Bơm thủy lực trong trạm thủy lực máy nghiền: Nguyên lý và ứng dụng thực tế
Trạm thủy lực là một trong những hệ thống phụ trợ quan trọng nhưng lại ít được chú ý nhất trên máy nghiền. Các hoạt động như điều chỉnh độ mở cửa xả, bảo vệ chống kẹt sắt, làm sạch và thiết lập lại buồng nghiền đều được điều khiển bởi trạm thủy lực. Trái tim của trạm thủy lực là bơm thủy lực. Nó chuyển đổi năng lượng cơ học của động cơ điện thành năng lượng áp suất của dầu thủy lực, tương tự như cách tim bơm máu đi khắp cơ thể.
Có hai loại bơm dầu phổ biến thường thấy tại công trường: bơm bánh răng và bơm piston. Chúng có hình dạng khác nhau, hoạt động khác nhau và được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau.
Bơm bánh răng: Đơn giản, bền bỉ và được chế tạo để hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt.
Cấu tạo của bơm bánh răng khá đơn giản. Bên trong vỏ bơm có hai bánh răng ăn khớp với nhau – một bánh răng dẫn động và một bánh răng bị dẫn động. Động cơ điện dẫn động bánh răng dẫn động, làm cho bánh răng bị dẫn động cũng quay theo. Ở phía hút, các răng của hai bánh răng tách rời nhau, tạo ra một khoảng không lớn hơn và một vùng chân không cục bộ, hút dầu vào các hốc bánh răng dưới áp suất khí quyển. Khi các bánh răng quay về phía xả, các răng ăn khớp trở lại, nén không gian và đẩy dầu ra ngoài dưới áp suất.
Thiết bị này có cấu trúc đơn giản, ít bộ phận, khả năng chống nhiễm bẩn tốt và giá thành rẻ. Nhược điểm là nó không thể tạo ra áp suất rất cao, có sự dao động lưu lượng đáng kể và tạo ra tiếng ồn đáng kể.
Trong máy nghiền, bơm bánh răng chủ yếu được sử dụng ở hai vị trí:
Trạm thủy lực của máy nghiền hàm. Việc điều chỉnh độ mở cửa xả của máy nghiền hàm chỉ đơn giản là sử dụng một xi lanh thủy lực đẩy một lần; yêu cầu về áp suất thấp và thao tác này không thường xuyên. Một bơm bánh răng là quá đủ.
Các trạm bôi trơn dành cho tất cả các mẫu xe. Hệ thống bôi trơn yêu cầu lưu lượng cao, áp suất thấp và tuần hoàn dầu liên tục. Bơm bánh răng rất phù hợp cho mục đích này, mang lại chi phí thấp nhất và bảo trì tối thiểu.
Vì vậy, khi bạn thấy trạm thủy lực bên cạnh máy nghiền hàm, hoặc trạm bôi trơn nhỏ, độc lập bên cạnh máy nghiền côn, thì chín trong mười trường hợp, nó đều chứa một bơm bánh răng.
Bơm piston: Độ chính xác cao ở áp suất lớn, được chế tạo để giải quyết những thách thức khó khăn nhất.
Cấu trúc của bơm piston phức tạp hơn nhiều. Nó bao gồm một khối xi lanh chứa một vòng piston, với đỉnh của các piston tựa vào một đĩa nghiêng. Động cơ dẫn động khối xi lanh và các piston quay cùng nhau, trong khi đĩa nghiêng vẫn đứng yên nhưng được đặt ở một góc. Khi khối xi lanh quay, các piston bị đĩa nghiêng đẩy qua lại bên trong lòng xi lanh. Khi các piston bị kéo ra ngoài, thể tích của lòng xi lanh tăng lên, hút dầu vào; khi các piston bị đĩa nghiêng đẩy vào trong, thể tích của lòng xi lanh giảm xuống, đẩy dầu ra ngoài.
Bơm piston có thể dễ dàng đạt được áp suất từ 30 đến 40 megapascal, và bằng cách điều chỉnh góc của tấm nghiêng, lưu lượng đầu ra có thể được điều chỉnh một cách trơn tru. Điều này khiến chúng trở thành lựa chọn duy nhất cho các ứng dụng yêu cầu duy trì áp suất, tốc độ thay đổi hoặc phản hồi nhanh.
Trong máy nghiền, bơm piston chủ yếu được tìm thấy ở ba vị trí:
Trạm thủy lực chính của máy nghiền côn một xi lanh. Xi lanh thủy lực lớn ở đáy máy một xi lanh đỡ toàn bộ trục chính và nón di động, hoạt động ở áp suất cực cao. Khi gia công sắt, áp suất phải được giải phóng ngay lập tức trong tích tắc để cho phép nón di động hạ xuống và xả sắt. Chỉ có bơm piston áp suất cao, kết hợp với bình tích áp, mới có thể tạo ra lực mạnh mẽ này.
Trạm khóa của máy nghiền côn nhiều xi lanh. Vòng khóa xi lanh ở phía trên của máy nhiều xi lanh yêu cầu duy trì áp suất cao ổn định trong thời gian dài. Bơm piston lưu lượng thay đổi, áp suất không đổi tự động giảm lưu lượng khi đạt đến áp suất cài đặt, duy trì áp suất mà không lãng phí năng lượng. Nếu sử dụng bơm bánh răng cho nhiệm vụ này, nó sẽ liên tục tràn ở áp suất cao, khiến nhiệt độ dầu tăng đột ngột.
Hệ thống truyền động thủy lực của các trạm nghiền di động. Nhiều máy nghiền di động sử dụng động cơ để dẫn động bơm piston lưu lượng lớn có thể điều chỉnh, sau đó phân phối chất lỏng đến các động cơ di chuyển và động cơ của bộ phận nghiền chính. Bơm piston cung cấp mật độ công suất cao, đây là yêu cầu bắt buộc đối với khung gầm di động có không gian và trọng lượng hạn chế.
Làm sao bạn có thể phân biệt chúng chỉ bằng cái nhìn thoáng qua tại chỗ?
Không cần phải tháo rời máy móc—chỉ cần mở cửa tủ bộ nguồn thủy lực và quan sát hình dạng của bơm.
Hình vuông, có nắp được cố định bằng nhiều bu lông: bơm bánh răng. Điều này cho thấy một hệ thống có áp suất thấp và chức năng đơn giản.
Hình trụ dài với tay cầm hoặc núm xoay ở phía trên: bơm piston hướng trục. Điều này cho thấy hệ thống thủy lực cốt lõi, hoạt động ở áp suất cao và có chi phí sản xuất cao hơn.
Những lỗi bảo trì thường gặp
Nếu bơm bánh răng phát ra tiếng ồn hoặc không tạo được áp suất, đừng vội tháo rời nó – rất có thể bộ lọc hút bị tắc hoặc có rò rỉ khí ở chỗ nối đường ống hút. Mức dầu thấp trong bình chứa cũng có thể gây ra hiện tượng xâm thực.
Vấn đề thường gặp nhất với bơm piston là nhiệt độ dầu cao. Nguyên nhân thường không phải do bản thân bơm mà là do hệ thống duy trì trạng thái tràn liên tục trong thời gian dài. Khi hệ thống cần giữ áp suất, bơm vẫn tiếp tục bơm hết công suất, và lượng dầu dư thừa sẽ quay trở lại bể chứa qua van an toàn, nơi nó được chuyển hóa thành nhiệt. Điều chỉnh cài đặt van an toàn hoặc kiểm tra xem cơ cấu điều chỉnh áp suất có bị hỏng hay không là giải pháp thiết thực hơn so với việc thay thế bơm.
Bộ nguồn thủy lực đóng vai trò hỗ trợ trong máy nghiền, nhưng nếu vai trò hỗ trợ đó gặp trục trặc, toàn bộ máy vẫn sẽ ngừng hoạt động. Hiểu rõ những đặc điểm riêng của bơm bánh răng và bơm piston sẽ giúp bạn tránh được những rắc rối khi gặp sự cố tại công trường.