu bình thường ở tốc độ cao nhất. Áp suất tối thiểu cho phép trong quá trình hút được gọi là áp suất hút tối thiểu của bơm thủy lực.

② Khả năng tự mồi của bơm thủy lực có thể tự hấp thụ dầu với sự trợ giúp của áp suất khí quyển. Áp suất hút thấp nhất (áp suất tuyệt đối) của bơm tự mồi phải nhỏ hơn áp suất khí quyển. Khả năng tự mồi thường được biểu thị bằng độ chân không (chênh lệch giữa áp suất khí quyển và áp suất tuyệt đối). Độ chân không càng cao thì khả năng tự mồi của bơm thủy lực càng mạnh.

Để đảm bảo bơm thủy lực hoạt động bình thường, độ chân không của cổng hút dầu của bơm thủy lực không được quá lớn, nghĩa là áp suất tuyệt đối P2 của cổng hút dầu của bơm không được quá thấp, nếu không khi áp suất tuyệt đối thấp hơn áp suất tách khí PG của dầu, không khí hòa tan trong dầu sẽ tách ra và kết tủa tạo thành hiện tượng xâm thực, dẫn đến hiện tượng xâm thực. Do đó, cần phải hạn chế độ chân không của cổng hút của bơm thủy lực hoặc tăng áp suất của cổng hút. Do đó, có thể dễ dàng thấy rằng các biện pháp hạn chế độ chân không của cổng hút dầu hoặc tăng áp suất của cổng hút dầu của bơm thủy lực không chỉ phải tăng đường kính của ống hút dầu, rút ngắn chiều dài của ống hút dầu và giảm sức cản cục bộ để giảm (ρ v2g2) / 2 và △ P, mà còn phải hạn chế chiều cao hút dầu HS của bơm thủy lực. Chiều cao hút dầu của các loại bơm thủy lực khác nhau là khác nhau, thường lấy HS ≤ 0,5m. Nếu lắp bơm thủy lực bên dưới mức chất lỏng của thùng dầu để tạo dòng chảy ngược (khi HS âm), thì việc giảm độ chân không của cổng hút dầu của bơm thủy lực sẽ có lợi hơn.

Có thể kết luận từ ví dụ trên rằng trong điều kiện tốc độ nhất định của bơm thủy lực, để tránh hiện tượng xâm thực, áp suất tổng thể tại cửa hút của bơm thủy lực phải được tăng lên càng nhiều càng tốt. Các biện pháp cụ thể có thể được thực hiện từ các khía cạnh sau.

① Tăng đường kính ống hút của máy bơm để giảm tốc độ dòng chất lỏng.

② Cố gắng rút ngắn chiều cao giữa bơm thủy lực và mức chất lỏng của bình dầu.

③ Đầu ống hút dầu sử dụng bộ lọc công suất lớn, bơm thủy lực được ngâm trong dầu của thùng dầu (Hình n) để giảm tổn thất lực cản.

④ Bơm lưu lượng cao sử dụng thùng dầu nâng cao, tức là thùng dầu được lắp phía trên bơm thủy lực (Hình o), tạo thành dòng chảy ngược.

⑤ Bơm phụ được thiết lập để cung cấp dầu với một áp suất nhất định đến cổng hút của bơm thủy lực chính. Ví dụ, trong hệ thống thủy lực được thể hiện trong Hình P, bơm phụ 1 cung cấp dầu áp suất đến cổng hút của bơm thủy lực chính 2 và 3 (cả hai đều được dẫn động bởi cùng một động cơ thủy lực 4), và áp suất hút được thiết lập bởi van xả 5. Áp suất xả tối đa của bơm 2 và bơm 3 được thiết lập bởi van xả 6 và 7 tương ứng.

⑥ Sử dụng bình dầu chịu áp suất, tức là bình dầu đóng lại và đưa không khí áp suất thấp vào bình dầu. Như thể hiện trong Hình Q, thành phần và nguyên lý của bình dầu chịu áp suất: bơm thủy lực 2 hút dầu từ bình dầu đóng hoàn toàn 9 và bình dầu được nạp không khí đã lọc và khô. Áp suất nạp (cao hơn một chút so với áp suất khí quyển) được thiết lập bởi van giảm áp 5, thường là 0,05 ~ 0,07MPa. Để ngăn ngừa áp suất không phù hợp, van an toàn áp suất không khí 4, đồng hồ đo áp suất tiếp xúc điện 3 và báo động được thiết lập. Vì áp suất của bình nhiên liệu tăng làm tăng hàm lượng không khí trong dầu nên bình nhiên liệu chịu áp suất chỉ được sử dụng cho những trường hợp đặc biệt (như hệ thống thủy lực của máy bay phản lực chở khách, v.v.).

⑦ Đối với máy bơm sử dụng trong điều kiện nhiệt độ thấp, cần áp dụng biện pháp gia nhiệt dầu trong thùng dầu để tránh hiện tượng rỗ dầu do nhiệt độ dầu thấp và độ nhớt cao.

Cần lưu ý rằng hiệu suất hút của bơm thủy lực chỉ liên quan đến cấu trúc của chính bơm. Đường vào của bơm bánh răng và bơm trục vít tương đối trơn tru, do đó hiệu suất hút tốt hơn. Hiệu suất hút của bơm cánh gạt và bơm pít tông kém do sức cản của cơ cấu phân phối van đầu vào. Sức cản dòng chảy của van đầu vào là lớn nhất và hiệu suất hút là kém nhất.

Để lại thông tin của bạn và
chúng tôi sẽ liên hệ với bạn.

Phone

WeChat