Giải thích lực hướng tâm của bơm bánh răng Voith

Thread Content

Khi bơm bánh răng Voith hoạt động, lực hướng tâm tác dụng lên ổ trục bơm bánh răng bao gồm lực hướng tâm được tạo ra bởi áp suất chất lỏng dọc theo chu vi bánh răng và lực hướng tâm do lưới bánh răng tạo ra. Điều này được gọi chung là vấn đề lực hướng tâm của bơm bánh răng Voith. 　　Khi bơm bánh răng hoạt động, trong khe hở xuyên tâm giữa bánh răng và lỗ bên trong của vỏ, sự phân bố áp suất chất lỏng từ buồng hút dầu đến buồng dầu áp suất tăng dần theo từng giai đoạn, đây là đường cong phân bố gần đúng của áp suất chất lỏng. Độ lớn của lực hướng tâm FP được tạo ra bởi áp suất chất lỏng lên bánh răng dẫn động và bánh răng bị dẫn động là hoàn toàn giống nhau và hướng của nó hướng thẳng đứng xuống phía buồng hút dầu. Độ lớn của lực hướng tâm FT do ăn khớp bánh răng tạo ra trên bánh răng dẫn động và bánh răng bị dẫn động gần như bằng nhau nhưng có hướng khác nhau. Do đó, dựa trên lực hướng tâm được tạo ra bởi áp suất chất lỏng chu vi bánh răng và lực hướng tâm được tạo ra bởi lưới bánh răng, có thể thu được lực hướng tâm tổng hợp lên bánh răng dẫn động: Rõ ràng, hợp lực của bánh răng dẫn động luôn lớn hơn hợp lực của bánh răng chủ động. Vì vậy, khi thông số vòng bi trên bánh dẫn động và bánh dẫn động giống nhau thì vòng bi trên bánh dẫn động sẽ mòn nhanh hơn. Để làm cho tuổi thọ của hai ổ trục bằng nhau hoặc gần nhau, cổng áp suất dầu có thể được dịch chuyển sang một bên với lực hướng tâm nhỏ hơn, sao cho tổng lực của bánh răng dẫn động luôn lớn hơn tổng lực của bánh dẫn động. 　　Vì lực hướng tâm ở trên là lực không cân bằng, áp suất làm việc càng cao thì lực không cân bằng hướng tâm càng lớn. Trong trường hợp nghiêm trọng, trục bánh răng có thể bị biến dạng và mặt cổng hút của vỏ có thể bị răng bánh răng làm xước. Đồng thời, nó có thể đẩy nhanh quá trình mài mòn của vòng bi và giảm tuổi thọ của máy bơm. 　　Một trong những phương pháp phổ biến để giảm lực mất cân bằng hướng tâm tại nơi bảo trì thiết bị thủy lực cảng là lựa chọn hợp lý mô-đun bánh răng và chiều rộng răng B: bơm bánh răng áp suất thấp chung; bơm bánh răng áp suất trung bình cao, có thể làm giảm lực hướng tâm mà không làm giảm hiệu suất thể tích. Phương pháp thứ hai là thay đổi mô hình phân bổ áp suất dọc theo hướng chu vi, ví dụ bằng cách giảm kích thước cổng áp suất dầu của máy bơm sao cho dầu chịu áp chỉ tác dụng trong phạm vi từ một răng đến hai răng, hoặc bằng cách mở một rãnh dầu (rãnh cân bằng) trên tấm phủ hoặc chu vi ngoài của ống bọc trục để giảm lực hướng tâm. Các rãnh cân bằng 1 và 2 mở trên nắp được nối lần lượt với buồng áp suất thấp và buồng áp suất cao, tạo ra lực hướng tâm thủy lực tương ứng với buồng hút dầu và buồng dầu áp suất để cân bằng lực hướng tâm. 　　Thiết lập bài toán lực hướng tâm của bơm bánh răng Voith, điều chỉnh hiệu ứng lực hướng tâm, nắm bắt và giảm sự mất cân bằng của lực hướng tâm, đồng thời duy trì sự ổn định và hiệu suất thể tích của bơm thủy lực.