MÁY BƠM THỦY LỰC ( Hydraulic pump)

KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ

Bơm thủy lực là một thiết bị được sử dụng để tạo ra áp lực trong các hệ thống thủy lực.

Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và công trình xây dựng để cung cấp nguồn năng lượng cho các thiết bị hoặc hệ thống khác nhau, như cần cẩu, máy móc chế biến, hay hệ thống cơ cấu trong các dây chuyền sản xuất.

Bơm thủy lực hoạt động bằng cách chuyển động cơ hoặc nguồn năng lượng khác để tạo ra áp lực trong chất lỏng thủy lực, thường là dầu thủy lực.

Khi áp lực được tạo ra, chất lỏng này được đẩy qua các ống dẫn đến các thiết bị hoặc hệ thống cần điều khiển.

Mục tiêu của bơm thủy lực là di chuyển chất lỏng thủy lực qua hệ thống thủy lực, hoạt động giống như trái tim đang đập của hệ thống.

Có hai điểm chung mà tất cả các máy bơm thủy lực đều có: (1) chúng cung cấp dòng thủy lực cho các bộ phận khác (ví dụ: ram, động cơ thủy lực, xi lanh) trong hệ thống thủy lực và (2) chúng tạo ra dòng chảy từ đó tạo ra áp suất khi có lực cản dòng chảy.

Ngoài ra, hầu hết các máy bơm thủy lực đều được điều khiển bằng động cơ và có van giảm áp như một loại bảo vệ quá áp.

Ba loại máy bơm thủy lực phổ biến nhất hiện nay được sử dụng là bơm bánh răng, Bơm piston và  bơm cánh gạt.

Bơm thủy lực bánh răng ( Gear pump)

Trong máy bơm bánh răng, chất lỏng thủy lực bị mắc kẹt giữa thân máy bơm và các khu vực giữa các răng của hai bánh răng ăn khớp của máy bơm.

Trục truyền động được sử dụng để truyền lực cho một bánh răng trong khi bánh răng kia không hoạt động cho đến khi nó ăn khớp với bánh răng dẫn động.

Những máy bơm này được gọi là dịch chuyển cố định hoặc dịch chuyển tích cực vì mỗi vòng quay của trục sẽ dịch chuyển cùng một lượng chất lỏng thủy lực ở cùng một áp suất.

Có hai loại bơm bánh răng cơ bản, bên ngoài và bên trong, sẽ được thảo luận sau.

Bơm bánh răng nhỏ gọn nên lý tưởng cho các ứng dụng có không gian hạn chế.

Chúng cũng có thiết kế đơn giản nên dễ sửa chữa và bảo trì hơn. Lưu ý rằng bơm bánh răng thường đạt hiệu quả cao nhất khi chạy ở tốc độ tối đa.

Nhìn chung, bơm bánh răng ngoài có thể tạo ra mức áp suất cao hơn (lên tới 3.000 psi) và công suất lớn hơn so với bơm cánh gạt.

Bơm thủy lực bánh răng ngoài

Bơm bánh răng ngoài thường được tìm thấy trong các thiết kế khớp nối chặt chẽ trong đó bơm bánh răng và động cơ thủy lực có cùng một trục lắp đặt và cùng một trục.

Trong bơm bánh răng ngoài, dòng chất lỏng xảy ra xung quanh bên ngoài của một cặp bánh răng trụ bên ngoài có lưới.

Chất lỏng thủy lực di chuyển giữa vỏ máy bơm và các bánh răng để tạo ra lực hút và xả xen kẽ cần thiết cho dòng chất lỏng.

Bơm bánh răng ngoài có thể cung cấp áp suất rất cao (lên tới 3.000 psi), hoạt động ở tốc độ cao (3.000 vòng/phút) và chạy êm hơn so với bơm bánh răng bên trong.

Tuy nhiên, khi bơm bánh răng được thiết kế để xử lý áp suất và tốc độ cao hơn, chúng sẽ rất ồn và có thể phải thực hiện các biện pháp phòng ngừa đặc biệt.

Bơm bánh răng ngoài thường được sử dụng trong các ứng dụng nâng điện, cũng như các khu vực mà thiết bị điện quá cồng kềnh, bất tiện hoặc tốn kém.

Bơm bánh răng ngoài cũng có thể được tìm thấy trên một số thiết bị nông nghiệp và xây dựng để cung cấp năng lượng cho hệ thống thủy lực của chúng.

Bơm bánh răng nội bộ

Trong bơm bánh răng bên trong, hoạt động chia lưới của các bánh răng bên ngoài và bên trong hoạt động với một bộ phận hình lưỡi liềm để tạo ra dòng chất lỏng.

Bánh răng bên ngoài có răng hướng vào trong và bánh răng bên trong có răng hướng ra ngoài.

Khi các bánh răng này quay và đi vào và ra khỏi lưới, chúng tạo ra các vùng hút và xả với khu vực này đóng vai trò là rào cản giữa các khu vực này.

Gerotor là một loại bơm bánh răng bên trong đặc biệt giúp loại bỏ sự cần thiết của bộ phận ngành bằng cách sử dụng các bánh răng trochoidal để tạo ra các vùng hút và xả.

Không giống như bơm bánh răng bên ngoài, bơm bánh răng bên trong không dành cho các ứng dụng áp suất cao; tuy nhiên, chúng tạo ra dòng chảy với rất ít xung.

Chúng không được sử dụng rộng rãi trong thủy lực như bơm bánh răng ngoài; tuy nhiên, chúng được sử dụng với dầu bôi trơn và dầu nhiên liệu và hoạt động tốt cho các ứng dụng đo lường.

Bơm ly hợp

Bơm ly hợp là một loại bơm bánh răng phân khối nhỏ được trang bị bộ ly hợp điện từ dẫn động bằng dây đai, giống như bộ ly hợp trên máy nén điều hòa của ô tô.

Nó hoạt động khi người vận hành bật công tắc bên trong cabin xe tải. Bơm ly hợp thường được sử dụng ở những nơi không có khe hở công suất truyền tải hoặc không dễ dàng tiếp cận.

Các ứng dụng phổ biến bao gồm xe tải thùng trên không, máy phá hủy và gai cỏ khô.

Theo nguyên tắc chung, không thể sử dụng bơm ly hợp khi lưu lượng đầu ra của bơm vượt quá 15 GPM vì đai truyền động động cơ có thể bị trượt khi tải cao hơn.

Bơm Piston ( Piston pump)

Trong máy bơm piston, các piston chuyển động qua lại được sử dụng để luân phiên tạo ra lực hút và xả.

Có hai cách khác nhau để phân loại máy bơm piston: piston của chúng được lắp theo hướng trục hay hướng tâm và độ dịch chuyển của chúng là cố định hay thay đổi.

Bơm piston có thể xử lý áp suất cao hơn bơm bánh răng hoặc bơm cánh gạt ngay cả với chuyển vị tương đương, nhưng chúng có xu hướng đắt hơn về chi phí ban đầu.

Chúng cũng nhạy cảm hơn với ô nhiễm, nhưng việc tuân thủ các nguyên tắc làm sạch thủy lực nghiêm ngặt và lọc bất kỳ chất lỏng thủy lực nào được thêm vào hệ thống có thể giải quyết hầu hết các vấn đề ô nhiễm.

Trục bơm pít-tông

Trong máy bơm piston hướng trục, đôi khi được gọi là máy bơm hướng trục nội tuyến, các piston được căn chỉnh với trục của máy bơm và được bố trí trong một khối xi lanh tròn.

Một bên của khối xi lanh là các cổng đầu vào và đầu ra, trong khi một tấm chắn góc cạnh nằm ở phía bên kia.

Khi khối xi lanh quay, các piston di chuyển vào và ra khỏi khối xi lanh, do đó tạo ra lực hút và xả xen kẽ của chất lỏng thủy lực.

Bơm piston hướng trục lý tưởng cho các ứng dụng áp suất cao, khối lượng lớn và thường có thể được tìm thấy để cung cấp năng lượng cho các hệ thống thủy lực quan trọng như máy bay phản lực.

Máy bơm trục cong

Trong máy bơm piston trục cong (được nhiều người coi là một loại phụ của máy bơm piston hướng trục), máy bơm được tạo thành từ hai mặt gặp nhau ở một góc.

Ở một bên, trục truyền động quay khối xi lanh chứa các pít-tông khớp với các lỗ ở phía bên kia của máy bơm. Khi khối xi lanh quay, khoảng cách giữa các piston và bề mặt van thay đổi, do đó đạt được lực hút và xả cần thiết.

Những máy bơm này được thiết kế cho các chu trình làm việc nặng nhọc, chẳng hạn như truyền động thủy tĩnh và máy móc điện.

Bơm Piston hướng tâm

Trong máy bơm piston hướng tâm, các piston nằm vuông góc với trục của máy bơm và được bố trí hướng tâm giống như các nan hoa trên bánh xe xung quanh một cam đặt lệch tâm.

Khi trục truyền động quay, cam di chuyển và đẩy các pít-tông chịu lò xo vào trong khi nó đi qua chúng. Mỗi piston này có cổng vào và cổng ra riêng dẫn đến một buồng.

Trong buồng này có các van kiểm soát việc xả và nạp chất lỏng thủy lực.

Bơm piston hướng tâm thường được sử dụng trong máy công cụ và làm nguồn cung cấp năng lượng cho các hệ thống thủy lực như xi lanh.

Máy bơm cánh gạt (vane pump)

Khi trục đầu vào của máy bơm cánh gạt quay, các cánh gạt cứng gắn trên rôto lệch tâm sẽ hút chất lỏng thủy lực và vận chuyển nó đến đầu ra của máy bơm.

Diện tích giữa các cánh tăng ở phía đầu vào khi chất lỏng thủy lực được hút vào bên trong máy bơm và giảm ở phía đầu ra để đẩy chất lỏng thủy lực qua cổng đầu ra.

Máy bơm cánh gạt có thể có dung tích cố định hoặc thay đổi, như đã thảo luận về máy bơm piston.

Máy bơm cánh gạt được sử dụng trong các phương tiện tiện ích (chẳng hạn như những phương tiện có thang trên không hoặc xô) nhưng ngày nay không còn phổ biến nữa mà đã được thay thế bằng máy bơm bánh răng.

Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là chúng vẫn không được sử dụng. Chúng không được thiết kế để chịu áp suất cao nhưng chúng có thể tạo ra chân không tốt và thậm chí chạy khô trong thời gian ngắn

Máy bơm cánh gạt trước đây thường được sử dụng phổ biến trên các phương tiện tiện ích như xô và thang trên không.

Ngày nay, bơm cánh gạt không còn phổ biến trên các hệ thống thủy lực di động (gắn trên xe tải) này vì bơm bánh răng được chấp nhận và phổ biến rộng rãi hơn.

Hoạt động của bơm thủy lực

Khi một máy bơm thủy lực hoạt động, nó thực hiện hai chức năng.

Đầu tiên, tác động cơ học của nó tạo ra chân không ở đầu vào của máy bơm, cho phép áp suất khí quyển đẩy chất lỏng từ bình chứa vào đường dẫn vào máy bơm.

Thứ hai, hoạt động cơ học của nó đưa chất lỏng này đến đầu ra của máy bơm và đẩy nó vào hệ thống thủy lực.

Một máy bơm tạo ra chuyển động hoặc dòng chảy của chất lỏng: nó không tạo ra áp suất.

Nó tạo ra dòng chảy cần thiết cho sự phát triển của áp suất, là chức năng chống lại dòng chất lỏng trong hệ thống.

Ví dụ, áp suất của chất lỏng ở đầu ra của máy bơm bằng 0 đối với máy bơm không được kết nối với hệ thống (tải).

Hơn nữa, đối với máy bơm đưa vào hệ thống, áp suất sẽ chỉ tăng đến mức cần thiết để vượt qua lực cản của tải.

Phân loại máy bơm thủy lực

Tất cả các máy bơm có thể được phân loại là chuyển vị dương hoặc chuyển vị không dương.

Hầu hết các máy bơm được sử dụng trong hệ thống thủy lực đều có chuyển vị dương.

Một máy bơm dịch chuyển không dương tạo ra dòng chảy liên tục.

Tuy nhiên, do nó không cung cấp lớp đệm kín bên trong chống trượt nên công suất ra của nó thay đổi đáng kể khi áp suất thay đổi.

Bơm ly tâm và bơm cánh quạt là những ví dụ về bơm chuyển vị không dương.

Nếu cổng đầu ra của máy bơm dịch chuyển không dương bị chặn, áp suất sẽ tăng và đầu ra sẽ giảm về 0.

Mặc dù phần tử bơm sẽ tiếp tục chuyển động nhưng dòng chảy sẽ dừng lại do bị trượt bên trong máy bơm.

Trong máy bơm chuyển vị dương, độ trượt không đáng kể so với lưu lượng thể tích đầu ra của máy bơm.

Nếu cổng đầu ra bị cắm, áp suất sẽ tăng ngay lập tức đến mức bộ phận bơm của máy bơm hoặc vỏ của nó bị hỏng (có thể phát nổ nếu trục truyền động không bị gãy trước) hoặc động cơ chính của máy bơm sẽ ngừng hoạt động.

Nguyên tắc dịch chuyển tích cực

Máy bơm chuyển vị dương là máy bơm dịch chuyển (cung cấp) cùng một lượng chất lỏng cho mỗi chu kỳ quay của phần tử bơm.

Có thể phân phối liên tục trong mỗi chu kỳ do có sự phù hợp về dung sai giữa phần tử bơm và vỏ máy bơm.

Nghĩa là, lượng chất lỏng trượt qua phần tử bơm trong bơm chuyển vị dương là tối thiểu và không đáng kể so với lượng phân phối tối đa có thể có theo lý thuyết.

Việc phân phối trên mỗi chu kỳ gần như không đổi, bất kể sự thay đổi áp suất mà máy bơm đang hoạt động.

Lưu ý rằng nếu chất lỏng bị trượt nhiều thì máy bơm đang hoạt động không bình thường và cần được sửa chữa hoặc thay thế.

Bơm chuyển vị dương có thể có chuyển vị cố định hoặc thay đổi.

Đầu ra của bơm dịch chuyển cố định không đổi trong mỗi chu kỳ bơm và ở tốc độ bơm nhất định.

Đầu ra của bơm thể tích thay đổi có thể được thay đổi bằng cách thay đổi hình dạng của buồng thể tích.

Các tên khác để mô tả các máy bơm này là bơm thủy tĩnh cho chuyển vị dương và bơm thủy động cho chuyển vị không dương.

Thủy tĩnh có nghĩa là máy bơm chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng thủy lực với số lượng và vận tốc tương đối nhỏ của chất lỏng.

Trong máy bơm thủy động lực, vận tốc và chuyển động của chất lỏng lớn; áp suất đầu ra thực sự phụ thuộc vào tốc độ mà chất lỏng được tạo ra để chảy.

Có 3 loại bơm thủy lực chính: bơm bánh răng, bơm piston và bơm cánh gạt.

Các loại máy bơm này được phân loại thêm dựa trên chức năng của chúng.
Động cơ thủy lực sử dụng nguyên lý cơ bản tương tự, nhưng thay vì sử dụng áp suất để di chuyển chất lỏng, nó sử dụng trục quay để tạo ra lực cơ học.

Máy bơm thủy lực thường nhỏ hơn và hiệu quả hơn máy bơm điện.

Chúng cũng có tuổi thọ dài hơn và ít có khả năng hỏng hóc do hao mòn.
Lưu ý rằng bơm bánh răng thường đạt hiệu quả cao nhất khi chạy ở tốc độ tối đa.

Nhìn chung, bơm bánh răng ngoài có thể tạo ra mức áp suất cao hơn (lên tới 3.000 psi) và công suất lớn hơn so với bơm cánh gạt.

SỬA CHỮA MÁY BƠM THỦY LỰC

Các bước cơ bản để sửa chữa bơm thủy lực:

1. Kiểm tra hiện trạng: Xác định vấn đề cụ thể của bơm thủy lực bằng cách kiểm tra nước thủy lực, nhiệt độ, áp suất và bất kỳ dấu hiệu hỏng hóc nào khác.
2. Tắt nguồn và an toàn: Đảm bảo rằng bơm đã được tắt nguồn và an toàn trước khi tiến hành bất kỳ công việc sửa chữa nào.
3. Tháo rời bơm: Dừng hoạt động và tháo rời bơm khỏi hệ thống. Đảm bảo giữ lại tất cả các linh kiện và phụ tùng.
4. Kiểm tra các linh kiện: Kiểm tra từng phần của bơm thủy lực, bao gồm các van, bạc đạn, và đai đệm. Tìm hiểu xem có bất kỳ phần nào bị mòn hoặc hỏng hóc không.
5. Thay thế linh kiện hỏng hóc: Thay thế các linh kiện đã bị hỏng bằng các bộ phận mới. Đảm bảo rằng các phần thay thế được lắp đặt đúng cách và tuân thủ các hướng dẫn của nhà sản xuất.
6. Vệ sinh và bảo dưỡng: Làm sạch bơm và các phần khác của hệ thống thủy lực. Loại bỏ bất kỳ cặn bẩn hoặc chất béo tích tụ.
7. Lắp ráp lại bơm: Sau khi đã thay thế và làm sạch, lắp ráp lại bơm theo thứ tự ngược lại so với việc tháo rời. Đảm bảo rằng tất cả các phần được lắp đặt chặt chẽ và đúng vị trí.
8. Kiểm tra và thử nghiệm: Kiểm tra lại bơm sau khi lắp ráp để đảm bảo rằng nó hoạt động đúng cách. Thử nghiệm áp suất và luồng nước thủy lực để đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy.
9. Hiệu chỉnh và điều chỉnh: Nếu cần, hiệu chỉnh và điều chỉnh cài đặt của bơm để đảm bảo hoạt động tối ưu trong hệ thống thủy lực.
10. Bảo trì định kỳ: Lập kế hoạch bảo trì định kỳ cho bơm thủy lực để đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ cao nhất.

Công ty nhận sửa bơm thủy lực các loại trên toàn quốc. Đặc biệt khu vực HCM, Đồng Nai, Bình Dương. Ngoài ra, Thủy lực Sài Gòn chuyên nhận thay thế, phục hồi, nâng cấp hệ thống thủy lực; bảo trì các thiết bị thủy lực.

Các nhãn hiệu máy bơm thường gặp:

• Hyster.
• Bơm thủy lực Komatsu.
• Bơm thủy lực Mitsubishi.
• Nichiyu.
• Nissan.
• TCM.
• Toyota.