EN
Trong các hệ thống thủy lực, bơm bánh răng được sử dụng rộng rãi trong máy móc xây dựng, máy móc nông nghiệp và thiết bị thủy lực công nghiệp nhờ cấu tạo đơn giản, độ tin cậy cao và bảo trì thuận tiện. Tuy nhiên, trong quá trình lựa chọn và ứng dụng thực tế, nhiều người không thực sự phân biệt được các đặc điểm làm việc của bơm bánh răng trong và bơm bánh răng ngoài. Họ thường ra quyết định chỉ dựa trên kinh nghiệm hoặc giá cả, cuối cùng dẫn đến các vấn đề như tiếng ồn cao, hiệu suất thấp và tuổi thọ ngắn.
Để chọn đúng loại, trước tiên cần hiểu rõ những điểm khác biệt cơ bản giữa hai loại bơm này trên nhiều khía cạnh như nguyên lý cấu trúc, đặc tính lưu lượng, hiệu suất tiếng ồn, khả năng thích nghi với điều kiện vận hành và các tình huống ứng dụng.
I. Điểm Khác Biệt Cơ Bản: Cấu Trúc Quyết Định Mọi Thứ
Về bản chất, sự khác biệt giữa bơm bánh răng trong và ngoài bắt nguồn từ phương pháp ăn khớp bánh răng khác nhau, và phương pháp ăn khớp này trực tiếp quyết định tính liên tục và mượt mà của quá trình cấp dầu.
Bơm răng ngoài
Bơm bánh răng ngoài gồm hai bánh răng cùng kích thước, ăn khớp với nhau ở phía bên ngoài bên trong thân bơm. Khi các bánh răng quay, một áp suất âm được tạo ra ở phía nơi các bánh răng tách rời, hút dầu vào cửa hút. Dầu sau đó được vận chuyển dọc theo khoảng trống giữa chu vi ngoài của bánh răng và vỏ bơm, và cuối cùng được ép ra qua cửa xả khi các bánh răng ăn khớp lại với nhau ở phía đối diện.
Các đặc điểm chính của cấu trúc này là:
- Đường truyền lực rõ ràng
- Số lượng chi tiết ít hơn
- Độ khó trong gia công và lắp ráp thấp
Tuy nhiên, do quá trình ăn khớp bánh răng tương đối trực tiếp, nên có sự thay đổi thể tích đáng kể ở dầu trong quá trình vận chuyển.
Bơm răng trong
Một bơm bánh răng nội tại, ngược lại, bao gồm một bánh răng bên trong và một bánh răng bên ngoài. Bánh răng bên trong quay lệch tâm bên trong bánh răng bên ngoài. Dầu được bao kín trong buồng dầu hình thành giữa các răng của bánh răng bên trong và bên ngoài, và được vận chuyển liên tục, trơn tru tới cửa xả khi các bánh răng quay.
So với cấu trúc bánh răng bên ngoài, bơm bánh răng nội tại có:
- Ăn khớp liên tục hơn
- Thay đổi từ từ hơn trong buồng dầu
- Quá trình cung cấp dầu ổn định hơn
Đây cũng là lý do cơ bản khiến bơm bánh răng trong có lợi thế lớn hơn về độ êm và kiểm soát tiếng ồn.
II. Dao động lưu lượng: Xác định 'độ ổn định' của hệ thống
Trong các hệ thống thủy lực, dao động lưu lượng là nguyên nhân chính gây ra rung động, tiếng ồn và tăng nhiệt độ.
Đặc tính lưu lượng của bơm bánh răng ngoài
Do sự thay đổi đáng kể về thể tích buồng dầu khi các bánh răng ăn khớp và tách khớp trong bơm bánh răng ngoài, lưu lượng đầu ra sẽ xuất hiện hiện tượng dao động tuần hoàn. Những dao động này trở nên rõ rệt hơn trong điều kiện vận hành tốc độ cao hoặc tải trọng lớn.
Biểu hiện thực tế:
- Rung động hệ thống quá mức
-rõ rệt tiếng ồn đường ống
- Ảnh hưởng lớn hơn đến van và gioăng làm kín
Đặc tính dòng chảy của bơm bánh răng nội
Bơm bánh răng nội có sự thay đổi buồng dầu liên tục hơn, dầu được 'bao bọc' và vận chuyển giữa các răng, dẫn đến đầu ra dòng chảy đồng đều hơn. Cấu trúc này có thể giảm đáng kể độ dao động dòng chảy.
Biểu hiện thực tế:
- Vận hành hệ thống ổn định hơn
- Biến động áp suất nhỏ hơn
- Có lợi hơn cho các bộ phận thủy lực
III. Sự khác biệt về tiếng ồn và độ thoải mái
Vấn đề tiếng ồn thường không phải là \"bơm bị hỏng\", mà là do loại bơm không phù hợp.
Bơm răng ngoài
Va chạm ăn khớp răng là trực tiếp, dẫn đến dao động dòng chảy rõ rệt và mức độ ồn tương đối cao. Tuy nhiên, điều này hoàn toàn chấp nhận được trong các thiết bị có độ chịu ồn cao như máy móc xây dựng và máy móc nông nghiệp.
Bơm răng trong
Ăn khớp êm ái và dòng dầu chảy liên tục, dẫn đến tiếng ồn thấp đáng kể. Đặc biệt phù hợp với thiết bị công nghiệp, hệ thống trong nhà hoặc các ứng dụng yêu cầu độ thoải mái cao hơn.
IV. Khả năng thích ứng với dầu thủy lực và điều kiện vận hành
Bơm răng ngoài
Phù hợp hơn với các loại dầu thủy lực có độ sạch cao hơn.
Tương đối nhạy cảm với sự thay đổi độ nhớt của dầu.
Tốc độ mài mòn sẽ tăng khi dầu bị nhiễm bẩn nghiêm trọng hoặc điều kiện bôi trơn kém.
Bơm răng trong
Có phạm vi thích ứng rộng hơn đối với độ nhớt của dầu.
Hoạt động ổn định hơn trong dầu có độ nhớt cao hoặc trong điều kiện vận hành hướng đến bôi trơn.
Thân thiện hơn với điều kiện hình thành màng dầu.
V. Hiệu suất, Tuổi thọ và Chi phí Bảo trì
Từ góc nhìn vận hành dài hạn:
Bơm răng ngoài
Có chi phí ban đầu thấp và bảo trì đơn giản, nhưng trong các hệ thống yêu cầu cao, rung động và mài mòn có thể rút ngắn tuổi thọ tổng thể.
Bơm răng trong
Có đầu tư ban đầu cao hơn, nhưng vận hành trơn tru với mức mài mòn đồng đều, thuận lợi hơn cho vận hành liên tục dài hạn.
VI. So sánh các kịch bản ứng dụng điển hình
Các ứng dụng phổ biến của bơm bánh răng ngoài
Máy móc nông nghiệp
Máy xây dựng
Hệ thống thủy lực xe cộ
Thiết bị thủy lực thông dụng nhạy cảm về chi phí
Các ứng dụng phổ biến của bơm bánh răng trong
Hệ thống thủy lực công nghiệp
Hệ thống bôi trơn
Thiết bị chính xác
Các tình huống yêu cầu cao về độ ồn và độ ổn định
VII. Logic cốt lõi trong lựa chọn kỹ thuật
Trong thực tiễn kỹ thuật, không tồn tại khái niệm 'bơm tiên tiến hơn', chỉ có 'bơm phù hợp hơn'.
Nếu hệ thống ưu tiên hiệu quả chi phí, cấu trúc đơn giản và dễ bảo trì → hãy chọn bơm bánh răng ngoài.
Nếu hệ thống ưu tiên vận hành trơn tru, độ ồn thấp và hoạt động liên tục trong thời gian dài → hãy chọn bơm bánh răng trong.
Nếu việc lựa chọn không phù hợp, ngay cả chiếc bơm đắt nhất cũng có thể hoạt động kém.
VIII. Tóm tắt một câu của Kỹ sư
Sự khác biệt giữa các bơm bánh răng không nằm ở cái tên, mà ở cấu trúc; cuối cùng, sự khác biệt về cấu trúc được phản ánh vào hiệu suất của hệ thống.