Máy bơm bánh răng ăn khớp ngoài là một loại máy bơm chuyển vị tích cực quay từ cuối thế kỷ XVI. Chúng thường được dẫn động bằng bánh xe nước vì chúng có thể sử dụng chuyển động quay đơn giản của bánh răng để truyền chất lỏng. Bơm bánh răng ngoài đã trở thành loại bơm chuyển tích cực quay đơn giản và phổ biến nhất. Thông thường, máy bơm bánh răng ăn khớp ngoài có hai bánh răng trên trục riêng biệt với một trục được kết nối với động cơ. Các loại ổ, kích thước và vật liệu xây dựng rất khác nhau tùy theo ngành và ứng dụng. 

Cách thức hoạt động của máy bơm bánh răng ăn khớp ngoài

Chu kỳ của một máy bơm bánh răng có thể được chia thành ba hành động riêng biệt:

• Việc tháo bánh răng mở rộng thể tích ở đầu vào của máy bơm. Thể tích được mở rộng tạo ra chân không, cho phép áp suất bên ngoài đẩy chất lỏng vào máy bơm.
• Khi bánh răng quay, chất lỏng bị giữ lại giữa các răng bánh răng và thành khoang của vỏ. Điều này chuyển chất lỏng từ phía đầu vào của máy bơm sang phía đầu ra. Khe hở chặt chẽ và tốc độ quay giảm thiểu chất lỏng từ bên trong rò rỉ ngược trở lại.
• Chất lỏng bổ sung được phân phối đến phía đầu ra, cùng với thể tích giảm được tạo ra khi khóa liên động bánh răng xả chất lỏng ra khỏi cửa ra.

Các loại bánh răng của bơm bánh răng ăn khớp ngoài

Thiết kế bơm bánh răng ăn khớp ngoài sử dụng một trong ba loại bánh răng:

Spur: Bánh răng spur là hình học đơn giản nhất. Chúng có thể được làm từ nhiều phương pháp sản xuất bao gồm cả ép phun. Hình học bánh răng Spur cũng có lợi cho mài hoặc dây EDM, làm cho vật liệu cứng trở thành một lựa chọn. Tuy nhiên, toàn bộ chiều dài của bánh răng thúc tham gia đồng thời, dẫn đến hoạt động lớn hơn, nhạy cảm hơn với xâm thực và giảm tuổi thọ.

Xoắn ốc: Bánh răng xoắn là bánh răng thúc nhưng có trục xoắn dọc theo bánh răng. Điều này làm giảm tiếng ồn và độ rung do các răng gắn kết và rời ra dần dần trong suốt quá trình quay, dẫn đến tuổi thọ cao hơn. Tuy nhiên, hình dạng xoắn tạo ra một lực dọc trục có thể gây mòn giữa các bánh răng và vỏ. Điều này phải được giải quyết thông qua thiết kế và lựa chọn vật liệu cẩn thận. Bánh răng xoắn hơi khó sản xuất hơn bánh răng thúc; Chúng vẫn có thể được đúc, mặc dù độ chính xác giảm.

Xương cá: Bánh răng xương cá mang lại những lợi ích của bánh răng xoắn mà không có lực dọc trục. Đường xoắn được phản chiếu xung quanh mặt phẳng tâm của bánh răng, tạo ra mô hình "xương cá" hình chữ v. Mặc dù điều này vượt trội hơn về mặt chức năng so với các loại bánh răng khác, nhưng việc sản xuất khó hơn đáng kể và do đó là lựa chọn đắt tiền nhất.

Ưu điểm / Nhược điểm của bơm bánh răng ăn khớp ngoài

Các tính năng chính và lợi ích của bơm bánh răng ngoài là gì?

Bơm bánh răng nhỏ gọn và đơn giản với một số bộ phận chuyển động hạn chế. Máy bơm bánh răng nhỏ ăn khớp ngoài thường hoạt động ở tốc độ lên đến 4000 vòng / phút, cho phép tốc độ dòng chảy cao trong các bao nhỏ gọn. Chúng hoàn toàn có thể đảo ngược, tạo điều kiện thuận lợi cho các quy trình thủy lực phức tạp. Không giống như máy bơm ly tâm, máy bơm bánh răng tự mồi và có thể nâng khô các độ cao đáng kể.

Vì đầu ra tỷ lệ thuận với tốc độ và là dòng chảy êm, không có xung, bơm bánh răng ăn khớp ngoài thường được sử dụng cho các hoạt động phản hồi điều khiển đơn giản đo sáng, pha trộn và điều khiển đơn giản. Chúng có thể xử lý cả chất lỏng có độ nhớt cao và thấp, nhưng việc tham khảo ý kiến​​của các kỹ sư máy bơm là rất quan trọng để đảm bảo rằng máy bơm đang hoạt động ở điều kiện tối ưu. Máy bơm bánh răng là một trong những máy bơm dịch chuyển tích cực yên tĩnh nhất và lý tưởng cho các ứng dụng mà âm thanh là mối quan tâm.

Một danh mục phụ quan trọng của máy bơm bánh răng là máy bơm bánh răng kết hợp từ tính. Những máy bơm này không có phốt động, dẫn đến tuổi thọ cao mà không có nguy cơ rò rỉ bên ngoài.

Những hạn chế của bơm bánh răng ăn khớp ngoài là gì?

Các bánh răng và vòng bi của chúng được bôi trơn bằng chất lỏng bơm và không được để bị khô trong thời gian dài. Chất lỏng bơm bị mài mòn sẽ nhanh chóng làm mòn cả hai sườn bánh răng và ổ trục bên trong vì chất lỏng bơm cũng chính là chất lỏng bôi trơn.

Dung sai gần nhau giữa bánh răng và vỏ, lưới bánh răng chặt chẽ và khối lượng răng hạn chế làm cho việc bơm chất lỏng có khối lượng lớn, chất rắn lơ lửng trở nên khó khăn. Nếu dự đoán có chất rắn lơ lửng, một bộ lọc có thể được lắp đặt ở phía đầu vào. Tuy nhiên, việc tạo chân không quá cao ở đầu vào có thể dẫn đến hiện tượng xâm thực.

Một máy bơm bánh răng không nên được vận hành quá xa phạm vi tốc độ khuyến nghị của nó. Vòng bi báo thủy động lực học trong máy bơm bánh răng được tối ưu hóa cho các phạm vi tốc độ cụ thể. Điều đáng ngạc nhiên là chạy máy bơm quá chậm có thể dẫn đến hiện tượng mòn nhanh.

Đối với các ứng dụng nhiệt độ cao, điều quan trọng là đảm bảo rằng phạm vi nhiệt độ hoạt động tương thích với thông số kỹ thuật của máy bơm. Sự giãn nở nhiệt của vỏ và bánh răng có thể thay đổi khe hở bên trong máy bơm, làm thay đổi hiệu suất và có khả năng tăng tốc độ mài mòn.

Được cung cấp đủ công suất, máy bơm bánh răng sẽ tiếp tục bơm chống lại áp suất ngược nếu bị tắc nghẽn ở hạ lưu. Điều này có thể dẫn đến quá áp và dẫn đến vỡ hệ thống. Sự rò rỉ bên trong của một máy bơm bánh răng giới hạn áp suất tối đa của nó. Hơn nữa, van giảm áp (đường vòng) có thể được tích hợp vào máy bơm để ngắn mạch đầu ra với đầu vào ở áp suất quy định.

Tốc độ cao, khe hở kín và lưới bánh răng của máy bơm bánh răng ăn khớp ngoài khiến chúng không phù hợp với các chất lỏng nhạy cảm với lực cắt như sơn và xà phòng.

Tại sao tất cả các máy bơm bánh răng không được tạo ra như nhau

Tuổi thọ của bơm bánh răng

• Tuổi thọ của máy bơm là sự kết hợp của các chi tiết thiết kế, độ chính xác sản xuất và sự hợp tác giữa kỹ sư với kỹ sư:
• Kích thước và cách sắp xếp vòng bi là rất quan trọng để có tỷ lệ mài mòn thấp.
• Đường dẫn bôi trơn thích hợp là điều tinh tế nhưng rất quan trọng để giữ cho vòng bi được bôi trơn, làm mát và có đủ chất lỏng để phát triển một lớp thủy động lực học thích hợp.
• Duy trì khe hở vòng bi nhỏ, nhất quán làm giảm sự tiếp xúc nhưng đòi hỏi độ chính xác gia công cao, có thể lặp lại.
• Chất lượng biên dạng bánh răng kém, cho dù là từ quá trình đúc hoặc thực hành gia công kém, sẽ làm tăng tốc độ mài mòn.
• Ngay cả những máy bơm có thiết kế tốt nhất và chất lượng cao nhất cũng có thể hoạt động kém nếu sử dụng không đúng cách. Tiếp cận và tương tác với các kỹ sư máy bơm là rất quan trọng để có tuổi thọ cao.
• Lựa chọn vật liệu thích hợp

Tính nhất quán của bơm bánh răng

Đối với các ứng dụng OEM, độ lặp lại của máy bơm đến máy bơm là một đặc tính quan trọng nhưng thường bị bỏ qua của máy bơm. Một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng lặp lại trong máy bơm bánh răng bao gồm dung sai bánh răng, dung sai vỏ, dung sai ổ trục, sự liên kết lắp ráp và tính nhất quán của động cơ. Nếu không có các biện pháp kiểm soát thích hợp, sự thay đổi giữa máy bơm với máy bơm có thể vượt quá 20% ở áp suất cao. Đảm bảo nhà sản xuất máy bơm có hệ thống kiểm soát chất lượng mạnh mẽ, kiểm tra 100% máy bơm và danh tiếng đã được thiết lập là điều cần thiết.

Nếu bạn đang cần được tư vấn về bơm bánh răng giá rẻ, chất lượng. Hãy gọi ngay cho Nhất Tâm Phát, chúng tôi luôn sẵn sàng đón tiếp bạn và giúp bạn lựa chọn được bơm bánh răng phù hợp.