Chỉ cần sai một chữ số trong mã bơm bánh răng, bạn có thể nhận về một chiếc máy không khởi động được, một phớt trục bị hỏng, hoặc cả một container hàng tồn kho không lắp vừa bất kỳ đội máy nào của khách hàng. Bơm bánh răng ngoài trông có vẻ đơn giản, nhưng các chi tiết trên nhãn thông số mới quyết định bơm có phù hợp hay không. Nội dung dưới đây trình bày nguyên lý hoạt động của bơm, những ứng dụng phù hợp và những điều cần xác nhận trước khi gửi yêu cầu báo giá (RFQ).
Bơm bánh răng ngoài là loại bơm thủy lực có lưu lượng cố định, trong đó hai bánh răng ăn khớp với nhau đưa dầu từ cửa hút đến cửa xả. Loại bơm này phù hợp với các mạch phụ trợ, mạch lái, mạch điều khiển (pilot) và mạch lưu lượng không đổi trên máy di động và máy công nghiệp. Trước khi tìm nguồn cung, hãy xác nhận lưu lượng riêng, áp suất, chiều quay, mặt bích, trục và cổng kết nối dựa trên mã model đầy đủ.
Bơm bánh răng là gì và hoạt động như thế nào?
Bơm bánh răng sử dụng hai bánh răng ăn khớp để đẩy một thể tích dầu cố định cho mỗi vòng quay từ cửa hút đến cửa xả. Dầu di chuyển dọc theo mặt trong của vỏ bơm, không đi qua vùng ăn khớp của bánh răng. Do thể tích mỗi vòng quay không thay đổi, bơm bánh răng là thiết kế lưu lượng cố định nhỏ gọn, đơn giản trong chế tạo và bảo dưỡng.
Bơm bánh răng ngoài hoạt động như thế nào, từng bước một?
- Cửa hút: khi các răng tách khỏi vùng ăn khớp ở phía hút, khoảng trống giữa chúng mở rộng. Áp suất thấp được tạo ra sẽ hút dầu từ thùng chứa vào.
- Vận chuyển: dầu bị giữ lại trong các khoang giữa từng răng và thành vỏ bơm, sau đó được mang vòng quanh phía ngoài của cả hai bánh răng.
- Cửa xả: ở phía áp suất cao, các răng ăn khớp trở lại và đẩy dầu từ mỗi khoang ra cửa xả.
- Làm kín: sự tiếp xúc chặt tại điểm ăn khớp ngăn dầu chảy ngược về cửa hút. Khe hở nhỏ ở đỉnh răng và mặt bên bánh răng giúp hạn chế rò rỉ bên trong.
Phần lớn rò rỉ xảy ra qua các mặt bên của bánh răng, vì vậy đây là nơi thể hiện rõ chất lượng thiết kế. Các thiết kế chịu áp suất cao hơn sử dụng tấm bên hoặc bạc cân bằng áp suất. Đây là các khối đỡ được áp suất cửa xả ép vào mặt bên bánh răng, nên khe hở dọc trục thu hẹp lại khi tải tăng lên. Nhờ đó, hiệu suất thể tích được duy trì tốt hơn nhiều so với thiết kế có khe hở cố định.
Lưu lượng riêng, tốc độ và lưu lượng của bơm bánh răng: giải thích đơn giản
Lưu lượng riêng là thể tích dầu mà bơm cấp ra trong một vòng quay trục, tính bằng centimét khối trên vòng (cc/rev). Lưu lượng xấp xỉ bằng lưu lượng riêng × tốc độ, trừ đi tổn thất thể tích. Một bơm 16 cc/rev ở 1.500 rpm có lưu lượng lý thuyết là 24 L/min. Lưu lượng thực tế thấp hơn một chút, và chênh lệch này tăng lên khi áp suất, nhiệt độ và độ mòn tăng.
Do đó, cc/rev là điểm khởi đầu của mọi bảng thông số kỹ thuật. Nếu biết thông số này cùng với tốc độ truyền động, bạn có thể kiểm tra xem bơm thay thế có cho tốc độ xi lanh và số vòng quay động cơ giống như bơm gốc hay không.
Bơm bánh răng ngoài và bơm bánh răng trong: Loại nào phù hợp với ứng dụng của bạn?
Bơm bánh răng ngoài thường là lựa chọn rẻ hơn, bền hơn và dễ sửa chữa hơn cho hệ thủy lực di động. Bơm bánh răng trong thường chạy êm hơn, có độ dao động áp suất thấp hơn và xử lý tốt hơn các chất lỏng đặc. Vì vậy, chúng thường được dùng trên các máy công nghiệp hoạt động gần người vận hành hoặc cần dòng chảy ổn định tại cơ cấu chấp hành.
Bơm bánh răng trong có một bánh răng ngoài nhỏ quay bên trong một bánh răng vành lớn hơn. Một chi tiết đệm hình lưỡi liềm hoặc biên dạng gerotor ngăn cách phía hút với phía áp suất. Cấu hình này giúp các răng ăn khớp lâu hơn và êm hơn, từ đó giảm tiếng ồn. Đổi lại, bơm có nhiều chi tiết gia công hơn và giá thành cao hơn.
So sánh song song: Bơm bánh răng, bơm cánh gạt và bơm piston
| Đặc tính | Bánh răng ngoài | Bánh răng trong | Cánh gạt | Piston |
|---|---|---|---|---|
| Khả năng chịu áp suất | Trung bình đến cao (các thiết kế áp suất cao) | Trung bình đến cao | Trung bình | Cao nhất |
| Mức độ ồn | Cao hơn | Thấp hơn | Thấp hơn | Trung bình |
| Khả năng chịu tạp chất | Tốt | Trung bình | Thấp hơn | Thấp nhất; cần dầu sạch |
| Hiệu suất | Trung bình; giảm dần khi bị mài mòn | Trung bình đến khá | Tốt | Cao nhất; có thể điều chỉnh lưu lượng thay đổi |
| Mức chi phí và ứng dụng điển hình | Thấp nhất; mạch phụ trợ, lái, máy kéo, quạt | Trung bình; ép phun, máy ép, bôi trơn | Trung bình; máy công cụ, trạm nguồn thủy lực công nghiệp | Cao nhất; truyền động chính, cảm biến tải, mạch kín |
Tóm lại, hãy chọn bơm bánh răng nếu cần chi phí thấp và khả năng chịu được dầu bẩn, và chỉ đầu tư vào bơm piston khi mạch yêu cầu áp suất rất cao hoặc lưu lượng thay đổi.
Những thông số nào quyết định bơm bánh răng phù hợp?
Bơm bánh răng phù hợp được xác định bởi sáu thông số: dung tích làm việc, áp suất định mức, chiều quay, mặt bích lắp đặt, loại trục và cấu hình cổng. Hãy chốt cả sáu thông số này trước khi bàn đến giá. Phần lớn các vấn đề về độ lắp ghép, hàng trả lại và tranh chấp bảo hành trong đơn hàng bơm bánh răng đều xuất phát từ việc một trong các hạng mục này được giả định thay vì được xác nhận.
- Dung tích làm việc: kiểm tra cc/vòng so với mã gốc. Chỉ một thay đổi nhỏ cũng làm thay đổi tốc độ cơ cấu chấp hành và công suất mà bơm tiêu thụ.
- Áp suất định mức: so sánh định mức liên tục và định mức đỉnh với cài đặt thực tế của van an toàn, không dựa vào tờ giới thiệu của máy.
- Chiều quay: xác nhận quay thuận hay ngược chiều kim đồng hồ, nhìn từ phía đầu trục. Bơm bị dẫn động sai chiều sẽ không cấp lưu lượng và có thể làm hỏng phớt.
- Mặt bích lắp đặt: khớp chính xác tiêu chuẩn mặt bích, đường kính gờ định tâm và vị trí lỗ bu lông.
- Trục: khớp biên dạng, chiều dài và kích thước then hoa hoặc then bằng với khớp nối truyền động.
- Cổng: xác nhận vị trí, kích thước và tiêu chuẩn ren của cổng để các ống hiện có kết nối được mà không cần đầu nối chuyển đổi.
Nguyên tắc chung: nếu bất kỳ thông số nào trong sáu thông số trên không thể xác nhận từ mã sản phẩm, bản vẽ hoặc mẫu đã đo, thì chưa nên đặt đơn hàng số lượng lớn.
Áp suất định mức và khi nào cần bơm bánh răng cao áp
Áp suất liên tục là mức áp suất mà bơm có thể duy trì trong thời gian dài. Áp suất đỉnh là giới hạn ngắn hạn cho các xung đột biến, chẳng hạn khi xi lanh chạm cuối hành trình. Bảng thông số kỹ thuật thường nêu cả hai. Bơm vận hành gần mức định mức đỉnh suốt cả ngày sẽ làm mòn bạc lót và phớt trục sớm.
Chu kỳ làm việc quan trọng hơn mức tối đa ghi trên nhãn. Nên chọn bơm bánh răng cao áp có bạc lót cân bằng áp suất và thân bằng gang hoặc thân gia cường khi mạch thủy lực thường xuyên làm việc gần mức cài đặt van an toàn. Ví dụ gồm cơ cấu rung, búa thủy lực và hệ thống lái hạng nặng trên máy khớp nối. Với tải nhẹ, không liên tục, bơm thân nhôm tiêu chuẩn thường là đủ.
Chi tiết về lắp đặt, trục và cổng gây ra tình trạng trả hàng
Tiêu chuẩn mặt bích có hai nhóm chính. Mặt bích SAE, chẳng hạn như SAE A và SAE B hai bu lông, phổ biến trên máy móc Bắc Mỹ và nhiều máy móc châu Á. Mặt bích châu Âu, thường có kiểu bốn bu lông được định cỡ theo nhóm bơm bánh răng, chiếm ưu thế trên thiết bị châu Âu. Hai nhóm này trông giống nhau trong ảnh nhưng không thể thay thế cho nhau.
Trục có thể là trục then hoa (SAE hoặc DIN), trục song song có then hoặc trục côn. Độ côn 1:8 là điển hình trên nhiều loại bơm nhóm châu Âu. Ren cổng có thể là BSPP, hệ mét hoặc SAE O-ring boss (UNF), và một số bơm sử dụng cổng mặt bích. Đối với các nhà phân phối dự trữ bơm cho đội xe của một khu vực, cấu hình cổng P/T tùy chỉnh, tức là kích thước và vị trí của cổng áp suất và cổng xả, có thể được sản xuất theo đơn đặt hàng để bơm lắp vừa mà không cần bộ chuyển đổi.
Bơm đơn, bơm tandem và bơm nhiều khoang
Bơm bánh răng tandem có hai khoang bơm trên một trục xuyên suốt, mỗi khoang cấp dầu cho một mạch riêng. Bơm ba và bơm bốn bổ sung thêm các khoang. Bơm nhiều khoang phù hợp khi một nguồn dẫn động phải cấp dầu cho các mạch riêng biệt, ví dụ như hệ thống lái, thủy lực làm việc và quạt làm mát dầu. Dung tích, chiều quay và cổng của từng khoang phải được chỉ định riêng, và giới hạn mô-men xoắn của trục phải đáp ứng được tổng tải trọng.
Ứng dụng của bơm bánh răng ngoài thủy lực trong máy xây dựng và công nghiệp
Bơm bánh răng ngoài thủy lực cho máy xây dựng thường dẫn động các mạch phụ trợ, lái, điều khiển (pilot) và quạt, trong khi bơm piston đảm nhiệm các chức năng làm việc chính. Trên thiết bị công nghiệp, bơm bánh răng cấp dầu cho các mạch lưu lượng không đổi, nơi áp suất vừa phải, chi phí thấp và khả năng chịu được dầu không hoàn toàn sạch quan trọng hơn khả năng thay đổi lưu lượng đầu ra.
Các tình huống với thiết bị xây dựng
- Cấp dầu điều khiển và phụ trợ cho máy xúc: nhà phân phối phụ tùng phục vụ các đội xe cho thuê cần bơm điều khiển có thể lắp trực tiếp vào bộ truyền động xuyên của bơm chính. Hãy kiểm tra then hoa khớp nối, mặt bích và định mức áp suất thấp, vốn khác với chế độ làm việc của mạch chính.
- Lái và rung của máy lu: xưởng bảo trì cần bơm chịu được nhiều giờ làm việc ở áp suất cao trong mạch rung. Hãy kiểm tra định mức làm việc liên tục, thiết kế bạc lót và xem liệu một bơm tandem có đáp ứng cả hệ thống lái hay không.
- Máy rải và xe bơm bê tông: trên các máy này, bơm bánh răng thường làm việc cùng bơm piston để cấp dầu cho bộ khuấy, băng tải, làm mát và các chức năng cần. Hãy kiểm tra vị trí lắp trên PTO hoặc bộ truyền động xuyên và chiều quay khi nhìn từ bộ truyền động đó, không phải từ động cơ.
Các tình huống với máy kéo, hộp số và công nghiệp
- Bơm thủy lực máy kéo: nhà nhập khẩu cung cấp cho các đại lý nông nghiệp cần bơm cho hệ thống nâng và hệ thống lái. Hãy kiểm tra kiểu truyền động (dẫn động bằng bánh răng hoặc gắn trên động cơ), trục côn hoặc trục then hoa, cũng như các khác biệt theo năm sản xuất trong cùng một mẫu máy kéo.
- Bơm hộp số: loại bơm này cấp dầu nạp hoặc dầu bôi trơn cho hộp số powershift. Hãy kiểm tra lưu lượng áp suất thấp ở tốc độ không tải, vì đây là điểm đầu tiên bộc lộ tình trạng bơm bị mòn hoặc không đủ công suất.
- Máy luyện kim, nhựa và đúc áp lực: đội bảo trì nhà máy cần bơm lưu lượng cố định cho các hệ thống kẹp, làm mát và bôi trơn. Hãy kiểm tra nhiệt độ vận hành, loại chất lỏng (một số nhà máy sử dụng chất lỏng chống cháy) và giới hạn tiếng ồn gần vị trí người vận hành.
Cách đặt hàng bơm bánh răng ngoài thay thế theo mã model
Việc thay thế bơm bánh răng ngoài theo mã model sẽ hiệu quả khi bạn gửi đầy đủ mã sản phẩm gốc, model máy và thông tin thiết bị. Khả năng tương thích phụ thuộc vào toàn bộ mã cụm lắp ráp, không chỉ tên dòng sản phẩm. Hai bơm cùng dòng có thể khác nhau về trục, mặt bích, chiều quay và cổng kết nối, và những bơm này sẽ không thể thay thế cho nhau.
Cách đọc các mã dòng sản phẩm phổ biến
Tên dòng sản phẩm xác định họ bơm và kích thước khung. Các mã AZPF, AZPG, AZPN, AZPB và AZPW theo kiểu Rexroth xác định các nhóm khung khác nhau. Một khối số trong mã thường cho biết dung tích làm việc tính theo cc/vòng, theo sau là các chữ cái chỉ chiều quay, trục, mặt bích và cổng kết nối. PGP505, PGP511 và PGP517 của Parker là các kích thước khung khác nhau trong dòng PGP, còn PGP315, PGP330 và PGP365 thuộc phân khúc tải nặng hơn của dòng này. Các mã ALP1–3 và GHP1–3 theo kiểu Marzocchi dùng chữ số để chỉ nhóm, với dung tích làm việc và các tùy chọn được thêm vào phía sau.
Mỗi nhà sản xuất có cấu trúc mã riêng, vì vậy hãy luôn giải mã toàn bộ chuỗi mã theo catalogue gốc. Tên thương hiệu và số model chỉ được nêu nhằm mục đích nhận diện sản phẩm thay thế. Chúng không hàm ý bất kỳ mối liên kết nào với nhà sản xuất gốc.
Olive Branch Hydraulics cung cấp các dòng bơm bánh răng tương thích với Rexroth, Parker, Marzocchi, Shimadzu, Casappa và Sunny. Các dòng này bao gồm AZPF, AZPG, AZPN, AZPB, AZPW, 1PF2G, ALP1-3, GHP1-3, PGP505, PGP511, PGP517, PGP315, PGP330 và PGP365. Dải sản phẩm còn bao gồm bơm bánh răng áp suất cao, bơm đôi, bơm ba và bơm bốn, bơm hộp số và bơm thủy lực máy kéo.
Danh sách kiểm tra trước khi gửi yêu cầu báo giá phụ tùng thay thế bơm bánh răng
- Sao chép đầy đủ mã trên nhãn thông số, từng ký tự một, bao gồm cả các hậu tố.
- Chụp ảnh đầu trục, mặt bích lắp đặt, cả hai cổng kết nối và nhãn thông số với độ nét cao.
- Xác nhận chiều quay khi nhìn từ đầu trục.
- Nêu rõ dung tích làm việc theo cc/vòng và áp suất vận hành thực tế của mạch.
- Ghi lại hãng sản xuất, model, dải số seri của máy và mạch mà bơm cấp dầu.
- Đo đường kính trục, số răng then hoa, gờ định tâm mặt bích và khoảng cách bu lông nếu nhãn thông số bị mất hoặc không đọc được.
- Liệt kê số lượng theo từng mã và cảng đến.
Kiểm tra chất lượng, thời gian giao hàng và các yếu tố chi phí ảnh hưởng đến đơn hàng của bạn như thế nào?
Giá và thời gian giao hàng của bơm bánh răng phụ thuộc chủ yếu vào dòng sản phẩm, dung tích làm việc, cấu hình nhiều tầng và mức độ gia công tùy chỉnh trục, mặt bích và cổng nối. Bơm một tầng tiêu chuẩn thuộc nhóm đơn giản nhất. Bơm tandem hoặc bơm bốn tầng tùy chỉnh với cổng nối không tiêu chuẩn cần có bản vẽ, mẫu thử và thời gian sản xuất lâu hơn. Hãy thống nhất phạm vi kiểm soát chất lượng (QC) trong báo giá.
Các hạng mục kiểm tra thông thường gồm kiểm tra kích thước mặt bích, trục và cổng nối, kiểm tra rò rỉ, cũng như thử áp suất và lưu lượng khi áp dụng. Các hạng mục kiểm tra cụ thể và tài liệu yêu cầu cần được ghi rõ trong báo giá, không nên mặc định. Tại Olive Branch Hydraulics, mỗi bơm đều được kiểm tra cuối cùng 100% trước khi đóng gói. Việc sản xuất do đối tác sản xuất tại Ninh Tấn (Ningjin) thực hiện, được thành lập vào tháng 8 năm 2010, cách văn phòng kinh doanh Tân Tập (Xinji) khoảng 9 km.
Đối với đơn hàng tùy chỉnh hoặc đơn hàng lần đầu, quy trình diễn ra như sau:
- Yêu cầu báo giá kèm mã sản phẩm, bản vẽ hoặc mẫu
- Bản thiết kế nháp và hình ảnh 3D để bạn phê duyệt
- Làm mẫu
- Sản xuất với kiểm soát chất lượng trong quá trình
- Kiểm tra cuối 100%, sau đó đóng gói và vận chuyển
Ba lỗi sai gây ra phần lớn các vấn đề. Lỗi thứ nhất là chỉ đặt hàng theo tên dòng sản phẩm. Lỗi thứ hai là bỏ qua chiều quay, rất dễ bị bỏ sót khi bơm được dẫn động từ trục trích công suất (PTO). Lỗi thứ ba là bỏ qua bước duyệt mẫu để tiết kiệm vài tuần, điều này có thể khiến bạn nhận về cả lô hàng không lắp vừa với thiết bị nào.
Câu hỏi thường gặp
Bơm bánh răng ngoài có thể thay thế bơm piston không?
Đôi khi có thể, trong các mạch có lưu lượng cố định. Bơm bánh răng có thể thay thế ở những vị trí bơm piston hoạt động với dung tích không đổi và áp suất nằm trong giới hạn định mức của bơm bánh răng. Bơm bánh răng không phù hợp với các mạch cần dung tích thay đổi, bù áp hoặc điều khiển cảm biến tải.
Nguyên nhân nào thường gây hỏng sớm bơm bánh răng?
Thường là do dầu bị nhiễm bẩn, hiện tượng xâm thực (cavitation), quá áp hoặc lệch tâm trục dẫn động. Xâm thực thường do cửa hút bị hạn chế hoặc đường ống hút có kích thước quá nhỏ. Bạc lót bị xước và vỏ bơm bị mòn ở phía cửa hút là những dấu hiệu thường gặp.
Tôi có cần mã trên nhãn thông số gốc để có được bơm tương thích không?
Đây là điểm khởi đầu đáng tin cậy nhất. Nếu không có mã này, vui lòng gửi model máy, thông tin thiết bị, hình ảnh cùng các kích thước đã đo của trục, mặt bích và cửa nối để có thể xác định đúng loại bơm.
Bơm bánh răng có thể được chế tạo theo thông số kỹ thuật riêng không?
Có. Bơm bánh răng thủy lực có thể được chế tạo theo thông số kỹ thuật của khách hàng cho cả nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) và thị trường hậu mãi, bao gồm cả cấu hình cửa P/T tùy chỉnh. Bản vẽ thiết kế và hình ảnh dựng 3D sẽ được duyệt trước khi làm mẫu.
Bước tiếp theo: Yêu cầu báo giá hoặc tìm sản phẩm thay thế tương thích
Hãy gửi model, số lượng và cảng đến để nhận phản hồi trong vòng 24 giờ. Đối với phụ tùng thay thế, vui lòng cung cấp thêm mã sản phẩm gốc, model máy và thông tin thiết bị. Gửi email tới [email protected], gọi +8615075996564 hoặc truy cập https://www.hydrogeartech.com/.
