Bơm bánh răng hoạt động thế nào?

Bơm bánh răng đẩy chất lỏng bằng cách giữ nó trong các khoảng trống giữa răng và vỏ bơm. Khi bánh răng quay, chất lỏng được mang từ cửa hút sang cửa xả. Vùng ăn khớp giữa các răng ngăn chất lỏng chảy ngược về phía hút. Vì chất lỏng được chuyển theo từng thể tích cố định, lưu lượng đều, ít đập mạch và gần như tỷ lệ thuận với tốc độ quay, còn áp suất do hệ thống phía sau quyết định.

Xem thêm: Chi tiết về bơm bánh răng

Điểm khác nhau giữa hai kiểu nằm ở cách sắp xếp bánh răng:

• Ăn khớp ngoài: hai bánh răng có răng ở mặt ngoài, đặt cạnh nhau và ăn khớp trực tiếp.
• Ăn khớp trong: một bánh răng nhỏ có răng ở mặt ngoài nằm lệch tâm bên trong một bánh răng lớn có răng ở mặt trong.

Bảng so sánh tổng quan giữa 2 loại bơm:

Bơm bánh răng ăn khớp ngoài

Bơm gồm hai bánh răng ngoài giống nhau đặt song song trong vỏ bơm. Một bánh là bánh chủ động do motor dẫn động, bánh còn lại là bánh bị động quay theo nhờ ăn khớp. Chất lỏng đi vào các khoảng trống giữa răng và thành vỏ, được mang theo vòng ngoài của hai bánh răng đến cửa xả. Tại vùng ăn khớp ở giữa, các răng đóng lại và đẩy chất lỏng ra ngoài, đồng thời ngăn chất lỏng chảy ngược.

Đặc điểm

• Cấu tạo đơn giản, gọn, dễ bảo trì, linh kiện dễ tìm.
• Khe hở nhỏ giữa bánh răng và vỏ cho thể tích bơm chính xác, lặp lại ổn định, nên hợp với định lượng và cấp liệu.
• Làm việc được ở áp suất cao hơn bơm ăn khớp trong. Bơm bánh răng ăn khớp ngoài là kiểu thường gặp trong hệ thủy lực.
• Hợp với dầu và chất lỏng nhớt vừa phải, có tính bôi trơn.
• Tự mồi.

Hạn chế

• Chạy ở tốc độ cao thì ồn hơn bơm ăn khớp trong.
• Mỗi bánh răng có trục đặt trên hai ổ đỡ, tổng cộng bốn ổ đỡ cần kiểm tra định kỳ.
• Chất lỏng quá loãng bị lọt ngược qua khe hở, làm hụt lưu lượng.
• Chỉ dùng cho chất lỏng sạch. Hạt rắn kẹt vào khe hở làm mòn bánh răng và vỏ rất nhanh.
• Không được chạy khô.

Dòng HLG của Carten là bơm bánh răng ăn khớp ngoài, áp suất làm việc 7 bar (chưa tính tổn thất đường ống), cổng từ 1 đến 4 inch, đầu bơm gang hoặc inox, phớt cơ khí hoặc phớt chèn. HLG gồm 6 cỡ, từ HLG25 (60 L/phút) đến HLG90 (980 L/phút).

Bơm bánh răng ăn khớp trong

Bơm gồm một bánh răng ngoài nhỏ (bánh răng có răng ở mặt ngoài) nằm lệch tâm bên trong một bánh răng lớn có răng ở mặt trong. Hai bánh răng cùng quay cùng chiều. Ở phía hút, răng của hai bánh tách ra, tạo khoảng trống để chất lỏng đi vào. Ở phía xả, răng khớp lại và đẩy chất lỏng ra. Giữa hai bánh răng thường có một tấm ngăn hình liềm (crescent) cố định để chia chất lỏng thành hai vùng hút và xả.

Đặc điểm

• Chạy ở tốc độ thấp nên êm, ít rung.
• Khả năng hút tốt hơn bơm ăn khớp ngoài.
• Dải độ nhớt rất rộng, từ chất lỏng loãng đến chất lỏng cực nhớt (có tài liệu nêu dải khoảng 1 đến hơn 1.000.000 cP).
• Phù hợp chất rất nhớt như nhựa đường, keo, siro, nhựa lỏng, dầu nóng.
• Chỉ có hai chi tiết chuyển động chính và ít ổ đỡ hơn, chiều quay đảo được.
• Lưu lượng ổn định, ít đập mạch, hợp với định lượng.

Hạn chế

• Cấu tạo phức tạp hơn, giá thường cao hơn.
• Thường làm việc ở áp suất vừa phải, không ở dải áp suất cao như bơm ăn khớp ngoài.
• Với chất lỏng quá loãng thì lọt ngược và hụt lưu lượng, giống bơm ăn khớp ngoài.
• Chỉ dùng cho chất lỏng sạch. Hạt rắn gây mòn nhanh. Không được chạy khô.

Carten không có dòng bơm bánh răng ăn khớp trong, nên phần này là kiến thức chung về loại bơm.

Cách chọn bơm bánh răng ăn khớp ngoài hay ăn khớp trong

Bước 1. Xác định chất lỏng

• Chất lỏng sạch, có tính bôi trơn (dầu, dầu thủy lực): bơm ăn khớp ngoài.
• Chất lỏng rất nhớt (nhựa đường, keo, siro đặc): bơm ăn khớp trong.
• Chất lỏng có hạt rắn, sợi hoặc mài mòn: không dùng bơm bánh răng, chuyển sang bơm trục vít hoặc bơm cánh khế.

Bước 2. Xác định độ nhớt ở nhiệt độ thấp nhất

Chất lỏng nguội thì đặc lại, bơm khởi động dễ bị quá tải. Cần ghi độ nhớt ở nhiệt độ thấp nhất mà chất lỏng có thể đạt. Độ nhớt cao thì bơm phải chạy chậm để chất lỏng kịp nạp vào khoảng trống giữa các răng.

Bước 3. Xác định áp suất

Tính áp suất cần ở cửa xả, tổn thất đường ống, chiều cao đẩy và áp suất thiết bị phía sau. Bơm bánh răng là bơm thể tích nên cần van an toàn để chống quá áp.

Bước 4. Xác định lưu lượng

Lưu lượng tỷ lệ với tốc độ quay. Chọn model có lưu lượng định mức lớn hơn nhu cầu để chạy ở tốc độ vừa phải, nhất là với chất lỏng nhớt.

Bước 5. Chọn vật liệu và phớt

• Dầu, dầu thủy lực: đầu bơm gang.
• Chất lỏng ăn mòn, thực phẩm hoặc cần vệ sinh: đầu bơm inox.
• Phớt cơ khí cho chất lỏng không được rò rỉ; phớt chèn cho chất lỏng không nhạy rò rỉ nhẹ và dễ thay.
• Chất lỏng đông đặc ở nhiệt độ thường (nhựa đường, sáp) cần áo gia nhiệt.

Những sai lầm thường gặp khi chọn bơm bánh răng

• Chạy bơm khi chưa có chất lỏng. Các bánh răng không được bôi trơn và nhanh mòn. Cần mồi đầy trước khi khởi động.
• Cho bơm hút chất lỏng có hạt rắn. Hạt kẹt vào khe hở làm xước bánh răng và vỏ. Nên có lưới lọc ở phía hút.
• Chạy tốc độ cao với chất lỏng nhớt. Chất lỏng không kịp nạp đầy, bơm hụt lưu lượng và dễ xâm thực.
• Không lắp van an toàn. Khi đường xả bị bít, áp suất tăng đột ngột làm hỏng bơm, phớt hoặc đường ống.
• Chỉ tính độ nhớt ở nhiệt độ phòng. Chất lỏng nguội đặc hơn nhiều, motor chọn theo độ nhớt lúc nóng sẽ không đủ lúc khởi động.
• Dùng bơm bánh răng cho chất lỏng quá loãng ở áp suất cao. Chất lỏng lọt ngược qua khe hở, lưu lượng thực tế thấp hơn nhiều so với lý thuyết.

Chọn bơm bánh răng Carten HLG theo ứng dụng

Dòng HLG của Carten là bơm bánh răng ăn khớp ngoài, áp suất làm việc 7 bar, dùng cho dầu, mật ong, siro, mật rỉ đường, hóa chất (khi vật liệu thân bơm, bánh răng và phớt phù hợp), sơn, mực in, keo và nhựa. Mỗi cỡ có thể chọn đầu gang (FC) hoặc đầu inox (SUS), phớt cơ khí (MC) hoặc phớt chèn (PK). Bảng dưới đây giúp chọn nhanh theo lưu lượng và ứng dụng.

HLG80 và HLG90 chỉ có đầu bơm gang. Khi chọn phớt cơ khí hay phớt chèn, đầu bơm gang hay inox, cần xét loại chất lỏng, nhiệt độ và yêu cầu rò rỉ của hệ thống. Nếu chưa chắc, bạn gửi cho Hải Nam loại chất lỏng, độ nhớt, lưu lượng, áp suất, nhiệt độ, kích thước đường ống và số lượng bơm, kỹ sư sẽ đối chiếu với các biến thể HLG để đề xuất đúng cỡ và vật liệu. Thông tin chi tiết từng model có tại danh mục bơm bánh răng Carten, hoặc gọi hotline 0908 095 139 để được tư vấn trực tiếp.

Thông tin liên hệ:

1. Địa chỉ: 15 Đường Số 8 Khu nhà ở, Khu phố 2, Tam Bình, Hồ Chí Minh
2. Hotline: 0908 095 139