Trạm nguồn thủy lực

Hiện nay, nhiều người không còn lạ lẫm gì với vì trạm nguồn thủy lực vì nó đang được sử dụng trong phần lớn các dây chuyền và hệ thống sản xuất công nghiệp của quốc gia chúng ta. Tuy nhiên, trạm nguồn không phải là một hệ thống thủy lực đơn giản mà bao gồm hệ thống các bộ phận với nhau. Vậy, để hiểu được sâu hơn về trạm nguồn thủy lực này thì hãy cùng chúng tôi đi tìm lời giải đáp trong bài viết này nhé!

Trạm nguồn thủy lực là gì?

Trạm nguồn thủy lực hay còn gọi là bộ nguồn thủy lực, trạm nguồn thủy lực, đây là một thiết bị cung cấp dòng chảy có áp suất cho các hệ thống như động cơ thủy lực, xi lanh và một số bộ phận thủy lực khác. Trạm nguồn thủy lực có điểm rất khác biệt với với máy bơm, ngoài chứa chất lỏng ra thì còn có nhiều giai đoạn bơm và bộ làm mát để giữ cho chất lỏng ở nhiệt độ làm việc an toàn. Để có thể mua được một trạm nguồn thủy lực đúng với nhu cầu thì thường người sử dụng thường dựa vào các đặc tính kỹ thuật, cấu tạo, thiết kế cũng như tính toán các công suất thực tế của trạm.

Ngoài ra, trạm nguồn thủy lực có cho mình một thiết kế dạng hình trụ có độc đáo như khả năng tác động quay bằng điều khiển van điều hướng (van điện từ hay van gạt tay). Một trạm nguồn thủy lực phải cung cấp đủ lực hoặc mômen xoắn để di chuyển tải chất lỏng thủy lực nhằm thỏa mãn các yêu cầu về điện của hệ thống.

Cấu tạo trạm nguồn thủy lực

Trạm nguồn thủy lực hoàn chỉnh sẽ có các thành phần chính sau đây bao gồm: Van thủy lực, đường ống, thùng chứa dầu, động cơ thủy lực và máy bơm thủy lực. Có ba loại bơm khác nhau được sử dụng: Piston, lá và ống chỉ. Để tránh hao mòn, các thùng dầu có số lượng khác nhau được làm bằng thép không gỉ và nhôm. Mặc dù có nhiều loại van thủy lực như van một chiều, van tiết lưu và van an toàn vẫn là ba loại phổ biến nhất. Phụ kiện thủy lực sẽ được lựa chọn dựa trên thông số kỹ thuật và hoàn cảnh vận hành thực tế để lắp đặt vào trạm nguồn thủy lực.

Vậy để có thể hiểu được những thành phần chính có chức năng và hoạt động ra sao thì hãy cùng chúng tôi đi tìm hiểu bân phần dưới đây:

1. Động cơ điện

Động cơ điện là thành phần đầu tiên cũng như không thể thiếu trên trạm nguồn thủy lực. Trong thủy lực công nghiệp, động cơ điện thường được sử dụng làm nguồn năng lượng chính, nhưng trong thủy lực di động, động cơ xăng và diesel thường được sử dụng.

2. Máy bơm thủy lực

Bơm thủy lực được cung cấp năng lượng cơ học bởi động cơ chính thông qua cực âm, kết nối trục và các kết nối khác. Với sự trợ giúp của sự truyền năng lượng này, máy bơm có thể đẩy chất lỏng từ thùng dầu vào ống hút của máy bơm và tạo ra một dòng chảy rõ ràng bằng cách vượt qua áp suất thủy tĩnh trong một mạch kín và thiết lập chân không so với áp suất không khí.

3. Van thủy lực

Chất lỏng thủy lực được liên kết với một van giảm áp (còn được gọi là bộ điều chỉnh áp suất) và bộ chỉ thị áp suất sau khi dầu thủy lực được xả ra khỏi máy bơm và đã tạo ra năng lượng trong đồng hồ đo áp suất. Như một biện pháp an toàn, van xả hạn chế áp suất tối đa có thể được áp dụng cho thiết bị điện. Nó đảm bảo rằng năng lượng luôn được định hướng và trong tầm kiểm soát.

4. Bộ lọc hồi dầu thủy lực

Van xả sẽ đưa dầu trở lại bình chứa nếu áp suất hệ thống quá cao. Một đồng hồ đo áp suất đọc áp suất hoạt động của hệ thống cho biết áp suất tại van giảm áp. Để truyền áp suất thủy tĩnh đến thiết bị truyền động, chất lỏng thường sử dụng van điều khiển hướng để chảy qua đường áp suất cao. Để đạt được hiệu quả cần thiết cho nguyên công, áp suất phải lớn hơn điện trở tải và điện trở cơ cấu chấp hành. Chất lỏng sau đó quay trở lại thùng dầu sau khi đi qua bộ lọc hồi lưu. Bộ lọc đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành các trạm nguồn thủy lực vì chất lỏng thủy lực sạch là cần thiết cho mọi hệ thống thủy lực hiện nay.

5. Thùng dầu thủy lực

Thùng dầu thủy lực có cho mình một dạng hình hộp chữ nhật và được cấu tạo hoàn toàn bằng kim loại, bao gồm như sắt mạ kẽm, inox, thép. Thùng dầu thủy lực là cơ sở vững chắc để lắp van, bơm, động cơ cũng như là không gian để tản nhiệt của dầu nên rất cần thiết cho trạm nguồn thủy lực có thể hoạt động một cách tốt nhất.

6. Hệ thống làm mát

Yếu tố chính khiến dầu thủy lực bị thoái hóa và mất dần chất lượng là do nhiệt độ cao. Nó sẽ làm phân hủy cấu trúc của dầu và biến đổi thành chất gây ô nhiễm nguy hiểm cho các thành phần cao su và kim loại. Vì vậy, cần có thiết bị làm mát để đảm bảo cho trạm nguồn thủy lực có tuổi thọ lâu nhất có thể. Thiết bị này sẽ hỗ trợ giảm nhiệt độ của dầu đã đun nóng, duy trì nhiệt độ trong phạm vi chấp nhận được.

Nguyên lý làm việc của trạm nguồn thủy lực

Hiện nay, các nhu cầu về trạm nguồn thủy lực hiện ngày càng được nâng cao vì công suất lớn, lắp đặt đơn giản cũng như năng suất hoạt động cao là kết quả của sự phát triển của máy móc cho nhiều mục đích khác nhau. Nhưng tất cả các bộ nguồn này sẽ có chung 1 nguyên lý vận hành như sau:

Sẽ có ba giai đoạn trong trạm nguồn thủy lực sử dụng xi lanh một chiều: Giai đoạn làm việc, giai đoạn nghỉ và giai đoạn phóng điện. Khi bật nguồn, máy bơm hút dầu từ thùng dầu và đẩy qua van an toàn vào hệ thống. Lúc này áp suất bơm sẽ thấp hơn áp suất quy định nhưng dầu vẫn tiếp tục được van một chiều đẩy về xilanh để làm xi lanh hoạt động.

Ngoài ra, nếu không bật nguồn thì chất lỏng thủy lực sẽ không xả đến xi lanh đứng yên và toàn bộ hệ thống sẽ ở trạng thái nghỉ sau khi xi lanh được đẩy lên. Dầu từ xilanh muốn về thiết bị phải qua van một chiều và van điện. Khi nghỉ chúng ta cho dòng điện chạy qua, van điện từ mở ra cho dầu chảy đến van tiết lưu, van tiết lưu sẽ điều khiển để dòng dầu được xả dần về bình chứa dầu, và hạ xi lanh xuống vị trí trước đó.

Công dụng của trạm bơm thủy lực

Ở nước ta, trạm nguồn thủy lực là một thiết bị được sử dụng thường xuyên và khả phổ biến. Ngoài cung cấp một nguồn điện ổn định cho các loại máy kéo, máy dập, máy xúc, máy cẩu, máy ép thủy lực, máy nâng,… các nhà máy cơ khí chế tạo, sản xuất thì còn hỗ trợ sức nâng như bàn nâng, xe nâng nâng hạ hàng hóa nặng.

Ngoài ra, trong các xí nghiệp xi măng, thép, luyện kim, cơ khí, đóng tàu, lắp ráp ô tô, xử lý chất thải và chế biến gỗ là một trong những nơi chúng ta có thể dễ dàng tìm thấy các trạm nguồn thủy lực.
Nhìn chung, trạm bơm thủy lực được sử dụng khá rộng rãi ở nhiều nơi, đáp ứng nhu cầu sử dụng của nhiều ngành nghề khác nhau.

Hướng dẫn lắp đặt trạm nguồn đúng cách

Bước 1: Lắp xi lanh thủy lực

Đây là một thành phần cần phải được thực hiện một cách chính xác nhất bằng những tính toán bởi vì nó là bước đầu tiên trong quá hoàn thành một bộ trạm nguồn thủy lực.

Trước tiên chúng ta phải tìm hiểu tải trọng làm việc của trạm nguồn. Khách hàng phải biết về tải trọng tối đa có thể được nâng lên. Ví dụ, nếu trạm nguồn thủy lực được sử dụng để nâng bàn cho các phương tiện cơ giới, chẳng hạn như ô tô hoặc xe máy. Nếu dự báo sai, hình trụ sẽ bị cong, méo hoặc nứt khi nâng một vật quá nặng.

Bước 2: Lắp bơm thủy lực

Nói không ngoa thì bộ phận này được coi là trái tim của trạm nguồn thủy lực. Máy bơm thủy lực áp suất cao là không cần thiết vì chúng ta yêu cầu một trạm nguồn nâng hạ.

Chuyên môn sâu rộng của chúng tôi trong việc lắp ráp một bộ trạm nguồn thủy lực đúng cách nhất là chỉ ra rằng áp suất tối đa của máy bơm cho các ứng dụng khiêm tốn không được quá 200 bar. Bởi vì áp suất thông thường là khoảng 150 bar với mức giá hợp lý, chúng ta nên nghĩ đến việc lựa chọn máy bơm bánh răng thủy lực hoặc máy bơm cánh gạt thủy lực. Khách hàng phải cân nhắc điều này vì cần tăng đường kính xi lanh.

Bước 3: Lắp động cơ thủy lực

Mục đích của động cơ thủy lực này là điều khiển máy bơm thủy lực bằng cách biến năng lượng điện thành cơ năng. Giải thích một cách đơn giản, máy bơm được chuyển động thành chuyển động nhờ động cơ thủy lực này. Máy bơm và động cơ thủy lực sẽ đồng trục khi chúng được lắp vào nhau. Lưu lượng bơm và áp suất hệ thống sẽ xác định công suất đầu ra của động cơ thủy lực khi xác định lắp ráp một trạm nguồn thủy lực.

Bước 4: Lắp van thủy lực

Hiện nay, có khá nhiều loại van thủy lực khác nhau, hệ thống các van này được kết nối để tạo ra một bảng mạch dầu thủy lực, phục vụ nhiều chức năng khác nhau và giải quyết các vấn đề của người dùng. Có hai loại van là van yêu cầu cho trạm nguồn thủy lực và một van tùy chỉnh.

Bước 5: Lắp mát dầu thủy lực

Khách hàng có thể tùy chọn hệ thống làm mát bằng dầu thủy lực làm mát bằng nước (OR) hoặc làm mát bằng không khí (quạt). Quạt tản nhiệt là lựa chọn phổ biến nhất của các kỹ sư khi tính toán thiết kế bộ nguồn thủy lực vì nó có thể di động và lắp đặt đơn giản.

Bước 6: Lắp thùng dầu thủy lực

Để tăng tối đa diện tích bề mặt tiếp xúc với không khí và giảm nhiệt độ của dầu, các thùng dầu hiện đại được chế tạo theo hình hộp chữ nhật. Dung tích của két dầu phải đủ lớn để lượng dầu hoạt động tối đa chiếm khoảng 2/3 thể tích của thùng dầu thủy lực.

Ống xả và ống hút dầu trong thùng dầu thủy lực cần cách đáy 30 mm. Việc bố trí các ống hút và ống xả gần đáy có thể làm dầu bị bám cặn bẩn. Điều này có hại cho hệ thống vì dầu bẩn làm hỏng bề mặt các phần tử dưới áp suất cao do làm trầy xước máy móc hoặc bộ phận máy móc.

Bước 7: Cung cấp lượng dầu thủy lực cho hệ thống

Dầu là nguồn năng lượng chính để cung cấp nhiên liệu cho mọi thiết bị trong trạm nguồn thủy lực, di chuyển dễ dàng và hoạt động tốt như một ống dẫn truyền năng lượng. Khách hàng có thể chọn từ nhiều loại dầu khác nhau, bao gồm loại dầu 15, 22, 32, 46, 68 và 100, tùy theo công việc và đặc điểm môi trường làm việc của trạm nguồn thủy lực.

Lượng dầu thủy lực cần thiết cho trạm nguồn thủy lực được xác định bằng cách nhân tổng lượng dầu lấp đầy thiết bị truyền động và đường ống dầu với 2-5 tùy thuộc vào thiết bị truyền động, công suất hệ thống điện và chiều dài của đường ống dầu. Chúng ta phải tránh sử dụng không đủ dầu sẽ không thực hiện được công việc hoặc đủ dầu sẽ bị lãng phí.

Như vậy, với những thông tin mà chúng tôi cung cấp cũng như muốn truyền tải đến các bạn về trạm nguồn thủy lực, mong rằng qua bài viết này có thể giúp bạn hiểu rõ hơn về trạm nguồn thủy lực là như thế nào, chúng bao gồm những bộ phận hay nguyên lý hoạt động của thiết bị thủy lực này ra sao để có thể chọn cho mình một bộ nguồn thủy lực phù hợp với công việc.