Hệ thống thủy lực đóng vai trò quan trọng trong hệ thống máy móc của các ngành công nghiệp và nông nghiệp. Các hệ thống này sẽ hỗ trợ cho việc nâng, hạ, đẩy bằng cách sử dụng năng lượng cơ học đến từ hệ thống thủy lực. Thành phần quan trọng nhất trong hệ thống thủy lực chính là bơm thủy lực và động cơ thủy lực.
Bơm và động cơ trong hệ thống thủy lực có vai trò như trái tim và cơ trong cơ thể con người. Hai thành phần này không thể thay thế cho nhau mà mỗi thành phần lại đảm nhiệm một chức năng riêng biệt. Bài viết này sẽ giúp tìm hiểu thêm về bơm và động cơ thủy lực, chức năng và vai trò của hai bộ phận trên toàn hệ thống.
BƠM THỦY LỰC LÀ GÌ ?
Mục đích của bơm thủy lực là bơm dầu thủy lực đến các bộ phận trong hệ thống, chuyển thành động năng để vận hành các bộ phận khác.
Động năng được truyền qua chất lỏng từ trục của động cơ hoặc mô tơ theo chuyển động quay của bơm. Chất lỏng thủy lực khi được truyền đi sẽ có áp suất thấp bên trong bơm. Dần dần, áp suất của chất lỏng thủy lực sẽ tăng lên do các bộ phận bên trong đã được nén và tạo ra áp suất, sau đó, bơm sẽ bơm chất lỏng thủy lực đến các bộ phận khác nhau trong hệ thống để tạo ra năng lượng.
CÁC LOẠI BƠM THỦY LỰC
Mỗi loại bơm thủy lực đều có những cơ chế riêng biệt để chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng thủy lực.
Bơm bánh răng thủy lực
Bơm bánh răng được tạo thành từ hai bánh răng được khớp lại với nhau, cung cấp năng lượng bởi trục đầu ra của động cơ. Chuyển động quay của bánh răng giúp đưa chất lỏng thủy lực vào bên trong. Khi bên trong hệ thống, bánh răng quay giúp tạo ra áp suất cao bên trong.
- Ứng dụng: bơm bánh răng thường được sử dụng trong hệ thống máy móc công nghiệp nhẹ, các ngành công nghiệp năng lượng và hệ thống thủy lực quy mô nhỏ.
Bơm piston
Bơm piston sử dụng trục di chuyển bên trong khoang hình trụ. Quá trình đẩy ra và thu vào của piston đều đảm nhiệm hai chức năng khác nhau. Khi piston đẩy ra, van đầu vào được mở ra để hút chất lỏng thủy lực vào trong khoang, sau đó bị nén lại và bơm piston đẩy chất lỏng ra.
- Ứng dụng: bơm piston sử dụng cho các hệ thống thủy lực yêu cầu áp suất vận hành cao. Bơm piston thường sử dụng trong các nhà máy sản xuất công nghiệp và hệ thống thủy lực di động có hệ thống điều khiển độ phức tạp cao, chẳng hạn như ngành hàng không.
Bơm cánh gạt
Bơm cánh gạt có một roto được lắp bên trong xilanh, roto được gắn thêm nhiều cánh gạt. Bơm cánh gạt hoạt động bằng cách tận dụng lực ly tâm và áp suất để đẩy cánh gạt ra ngoài. Các cánh gạt sẽ chia xilanh thành các khoang với thể tích khác nhau. Khi cánh gạt mở ra, chất lỏng thủy lực được đẩy vào trong các khoang và khi thu lại, chất lỏng thủy lực chịu áp suất sẽ được đẩy ra qua cửa vào.
- Ứng dụng: bơm cánh gạt thường được sử dụng trong hệ thống thủy lực trung bình, yêu cầu tốc độ vận hành vừa phải với ít dao động. Loại bơm này thường được sử dụng trong điều hòa không khí, hệ thống thủy lực áp suất thấp và hệ thống trợ lực của ô tô.
Bơm trục vít
Bơm trục vít được tạo thành từ hai hoặc nhiều trục vít được liên kết chặt chẽ với nhau. Chất lỏng thủy lực sẽ được giữ giữa các ren của trục vít và vỏ, sau đó sẽ được bơm đến đầu ra của thiết bị.
- Ứng dụng: bơm trục vít phù hợp với cả ứng dụng đòi hỏi dòng áp suất có độ ổn định, ít dao động, thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp sử dụng chất lỏng độ nhớt cao, hệ thống nhiên liệu, hệ thống thiết bị yêu cầu khả năng xử lí chất lỏng đặc tốt.
Mỗi loại bơm đều có thiết kế khác nhau, phù hợp với yêu cầu về tính ứng dụng cũng như khả năng cung cấp chất lỏng thủy lực khác nhau. Điều quan trọng là lượng chất lỏng thủy lực được bơm phải có tốc độ ổn định trong mỗi chu kỳ vận hành. Tốc độ ổn định sẽ giúp cho hệ thống thủy lực vận hành với độ chính xác cao. Công suất cơ học mà thiết bị chuyển đổi có thể đến từ động cơ điện hoặc động cơ đốt trong.
MOTOR THỦY LỰC LÀ GÌ ?
Động cơ thủy lực có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng thủy lực thành năng lượng cơ học
Chất lỏng thủy lực sử dụng trong mỗi thiết bị được sử dụng để truyền năng lượng, áp suất của dầu thủy lực chính là nguồn năng lượng chính. Động cơ thủy lực sẽ giúp chuyển đổi thành nguồn năng lượng cơ học đến các vị trí trên thiết bị.
CÁC LOẠI ĐỘNG CƠ THỦY LỰC
Mỗi loại động cơ đều có thiết kế khác nhau, đáp ứng các yêu cầu về vận hành và thiết kế cụ thể.
Động cơ bánh răng
Động cơ bánh răng là một phần hệ thống của bơm bánh răng, được sử dụng bánh răng liên kết để chuyển đổi áp suất của chất lỏng thủy lực thành lực quay. Đây là một hệ thống đơn giản với độ bền bỉ cao, được sử dụng phổ biến.
- Ứng dụng: động cơ bánh răng phù hợp cho các hệ thống máy móc quy mô nhỏ như tời băng tải, trong hệ thống trợ lực của ô tô.
Động cơ piston trục
Động cơ piston hoạt động thông qua sự dao động của piston trong trục, chuyển đổi dầu áp suất cao thành năng lượng cơ học. Thiết kế này phù hợp với các hệ thống phức tạp đòi hỏi độ chính xác cao.
- Ứng dụng: động cơ piston được ứng dụng nhiều cho các ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao, ví dụ như: thiết bị xây dựng, ứng dụng hàng hải, hàng không vũ trụ.
Động cơ piston hướng tâm
Động cơ piston hướng tâm có các piston được sắp xếp theo hình tròn xung quanh trục trung tâm. Động cơ này có mô men xoắn cao với tốc độ thấp, phù hợp với yêu cầu về thiết bị công suất cao.
- Ứng dụng: Phù hợp với các ngành công nghiệp nặng với yêu cầu về công suất và hiệu suất cao để phục vụ mục đích sản xuất và khai thác.
Động cơ cánh quạt
Động cơ cánh quạt sử dụng các cánh quạt mở rộng quay bên trong thiết bị. Sự chuyển động của cánh quạt sẽ chuyển đổi áp suất thủy lực thành năng lượng cơ học.
- Ứng dụng: phù hợp với các ngành công nghiệp nhẹ, hệ thống thiết bị tự động hóa và ngành công nghiệp ô tô.
SỰ KHÁC BIỆT GIỮA BƠM THỦY LỰC VÀ ĐỘNG CƠ THỦY LỰC
Trong bơm thủy lực, một động cơ của bơm hoặc động cơ đốt trong sẽ tạo ra năng lượng cơ học. Năng lượng cơ học đóng vai trò quan trọng đối với hệ thống thủy lực để thực hiện các chức năng của mình. Do đó, năng lượng cơ học luôn được chuyển đổi từ năng lượng của chất lỏng thủy lực.
Bơm thủy lực và động cơ thủy lực đều đóng vai trò quan trọng, tạo điều kiện cho việc hình thành năng lượng cơ học trong hệ thống. Bơm thủy lực sẽ bơm chất lỏng thủy lực, sau đó động cơ thủy lực chuyển đổi áp suất cao bên trong chất lỏng thủy lực thành năng lượng cơ học để phục vụ mục đích vận hành.
