Hydraulic pump YOKOGAWA

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của máy bơm thủy lực

Bơm thủy lực nằm trong hệ thống truyền động thủy lực, giúp chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng thủy lực, đóng vai trò như “trái tim” của hệ thống. Vậy cụ thể, bơm thủy lực hoạt động như thế nào? Với cấu tạo gồm các bộ phận như vỏ bơm, bánh răng, trục, và van điều chỉnh, bơm thủy lực sử dụng nguyên lý hút - đẩy để tạo áp suất và luân chuyển dòng dầu trong hệ thống.

Hiện nay, có nhiều loại bơm thủy lực khác nhau như bơm piston, bơm bánh răng, và bơm cánh gạt, mỗi loại lại phù hợp với các yêu cầu ứng dụng khác nhau. Ví dụ, bơm piston thường được dùng trong các hệ thống cần áp suất cao, trong khi bơm bánh răng lại phổ biến ở các hệ thống yêu cầu lưu lượng lớn. Tùy vào đặc thù công việc, việc lựa chọn loại bơm thủy lực phù hợp sẽ giúp tối ưu hóa hiệu quả và tuổi thọ của hệ thống.

Định nghĩa về Bơm thủy lực

Bơm thủy lực( Hydraulic Pump ), là thiết bị cung cấp năng lượng chính cho hệ thống thủy lực. Quá trình hoạt động của bơm diễn ra khi nó hút chất lỏng từ thùng dầu, sau đó đẩy chất lỏng với áp suất cao qua các dây dẫn, từ đó cung cấp lực cho các bộ phận như xilanh, bộ lọc, và van để hệ thống vận hành trơn tru.

Có thể hiểu đơn giản, bơm thủy lực đóng vai trò như một thiết bị chuyển đổi năng lượng, biến cơ năng thành thủy năng để cung cấp cho các bộ phận khác trong hệ thống thủy lực. Toàn bộ quá trình truyền động được điều khiển thông qua hệ thống van và các ống dẫn, giúp đảm bảo dòng chảy và áp suất ổn định cho mọi hoạt động của hệ thống.

Hiện nay, bơm thủy lực được thiết kế với nhiều mức áp suất làm việc, từ 700 bar cho đến 10,000 psi, đáp ứng nhu cầu sử dụng ở nhiều vị trí khác nhau và phù hợp với nhiều thiết bị thủy lực khác. Bơm có thể cấp dầu cho cả xi lanh đơn lẫn xi lanh kép với nhiều kích thước và chiều dài hành trình đa dạng, giúp tối ưu hiệu suất làm việc. Trong một hệ thống, người dùng có thể sử dụng một hoặc nhiều bơm thủy lực để đáp ứng các yêu cầu công việc khác nhau.

Cấu tạo của bơm thủy lực

Một bơm thủy lực thường có các thành phần chính như vỏ bơm, đường dầu vào, đường dầu ra và phớt. Tùy thuộc vào loại bơm mà cấu tạo có thể khác nhau: một số bơm có cánh gạt, trong khi loại khác có thể sử dụng bánh răng hoặc piston để tạo áp suất và duy trì dòng chảy.

Nguyên lý hoạt động của bơm thủy lực

Bơm thủy lực hoạt động theo một nguyên lý chung với các thiết bị thủy lực khác, nhưng mỗi loại bơm có thể thực hiện các chức năng khác nhau do cấu tạo riêng biệt. Cụ thể, bơm thủy lực đảm nhiệm hai chức năng chính như sau:

1. Đầu tiên, khi lực cơ học từ bên ngoài tác động lên bơm, một vùng chân không sẽ hình thành tại cửa vào của bơm. Điều này tạo ra lực hút, giúp dầu hoặc chất lỏng thủy lực được đẩy từ bể chứa vào bên trong bơm.

2. Tiếp theo, chất lỏng này được dẫn qua các đường dẫn từ cửa vào của bơm và tạo ra lực đẩy để di chuyển qua hệ thống thủy lực, cung cấp năng lượng cho các thiết bị trong hệ thống để chúng thực hiện chức năng của mình.

Công suất của bơm có thể xác định dựa trên áp suất vận hành và lưu lượng chất lỏng. Quan trọng là bơm chỉ tạo ra dòng chảy, không phải áp suất; áp suất chỉ phát sinh khi có sự cản trở từ hệ thống. Khi áp suất đầu ra của bơm bằng 0, có thể hiểu rằng bơm chưa được kết nối với các thiết bị khác trong hệ thống, vì nhiệm vụ chính của bơm là duy trì dòng chảy và hỗ trợ tăng áp suất để đảm bảo chất lỏng lưu thông liên tục.

Cách tính áp suất cho bơm thủy lực

Khi sử dụng bơm thủy lực, áp suất là một yếu tố quan trọng cần chú ý. Áp suất của bơm quyết định khả năng tạo lực đẩy, cho phép các thiết bị chấp hành trong hệ thống hoạt động hiệu quả. Công thức tính áp suất như sau:

P = F / S

Trong đó:

- P là áp suất

- F là lực cần tạo ra để kích hoạt xi lanh

- S là diện tích của piston

Áp suất thường được tính bằng đơn vị bar, nhưng đúng tiêu chuẩn quốc tế sẽ là N/m². Để quy đổi, bạn có thể áp dụng công thức: 1 bar = 10⁵ N/m².

Kết luận:

Trên đây là những kiến thức tổng hợp về máy bơm thủy lực là gì, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm thủy lực cũng như công thức tính 2 đại lượng quan trọng nhất khi sử dụng bơm thủy lực cần lưu ý. Hy vọng với bài viết này, chúng tôi đã giúp bạn có được những kiến thức bổ ích cho mình.