Nguyên lý hoạt động của bơm cánh quạt

Tạo vào 05.17

f. Mòn của lưỡi dao và bề mặt bên trong stato và các biện pháp đối phó Do độ gradient lớn của sự biến đổi đường kính vector trên bề mặt bên trong của stato của bơm cánh quạt hai chiều, lưỡi dao trong phần hút dầu cần có gia tốc hướng tâm lớn hơn để đảm bảo rằng đầu ngoài của nó không bị trống. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của ma sát chuyển động, lực ly tâm của chính lưỡi dao thường không thể đáp ứng yêu cầu, vì vậy loại bơm này thường làm cho đáy của rãnh lưỡi dao kết nối với bơm thông qua rãnh vòng trên tấm van. Nó được kết nối với buồng áp suất dầu của bơm. Như được thể hiện trong Hình 3-6, rãnh vòng a được kết nối với khu vực áp suất dầu thông qua rãnh (đường chấm chấm) ở mặt sau của tấm van. Vị trí của rãnh vòng tương ứng với đáy của rãnh lưỡi dao của roto, để đưa dầu áp suất cao vào đáy của tất cả các rãnh lưỡi dao. Với sự trợ giúp của áp lực thủy lực, các lưỡi dao nằm trong khu vực hút dầu có thể nhanh chóng mở rộng.

Đối với bơm có áp suất làm việc cao hơn, lực thủy lực ở trên và dưới của cánh quạt trong khu vực áp suất có thể được cân bằng cơ bản. Tuy nhiên, áp suất thủy lực ở đáy khe cánh quạt trong phần hấp thụ dầu cao hơn đáng kể so với lực cần thiết để mở rộng cánh quạt, dẫn đến ứng suất tiếp xúc quá mức giữa cánh quạt và bề mặt bên trong của stato trong phần này, điều này làm tăng trở kháng ma sát, giảm hiệu suất cơ học và làm tăng sự mài mòn của bề mặt tiếp xúc (đặc biệt gần cuối phần hấp thụ dầu). Trong những trường hợp nghiêm trọng, cánh quạt sẽ bị hư hại do lực cản tiếp tuyến quá lớn ở cuối. Sự mở rộng của đĩa đã bị gãy. Do đó, đối với bơm cánh quạt hai chiều áp suất cao, cần phải bù đắp cho lực đẩy bên ngoài tác động lên đáy cánh quạt (thông thường, không cần thiết đối với bơm áp suất trung bình và thấp).

Khi lưỡi dao ở khu vực hấp thụ dầu, lực đẩy bên ngoài F của dầu áp suất ở đáy lưỡi dao là 0.

F=pA                            (3-1)

Nơi P -- áp suất dầu tại gốc lưỡi;

A -- khu vực nén hiệu quả của gốc lưỡi.

Có hai loại nguyên tắc bồi thường cho lực đẩy bên ngoài tác động lên đáy của lưỡi dao: một là cố gắng giảm áp suất P ở đáy rãnh lưỡi dao trong khu vực hấp thụ dầu xuống một giá trị hợp lý; cái còn lại là sử dụng cấu trúc lưỡi dao đặc biệt để giảm diện tích áp suất hiệu quả a ở đáy lưỡi dao. Lực lò xo bên trong cũng có thể được sử dụng để thay thế áp suất thủy lực để kéo dài lưỡi dao. Các biện pháp cụ thể như sau.

i. Hình h cho thấy một bơm cánh với van giảm áp có giá trị đặt và một tấm cổng nổi. Van giảm áp 6 gắn vào bơm giảm áp suất trong buồng áp suất của bơm và sau đó dẫn nó đến đáy của rãnh cánh trong khu vực hút dầu, nhằm giảm lực của cánh 2 lên stato 1. Phương pháp này có thể đạt được giá trị đẩy tối ưu. Nhưng van giảm áp không chỉ phức tạp và đắt tiền, mà còn tiêu tốn một phần lưu lượng đầu ra, dẫn đến giảm hiệu suất thể tích của bơm; và rãnh giảm áp đơn giản khó có thể đáp ứng đầy đủ yêu cầu phân phối áp suất, vì vậy hiện tại nó đã ít được sử dụng.

II. Cấu trúc lưỡi đặc biệt được áp dụng. Các cấu trúc lưỡi đặc biệt thường được sử dụng là cấu trúc lưỡi đôi, cấu trúc lưỡi kép, cấu trúc lưỡi bậc thang, v.v.

Hình I cho thấy một cấu trúc lưỡi kép. Hai lưỡi 2 được làm thành các mặt phẳng nghiêng fillet ở phía trên và chồng lên nhau theo hướng ngược lại. Buồng tam giác 4 được hình thành bởi đỉnh của hai lưỡi nhỏ và đường trượt được kết nối với đáy rãnh lưỡi 6 thông qua rãnh 5 trên bề mặt chồng chéo. Áp suất trong buồng xả dầu kết nối với đáy rãnh lưỡi được đưa vào buồng này, do đó hình thành một áp suất tĩnh không hoàn chỉnh giữa đỉnh lưỡi và ổ trượt. Ưu điểm của phương pháp này là nó có hiệu ứng bù tỉ lệ với áp suất làm việc, và sự rò rỉ được giảm thêm do sự hình thành hai đường niêm phong trên bề mặt trượt ở đỉnh lưỡi. Nhược điểm là khó đảm bảo độ bền của lưỡi; lực sinh ra bởi dầu áp suất cao giữa các bề mặt chồng lưỡi sẽ lớn hơn lực ép của dầu giữa lưỡi và rãnh rotor, và lực mở sinh ra bởi sự chênh lệch sẽ làm trầm trọng thêm sự mài mòn của lưỡi và rãnh rotor. Cấu trúc này phù hợp hơn cho bơm cánh quạt kích thước lớn.

Cấu trúc của các cánh quạt được hiển thị trong Hình J. Trong rãnh của các cánh rotor, có các cánh 7 và cánh 3 được tách biệt ở giữa. Các cánh có thể trượt tự do. Lỗ cân bằng áp suất 6 trên rotor 1 cân bằng áp suất thủy lực ở đầu và đáy của cánh mẹ. Áp suất dầu của bơm đi qua tấm cổng và rãnh rotor đến buồng áp suất giữa 5 giữa các cánh con và cánh mẹ. Nếu không tính đến lực ly tâm và lực quán tính, lực đẩy của cánh tác động lên stato là

F=(p2–p1)bt                         (3-2)

Cấu trúc của lưỡi dao bậc thang được hiển thị trong Hình K. lưỡi dao được chia thành hình dạng bậc thang theo hướng độ dày. Rãnh lưỡi dao trên rotor cũng được làm thành hình dạng tương ứng. Khoang dầu ở giữa chúng được kết nối với dầu áp suất thông qua rãnh trên tấm van. Đường dẫn dầu cân bằng áp suất trên rotor dẫn dầu áp suất ở đỉnh lưỡi dao xuống đáy lưỡi dao. Tương tự như cấu trúc của lưỡi dao mẹ và con, giảm áp suất được thiết lập trước khi dầu áp suất được đưa vào khoang dầu giữa để giữ đủ áp suất trong khoang khi lưỡi dao rút vào trong nhằm đảm bảo rằng lưỡi dao gần với bề mặt bên trong của stato. Hình dạng của rãnh lưỡi dao với cấu trúc này là phức tạp, và khả năng gia công của nó kém.

III. áp lực lò xo như được hiển thị trong Hình L, một số lò xo nén (lò xo hình trụ hoặc lò xo chim én) được đặt trước ở đáy rãnh rotor để giúp lưỡi dao mở ra ngoài. Khi đáy rãnh được kết nối với cửa sổ phân phối dòng đồng pha, lực nén của đầu lưỡi trên đường trượt chỉ phụ thuộc vào tốc độ bơm và đường kính vector của vị trí tiếp xúc, và không liên quan đến áp suất làm việc. Ưu điểm của cấu trúc này là chuyển động của lưỡi dao sẽ không ảnh hưởng đến sự dịch chuyển tức thời của bơm. Nhược điểm là cần phải khoan lỗ ở đáy rãnh rotor, điều này có ảnh hưởng xấu đến độ bền, và thường khó đáp ứng yêu cầu về độ bền mỏi của lò xo.

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

Phone

WeChat