Bơm thủy lực là gì

Máy bơm thủy lực là một thiết bị chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng thủy lực. Đây là những loại máy bơm cụ thể được sử dụng trong các hệ thống truyền động thủy lực để vượt qua tải trọng, chẳng hạn như nâng ô tô. Hệ thống truyền động thủy lực này là một loại máy sử dụng năng lượng của chất lỏng lỏng để thực hiện công việc—một ví dụ điển hình của loại máy này là máy xúc. Hầu hết các phương tiện xây dựng hạng nặng đều sử dụng bơm thủy lực trong hệ thống thủy lực.

Máy bơm thủy lực cũng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các công cụ thủy lực như kích, máy rải thủy lực, máy tách đai ốc, máy cưa thủy lực, máy ép, dụng cụ cắt, v.v. Những máy bơm thủy lực cỡ vừa và nhỏ này là trọng tâm của bài viết này. Bạn có thể đọc thêm về kích thủy lực trong bài viết chuyên dụng của chúng tôi.

Sự khác biệt giữa máy bơm thủy lực và máy bơm thông thường

Để hiểu đầy đủ máy bơm thủy lực là gì, cần phân biệt giữa máy bơm thủy lực và máy bơm thông thường được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày. Sự khác biệt quan trọng không dựa trên loại máy bơm, nơi có sự chồng chéo giữa hai loại, mà thay vào đó là ứng dụng chức năng của máy bơm. Trong khi chức năng của máy bơm hàng ngày là dòng chảy và truyền chất lỏng liên tục, giống như bơm nước từ lỗ khoan, thì hoạt động của máy bơm thủy lực là vượt qua áp suất phụ thuộc vào tải trọng, chẳng hạn như ô tô hạng nặng. Do đó, bơm thủy lực không có dòng chất lỏng chảy liên tục mà là dòng chất lỏng, thường là từ bình chứa, chỉ đủ để tạo ra áp suất với lực cao hơn tải trọng.

Một hệ thống thủy lực yêu cầu sự chuyển động của chất lỏng thủy lực giữa các thành phần khác nhau, điều này được thực hiện bằng cách sử dụng ống thủy lực . Ngoài ra,  khớp nối thủy lực  được sử dụng để kết hợp các bộ phận thủy lực và ống mềm.

Các sản phẩm bơm thủy lực làm việc trực tiếp với các sản phẩm van thủy lực tạo khả năng đóng mở mượt mà kết hợp nâng hạ hệ thống thủy lực.

Nguyên lý hoạt động của bơm thủy lực

Hoạt động của bơm thủy lực dựa trên định luật Pascal, quy định rằng áp suất tác dụng lên chất lỏng bên trong một hệ thống kín sẽ được truyền đều khắp mọi nơi trong chất lỏng theo mọi hướng. Nói một cách đơn giản, một lượng lực nhỏ phải vượt qua một lượng tải trọng đáng kể hơn ở cùng một sự thay đổi áp suất. Định luật này có thể được phát biểu một cách toán học như sau:

công thức tính lưu lượng bơm thủy lực:

Ở đâu:

• p: Áp suất thủy tĩnh. Sự chênh lệch áp suất giữa hai điểm.
• ρ: Mật độ chất lỏng.
• g: Gia tốc do trọng trường.
• h: Chiều cao của chất lỏng trên điểm đo.

Máy bơm thủy lực được điều khiển bằng tay, bằng điện và bằng khí/khí. Máy động lực chính trong các hoạt động xây dựng hạng nặng cũng có thể lái chúng. Máy bơm thủy lực điều khiển bằng tay thường có tùy chọn một tốc độ hoặc hai tốc độ. Tùy chọn hai tốc độ cung cấp một lượng lớn chất lỏng ở áp suất thấp để thúc đẩy quá trình trước khi chuyển sang lưu lượng thấp nhưng áp suất cao. Điều này làm giảm thời gian chu kỳ cho người vận hành. Động lực tạo ra áp lực chống lại tải trên hệ thống. Áp lực tiếp tục gia tăng cho đến khi nó đủ để vượt qua tải trọng. Không giống như máy bơm thông thường, không tải, máy bơm thủy lực sẽ không tạo ra áp suất và sẽ không hoạt động.

Máy bơm thủy lực sử dụng chất lỏng không nén được, thường là dẫn xuất của dầu mỏ và các chất phụ gia làm chất lỏng làm việc. Dầu có thể được yêu cầu để chống cháy hoặc trong các nhà máy chế biến thực phẩm, dầu ăn hoặc nước được sử dụng làm chất lỏng làm việc để đảm bảo an toàn. Chúng thường cần có đặc tính bôi trơn cho các bộ phận của máy bơm, vận chuyển vật liệu hao mòn và hoạt động ở nhiệt độ cao trong hàng trăm giờ.

Các loại cơ chế bơm thủy lực

Máy bơm thủy lực là máy bơm dịch chuyển tích cực. Về lý thuyết, tất cả các loại cơ chế bơm đều có thể được sử dụng trong máy bơm thủy lực, nhưng hầu hết sẽ không tạo ra đủ áp suất khi tải nặng. Đặc điểm cơ bản của máy bơm thể tích dương, không có đầu ngắt (áp suất vận hành khi bơm áp vào van xả đóng), là nó tạo ra một dòng chảy không đổi bất kể áp suất đầu ra. Điều này phân biệt nó với một máy bơm ly tâm hoặc roto động lực học và đủ điều kiện cơ chế bơm cụ thể như một máy bơm thủy lực.

Một máy bơm thể tích dương di chuyển chất lỏng bằng cách bao quanh một thể tích cố định thông qua sự giãn nở không gian ở phía hút và xả thể tích cố định này thông qua việc giảm không gian. Máy bơm dịch chuyển tích cực có hai loại chính: chuyển động tịnh tiến và quay. Cơ chế bơm phổ biến nhất trong bơm thủy lực là bơm piston trong xi lanh đơn hoặc nhiều xi lanh. Các loại khác bao gồm bơm bánh răng, bơm cánh quay, bơm thùy, bơm pít-tông hướng tâm, bơm cánh gạt, bơm trục vít và bơm trục uốn.

Các sản phẩm van thủy lực thông dụng nhất hiện nay:

Van gạt tay thủy lực

Van bi thủy lực

Van điện từ thủy lực

Ứng dụng bơm thủy lực

Máy bơm thủy lực có rất nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau.

1. Trong ngành công nghiệp ô tô, bơm thủy lực được kết hợp với kích và tời động cơ để nâng phương tiện, bệ, vật nặng và kéo động cơ.
2. Trong các xưởng cơ khí, chúng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các dụng cụ cắt, khoan, ép, kéo, v.v.
3. Trong các xưởng gỗ, chúng được sử dụng trong bộ chia.
4. Bơm thủy lực hạng nặng còn được sử dụng cho các ứng dụng truyền động và ta rô, vặn van hạng nặng, các ứng dụng siết chặt, mở rộng, v.v., trong các ngành công nghiệp chế biến và chế tạo.
5. Máy bơm thủy lực được sử dụng trong các máy móc như máy đào, cần cẩu, máy xúc lật và máy kéo.
6. Chúng cũng được sử dụng trong băng tải, máy trộn, xe nâng, v.v., trong các cơ sở sản xuất

Tiêu chí lựa chọn

Mặc dù các loại cơ chế bơm khác nhau trong máy bơm thủy lực, nhưng chúng chủ yếu được phân loại dựa trên kích thước (áp suất đầu ra) và lực truyền động (bằng tay, không khí, điện và chạy bằng nhiên liệu). Có một số thông số cần xem xét trong khi lựa chọn máy bơm thủy lực phù hợp cho ứng dụng của bạn. Các tham số quan trọng nhất được mô tả dưới đây:

• Áp suất vận hành: Xem xét áp suất vận hành tối đa của hệ thống và áp suất tối thiểu để tạo ra lực cần thiết đối với tải.
• Nguồn động lực: Nó được vận hành thủ công (bằng tay hoặc chân), không khí từ máy nén , năng lượng điện hoặc động cơ nhiên liệu làm động cơ chính? Các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến loại động lực là liệu nó có được vận hành từ xa hay không, tốc độ vận hành, yêu cầu về tải trọng, v.v.
• Tốc độ hoạt động: Nếu là máy bơm thủy lực thủ công , nó nên là tốc độ đơn hay tốc độ kép? Khối lượng trên mỗi hành trình của tay cầm là bao nhiêu? Khi sử dụng bơm thủy lực trợ lực thì thể tích bao nhiêu trên phút? Máy bơm thủy lực chạy bằng không khí, khí đốt và điện rất hữu ích cho các dòng chảy có lưu lượng lớn.
• Tính di động: Bơm thủy lực quay tay thường có tính di động nhưng công suất thấp hơn, trong khi năng lượng nhiên liệu có áp suất đầu ra cao nhưng cố định để vận hành từ xa ở những nơi không có điện. Máy bơm thủy lực điện có thể di động và cố định, cũng như máy bơm thủy lực không khí. Máy bơm thủy lực không khí yêu cầu khí nén tại nơi vận hành.
• Nhiệt độ vận hành: Nhiệt độ vận hành của ứng dụng có thể ảnh hưởng đến kích thước của bình chứa dầu cần thiết. Dầu là chất lỏng vận hành nhưng cũng đóng vai trò là chất lỏng làm mát trong máy bơm thủy lực hạng nặng.
• Độ dịch chuyển của tải: Mức độ dịch chuyển mà tải yêu cầu sẽ ảnh hưởng đến kích thước bình chứa dầu và số lượng xi lanh trong bơm thủy lực.
• Tiếng ồn vận hành: Cân nhắc xem môi trường có yêu cầu về tiếng ồn hay không. Bơm thủy lực chạy bằng động cơ nhiên liệu sẽ tạo ra tiếng ồn cao hơn so với bơm thủy lực chạy bằng điện có cùng kích thước.
• Không có tia lửa: Máy bơm thủy lực có nên không có tia lửa do môi trường dễ cháy nổ không? Hãy nhớ rằng, hầu hết các chất lỏng vận hành là dẫn xuất của dầu mỏ, nhưng có những lựa chọn không có tia lửa.

Xem thêm bài viết chủ đề khác: Van bi sử dụng cho nước sạch