Bơm piston hướng tâm: Giải pháp áp suất cao

Hầu hết các ứng dụng thủy lực hoạt động ổn định trong dải áp suất mà bơm pít-tông trục có khả năng xử lý tốt. Tuy nhiên, một số ứng dụng lại không nằm trong dải này. Các máy ép thủy lực dùng để gia công kim loại, máy uốn ống, hệ thống kẹp cho các đồ gá gia công chính xác, cũng như các thiết bị kiểm tra chuyên dụng — những ứng dụng này đòi hỏi áp suất cao đến mức hình học của thiết kế bơm pít-tông trục bắt đầu gây bất lợi cho chính nó. Bơm pít-tông hướng tâm được thiết kế đặc biệt dành riêng cho những ứng dụng như vậy.

Tại sao hình học hướng tâm xử lý áp suất cao tốt hơn

Trong bơm pít-tông trục, các pít-tông được đặt nghiêng so với tấm nghiêng (swashplate). Ở áp suất rất cao, thành phần lực ngang tác dụng lên mỗi pít-tông — tức là lực cố đẩy pít-tông sang bên thành xi-lanh thay vì dọc theo trục của nó — trở nên đáng kể. Lực ngang này sinh ra ma sát và làm tăng tốc độ mài mòn thành xi-lanh, từ đó hạn chế khả năng duy trì áp suất liên tục.

Các bơm piston hướng kính bố trí các piston xung quanh một cam lệch tâm trung tâm, với trục piston hướng thẳng vào tâm cam. Lực truyền động lên mỗi piston là lực dọc trục — hoàn toàn là nén thuần túy, không có tải ngang. Cấu hình này cho phép duy trì áp suất làm việc liên tục vượt quá 400 bar và áp suất đỉnh trong các thiết kế chuyên dụng đạt tới 700 bar hoặc cao hơn. Đây là những giải pháp áp suất cao mà các thiết kế kiểu trục không thể duy trì được.

Lực nhỏ gọn, xi-lanh nhỏ hơn

Vận hành ở áp suất 400 bar thay vì 200 bar với cùng lực đầu ra của bộ chấp hành nghĩa là đường kính trong của xi-lanh có thể giảm còn một nửa diện tích. Xi-lanh nhỏ hơn dẫn đến máy nhẹ hơn, phản ứng nhanh hơn nhờ thể tích chất lỏng giảm và quán tính thấp hơn đối với khối lượng chuyển động. Trong một máy ép tạo hình cỡ lớn, sự khác biệt giữa triết lý thiết kế 200 bar và 400 bar thể hiện rõ ở trọng lượng khung máy ép, độ cứng của các cột đỡ và độ chính xác căn chỉnh khuôn.

Ứng dụng của động cơ piston hướng kính

Chạy cơ cấu theo chiều ngược lại sẽ tạo ra một động cơ pít-tông hướng tâm với đặc tính mô-men xoắn ở tốc độ thấp vượt trội. Các ứng dụng như động cơ bánh xe truyền động trực tiếp trên các phương tiện chuyên dụng di chuyển ngoài đường bộ cỡ lớn, hệ thống tời neo trên tàu thuyền và tang quấn đầu băng tải nặng là những trường hợp yêu cầu mô-men xoắn khởi động từ tốc độ bằng không làm tiêu chí hàng đầu — đồng thời việc sử dụng hộp số sẽ làm tăng độ phức tạp và gánh nặng bảo trì ở mức không thể chấp nhận được.

Hiệu suất của gioăng làm kín ở các áp suất này đòi hỏi các vòng đỡ PTFE và các hợp chất có độ cứng cao nhằm chống hiện tượng ép lồi (extrusion) dưới tải trọng chu kỳ. HOVOO / HOUFU cung cấp bộ gioăng làm kín cho bơm pít-tông hướng tâm được thiết kế đặc biệt cho các điều kiện này. Truy cập hovooseal.com để xem thông số kỹ thuật.

Nguồn: www.hovooseal.com