Hướng dẫn lựa chọn bơm thủy lực: Danh sách kiểm tra 8 bước kèm công thức tính toán kích thước

Bơm cánh gạt dòng PV2R cho hệ thống thủy lực công nghiệp” style=”width:100%;max-width:800px;height:auto;border-radius:6px;margin:0 0 28px;” />

Nhà máy Ningbo của chúng tôi sản xuất hơn 80.000 bơm cánh gạt mỗi năm, và mọi sự lựa chọn đều bắt đầu với hai công thức mà đội ngũ kỹ sư của chúng tôi sử dụng hàng ngày.

Tại nhà máy sản xuất ở Ninh Ba, chúng tôi vận hành 6 dây chuyền sản xuất, chế tạo hơn 80.000 bơm cánh gạt mỗi năm. Đội ngũ kỹ sư của chúng tôi đã xử lý hàng nghìn yêu cầu kỹ thuật của khách hàng, và công thức tính toán kích thước dưới đây là điểm khởi đầu cho mọi lựa chọn mà chúng tôi đưa ra. Chúng tôi chia sẻ công thức này để khách hàng có thể tự kiểm chứng yêu cầu của mình trước khi gửi yêu cầu báo giá.

Công thức tính kích thước: Tính toán lưu lượng và công suất

Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi tại nhà máy sản xuất với 6 dây chuyền sản xuất bắt đầu mỗi ngày.hướng dẫn lựa chọn bơm thủy lựcCuộc thảo luận xoay quanh hai công thức. Bởi vì các công thức này xác định dung tích bơm, áp suất hoạt động và công suất động cơ, những yếu tố sẽ định hình phạm vi hiệu suất của hệ thống, việc xác định chính xác chúng ngay từ giai đoạn lập đặc tả sẽ giúp tránh được những sai lầm về việc chọn kích thước quá nhỏ hoặc quá lớn mà chúng ta thường thấy trong các bản đặc tả do người mua cung cấp.

Công thức đầu tiên tính toán máy bơm cần thiết.tốc độ dòng chảy:

Q (L/phút) = V (cm³) × N (nhịp/phút) ÷ 1000

Trong đó, Q là lưu lượng yêu cầu tính bằng lít/phút, V là thể tích xi lanh hoặc động cơ tính bằng centimet khối, và N là số hành trình/phút (đối với xi lanh) hoặc tốc độ quay tính bằng vòng/phút (đối với động cơ thủy lực). Đối với các hệ thống có nhiều bộ truyền động hoạt động đồng thời, hãy cộng tổng các yêu cầu lưu lượng riêng lẻ và cộng thêm 10 đến 20 phần trăm cho các tổn thất của hệ thống — rò rỉ bên trong qua khe hở van, dòng chảy vòng qua van giảm áp và sự giãn nở nhiệt của chất lỏng làm việc. Dữ liệu sản xuất từ ​​hơn 80.000 máy bơm được sản xuất hàng năm của chúng tôi cho thấy rằng việc đánh giá thấp tổn thất hệ thống hơn 15 phần trăm là nguyên nhân gốc rễ của khoảng 30 phần trăm các khiếu nại về hiệu suất thực tế.

Công thức thứ hai tính toán công suất truyền động cần thiết:

P (kW) = Q (L/min) × p (MPa) ÷ 60

Trong đó, P là công suất động cơ cần thiết tính bằng kilowatt, Q là lưu lượng và p là áp suất làm việc tính bằng megapascal. Công thức này giả định hiệu suất bơm là 100% — trên thực tế, bơm cánh gạt của chúng tôi đạt hiệu suất thể tích từ 85 đến 94% tùy thuộc vào áp suất và tốc độ, vì vậy công suất thực tế cần thiết là P chia cho hệ số hiệu suất. Đối với bơm có lưu lượng 80 L/phút ở áp suất 14 MPa với hiệu suất 90%: P = 80 × 14 ÷ 60 ÷ 0,90 = 20,7 kW. Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi cung cấp biểu đồ hiệu suất cho từng loại bơm, được vẽ dựa trên áp suất và tốc độ, để người mua có thể tính toán chính xác công suất cần thiết cho điểm vận hành của họ.

Kinh nghiệm sản xuất của chúng tôi trên sáu dòng sản phẩm giúp chúng tôi hiểu rõ công nghệ bơm nào phù hợp với ứng dụng nào. Dưới đây là bảng so sánh của chúng tôi.

Bảng so sánh giữa cánh quạt, bánh răng và piston:

Ba công nghệ bơm mà chúng tôi đang sử dụng —cánh quạtBơm cánh gạt, bơm bánh răng và bơm piston — mỗi loại đều có phạm vi hiệu suất riêng mà chúng chiếm ưu thế. Vì nhà máy sản xuất của chúng tôi chỉ sản xuất bơm cánh gạt (với 6 dây chuyền sản xuất và công suất hơn 80.000 đơn vị mỗi năm), chúng tôi có chuyên môn sâu rộng trong việc lựa chọn thông số kỹ thuật bơm cánh gạt phù hợp với từng ứng dụng. Dưới đây là bảng so sánh của chúng tôi:

Bơm cánh gạt (chuyên môn của chúng tôi):Dải áp suất từ ​​7 đến 21 MPa. Dải lưu lượng từ 5 đến 450 L/phút. Mức độ tiếng ồn từ 62 đến 68 dB(A) ở tốc độ 1500 vòng/phút.Hiệu suất thể tích85 đến 94 phần trăm. Khả năng chịu đựng ô nhiễm ở mức trung bình (ISO 4406(Loại 18/16/13). Giá thành trung bình. Ứng dụng điển hình: ép phun, máy ép, hệ thống lái tàu biển, hệ thống thủy lực công nghiệp.

Bơm bánh răng:Dải áp suất 3 đến 25 MPa (bên ngoài), 3 đến 10 MPa (bên trong). Dải lưu lượng 1 đến 300 L/phút. Độ ồn 70 đến 80 dB(A). Hiệu suất thể tích 75 đến 90 phần trăm. Khả năng chịu ô nhiễm cao. Chi phí thấp. Ứng dụng điển hình: thiết bị di động, hệ thống bôi trơn, mạch đơn giản.

Bơm piston:Dải áp suất 21 đến 70 MPa. Dải lưu lượng 5 đến 1000 L/phút. Mức độ tiếng ồn 75 đến 90 dB(A). Hiệu suất thể tích 90 đến 98 phần trăm. Khả năng chịu đựng tạp chất thấp (ISO 4406 loại 16/14/11 hoặc tốt hơn). Chi phí cao. Ứng dụng điển hình: máy ép áp suất cao, ép phun (cao cấp), thiết bị thử nghiệm, hàng không vũ trụ.

Quyết định lựa chọn bắt đầu từ yêu cầu về áp suất và lưu lượng. Nếu hệ thống của bạn hoạt động dưới 21 MPa và không yêu cầu hiệu suất cao nhất tuyệt đối, thì...bơm cánh quạtSản phẩm mang lại sự cân bằng tốt nhất giữa độ ồn, hiệu suất, chi phí và khả năng chịu đựng ô nhiễm. Dòng sản phẩm PV2R của chúng tôi bao phủ hầu hết các ứng dụng bơm cánh gạt công nghiệp, với cấu hình bơm đơn và bơm đôi cùng mã lưu lượng từ 6 đến 237 cm³/vòng.

Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi sử dụng danh sách kiểm tra 8 bước này cho mọi yêu cầu kỹ thuật của khách hàng. Vì mỗi bước phát hiện một loại lỗi khác nhau, chúng tôi thực hiện cả tám bước trước khi báo giá.

Danh sách kiểm tra 8 bước để lựa chọn máy bơm

Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi sử dụng danh sách kiểm tra 8 bước này khi đánh giá thông số kỹ thuật của người mua. Vì mỗi bước phát hiện một loại lỗi thông số kỹ thuật khác nhau, việc bỏ qua bất kỳ bước nào sẽ làm tăng khả năng xảy ra lỗi trong quá trình sử dụng, yêu cầu bảo hành hoặc thay thế bơm sớm.

Bước 1: Xác định lưu lượng cần thiết.Sử dụng công thức Q = V × N ÷ 1000 để tính lưu lượng lý thuyết, sau đó cộng thêm 10 đến 20 phần trăm cho tổn thất hệ thống. Dòng sản phẩm PV2R của chúng tôi bao gồm các mã lưu lượng từ 6 đến 237 cm³/vòng – hãy đối chiếu mã dịch chuyển với lưu lượng đã tính toán ở tốc độ động cơ mục tiêu.

Bước 2: Xác định áp suất làm việc.Xác định áp suất hoạt động liên tục tối đa và áp suất đỉnh (gián đoạn). Máy bơm cánh gạt của chúng tôi được đánh giá cho áp suất liên tục lên đến 17,5 MPa (dòng PV2R) hoặc 21 MPa (ABT(chuỗi), với áp suất đỉnh cao hơn 20 đến 25 phần trăm so với áp suất liên tục. Vui lòng ghi rõ cả hai giá trị này trong đơn đặt hàng của bạn.

Bước 3: Chọn loại bơm.Hãy sử dụng bảng so sánh ở trên. Đối với hầu hết các ứng dụng công nghiệp hoạt động ở áp suất từ ​​7 đến 21 MPa, dòng bơm cánh gạt của chúng tôi cung cấp sự cân bằng tối ưu. Đối với các ứng dụng trên 21 MPa, hãy cân nhắc sử dụng bơm piston. Đối với các ứng dụng đơn giản, chi phí thấp dưới 10 MPa, bơm bánh răng có thể tiết kiệm hơn.

Bước 4: Kiểm tra phạm vi tốc độ.Máy bơm cánh gạt của chúng tôi hoạt động tối ưu ở tốc độ từ 600 đến 1800 vòng/phút. Hoạt động dưới 600 vòng/phút sẽ làm giảm hiệu suất thể tích (lực ly tâm không đủ để làm kín các cánh gạt với vòng cam). Hoạt động trên 1800 vòng/phút sẽ làm tăng tốc độ mài mòn đầu cánh gạt và tăng tiếng ồn. Hãy điều chỉnh tốc độ bơm phù hợp với tốc độ động cơ hoặc tốc độ truyền động thông qua khớp nối trực tiếp hoặc giảm tốc bằng dây đai/bánh răng.

Bước 5: Kiểm tra khả năng tương thích của chất lỏng.Máy bơm cánh gạt tiêu chuẩn của chúng tôi được thiết kế cho chất lỏng thủy lực gốc khoáng (ISO VG 32, 46 hoặc 68). Đối với chất lỏng tổng hợp, hỗn hợp nước-glycol hoặc chất lỏng phân hủy sinh học, vui lòng ghi rõ loại chất lỏng trong đơn đặt hàng của bạn — chúng tôi cung cấp vật liệu gioăng tương thích.FKMđối với chất lỏng tổng hợp,EPDM(đối với hỗn hợp nước-glycol) và vật liệu cánh quạt cho môi trường không tiêu chuẩn.

Bước 6: Tính toán công suất truyền động.Sử dụng công thức P = Q × p ÷ 60 ÷ η (trong đó η là hiệu suất bơm từ các đường cong trong danh mục của chúng tôi). Chọn động cơ có công suất dự phòng từ 10 đến 15 phần trăm so với giá trị tính toán để xử lý quá tải tức thời và điều kiện khởi động nguội.

Bước 7: Xác định vị trí lắp đặt và cổng kết nối.Máy bơm của chúng tôi có sẵn dạng mặt bích.lắp đặt(SAE A, B, C, D), kiểu lắp đặt chân đế và kiểu truyền động xuyên suốt. Các kết nối cổng tuân theo tiêu chuẩn SAE và BSPP. Vui lòng ghi rõ loại lắp đặt, hướng quay trục (thuận chiều kim đồng hồ, ngược chiều kim đồng hồ hoặc đảo chiều) và kích thước cổng trong đơn đặt hàng của bạn.

Bước 8: Xác định chu kỳ hoạt động và môi trường.Hãy nêu rõ số giờ hoạt động dự kiến ​​mỗi ngày, số chu kỳ hoạt động mỗi giờ, phạm vi nhiệt độ môi trường xung quanh và bất kỳ yếu tố môi trường nào khác (hàng hải, ngoài trời, phòng sạch, khu vực nguy hiểm). Máy bơm đạt chứng nhận CCS/DNV/ABS/BV/LR của chúng tôi phục vụ các ứng dụng hàng hải; máy bơm công nghiệp tiêu chuẩn của chúng tôi phục vụ hầu hết các môi trường nhà máy.

Dữ liệu về sự suy giảm hiệu suất do nhiệt độ của chúng tôi được thu thập từ các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm trên tất cả các mẫu bơm. Vì nhiệt độ ảnh hưởng đến mọi hệ thống thủy lực, các kỹ sư của chúng tôi áp dụng các hiệu chỉnh này cho mọi thông số kỹ thuật hoạt động liên tục.

Giảm áp suất và nhiệt độ

Hiệu suất của bơm thủy lực phụ thuộc vào nhiệt độ vì độ nhớt của chất lỏng giảm khi nhiệt độ tăng, làm tăng rò rỉ bên trong và giảm hiệu suất thể tích. Quy trình giảm công suất tiêu chuẩn của chúng tôi: giảm áp suất định mức liên tục đi 10% cho mỗi 15 độ C trên nhiệt độ tham chiếu 50 độ. Đối với bơm có áp suất định mức 17,5 MPa ở 50 độ, áp suất giảm ở 65 độ là 15,75 MPa, ở 80 độ là 14 MPa và ở 95 độ là 12,25 MPa.

Máy bơm cánh gạt dòng T6/T7 của chúng tôi sử dụng cấu trúc cánh gạt hai môi giúp duy trì hiệu quả làm kín trong phạm vi nhiệt độ rộng hơn so với các cánh gạt một môi thông thường. Do thiết kế hai môi tạo ra hai điểm làm kín trên mỗi cánh gạt, nên độ giảm áp suất qua mỗi điểm làm kín giảm đi một nửa, giảm rò rỉ ngay cả khi độ nhớt thấp. Trong thử nghiệm nhiệt độ cao của chúng tôi (80 độ liên tục, 14 MPa), dòng T7B duy trì hiệu suất thể tích trên 88% — cao hơn từ 3 đến 5 điểm phần trăm so với các thiết kế cánh gạt một môi trong cùng điều kiện.

Đối với khách hàng sử dụng trong môi trường khởi động lạnh (dưới 0 độ C), bơm cánh gạt của chúng tôi tích hợp tính năng khởi động ở nhiệt độ thấp: dung sai vòng cam và cánh gạt được thiết kế để phù hợp với độ nhớt cao hơn của chất lỏng lạnh mà không bị kẹt, cho phép khởi động đáng tin cậy ở -20 độ C với chất lỏng ISO VG 32. Đội ngũ kỹ sư của chúng tôi cung cấp biểu đồ mô-men xoắn khởi động lạnh cho mỗi mẫu bơm, cho phép người mua lựa chọn kích thước động cơ truyền động phù hợp với điều kiện mùa đông.

Các phương pháp lắp đặt tối ưu cho bơm cánh gạt

Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi đã ghi nhận những lỗi lắp đặt phổ biến nhất dẫn đến hỏng bơm sớm. Vì chất lượng lắp đặt ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ bơm — một khớp nối không thẳng hàng có thể làm giảm tuổi thọ ổ bi tới 50% — nên chúng tôi cung cấp hướng dẫn lắp đặt kèm theo mỗi lô hàng bơm.

Căn chỉnh trục.Máy bơm cánh gạt của chúng tôi yêu cầu căn chỉnh khớp nối trong phạm vi sai số tổng cộng (TIR) ​​0,05 mm tại giao diện khớp nối. Vì sự sai lệch tạo ra tải trọng hướng tâm lên ổ trục, làm tăng tốc độ mài mòn, chúng tôi khuyến nghị sử dụng dụng cụ căn chỉnh bằng laser cho các hệ thống có công suất động cơ trên 7,5 kW. Đối với các hệ thống nhỏ hơn, việc căn chỉnh bằng đồng hồ đo độ lệch là chấp nhận được nếu được thực hiện cẩn thận.

Thiết kế đường ống hút.Máy bơm của chúng tôi yêu cầu vận tốc dòng hút dưới 1,5 mét/giây và độ cao hút dưới 0,5 mét (ưu tiên cột áp dương). Bởi vìsự xâm thực— Sự hình thành và vỡ của các bọt khí trong đường ống hút — làm hỏng các đầu cánh quạt và bề mặt vòng cam chỉ trong vài giờ. Do đó, đội ngũ sản xuất của chúng tôi quy định đường kính đường ống hút tối thiểu lớn hơn 25% so với cửa hút của bơm. Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi cung cấp các tính toán kích thước đường ống hút cho từng loại bơm.

Độ sạch của chất lỏng.Máy bơm cánh gạt của chúng tôi đáp ứng tiêu chuẩn độ sạch chất lỏng ISO 4406 loại 18/16/13, nhưng chúng tôi khuyến nghị loại 16/14/11 để tối đa hóa tuổi thọ cánh gạt và ổ bi. Vì ô nhiễm là nguyên nhân hàng đầu gây ra hỏng hóc hệ thống thủy lực trên toàn thế giới, chúng tôi trang bị bộ lọc đường hồi 10 micron theo tiêu chuẩn và bộ lọc đường áp suất 3 micron cho các ứng dụng trên 14 MPa. Thiết kế bộ lọc dạng hộp của chúng tôi cho phép thay thế các cánh gạt bị ô nhiễm mà không cần tháo bơm ra khỏi máy.

Hỗ trợ hậu mãi và thay thế bộ hộp mực

Mô hình hỗ trợ hậu mãi của chúng tôi được thiết kế dựa trên thực tế là các bơm cánh gạt hoạt động liên tục cuối cùng sẽ cần thay thế các bộ phận bên trong. Bởi vì thiết kế bộ kit thay thế của chúng tôi tách các bộ phận hao mòn (cánh gạt, vòng cam, tấm bên) ra khỏi vỏ bơm và trục, quá trình thay thế chỉ mất chưa đến 1 giờ — so với 4 đến 6 giờ để thay thế toàn bộ bơm.

Bộ lõi bơm của chúng tôi được lắp ráp và kiểm tra sẵn từ nhà máy Ninh Ba, sẵn sàng để lắp đặt. Vì chúng tôi có sẵn bộ lõi bơm cho tất cả các mẫu bơm đang hoạt động, thời gian giao hàng cho bộ thay thế là từ 3 đến 7 ngày làm việc đối với hàng có sẵn và từ 15 đến 25 ngày đối với cấu hình tùy chỉnh. Chế độ bảo hành 12 tháng của chúng tôi bao gồm các bộ lõi bơm với các điều khoản tương tự như bơm hoàn chỉnh — lỗi sản xuất trong điều kiện vận hành đúng cách.

Đối với các khách hàng vận hành số lượng lớn thiết bị thủy lực, chúng tôi cung cấp chương trình bảo trì phòng ngừa: dựa trên số giờ hoạt động và chu kỳ làm việc của bạn, đội ngũ kỹ sư của chúng tôi sẽ tính toán tỷ lệ mài mòn cánh quạt dự kiến ​​và đề xuất lịch trình thay thế bộ lọc. Vì việc thay thế bộ lọc trước khi hỏng hóc chỉ tốn một phần nhỏ chi phí so với thời gian ngừng hoạt động do sự cố bơm bất ngờ, chương trình bảo trì của chúng tôi giúp giảm tổng chi phí sở hữu từ 20 đến 30% trong vòng 5 năm.

Đội ngũ kỹ sư của chúng tôi tại Ninh Ba sẵn sàng thảo luận về các yêu cầu ứng dụng cụ thể của bạn và đề xuất mô hình bơm cánh gạt, mã lưu lượng và cấu hình tối ưu cho hệ thống thủy lực của bạn. Vui lòng liên hệ với chúng tôi qua trang web của chúng tôi.trang hỗ trợ kỹ thuậtđể nhận báo cáo lựa chọn máy bơm theo yêu cầu.