Cấu tạo, nguyên lý làm việc, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa máy bơm pittông vận chuyển dầu 9MГP-73

Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
LỜI NÓI ĐẦU
Trong quá trình khai thác và vận chuyển dầu khí trên các công trình biển
của Xí Nghiệp Liên Doanh “Vietsovpetro”, có rất nhiều trang thiết bị được
đưa vào sửa dụng để phục vụ cho các công đoạn công nghệ khác nhau. Máy
bơm pittông vận chuyển dầu 9MГP-73 là một trong những trang thiết bị quan
trọng đó. Chúng được dùng vận chuyển dầu với lưu lượng lớn. Ngoài ra,
chúng còn được dùng để bơm gọi dòng giếng khai thác, bơm rửa giếng, bơm
dầu thải. Những công việc đó càng tăng chiếm phần lớn thời gian làm việc
của máy bơm trên các giàn khai thác trên biển. Chính vì vậy, các máy bơm
pittông vận chuyển dầu đã tồn tại và sẽ còn được duy trì lâu dài, như một nhu
cầu thiết yếu trên các giàn khoan – khai thác.
Với mục đích đảm bảo an toàn cho người sử dụng và thiết bị, đồng thời
nâng cao khả năng làm việc của máy bơm. Sau một thời gian thực tập, tìm
hiểu và nghiên cứu, được sự giúp đỡ hướng dẫn tận tình của thầy giáo
Nguyễn Văn Giáp, em đã chọn đề tài:
“Cấu tạo, nguyên lý làm việc, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa máy bơm
pittông vận chuyển dầu 9MГP-73”
Chuyên đề: “Tính toán, lựa chọn bình ổn áp”
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và lời cảm ơn chân thành tới thầy
Nguyễn Văn Giáp, các thầy giáo trong bộ môn Thiết Bị Dầu Khí và Công
Trình - Trường Đại Học Mỏ Địa Chất – Hà Nội, cùng các kỹ sư của xí nghiệp
liên doanh dầu khí Vietsovpetro đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt
nghiệp này.
Do thời gian trực tiếp tìm hiểu hạn chế, cũng như khả năng có hạn nên
đồ án còn nhiều thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo góp ý của các thầy
giáo.
Hà Nội, ngày 10 tháng 6 năm 2009.
Sinh viên thực hiện:
Trịnh Ngọc Thiết
SV: Trịnh Ngọc Thiết 1 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49

Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VIỆC SỬ DỤNG MÁY BƠM
VẬN CHUYỂN DẦU Ở VIETSOVPETRO
1.1. Tình hình sử dụng máy bơm vận chuyển dầu ở Vietsovpetro
1.1.1. Nhiệm vụ và yêu cầu của bơm vận chuyển dầu khí
Vị trí các mỏ mà xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro đang thăm dò và khai
thác đều nằm ngoài biển nên việc bố trí và lựa chọn máy bơm vận chuyển dầu
đang là vấn đề bức xúc.
Xí nghiệp đang thăm dò và khai thác trên hai mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng,
khoảng cách giữa hai mỏ khoảng 30 km. Trên mỏ Bạch Hổ có 11 giàn cố định
và 7 giàn nhẹ, mỏ Rồng có 1 giàn cố định và 1 giàn nhẹ. Tại các giàn cố định
dầu được khai thác lên từ giếng khoan sau đó qua hệ thống công nghệ bao
gồm:
Bình tăng áp suất cao (khoảng 6.10
5
÷ 12.10
5
N/m
2
) và được chuyển về
bình áp suất thấp (khoảng 0,5.10
5
÷ 8.10
5
N/m
2
) sau khi dầu mỏ ra khỏi bình
tăng áp suất thấp được hệ thống bơm vận chuyển, thông qua hệ thống đường
ống ngầm dưới biển tới tàu chứa.
Phía Nam gồm giàn khoan cố định MSP-1, giàn công nghệ trung tâm số

2 và các giàn nhẹ BK 1,2,3,4,5,6,7,8 dầu từ các giàn này được vận chuyển về
trạm chứa dầu là tàu Ba Vì. Phía Bắc gồm các giàn MSP-3, MSP-4, MSP-5,
MSP-6, MSP-7, MSP-8, MSP-9, MSP-10, MSP-11, dầu từ các giàn này được
chuyển tới tàu Chi Lăng.
Để đảm bảo quá trình khai thác liên tục, tránh tình trạng dầu khai thác
lên bị ứ đọng lại các bình chứa, làm ảnh hưởng đến công tác khai thác. Do
vậy, cần phải có cách bố trí hệ thống bơm và lựa chọn bơm thỏa mãn những
yêu cầu sau đây:
-Bơm làm việc có lưu lượng lớn;
-Cột áp cao;
-Hiệu suất cao;
-Làm việc ổn định lâu dài;
-Dễ vận hành và sửa chữa;
-Có khả năng chống xâm thực tốt.
SV: Trịnh Ngọc Thiết 2 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
1.1.2. Phân tích sơ đồ bố trí bơm vận chuyển dầu
Trên sơ đồ bố trí các giàn khoan cố định và giàn nhẹ ở mỏ Bạch Hổ gồm
hai cụm phía Bắc và phía Nam.
Hình 1.1: Sơ đồ bố trí các giàn khoan cố định và giàn nhẹ ở mỏ Bạch Hổ
SV: Trịnh Ngọc Thiết 3 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
1.1.2.1. Cụm phía Bắc
Cụm này gồm các giàn: MSP-3, MSP-4, MSP-5, MSP-6, MSP-7, MSP-
8, MSP-9, MSP-10, MSP-11, các giàn được nối với nhau qua đường ống dẫn
dầu, dầu từ các giàn khai thác lên được đưa đến các trạm tiếp nhận và từ các
trạm này được đưa đến các tàu chứa. Ngoài ra, còn có các đường ống dự
phòng cho công tác vận chuyển nếu có sự cố.
Tại cụm này có 3 điểm tiếp nhận và bơm trung chuyển dầu khai thác
được đưa đến tàu chứa.

- Giàn MSP-6 là điểm tiếp nhận và bơm một lượng dầu lớn được khai
thác ở đây, cùng với lượng dầu khai thác được từ các giàn khai thác vận
chuyển đến, đây cũng là điểm vận chuyển dầu từ phía Nam vận chuyển đến.
- Giàn MSP-8 là điểm tiếp nhận lượng dầu từ các giàn MSP-4, MSP-9,
MSP-11 và dầu từ phía Nam chuyển đến.
- Giàn MSP-4 là điểm trung tâm của hệ thống giàn khu vực phía bắc.
Nhiệm vụ là nhận lượng dầu khai thác từ các giàn 3, 5, 7, 10 và lượng dầu từ
phía Nam tới, nó có nhiệm vụ phân phối dầu cho các giàn MSP-6, MSP-8.
1.1.2.2. Cụm phía Nam
Cụm này gồm hai giàn cố định là MSP-1 và giàn công nghệ trung tâm số
2, cùng với các giàn nhẹ BK 1, 2, 3, 4 , 5, 6, 7, 8. Các giàn nhẹ BK không trực
tiếp xử lý và tách khí ra khỏi dầu mà vận chuyển về giàn trung tâm để tách
lọc.
- Giàn MSP-1: Dầu khai thác lên từ đây đảm bảo không còn hỗn hợp khí
và dầu. Sau đó, dầu được vận chuyển đến tàu chứa nên hệ thống đường ống bị
sự cố hoặc lượng dầu khai thác lên quá nhiều thì lại được hệ thống bơm trung
chuyển lên phái Bắc. Tại vị trí này cũng tiếp nhận trung chuyển dầu từ giàn
công nghệ trung tâm số 2, đây là điểm trung chuyển quan trọng. Nó là cửa
ngõ cho việc trung chuyển dầu từ phía Nam ra phía Bắc, đảm bảo điều phối
dầu từ các giàn chuyển về sao cho hiệu quả thu gom cao trong công tác vận
chuyển.
- Giàn công nghệ trung tâm số 2: Đây là điểm tiếp nhận quan trọng, đồng
thời xử lý một lượng hỗn hợp dầu, khí từ các giàn nhẹ BK chuyển về và
lượng dầu từ mỏ Rồng chuyển đến. Đây là điểm tiếp nhận và bơm một lượng
dầu lớn. Do vậy, hệ thống vận hành bơm cần phải có độ chính xác cao. Ngoài
SV: Trịnh Ngọc Thiết 4 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
ra, tại đây còn bố trí hệ thống bơm ép nước vỉa để tạo áp suất cân bằng với
dầu khai thác lên. Điểm bơm này còn thực hiện điểm tách lọc hỗn hợp khí và
dầu từ các giàn BK về sau đó vận chuyển tới bể chứa. Nếu tại đây không có

khả năng tiếp nhận thì sẽ chuyển dầu về các trạm dầu ở phía Bắc.
1.1.3. Các loại bơm vận chuyển dầu được sử dụng ở Vietsovpetro
Hiện tại, xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro đang khai thác trên hai mỏ
chính là Bạch Hổ và Rồng, các mỏ này đều nằm ở ngoài biển, khoảng cách
giữa các mỏ khoảng 30 km. Trên mỏ Bạch Hổ có khoảng 11 giàn cố định, 1
giàn công nghệ trung tâm và 8 giàn nhẹ. Trên mỏ Rồng có 1 giàn cố định và 1
giàn nhẹ.
Dầu khai thác từ các giàn này được bơm đến tàu chở dầu Ba Vì và Chi
Lăng bằng bơm ly tâm theo đường ống ngầm đặt dưới biển.
Số lượng bơm ly tâm được bố trí trong công tác vận chuyển dầu ở XNLD
Vietsovpetro gồm 8 loại chính.
Bảng 1.1: thống kê số lượng các loại bơm
Bơm 9MГP-73 12
Bơm HΠC 65/35 – 500 28
Bơm HK 200/70 9
Bơm HK 200/120 4
Bơm HΠC 40/400 8
Bơm R 360/150 GM – 3 5
Bơm R 250/98 GM – 1 2
Bơm “sulzer” 6
Như vậy, tổng số các bơm hiện đang vận hành vận chuyển dầu ở vùng
Bạch Hổ gồm tổng cộng là 67 bơm. Ngoài ra, không kể các bơm dùng để dự
phòng và một số bơm đang trong thời kỳ đại tu, sửa chữa.
Sự phân bổ các loại bơm, cách đặt nối tiếp, song song, còn phụ thuộc vào
vấn đề vận chuyển dầu tại từng điểm, từng vị trí, phụ thuộc vào khoảng cách
của từng điểm bơm đến trạm rót dầu, phụ thuộc vào lưu lượng dầu nhiều hay
ít mà ta phân bổ cho phù hợp với yêu cầu thực tế.
Hiện tại sử dụng phổ biến các loại bơm dầu ở mỏ là:
- Loại bơm yêu cầu cột áp lớn, lưu lượng vừa phải dùng để vận
chuyển dầu cho các mỏ xa trạm rót dầu. Thường dùng phổ biến nhất là

SV: Trịnh Ngọc Thiết 5 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
bơm HΠC 65/35-500 đây là loại bơm làm việc tốt, có nhiều ưu điểm vân
chuyển dầu.
- Loại bơm không yêu cầu cột áp lớn mà yêu cầu lưu lượng của bơm
phải cao, dùng để vận chuyển một lượng dầu lớn tại các điểm tiếp nhận
đến các trạm rót dầu cách đó không xa, thường dùng các loại bơm là
9MГP-73, HΠC 40/400,HK 200/70, HK 200/120…
Qua việc bố trí các bơm vận chuyển dầu tại mỏ Bạch Hổ ta thấy số lượng
máy bơm pittông 9MГP-73 chiếm tỷ lệ không cao, nhưng việc dùng nó để
vận chuyển dầu với lưu lượng lớn là rất quan trọng. Nên việc nghiên cứu và
tìm hiểu loại máy bơm này là rất thiết thực.
1.2. Sơ đồ công nghệ của hệ thống vận chuyển dầu
Hình 1.2: Sơ đồ công nghệ của hệ thống vận chuyển dầu
G: Giếng khai thác
1: Bình tách
2: Buồng trộn hóa phẩm
3: Lò nung
4: Bình chứa 100 m
3
5: Thiết bị tách khí
6: Van an toàn
7: Tàu chứa
SV: Trịnh Ngọc Thiết 6 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
Dầu thô sau khi được khai thác lên từ các giếng dầu bằng phương pháp
tự phun hay cơ học thì thì được đưa đến các thiết bị thu gom, thiết bị tách lọc.
Tại đây, dầu thô được tách bỏ khí, nước, các tạp chất cơ học lẫn trong dầu.
Các tạp chất này là yếu tố chủ yếu gây tổn thất và ăn mòn hệ thống đường
ống và thiết bị. Sau đó, dầu được gia nhiệt bởi lò nung để giảm độ nhớt đảm

bảo cho việc lưu chuyển được dễ dàng. Cuối cùng, dầu thô sau khi đã xử lý
song được đưa đến bình chứa dung tích 100 m
3
để vận chuyển dầu đến tàu
chứa. Trên dây chuyền công nghệ, người ta thường bố trí hai máy bơm HΠC
65/35-500 lắp song song và một máy bơm dầu pittông 9MГP-73.
1.3. Những yêu cầu công nghệ của hệ thống vận chuyển dầu
Để đảm bảo được các nhiệm vụ vận chuyển dầu thì máy bơm vận chuyển
dầu cần phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Máy bơm làm việc phải có lưu lượng lớn.
- Cột áp của máy bơm phải cao: Là cột áp chân không cho phép đảm bảo
cho bơm làm việc ở điều kiện bình thường, không xảy ra hiện tượng xâm
thực.
- Hiệu suất cao: Là chế độ làm việc của máy bơm với hiệu suất toàn phần
của máy bơm lớn nhất.
- Máy bơm phải làm việc lâu dài và ổn định: Là chế độ làm việc ứng với
các thông số của bơm .
- Máy bơm phải vận chuyển được chất lỏng có độ nhớt cao. Bởi vì, độ
nhớt cao là tính chất đặc trưng của dầu ở mỏ Bạch Hổ .
- Kết cấu của máy bơm phải đơn giản, dễ vận hành và sửa chữa.
- Phải có khả năng chống xâm thực tốt: Là chế độ làm việc mà các thông
số của máy bơm phải ổn định.
1.4. Những kết quả đã đạt được, những tồn tại cần tập trung nghiên cứu
giải quyết
Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu của con người ngày càng được
nâng cao, việc ứng dụng tự động hóa vào công nghiệp dầu khí hiện nay là
ngành công nghiệp mũi nhọn và mang lại nhiều lợi ích cho nền kinh tế quốc
dân.
Tuy vậy, nó cũng không dễ dàng để tiến hành khai thác, dù đã nhập các
thiết bị từ nước ngoài về mà nó còn đòi hỏi một khối lượng công việc đa dạng

SV: Trịnh Ngọc Thiết 7 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
và phức tạp. Vì vậy, việc lựa chọn - vận hành - bảo dưỡng và sửa chữa máy
móc thiết bị và đặc biệt là phải nắm vững nguyên lý hoạt động của chúng cho
phù hợp với các năng lượng của giàn, nhằm nâng cao năng suất, tuổi thọ của
thiết bị.
Trong điều kiện giàn khai thác hiện nay, để đảm bảo tốt công việc vận
chuyển dầu được khai thác từ các giếng dầu lên và vận chuyển tới bể chứa,
tàu chứa, tới nơi tiêu thụ là một quá trình không thể thiếu trong công việc khai
thác dầu. Do vậy, máy bơm pittông vận chuyển dầu 9MГP-73 là một thiết bị
quan trọng để phục vụ cho công tác vận chuyển dầu khi cần vận chuyển với
lưu lượng lớn.
Hiện nay trên các giàn khoan, khai thác của Xí Nghiệp Liên Doanh
Vietsovpetro có rất nhiều máy bơm vận chuyển dầu có thể cung cấp cho công
tác vận chuyển dầu. Nhưng để đáp ứng được nhu cầu vận chuyển dầu với lưu
kượng lớn thông dụng nhất vẫn là máy bơm vận chuyển dầu pittông 9MГP-
73. Đây là một loại bơm cho lưu lượng lớn, có áp suất không cao; rất phổ biến
trong công tác vận chuyển dầu, chiếm tỷ lệ không nhiều so với số lượng bơm
trong Xí Nghiệp Liên Doanh Vietsovpetro, với ưu điểm là dễ vận hành và sửa
chữa, làm việc ổn định và đảm bảo tính tiết kiệm cao.
SV: Trịnh Ngọc Thiết 8 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG II: CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
CỦA MÁY BƠM PITTÔNG VẬN CHUYỂN DẦU 9MГP-73
2.1. Sơ đồ cấu tạo cấu máy bơm pittông vận chuyển dầu 9MГP-73
SV: Trịnh Ngọc Thiết 9 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp


A-A

SV: Trịnh Ngọc Thiết 10 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo máy bơm vận chuyển dầu 9MГP – 73
1. Thanh trưyền. 19. Nắp xilanh
2. Chốt con trượt 20. Phớt làm kín nắp xilanh
3. Tấm lót con trượt 21. Xilanh
4. Con trượt 22. Pittông
5. Máng lót thân máy 23. Gioăng làm kín phần thủy lực
6. Phớt chắn dầu 24. Cần pittông
7. Thân máy 25. Ổ bi côn N-7530
8. Phớt làm kín cần pittông 26. Phần trục có hai bánh lệch tâm
9. Vành ren ép với phần răng nghiên
10.Ống góp đường ép 27. Vành đàn hồi
11.Nắp van một chiều 28. Ổ bi trụ
12.Buồng chứa van một chiều 29. Vành chặn
13.Phớt làm kín van một chiều 30. Trụ dẫn động với cặp bánh
14.Lò xo van một chiều răng nghiêng
15.Van một chiều 31. Vòng bi N - 3526
16.Đế van một chiều 32. Trục có một bánh răng lệch
17.Gioăng làm kín đế van tâm với vành răng nghiêng
18.Đầu ép 33. Vòng cách
34. Vòng bi N – 3524
35. Nắp trục dẫn động
36. Máng hứng dầu bôi trơn
* Máy bơm pittông 9MГP-73 gồm hai phần chính sau:
+ Phần dẫn động;
+ Phần thủy lực.
2.1.1. Phần dẫn động
Đây là phần dẫn động của bơm, tức nó có nhiệm vụ dẫn động và truyền
công suất cho phần thủy lực làm việc. Phần dẫn động dùng để chuyển động

quay của trục thành chuyển động tịnh tiến qua lại của pittông và xilanh qua cơ
cấu tay quay thanh truyền. Phần chính của phần dẫn động là thân máy làm
SV: Trịnh Ngọc Thiết 11 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
bằng gang, trên có lắp hai thanh trượt của bàn trượt, có các lỗ chứa ổ bi và
cacte chứa dầu bôi trơn, hai bên cạnh có lắp hai nắp để kiểm tra tình trạng của
bàn trượt và bộ phận lót kín cần pittông. Phía trên của thân máy là nắp đậy có
một cửa nhỏ dùng để đổ dầu vào cacte và kiểm tra trạng thái làm việc của
bánh răng nghiêng truyền động. Việc bôi trơn hệ thống bánh răng bằng
phương pháp vẩy dầu khi bánh răng quay trong quá trình làm việc.
Hình 2.2: Sơ đồ cấu tạo phần cơ khí của bơm 9MΓP-73
1. Vỏ máy
2. Ty pittông
5. Ty trung
gian
6. Bộ làm kín
7. Vỏ lồng
8. Đai ốc
9. Vòng kẹp
10. Con trượt
11. Tay biên
12. Đệm kín
13. Nắp
14. Máng dẫn hướng
trên
15. Tấm đệm lót
16,17. Tấm lót
18. Gioăng cao su
19. Trục chủ động
20. Nắp thăm dò

21. Nắp đậy
22. Bánh đà
23. Chỉ báo dầu
24. Ống dẫn nhiệt
25. Ổ bi
26. Máng dẫn hướng dưới
27. Giá máy
28. Trục biên
Trục chủ động và bị động được quay trên hai cặp ổ bi 7618 và 7524, việc
căn chỉnh trục nhờ các miếng đệm kim loại mỏng. Trên trục cơ của máy có
SV: Trịnh Ngọc Thiết 12 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
lắp hai ổ bi biên có dạng bi đũa trục ngắn. Đầu ra của trục chủ động có lắp
một bánh đai D = 1000mm. Trên trục chủ động truyền chuyển động sang trục
bị động và trục cơ (trục khuỷu). Do vậy với cơ cấu của trục bị động khi quay
với sự giúp đỡ của tay biên mà tạo ra chuyển động tịnh tiến của pittông trong
xilanh. Bàn trượt và đầu nhỏ của tay biên được liên kết với nhau bằng ổ bi
kim và chốt. Chốt được lắp vào bàn trượt bằng mối ghép côn và có chốt hãm
chống xoay, bàn trượt được chế tạo bằng gang đúc.
Cần pittông liên kết với trục bàn trượt bằng ren, giữa chúng có một đĩa
chắn, trục bàn trượt được vặn vào bàn trượt và được chống xoay nhờ đai ốc
hãm.
Phần cơ khí có cấu tạo như (hình 2.2), bao gồm: bánh đà, bộ truyền động
bánh răng, hệ thống tay quay – thanh truyền và kết cấu con trượt.
Vỏ máy 1 được chế tạo cùng với nắp đậy 21 và chúng được làm kín bằng
gioăng cao su 18. Trên vỏ máy 1 được đặt hai máng hướng dẫn trên 14 và
dưới 26 cho con trượt 10 chạy khi bơm làm việc. Khi thay thế hướng dẫn của
máng dẫn trên 14 thì ta chỉ việc mở nắp 13 nằm trên vỏ máy và mở nắp bên
hông của vỏ máy, mà không cần tháo nắp đậy 21. Việc kiểm tra chuyền động
bánh răng và dầu bôi trơn được thưc hiện thông qua một lỗ đặc biệt được mở

nhờ nắp thăm dò 20, lỗ này xả hơi ra ngoài khi bơm làm việc và đổ dầu vào
bể khi dầu trong bể đã cạn hoặc thay dầu mới. Mức dộ dầu trong bể được
kiểm tra thông qua chỉ số báo dầu 23 nằm ở vỏ máy.
Ty trung gian 5, bộ làm kín (lò xo) 6 được chế tạo vừa với thân của nó.
Một bên đặt hai vòng kẹp 9 được làm từ kim loại màu có hệ số mài mòn thấp.
Mỗi vòng kẹp lại được chia làm ba phần. Phía trên của ty trung gian 5 là ba
phần của vòng kẹp 9, được kéo căng bằng lò xo 6. Vòng kẹp 9 được nén chặt
bằng lò xo 6 thông qua vỏ lòng và dựa vào nắp 13 nhờ vòng đệm 12. Nắp 13
lại được vặn chặt vào thân máy nhờ bulông thông qua một vòng đệm làm kín.
Lò xo 6 di động được trong lỗ của vỏ lồng, vỏ lồng có hai gioăng cao su và
vòng kẹp 9 có tác dụng làm kín và giữ cho bề mặt của ty trung gian 5 được an
toàn.
Thân máy được cấu tạo từ hai phần cách nhau bởi một tấm ngăn và tỳ
lên vỏ máy 1, đồng thời được làm kín bằng gioăng 18. Gioăng này được nén
chặt sau mặt bích nhờ bulông vặn vào thân máy. Thân máy có tiện rãnh A để
SV: Trịnh Ngọc Thiết 13 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
dẫn dầu loại ra bằng các vòng kẹp 9 và gioăng 18, dầu đi theo rãnh A đổ vào
bể dầu. Phía trước của con trượt 10 có đặt tấm đệm lót 15 để ngăn dầu không
vướng vào khoang của thân khi đi qua rãnh A và khi con trượt di động.
Bộ làm kín ty trung gian không cần điều chỉnh và kéo xiết trong quá
trình sử dụng. Công việc của bộ làm kín ty trung gian như sau: dầu bôi trơn
bề mặt của nó, khi con trượt chuyển động về phía hộp thủy lực, dầu sẽ theo ty
dưới dạng kết tủa (lắng) đi đến vành cạo bằng lưới sắt và chảy theo các rãnh
vào khoang của thân máy. Từ đây dầu lại theo rãnh A quay về hộp dầu.
2.1.1.1. Bánh đà
Bánh đà được làm bằng gang và có cấu tạo khá đơn giản. Nó được nắp
sau động cơ để nhận chuyển động quay từ nó và truyền tới cho bộ truyền
động bánh răng.
2.1.1.2. Bộ truyền động bánh răng

Hệ thống truyền động bánh răng của bơm có nhiệm vụ để truyền chuyển
động quay từ bánh đà cho tay biên nhằm đảm bảo bơm có thể thực hiện quá
trình hút và đẩy dầu tới tàu hoặc bể chứa.
Sự chuyển động quay của bánh răng được lấy từ bánh đà thông qua trục
chủ động 16 lắp trên nó, và nó sẽ truyền chuyển động quay này cho tay biên
thông qua trục biên 10.
Để trục chủ động 16 quay đều, không bị lệch tâm thì người ta thường
cho nó chuyển động thông qua hai cơ cấu ổ bi lăn. Hai cơ cấu ổ bi này gồm có
ổ bi đũa của trục chủ động 18, ổ bi của trục chủ động 19, cốc của bi chủ động
14, và các gioăng làm kín 13. Để giảm ma sát chuyển động giữa các ổ bi và
trục chủ động 16 thì người ta phải bôi trơn nó qua nắp đậy 17 nhờ dầu bôi
trơn chảy từ hộp dầu qua rãnh A.
SV: Trịnh Ngọc Thiết 14 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.3: Sơ đồ truyền động bánh răng.
1. Vành bánh răng
2. Tay biên
3. Ổ bi của bánh cam
4. Bánh cam
5. Vòng gioăng làm kín
6. Cốc của ổ bi
7. Ổ bi côn trục biên
8. Tấm đệm
9. Vòng đệm để điều chỉnh ổ
bi
10. Trục biên
11. Gioăng làm kín
12. Nắp ổ bi
13. Gioăng làm kín
14. Cốc của ổ bi trục chủ động

15. Gioăng làm kín
16. Trục chủ động
17. Nắp đậy
18. Ổ bi đũa của trục chủ động
19. Ổ bi của trục chủ động
20. Gioăng chắn
SV: Trịnh Ngọc Thiết 15 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
Qua hệ thống bánh răng, chuyển động quay của trục chủ động 16 sẽ
được chuyển tới tay biên nhờ trục biên 10. Trục này được lắp cố định trên
bánh răng nhờ hệ thống các ổ bi côn trục biên 7, cốc của ổ bi 6, tấm đệm 8 và
các gioăng làm kín 5, 11. Các ổ bi này có thể được điều chỉnh để cho hợp lý
nhờ vòng đệm điều chỉnh ổ bi 9. Để sự ăn khớp cố định trục được chuẩn thì
nó cũng được bôi trơn qua nắp ổ bi 12.
Trục chủ động được đặt trên hai bi đũa 2, ổ bi quay trong cốc 1 và được
đậy bằng nắp 4, nắp này được làm kín bằng gioăng cao su 3. Một đầu của trục
được lắp vào ổ bi nhưng có để một khe hở A để ổ có thể co giãn do nhiệt
trong quá trình làm việc. Bánh răng nghiêng trên trục được chế tạo liền một
khối với trục, việc chế tạo này sẽ tạo độ cứng vững, đảm bảo độ ăn khớp với
bánh răng của trục biên và thuận lợi cho việc lắp ráp. Đồng thời, hai đầu trục
có tiện ren để lắp bánh đà và nhận chuyển động từ bánh dà của động cơ qua
bộ truyền đai, vì vậy mà ta có thể bố trí cơ cấu dẫn động cho trục ở bên phải
hoặc bên trái của bơm. Trên một đầu của trục chủ động (bên phải hoặc bên
trái) có lắp bánh đà, có moay ơ được siết chặt bằng hai bulông và được lắp
nóng ở nhiệt độ 120
0
÷ 150
0
.
Hình 2.4: Cấu tạo của trục chủ động.

1. Cốc bi
2. Bi đũa
3. Gioăng làm kín
4. Nắp đậy
Trục biên hình được chế tạo bằng công nghệ hàn đúc và được lắp với
bánh răng nghiêng của bộ truyền động bánh răng, nửa trên của bánh răng
được giữ chặt với trục bằng then, nữa dưới được giữ chặt với trục bằng
phương pháp lắp ghép có độ dôi. Trục biên được đặt trên hai bánh cam lệch
tâm 2, hai bánh cam này được đặt lệch nhau một góc tương đối là 90
0
và có
khoảng lệch tâm là 200mm. Trên mỗi bánh cam là một ổ bi 6 được tiến hành
bằng cách tự bôi trơn, khi bánh răng làm việc thì dầu sẽ bắn vào và tự bôi trơn
cho ổ. Trên trục có ép vành bánh răng 1 có môđun m = 12, trục biên được đặt
SV: Trịnh Ngọc Thiết 16 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
trên hai ổ bi côn 9. Ổ bi quay trong cốc 8 và nắp 4 được làm kín nhờ gioăng 3.
Việc điều chỉnh các ổ bi 6 được tiến hành nhờ tấm đệm 10. Dầu bôi trơn ổ bi
được đưa vào thông qua rãnh A.
Trên trục biên có bố trí hai tay quay biên 5 để nối với con trượt. Hai đầu
to của hai tay biên được đặt lên hai ổ bi đũa của bánh cam 2 trên trục biên, hai
đầu nhỏ nối với con trượt nhờ chốt 1. Chốt này được kẹp chặt vào con trượt 6
nhờ tấm lót 3 và bulông 4.
2.1.1.3. Hệ thống tay quay – thanh truyền
Tay quay (trục khuỷu) là một bánh lệch tâm được chế tạo liền với bánh
của trục biên. Trên bánh lệch tâm có lắp vòng bi tay biên, hai bánh lệch tâm
nằm hai bên của bánh răng và được đặt lệch nhau 90
0
. Bánh lệch tâm này
được lắp chặt trên trục bằng then và lắp ghép có độ dôi.

Thanh truyền (tay biên) là một bộ phận liên kết giữa tay quay và con
trượt. Trên máy bơm 9MΓP-73 có lắp hai tay biên hoạt động theo hành trình
kép. Thanh truyền được chế tạo bằng vật liệu kim loại cứng. Cấu tạo của
thanh truyền: Đầu nhỏ của tay biên có lỗ để lắp với con trượt và có lỗ để bôi
trơn, đầu to của thanh truyền có lỗ để gắn lên bánh lệch tâm. Trên mặt đầu to
của thanh truyền có bulông bắt chặt với nắp để giữ ổ bi.
Nhiệm vụ của hệ thống tay quay – thanh truyền là nhận chuyển động
quay từ trục biên để biến thành chuyển động tịnh tiến qua lại của con trượt,
cần pittông cũng như pittông. Vì vậy, trong quá trình làm việc thì lực tác dụng
lên hệ thống là rất phức tạp. Để đảm bảo độ ổn định và khả năng làm việc của
hệ thống cũng như toàn bộ máy bơm thì ta phải xác định và tính toán các lực
này, để từ đó ta có thể kiểm toán độ bền cũng như độ ổn định của cần pittông,
tay quay, thanh truyền, cặp truyền động bánh răng và dây đai, và đặc biệt ta sẽ
chọn được bơm phù hợp.
Xét sơ đồ chuyển động như hình vẽ:
Giả sử tay quay theo chiều ω
Ta gọi : r: chiều dài tay quay.
l
1
: chiều dài thanh truyền.
r
1
: bán kính của bánh răng 1.
R: bán kính của bánh răng 3.
R
1
: bán kính của bánh đà 2.
SV: Trịnh Ngọc Thiết 17 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.5: Cơ cấu truyền động của bơm pittông

1,3. Cặp bánh răng 2. Bánh đà
Giả sử lực tác dụng lên thanh truyền là P
1
; P
2
sẽ phân tích thành hai
thành phần: P và P
t
.
β
α = 0 ÷ π α = π ÷ 2π
a. Quay theo chiều ω
α = 0 ÷ π α = π ÷ 2π
b. Quay ngược chiều ω.
Hình 2.6: Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên cơ cấu truyền động
- Lực P tác dụng lên cần pittông: phụ thuộc và giá trị của góc quay α mà
lực tác dụng lên cần pittông (P) có thể là P
K
hoặc P
n
.
SV: Trịnh Ngọc Thiết 18 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
- Lực P
t
tác dụng lên con trượt: Hướng của lực P
t
phụ thuộc và chiều
quay ω của tay quay.
Lực tác dụng lên pittông bao gồm:

- Áp lực của chất lỏng lên mặt trước và mặt sau của pittông.
- Ma sát của pittông với xilanh.
- Ma sát của cần pittông với vòng chắn.
Trong quá trình làm việc, nếu để P
t
hướng xuống dưới, mà dưới con
trượt có một khoảng nhỏ để chứa cặn bẩn, thì con trượt sẽ bị mài mòn bởi cặn
bẩn.Vì vậy, ta phải chú ý để chiều quay ω luôn theo chiều quay của kim đồng
hồ để lực P
t
luôn hướng lên trên, tránh sự mòn hỏng của con trượt trong quá
trình làm việc.
Lực tác dụng lên cần pittông được tính như sau :
- Khi kéo (P
k
) :
P
K
= π (p
đ
.
4
22
dD
−
+ D.l
1
.f
1
+ K.d.l

2
.f
2
) (2.1)
p
đ
: áp suất của chất lỏng ở khoang đẩy.
D, d: đường kính của pittong và cần pittông.
l
1
, l
2
: chiều dài của pittông và vòng chắn.
K: hệ số kể đến ảnh hưởng của áp suất lên vòng chắn, K= 0,15.
f
1
: hệ số ma sát của pittông với vòng chắn, f
1
= 0,08 ÷ 0,2.
f
2
: hệ số ma sát của cần pittông, f
2
= 0,05 ÷ 0,2.
- Khí nén (P
n
):
P
n
= π (p

đ
.
4
2
D
+ D.l
1
.f
1
+ K.d.l
2
.f
2
) (2.2)
Lực tác dụng lên thanh truyền (P
1
) được tính như sau:
P
1
=
β
cos
P
(2.3)
Ta thấy rằng: tg
β
max
=
l
r

<
5
1
nªn
β
max
= 11
o
20’
Do đó: P
1
=
98,0
P
= 1,02 P (2.4)
Lực tác dụng lên con trượt (P
T
):
P
T
= P
1
.sinβ = P
1
.tgβ (2.5)
Tại điểm nối giữa tay quay với thanh truyền, P
1
cũng phân tích thành 2
thành phần:
SV: Trịnh Ngọc Thiết 19 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49

Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
- Lực T có hướng tiếp tuyến với đường tròn bán kính r tạo bởi tay quay
trong quá trình làm việc.
- Lực N có hướng dọc theo tay quay (hướng tâm).
T = P
1
.sin (β + ϕ) (2.6)
N = P
1
.cos (β + ϕ) (2.7)
(0 ≤ β ≤ 11
o
20’)
(0 ≤ ϕ ≤ 360
o
)
Máy bơm 9MΓP-73 có 2 xilanh tác dụng kép với tay quay đặt lệch nhau
một góc 90
0
, khi đó lực T cũng được phân tích thành hai thành phần:
T
1
= P
1
.sin ϕ (2.8)
T
1
= P
1
.cos (90

o
+ ϕ) (2.9)
T
max
= T
o
45
= 2P
1
.sin 45
o
=
2
P
1
(2.10)
Hình 2.7: Sơ đồ phân tích lực
Từ giá trị T
max
, ta xác định được:
- Lực tác dụng lên cặp bánh răng 1 – 3:
P
2
= T
max
.
R
r
1
(2.11)

- Lực tác dụng lên dây đai:
P
3
= P
2
.
1
1
r
R
(2.12)
2.1.1.4. Kết cấu con trượt
Con trượt được di chuyển nhờ sự quay của tay quay truyền qua thanh
truyền. Sự di chuyển của nó trên máng trượt sẽ đảm bảo độ đồng tâm giữa
SV: Trịnh Ngọc Thiết 20 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
xilanh-pittông và cần pittông, dẫn tới pittông cũng sẽ chuyển động tịnh tiến
qua lại trong quá trình hút và đẩy dung dịch tạo nên một chu kỳ kín.
Cấu tạo của con trượt khá đơn giản, nó di chuyển qua lại trên máng nhờ
cơ cấu tay quay – thanh truyền. Con trượt 6 được lắp nối với tay biên nhờ đầu
nhỏ tay biên 5, đầu này được gắn trên con trượt 6 và được cố định bởi chốt 1
thông qua bạc lót 2. Ngoài ra, mặt trên và mặt dưới của con trượt 6 có lắp tấm
kim loại 3 có dạng hình cong giống như máng trượt, tấm kim loại này trên bề
mặt có tráng lớp kim loại chịu ma sát và chịu được nhiệt độ cao, chúng được
ghép chặt với con trượt nhờ bulông và đai ốc chìm.
Hình 2.8: Kết cấu con trượt
1. Chốt. 4. Đai ốc.
2. Bạc lót. 5. Đầu nhỏ tay biên.
3. Tấm lót. 6. Con trượt.
A. Rãng thoát dầu bẩn.

2.1.2. Phần thủy lực
Phần thủy lực dùng để biến đổi cơ năng của phần dẫn động thành công
nén thủy lực trong quá trình hút và đẩy của bơm. Phần cơ bản gồm có: Nắp
SV: Trịnh Ngọc Thiết 21 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
van, van, lò xo van, xilanh – pittông và các chi tiết khác đảm bảo độ kín và
chế độ làm việc cũng như độ tin cậy của bơm khi làm việc.
Phần dưới của blốc thủy lực và bộ van hút, đường ống dẫn vào của hút,
đường ống này được gia công bằng kết cấu hàn.
Xilanh thủy lực có từng cặp kích thước khác nhau tương ứng với từng
cặp pittông khác nhau để đảm bảo cho quá trình hút và đẩy chất lỏng cũng
như thay đổi áp suất, lưu lượng bơm. Xilanh được kẹp chặt vào thân blốc thủy
lực nhờ có bích chặn và được làm kín phần đường kính ngoài với blốc thủy
lực nhờ có các vòng cao su làm kín.
Pittông liên kết với cần pittông bằng đai ốc hãm, phía đầu ra của cần
pittông từ blốc thủy lực được làm kín bằng các vòng phớt cao su.
Van hút và van đẩy có cấu tạo dạng van đĩa, trên có lắp vòng cao su có
kích thước và cấu trúc giống nhau để làm kín. Đế van được ép chặt vào blốc
van hình côn và được làm kín bằng vòng cao su. Khoang van được làm kín
bằng nắp bịt và các vòng phớt cao su làm kín. Tất cả blốc thủy lực được nối
với thân máy bằng các vít cấy.
SV: Trịnh Ngọc Thiết 22 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.9: Phần thủy lực.
1. Nắp dưới 7. Tay biên
2. Que thăm dò 8. Chốt con trượt
3. Nắp trên 9. Ti pittông
4. Bánh răng bị động 10. Ti con trượt
5. Trục khuỷu 11. Gioăng làm kín
6. Trục chủ động 12. Con trượt

SV: Trịnh Ngọc Thiết 23 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
2.1.2.1. Cụm xilanh – pittông
Là bộ phận quan trọng nhất của phần thủy lực, nó có cấu tạo như sau:
Hình 2.10: Sơ đồ cấu tạo cụm xilanh – pittông
1. Ống lót 8. Vòng cách 15. Vòng đỡ
2. Vòng cách 9. Ống lót 16. Bulông
3. Thân máy 10. Đai ốc 17. Vòng phớt
4. Vòng định tâm 11. Êcu 18. Ống ép
5. Xilanh 12. Pittông 19. Đĩa cao su
6. Hộp thủy lực 13. Cần pittông 20. Đai ốc
7. Vòng cao su 14. Êcu 21. Ty trung gian
a. Xilanh
Xilanh của bơm là loại chi tiết có thể thay thế được, có dạng hình trụ,
được chế tạo từ tấm thép cácbon. Bề mặt trong sau khi nhiệt luyện sẽ được
tráng một lớp thép Crôm dày từ 0,5 ÷ 0,7mm để chống gỉ và mài mòn do
dung dịch và pittông gây ra.
Xilanh được bắt chặt vào hộp thủy lực bằng bulông và đai ốc. Muốn thay
đổi lưu lượng và áp suất ta thay đổi đường kính trong của xilanh.
b. Pittông
Cấu tạo của pittông là khối trụ bằng kim loại, trên bề mặt ngoài của lớp
phủ kim loại cứng (thường mạ đồng) chịu ma sát, chống mài mòn cao, trong
có lỗ để nối với cần pittông. Mặt ngoài của pittông tông có rãnh để lắp gioăng
cao su tổng hợp. Khi bơm làm việc, các gioăng này tỳ sát vào thành xilanh
nhằm giữ kín không cho dung dịch lọt qua giữa pittông và xilanh để bơm làm
SV: Trịnh Ngọc Thiết 24 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49
Khoa Dầu Khí Đồ án tốt nghiệp
việc ổn định. Nhờ vậy, trong xilanh sẽ tạo những vùng giảm áp và tăng áp để
hút và đẩy dung dịch ra ngoài với áp suất lớn. Đường kính ngoài của pittông
bằng đường kính trong của xilanh.

Cần pittông là thanh được làm từ kim loại cứng, trên bề mặt của nó cũng
được phủ một lớp kim loại chịu ma sát, chống mài mòn. Đầu dưới của cần
pittông được tiện ren để nối vào thanh của máng trượt, đầu trên cũng tiện ren
để giữa pittông. Cần pittông có tác dụng truyền chuyển động cho pittông chạy
trong xilanh.
2.1.2.2. Van:
Máy bơm dầu 9MГP-73 sử dụng hai loại van: van thủy lực và van an
toàn.
a. Van thủy lực
Van thủy lực có nhiệm vụ ngăn cách khoảng không giữa buồng làm việc
và các đường ống hút, ống đẩy.
Van thủy lực là loại van ngược chỉ cho phép dung dịch di theo một chiều
nhất định, nó có cấu tạo đơn giản:
Khi van làm việc thì nắp van 1 sẽ được đóng mở qua sự dịch chuyển
của xupap 4 nhờ bộ phận dẫn hướng 3. Trên bộ phận dẫn hướng 3 có êcu 6 và
đệm kín 7. Đệm này có tác dụng bịt kín khoảng không giữa khoang làm việc
và đường ống, đồng thời làm giảm lực đẩy của xupap 4 xuống đế van 8 và
bảo vệ an toàn cho bề mặt của êcu 6. Đặc biệt, ở trên êcu 6 có các lò xo 5 để
đóng nắp van 1 khi áp suất buồng làm việc thay đổi.
Van thủy lực của bơm pittông thường là loại van ngược, có nghĩa là khi
áp suất trong buồng làm việc thay đổi tăng hoặc giảm so với áp suất đường
ống hút hoặc ống xả do sự dịch chuyển qua lại giữa pittông trong xilanh, thì
nắp van 1 sẽ đóng hoặc mở để điều chỉnh quá trình bơm. Khi nắp van 1 mở
thì bộ phận dẫn hướng 3 sẽ hướng dòng chảy đi qua nó về khoang làm việc
(nếu thực hiện quá trình hút) hoặc đi ra ngoài qua đường ống xả (nếu thực
hiện quá trình đẩy). Sau đó áp suất tại khoang làm việc sẽ thay đổi, nên lò xo
5 sẽ kéo và đóng nắp van 1 lại để cách ly khoang làm việc và đường ống. Một
quá trình mới lại tiếp tục.
SV: Trịnh Ngọc Thiết 25 Lớp: Thiết Bị Dầu Khí – K49