CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG

Trong buồng máy tàu thủy người ta cần tới rất nhiều loại van, ống và các phụ kiện khác để bố trí các hệ thống phục vụ cho việc vận chuyển công chất có nhiệt độ và áp suất khác nhau tới các nơi tiêu thụ hoặc các trang thiết bị, máy móc. Trong chương này chúng ta sẽ tìm hiểu tên gọi và kết cấu sơ bộ của các thiết bị có thể có trong hệ thống đường ống.

2.1. Ống

Để có thể chạy được đường ống trong buồng máy thì cần phải có các đoạn ống thẳng dài, các đoạn ống cong (co góc). Các đoạn ống rời sẽ được nối liền lại với nhau bằng cách hàn chặt lại, bằng các đoạn măng-xông (dùng với ống cỡ nhỏ) hoặc chúng sẽ được lắp mặt bích ở 2 đầu rồi sau đó được bắt vào nhau qua các mặt bích này và được làm kín nhờ các gioăng làm kín tương ứng. Tùy theo điều kiện làm việc của chất lỏng mà người ta sẽ chọn ống làm bằng vật liệu thích hợp, bảng 2.1 liệt kê một số loại ống điển hình.

Bảng 2.1: Hệ thống – Vật liệu làm ống
Hệ thống	Vật liệu làm ống
Hệ thống hơi thải	Thép cacbon BS 3601
Hệ thống nước biển tuần hoàn	Hợp kim đồng-nhôm
Hệ thống nước rửa boong	Thép cacbon BS 3601 có mạ kẽm
Hệ thống la canh, ballast	Thép cacbon BS 3601 có mạ kẽm
Hệ thống khí nén điều khiển	Đồng
Hệ thống gió khởi động	Thép cacbon BS 3602

Trong các hệ thồng dùng ống tráng kẽm, sau khi hàn các mối nối ống chúng ta phải tráng kẽm lại. Các đoạn ống sẽ được gông chặt vào các vách, giá đỡ cứng bằng các kẹp ống (quai nhê) để hạn chế không cho ống rung động quá lớn bảo đảm độ bền của hệ thống đường ống. Các ống dẫn hơi nước hoặc ống trong các hệ thống mà nhiệt độ thường xuyên thay đổi, ống có thể co giãn, người dùng các giá đỡ ống có lò xo cho phép ống có thể dịch chuyển một lượng nhất định hoặc người ta sẽ dùng các mối nối ống có thể giãn nở được để nối ống lại với nhau.

2.2. Van

Trong hệ thống đường ống người ta cần phải lắp thêm các van để có thể điều chỉnh, đóng/mở dòng chảy của công chất. Dưới đây sẽ là một số dạng van cơ bản và chức năng của chúng.

2.2.1. Van xả (van tay gạt): Download 2.2.1

2.2.2. Van cầu: Download 2.2.2

2.2.3. Van cửa sập: Download 2.2.3

2.2.4. Van bướm: Download 2.2.4

2.2.5. Van an toàn: Download 2.2.5

2.2.6. Van giảm áp: Download 2.2.6

--------------------------------------------------------------------------------

CHƯƠNG 3: BƠM CÁNH DẪN

Bơm cánh dẫn là các bơm mà cơ năng của động cơ lai sẽ được truyền cho chất lỏng qua các cánh dẫn trên bánh công tác. Bơm cánh dẫn bao gồm 3 loại cơ bản nhất là bơm li tâm, bơm hướng trục và bơm xoáy.Bơm li tâm

3.1.1. Nguyên lý hoạt động: Download 3.1.1

3.1.2. Kết cấu thực của một bơm li tâm Download 3.1.2

3.1.3. Lực dọc trục trong bơm li tâm: Download 3.1.3

3.1.4. Các thông số cơ bản của bơm li tâm: Download 3.1.4

3.1.5. Phương trình xác định cột áp lý thuyết của bơm: Download 3.1.5

3.1.6. Ảnh hưởng của kết cấu bánh công tác tới cột áp bơm: Download 3.1.6

3.1.7. Các đường đặc tính của bơm li tâm: Download 3.1.7

3.1.8. Điểm làm việc và các phương pháp điều chỉnh sản lượng: Download 3.1.8

3.1.9. Ghép bơm li tâm: Download 3.1.9

3.1.10. Luật đồng dạng trong bơm li tâm: Download 3.1.10

3.1.11. Một số chú ý trong quá trình khai thác bơm ly tâm: Download 3.1.11

3.1.12. Các trục trặc thường xảy ra đối với bơm li tâm: Download 3.1.12

3.1.13. Hiện tượng xân thực trong các máy thủy lực: Download 3.1.13

3.1.14. Ưu điểm của bơm li tâm: Download 3.1.14

3.2. Bơm hướng trục

Bơm hướng trục có lưu lượng lớn, cột áp thấp, tính tự hút kém, khi bơm làm việc nhất thiết phải mồi nên người ta thường đặt bơm thấp hơn so với mực chất lỏng hút của bơm. Kết cấu bơm đơn giản nhưng thể tích chiếm chỗ lớn hơn nhiều so với bơm li tâm

3.2.1. Đặc điểm kết cấu: Download 3.2.1

3.2.2. Nguyên lý hoạt động: Download 3.2.2

3.2.3. Một số kết cấu bơm hướng trục điển hình

(hình trong file *.pdf)

3.3. Bơm xoáy

3.3.1. Kết cấu và nguyên lý hoạt động: Download 3.3.1

3.3.2. Đặc điểm của bơm xoáy: Download 3.3.2

3.3.3. Ghép bơm ly tâm với bơm xoáy: Download 3.3.3

--------------------------------------------------------------------------------

CHƯƠNG 4: BƠM THỂ TÍCH

4.1. Bơm piston

Bơm piston biến đổi cơ năng của động cơ lai thành năng lượng của dòng chất lỏng nhờ piston chuyển động tịnh tiến qua lại trong xilanh. Nó thường được dùng trong các hệ thống ballast, bơm dầu nhờn….

Ta có thể phân loại như sau:

- Theo cách bố trí các xilanh: bơm đứng, bơm nằm

- Theo kết cấu: bơm piston trụ, bơm piston cánh

- Theo phương pháp dẫn động: bơm được dẫn động trực tiếp hoặc qua hộp truyền động

- Theo số khoang công tác trong các xilanh, theo so xilanh: Bơm tác dụng đơn, tác dụng kép….

4.1.1. Đặc điểm kết cấu: Download 4.1.1

4.1.2. Nguyên lý hoạt động: Download 4.1.2

4.1.3. Tính sản lượng của bơm Piston: Download 4.1.3

4.1.4. Các phương pháp làm đều sản lượng của bơm piston: Download 4.1.4

4.1.5. Cấu tạo bơm piston: Download 4.1.5

4.1.6. Các chú ý trong khi khai thác bơm piston: Download 4.1.6

4.1.7. Các trục trặc có thường xảy ra với bơm piston: Download 4.1.7

4.2. Bơm bánh răng: Download 4.2

Bơm bánh răng được dùng phổ biến nhất trong các hệ thống truyền động thủy lực vì nó có nhiều ưu điểm: kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, làm việc tin cậy, tuổi thọ cao…. Chúng thường được dùng để bơm các chất lỏng có độ nhớt cao như dầu thủy lực, dầu nhờn…

4.2.1. Đặc điểm kết cấu: Download 4.2.1

4.2.2. Nguyên lý hoạt động (Hình 4.19): Download 4.2.2

4.2.3. Sản lượng bơm piston: Download 4.2.3

4.2.4. Một số đặc điểm của bơm bánh răng: Download 4.2.4

4.2.5. Một số kiểu bơm bánh răng

4.2.5.1. Kết cấu bơm bánh răng ăn khớp ngoài: Download 4.2.5.1

4.2.5.2. Bơm 3 bánh răng: Download 4.2.5.2

4.2.5.3. Bơm bánh răng nhiều cấp: Download 4.2.5.3

4.2.5.4. Bơm bánh răng ăn khớp trong: Download 4.2.5.4

4.3. Bơm trục vít

4.3.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: Download 4.3.1

4.3.2. Sản lượng bơm trục vít: Download 4.3.2

4.3.3. Một số đặc điểm của bơm trục vít: Download 4.3.3

4.3.4. Một số dạng bơm trục vít: Download 4.3.4

4.4. Bơm cánh gạt: Download 4.4

4.4.1. Kết cấu và nguyên lý hoạt động: Download 4.4.1

4.4.2. Tính sản lượng bơm cánh gạt 1 hiệu lực: Download 4.4.2

4.4.3. Điều chỉnh sản lượng: Download 4.4.3

4.4.4. Một số kiểm bơm cánh gạt: Download 4.4.4

4.4.5. Bơm nhiều hiệu lực: Download 4.4.5

4.5. Bơm piston rotor hướng kính: Download 4.5

4.5.1. Cấu tạo : Download 4.5.1

4.5.2. Nguyên lý hoạt động: Download 4.5.2

4.5.3. Lưu lượng bơm rotor piston hướng kính: Download 4.5.3

4.6. Bơm roto piston hướng trục

4.6.1. Kết cấu và nguyên lý hoạt động: Download 4.6.1

4.6.2. Lưu lượng bơm này xác định theo công thức sau: Download 4.6.2

CHƯƠNG 5: CÁC LOẠI BƠM ĐẶC BIỆT

Nhóm các bơm đặc biệt bao gồm các kiểu bơm làm việc không theo nguyên lý của bơm cánh dẫn và cũng không theo nguyên lý bơm thể tích. Có hai loại bơm đặc biệt là: bơm phun tia và bơm chân không vòng nước.

5.1. Bơm phun tia

Khác với các lọai bơm đã giới thiệu, bơm phun tia không có động cơ lai, không có phần động (bánh công tác, rotor, các chi tiết chuyển động). Bơm dùng năng lượng của dòng tia chất lỏng có cột áp cao hòa trộn với công chất cần bơm và truyền năng lượng cho nó.Chất lỏng của dòng tia được gọi là chất lỏng công tác. Chất lỏng công tác có thể cùng loại hoặc khác loại với chất lỏng cần bơm. Bơm được dùng rất nhiều trên tàu thủy, và thường là để tạo chân không cho một số thiết bị như: bầu ngưng, bầu chưng cất….

5.1.1. Kết cấu và nguyên lý hoạt động của bơm: Download 5.1.1

5.1.2. Ứng dụng của bơm phun tia: Download 5.1.2

5.1.3. Kết cấu một bơm phun tia thực: Download 5.1.3

5.2. Bơm chân không vòng nước

5.2.1. Kết cấu và nguyên lý hoạt động: Download 5.2.1

5.2.2. Ứng dụng của bơm chân không vòng nước: Download 5.2.2

5.2.3. Kết cấu một bơm chân không vòng nước thực tế: Download 5.2.3

--------------------------------------------------------------------------------

CHƯƠNG 6: ĐỘNG CƠ THỦY LỰC THỂ TÍCH

Động cơ thuỷ lực có nguyên lý hoạt động ngược lại với các bơm thuỷ lực, tuy nhiên cấu tạo có nhiều điểm khác so với bơm mà nguyên nhân chủ yếu là vì vòng quay động cơ thấp và nằm trong dải từ 0-300 vòng/phút.

6.1. Xilanh lực: Download 6.1

6.2. Xilanh cánh gạt hạn chế (Xilanh mômen): Download 6.2

6.3. Động cơ bánh răng: Download 6.3

6.4. Động cơ cánh gạt: Download 6.4

6.5. Động cơ rotor piston: Download 6.5

6.6. Động cơ thuỷ lực hình sao: Download 6.6

--------------------------------------------------------------------------------

CHƯƠNG 7: TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC

Truyền động thủy lực thể tích là một hình thức truyền năng lượng nhờ các cơ cấu thủy lực thể tích, chủ yếu dựa vào tính chất không nén được của chất lỏng để truyền áp năng, nhờ vậy mà có thể truyền động được xa mà ít tổn thất năng lượng. Thông thường mạch truyền động thủy lực có 3 phần chính:

- Bơm thể tích

- Động cơ thể tích

- Các thiết bị điều chỉnh, điều khiển

Hình 7.1: Sơ đồ khối của hệ thống truyền động thủy lực thể tích

Bơm có nhiệm vụ biến đổi cơ năng của động cơ lai thành áp năng của chất lỏng. Áp năng sau đó sẽ truyền đi và biến đổi thành cơ năng (mômen và lực) tại các động cơ thủy lực dùng để dịch chuyển các tải trọng hoặc thực hiện một mục đích nào đó. Các thiết bị điều chỉnh, điều khiển sẽ giúp ta hoàn thiện chức năng của hệ thống đáp ứng được yêu cầu đặt ra.

Hệ thống truyền động thủy lực thể tích có rất nhiều ưu điểm, có thể truyền năng lượng đi xa ma ít tổn thất; có độ nhạy, độ chính xác cao trong điều chỉnh, động cơ chuyển động ổn định, điều khiển dễ dàng và làm việc rất an toàn.

Bên cạnh đó truyền động thủy lực thể tích cũng có một số nhược điểm cơ bản sau: Do áp suất làm việc của hệ thống rất lớn nên khó làm kín các khoang công tác, ta phải gia công các chi tiết có độ chính xác cao nên giá thành rất đắt. yêu cầu rất cao về chất lỏng công tác, chất lỏng phải sạch, không gây ăn mòn, có tính bôi trơn tốt, có độ nhớt ổn định khi nhiệt độ thay đổi…

7.1. Bơm: Download 7.1

7.2. Động cơ thủy lực: Download 7.2

7.3. Các thiêt bị khác:

7.3.1. Van một chiều (Check Valve, Non-return Valve): Download 7.3.1

7.3.2. Van phân phối (Hướng dòng): Download 7.3.2

7.3.3. Van an toàn và van điều áp: Download 7.3.3

7.3.4. Van giảm tải (Unloading Valve): Download 7.3.4

7.3.5. Van trình tự (Sequence Valve): Download 7.3.5

7.3.6. Van điều khiển lưu lượng (hoặc Bộ điều tốc thuỷ lực) - Flow Control Valves: Download 7.3.6

7.3.7. Cơ cấu hãm thuỷ lực tự động (counter balance valve): Download 7.3.7

7.4. Các thiết bị khác

7.4.1. Ống dẫn: Download 7.4.1

7.4.2. Két chứa: Download 7.4.2

7.4.3. Phin lọc: Download 7.4.3

7.4.4. Sinh hàn/bầu hâm: Download 7.4.4

7.5. Các hệ thống truyền động thuỷ lực thể tích: Download 7.5

7.6. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ thuỷ lực.

Trong thực tế có hai phương pháp chủ yếu để điều chỉnh tốc độ động cơ thuỷ lực thường được áp dụng:

Thay đổi thể tích công tác (lưu lượng riêng) của bơm, của động cơ hoặc của cả bơm và động cơ để thay đổi tốc độ động cơ.
Tiết lưu dầu công tác ở động cơ, phần dầu còn lại sẽ đi tắt qua động cơ.

Thông thường cả hai phương pháp trên được sử dụng đồng thời trong các hệ thống truyền động thuỷ lực để chỉnh tốc độ động cơ từ không đến tốc độ định mức khi tải bên ngoài thay đổi. Sau đây chúng ta xem xét từng phương pháp cụ thể.