Các loại bơm thủy lực, cách tính toán và chọn bơm

Để vận hành một hệ thống bằng chất lỏng thì chúng ta không thể thiếu bơm thủy lực. Nó sử dụng chuyển động quay được cung cấp từ động cơ điện hoặc motor dầu để hút dầu, nhớt và đẩy chúng đi trong mạch một cách thông suốt. Chính vì nó có vai trò quan trọng nên khiến không ít người cảm thấy khá lo lắng và bối rối khi lựa chọn thiết bị.

bơm thủy lực

Bơm thủy lực là gì?

Bơm thủy lực tiếng anh gọi là Hydraulic Pumps, là một thành phần cấu tạo nên một hệ thống thủy lực hoàn chỉnh bên cạnh xi lanh, van, bộ lọc, thùng chứa, motor… Đây chính là thiết bị quan trọng đối với hệ thống dầu, nhớt bởi nó đóng vai trò trung tâm và thực hiện nhiệm vụ hút, đẩy chất lỏng để cung cấp cho cơ cấu, chấp hành hoạt động.

Bơm thường được lắp gần nguồn cấp lưu chất hoặc trên các thùng dầu. Nó đẩy dòng dầu đi đến xi lanh 1 chiều, xi lanh 2 chiều làm việc sau khi đã qua các van thủy lực kiểm soát.

Bơm dầu thủy lực chính là nguồn động lực để cả hệ thống vận hành. Nếu bơm hỏng hoặc gặp sự cố chắc chắn sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến các thiết bị và hiệu quả làm việc của hệ thống. Tuổi thọ của bơm phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố trong đó chất lượng dầu đang sử dụng và thời gian làm việc, chất lượng bơm sẽ tác động rất lớn. Vì thế mà việc chọn lựa các bơm phù hợp luôn là vấn đề quan tâm hàng đầu của nhiều người.

Nguyên lý hoạt động của bơm thủy lực

Bơm thủy lực hoạt động dựa trên 1 nguyên lý đơn giản đó là: Bơm dầu thủy lực với áp suất lớn sẽ tạo nên 1 dòng lưu chất đủ mạnh để vượt qua các áp lực cản trở của tải.

Khi được kết nối với động cơ và nguồn điện tương thích, hoạt động bơm sẽ bắt đầu diễn ra:

+ Tại cửa dầu vào của bơm, lực cơ học sẽ tác động để hình thành 1 vùng chân không. Chính nhờ vào áp suất của khí trong bơm mà hình thành nên 1 lực để hút dầu, nhớt, hóa chất và các chất lỏng thủy lực khác từ bể chứa

+ Chất lỏng sau khi được tạo ra này sẽ được dẫn đi đến đường vào của bơm dưới tác động của lực cơ học xác định và tạo nên 1 lực đẩy lớn để đi vào hệ thống.

Tùy theo cụ thể đó là loại bơm gì và cấu trúc như thế nào mà nguyên lý làm việc của từng bơm cũng sẽ khác nhau ở một vài điểm.

Các lại bơm dầu thủy lực

Phân chia các bơm dầu thủy lực thành 4 nhóm chính là điều vô cùng cần thiết. Nó sẽ giúp người dùng có thể nhanh chóng xác định được loại bơm mình cần.

Bơm thủy lực cánh gạt (Vane pumps)

Tên tiếng anh của bơm thủy lực cánh gạt là vane pumps. Ở Việt Nam, nó còn có tên gọi khác là bơm lá. Đây là loại bơm thể tích, hoạt động theo nguyên lý tăng giảm áp suất trên cơ chế luân phiên để hút và đẩy dầu đi trong hệ thống.

Bơm được phân chia thành 2 loại chính là: Bơm cánh gạt đơn và kép.

bơm cánh gạt thủy lực

Mua ngay trên
Shopee

Bơm thủy lực cánh gạt có rất nhiều ưu điểm như: Cấu trúc bơm đơn giản nên rất dễ dàng cho việc bảo dưỡng, lắp đặt hoặc sửa chữa. Khi bơm vận hành không tạo nên các tiếng ồn lớn, hiệu suất bơm cao và ổn định. Đặc biệt, người dùng có thể điều chỉnh lưu lượng bơm theo yêu cầu.

Tuy nhiên, bơm này lại không thích hợp với các ứng dụng cần áp suất cao hay cần vận chuyển những chất có độ đặc và độ nhớt cao. Sau 1 thời gian làm việc với tần suất liên tục, cánh gạt của bơm sẽ bị ăn mòn và dẫn đến lưu lượng bơm giảm, tiếng ồn lớn dần.

Bơm thủy lực bánh răng (Gear pump)

Bơm bánh răng hay còn gọi là bơm nhông, là loại bơm được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay.

Đặc điểm của bơm:

+ Chịu quá tải trong 1 thời gian dài.

+ Kích thước nhỏ gọn.

+ Độ chính xác cao khi vận hành.

+ Trên cùng 1 đơn vị trọng lượng, so với bơm lá thì bơm nhông có số vòng quay cũng như công suất bơm lớn hơn.

+ Cấu trúc bơm đơn giản nên rất dễ sản xuất cũng như tháo lắp bảo trì.

Bơm được phân chia thành 2 loại: Bơm bánh răng ăn khớp trong, ăn khớp ngoài.

bơm thủy lực bánh răng

Mua ngay ở

Bơm thủy lực piston

Bơm piston sẽ hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi thể tích. Đó là việc hút và đẩy chất lỏng thủy lực hoàn toàn phụ thuộc vào thay đổi thể tích trong buồng bơm, thông qua việc các piston di chuyển tích tiến trong xi lanh.

Bơm thủy lực piston là lựa chọn của rất nhiều người khi muốn có áp suất bơm cao. Trung bình áp vận hành từ 50 psi – 500 psi, tốc độ từ 1gpm – 700 gpm và mã lực đạt từ 1 – 500.

bơm piston thủy lực

Mua ngay trên
Shopee

Hiện nay, có các loại bơm piston như:

+ Hướng trục

Đặc điểm của loại bơm này: Piston trong bơm được đặt song song với trục quay bơm. Piston sẽ được truyền động thông qua khớp hay đĩa nghiêng. Chúng sẽ tỳ sát vào đĩa nghiêng nên đồng thời vừa chuyển động tịnh tiến piston vừa chuyển động quay của rotor.

Có 2 loại hướng trục: Bơm piston trục cong, trục thẳng.

+ Hướng kính

Cấu tạo của bơm hướng kính gồm các bộ phận, chi tiết như: piston, rotor, vành trượt điều khiển vành nổi stator, buli khớp nối, phanh hãm phớt làm kín, vòng bi vành nổi, vòng bi đỡ trục, bệ trượt, vỏ bơm, phớt làm kín cổ trục bơm, nắp bơm, trục bơm, đường dẫn dầu, vành nổi, đường xả dầu, trục phân phối dầu, cần điều khiển độ lệch tâm.

Loại bơm này có đặc điểm cấu tạo gồm: Các piston ở bên trong bơm đều chuyển động hướng tâm so với trục quay rotor.

Có một điều lưu ý với khách hàng là bơm này lại có kích thước lớn nên việc lắp đặt và di chuyển khó khăn hơn so với bơm hướng trục.

Bơm thủy lực trục vít

Tên đầy đủ của nó là bơm thủy lực trục vít dạng xoắn. Nó có 2 loại chính đó là bơm trục vít xoắn 2 trục hoặc bơm trục vít xoắn 3 trục.

Hoạt động của nó nhờ vào 1 trục chủ động và 1 trục bị động hoặc 2 trục bị động ăn khớp với nhau nhờ các bánh răng. Nguyên lý làm việc đó là biến cơ năng thành năng lượng của của dòng thủy lực và cung cấp cho các thiết bị trong hệ thống.

Cấu tạo của 1 bơm thủy lực trục vít gồm: Đường cấp dầu vào, đường xả dầu ra, vỏ bơm, trục chủ động, trục bị động, bánh răng ăn khớp làm nhiệm vụ điều phối, buồng bơm, cáng gạt, ổ bi và phụ kiện làm kín bơm.

Do đặc điểm của mình mà bơm thủy lực trục vít thường được đặt ở cuối hệ thống hoặc giữa hệ thống vì khả năng hút các lưu chất bơm kém. Tuy nhiên, bơm có hiệu suất làm việc tốt cùng khả năng làm việc với áp suất cao trung bình khoảng 300 bar và đạt đỉnh lên 500 bar và hút đẩy các dòng lưu chất đặc biệt như: rỉ mật, cao su, dầu cá, sơn, bùn…

Có thể bạn quan tâm: Những cách bảo trì bơm thủy lực để bơm vận hành tốt

Ứng dụng của bơm dầu thủy lực

Bơm có thể hút và đẩy những lưu chất ngoài dầu như: Hóa chất, mỡ, nhớt, rỉ mật, cao su, nhựa đường… nên có ứng dụng rất phong phú trong công nghiệp hiện nay.

Bơm dầu thủy lực là thiết bị rất quan trọng đối với các trạm nguồn hệ thống máy móc cơ giới phục vụ sản xuất công nghiệp như: bơm thủy lực xe nâng, máy cày, máy xúc…

trạm bơm thủy lực

Bơm thủy lực chuyên dùng cho các nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi, thực phẩm, sản xuất nước giải khát, chế biến gỗ, cao su, nhựa đường, sản xuất hóa chất, nhà máy nhiệt điện, cơ khí chế tạo máy, lắp ráp ô tô, đóng tàu biển…
Bơm là thiết bị trung tâm nên hầu như có mặt trong mọi ứng dụng thủy lực từ đơn giản đến phức tạp. Việc chọn lựa bơm phù hợp sẽ quyết định đến hiệu quả và năng suất của bơm khi hoạt động.

Cách tính toán và chọn bơm thủy lực

Trước tiên, việc bạn cần làm đó là chọn loại bơm mà mình cần sao cho phù hợp với yêu cầu. Giả sử bạn cần bơm lưu lượng cao, áp lực nhỏ thì nên chọn bơm lá, bơm piston sẽ thích hợp với những ứng dụng cần áp suất lớn, lưu lượng dầu nhỏ, bơm bánh răng thì tương thích với hầu hết các ứng dụng.

Sau đó sẽ thực hiện việc tính toán bằng cách áp dụng các công thức và dựa trên thông số sản phẩm mà hãng sản xuất đưa ra.

Lưu lượng

Trên tag của bơm, thông thường người ta chỉ cung cấp lưu lượng riêng của bơm. Con số này sẽ chỉ lưu lượng dầu mà bơm thủy lực tạo ra trong 1 đơn vị vòng quay nhất định.

Muốn tính chính xác lưu lượng bơm thì bạn lấy số vòng quay của động cơ trong 1 phút hoặc trong 1 giờ đồng hồ nhân với lưu lượng riêng của bơm.

Q = q x n

Trong đó:

Q là lưu lượng của bơm, đơn vị là lít/phút hoặc m3/phút

q là lưu lượng riêng của bơm, có đơn vị là cc/phút

n là số vòng quay, có đơn vị là vòng/phút

Áp suất

Áp lực chính là thông số đại diện cho khả năng tạo lực đẩy và tạo momen cho xi lanh dầu hoặc motor dầu. Áp suất cũng sẽ được tính theo công suất:

P = F / S

Trong đó:

F là lực cần tạo ra để đẩy, có đơn vị tính là N

S là diện tích của cần piston, có đơn vị là m2

P chính là áp suất, đơn vị chuẩn của áp suất là N/m2 tuy nhiên người ta lại quy đổi sang các đơn vị khác quen thuộc như: bar, psi…

Công suất bơm

Sau khi bạn đã có kết quả của 2 phép tính trên thì sẽ tính công suất bơm thủy lực

N = P / (Q x 612)

Trong đó:

P chính là áp suất và tính bằng đơn vị bar

Q chính là lưu lượng của bơm, có đơn vị tính là lít/phút

N là công suất bơm và đơn vị tính là Kw

Có một chú ý nhỏ đó là: Áp suất bơm chọn cần cao hơn 10% áp suất tính đối với bơm áp cao và cao hơn 20%-30% đối với bơm áp thấp.

Các hãng sản xuất bơm thủy lực

Tuy trên thị trường có hàng trăm loại bơm thủy lực khác nhau với mẫu mã, chủng loại, giá thành cũng như nguồn gốc xuất xứ đa dạng nhưng các thiết bị đến từ hãng Yuken, Parker, Nachi… vẫn được khách hàng ưa chuộng nhất.

Tìm hiểu thêm các Catalog bơm thủy lực phổ biến hiện nay

Yuken

Yuken là hãng chuyên sản xuất các thiết bị thủy lực đến từ Nhật Bản. Tại Việt Nam, bơm Yuken được ưa chuộng bởi vì giá thành phải chăng và rất nhiều chủng loại để khách hàng lựa chọn. Một số model van thông dụng như:

+ Bơm piston thủy lực AR22, AR 16, AR57, AR90…

+ Bơm cánh gạt Yuken PV2R4-136, PV2R4-153, PV2R4-184, PV2R4-200, PV2R4-237 và 2 tầng Yuken PV2R12/13/23/24.

bơm yuken

Shimadzu

Shimadzu là một công ty hàng đầu tại Nhật Bản chuyên cung cấp các thiết bị có độ chính xác cao. Tuy chỉ mới thành lập và phát triển mạnh cách đây hơn 50 năm nhưng hãng đã khẳng định được thương hiệu trên thị trường quốc tế. Hầu hết các khách hàng khi sử dụng bơm Shimadzu đều công nhận là rất bền bỉ và chất lượng cao nhất là với các loại bơm áp cao, tiêu biểu là:

+ Bơm bánh răng 2 tầng: SDYA57-6L.

+ Bơm bánh răng: YP15A-11-R, SGP2A44D2H1-L305, YP15A-16-R, SGP2A44F2H9-L551, SDYA56.7F9H9-L495, SGP2B52A9H1-L386, SGP1A36L154…

+ Bơm lá: SP 25, SP 30.

Rexroth

Rexroth là thương hiệu uy tín về lĩnh vực thiết bị cơ giới, máy móc chuyên dùng cho nhà máy, thiết bị tự động hóa. Giá thành cao nhưng chất lượng hoàn toàn tương xứng là điểm thu hút khách hàng của hãng này.

Một số thiết bị nổi tiếng của hãng mà bạn có thể tham khảo như:

+ Bơm Piston hướng trục A10VSO như: A10VSO 18 DR /53L-VSC12K52 -SO763, A10VSO 18 DR /53R-VRC12K01 -S3063, A10VSO 18 DR /53R-VUC12N00, A10VSO 18 DRS /53R-VSC12N00, A10VSO 18 DRS /53L-VUC12N00 -SO413…

+ Bơm thủy lực bánh răng:AZPQ, AZPW, PGF, AZPB.

+ Bơm cánh gạt: PVQ.

bơm bosch rexroth

Parker

Thủy lực Parker đến từ Mỹ rất chất lượng và đẳng cấp chuyên dùng cho các cơ cấu nâng hạ, máy ép thủy lực, chuyên dùng cho máy cơ giới công trình…

+ Bơm nhông: PGP N0620-01044, 3 tầng PGP 350, 2 tầng PGP 320.

+ Bơm lá: T6D 024 1R01 B1, T7ES 072 1R00 A100, T7EDS 057 B42 1R**A500.

+ Bơm piston: PD045PS02SRS5AL00R1000000, bơm piston Parker điều chỉnh được lưu lượng PVAC 33, 38, 65, 100…

Nachi

Nachi là một cái tên quen thuộc đối với những khách hàng thường sử dụng bơm áp cao piston. Các sản phẩm bơm của hãng này đều được đảm bảo tiêu chuẩn 100%, chất lượng tốt và độ bề bỉ rất cao.

bơm nachi

Một số model bơm thông dụng như:

+ Bơm cánh gạt NACHI JAPAN UVN-1A-1A2-1.5-4-12, UVN-1A-1A3-1.5-4-12, UVN-1A-1A4-1.5-4-12, VDR-1B-2A2-22, VDR-2A-1A1-13…

+ Bơm bánh răng thủy lực IPH-23B-5-10-11, IPH-23B-6.5-13-11, IPH-23B-8-13-11, IPH-2A-6.5-11.

+ Bơm bánh răng đôi IPH-22B-20-11, IPH-33B-20-11, IPH-34B-20-11…

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *