Thiết kế và chọn lựa thiết bị cho Bộ Nguồn Thuỷ Lực

Bộ nguồn thuỷ lực chiếm một vị trí vô cùng quan trong. Nó được xem như trái tim cho toàn bộ hoạt động của vận hành của toàn hệ thống. Hôm nay B2bmart giới thiệu đến các bạn đọc về cách tính toán, lựa chọn thiết bị và thiết kết bộ nguồn thủy lực thông dụng.

Bộ nguồn thủy lực là gì?

Tất cả các hệ thống thủy lực đều yêu cầu một phương tiện cung cấp năng lượng thủy lực. Điều này được cung cấp bởi một bộ nguồn thủy lực, về cơ bản là một thiết bị chuyển đổi một nguồn năng lượng điện hoặc động cơ nhiệt thành năng lượng thủy lực.

Nguồn đầu vào có thể là nhiên liệu hóa thạch (xăng hoặc dầu diesel), nguồn cung cấp điện hoặc khí nén được sử dụng để tạo ra dòng chất lỏng thủy lực, có thể được duy trì ở áp suất.

Do đó, chúng ta có định nghĩa về thủy lực, sự tạo ra lực và chuyển động nhờ chất lỏng (trong trường hợp của chúng ta là dầu thủy lực).

   Micro powerpack – Mini power pack – Unit Micro powerpack

Phạm vi bộ nguồn thủy lực đa năng bao gồm ba loại sản phẩm  chính:

• Bộ nguồn siêu nhỏ- Micro powerpack
• Bộ nguồn mini- Mini powerpack
• Bộ nguồn tiêu chuẩn- Unit/ Standard Micro powerpack

Mỗi loại được cấu hình chuyên nghiệp để đảm bảo hiệu suất năng lượng chất lỏng đáng tin cậy trong các hệ thống thủy lực.

Bài này B2bmart muốn cung cấp cách tính toán và giải thích cách thức và lý do hệ thống thủy lực được thiết kế và xây dựng. Từ đó, giúp bạn tin tưởng rằng bộ nguồn thủy lực là sự lựa chọn phù hợp cho ứng dụng của bạn.

Cấu tạo một bộ nguồn đơn giản và mạch thủy lực

Mạch thủy lực điển hình bộ nguồn  tiêu chuẩn

Linh kiện của bộ nguồn với tùy chọn thay đổi về van, loại mô tơ điện AC hoặc DC hoặc cả động cơ xăng dầu. Tùy chọn kiểu thùng dầu về hình dáng và vật liệu làm thùng chứa.

Các linh kiện được lắp ghép lên thùng dầu

Lựa chọn thiết bị lắp cho bộ nguồn thủy lực

Thùng Dầu

Thùng dầu hay còn gọi là Bể dầu là nơi chứa dầu sử dụng của hệ thống thủy lực. Nó giúp tản nhiệt, lắng đọng chất bẩn, làm gá đặt thiết bị.. Bể chứa thường có hình dạng là khối chữ nhật, trong 1 số trạm Mini power pack thì sẽ có hình trụ. Thùng dầu sẽ bao gồm :+ Nắp thở : Bể dầu không được phép kín và phải có sự trao đổi khí với môi trường. Trong quá trình trao đổi khí này, nắp thở đóng vai trò lọc bụi bẩn + Thước đo dầu: Là thiết bị để kiểm tra mức dầu trong bể chứa .Ngoài ra sẽ còn có thể tích hợp thêm các thiết bị báo nhiệt độ, công tắc kiểm soát… Để chọn được thùng dầu, anh em có thể xem hướng dẫn cách chọn thùng dầu thuỷ lực ở bài trước.

Các lưu ý khi bố trí thùng dầu bộ nguồn

Hiện nay có 3 thiết kế thùng chứa tiêu chuẩn thường được sử dụng 

Thùng chứa nằm ngang: Với các phần tử bơm van đặt bên trên bề mặt thùng. Thiết kế này có bề mặt lớn để lắp thiết bị, giúp tăng diện tích truyền nhiệt từ dưới lên cũng như trên và hai bên. Đây là thiết kế khá phổ biến cho các trạm nguồn thủy lực nhỏ. Nhược điểm chính của cấu hình này là bơm thủy lực phải tạo đủ chân không để nâng và tăng tốc chất lỏng vào đầu vào của máy bơm. Để cải thiện điều này một số đơn vị thiết kế chế tạo trạm nguồn họ thường chọn motor lắp bơm và cắm thẳng vào trong thùng dầu.

Hình chữ L: Một thùng chứa thẳng đứng được gắn vào một bên của đế rộng, nơi gắn bơm thủy lực và động cơ. Thiết kế này cung cấp một diện tích bề mặt lớn để làm mát. Ngoài ra, có mức chất lỏng trong thùng chứa  cao hơn đầu vào của bơm thủy lực sẽ cung cấp đầu hút dương. Thiết kế này vượt trội hơn nhiều so với việc đặt bơm thủy lực ở trên và có thể kéo dài tuổi thọ của bất kỳ loại bơm thủy lực nào.

Overhead Stack: một bồn chứa nằm ngang được gắn trên giá phía dưới là bơm thủy lực và động cơ. Việc bố trí theo chiều dọc của thùng chứa giúp tiết kiệm diện tích sàn và dễ dàng tiếp cận thùng chứa để bảo dưỡng. Theo tôi, đây là cách bố trí bơm thủy lực / thùng chứa tốt nhất. Ngoài ra bảo vệ bơm khỏi bị xâm thực và lọt khí vào hệ thống.

Động cơ điện

Việc lựa chọn Công suất của động cơ ta phải dựa vào lưu lương của bơm và áp suất làm việc để chọn lựa cho đúng. Ngoài ra nếu hệ thống chi hoạt động áp cao trong khoảng thời gian ngắn (Vd: Máy ép chỉ cần ép lực tối đa trong 5 giây ở cuối hành trình ép, còn lại thì chỉ chạy ở áp thấp), trong trường hợp này ta có thể tăng mức quá tải lên 20%. Như ví dụ máy ép trên khi tính ra motor cần 18Kw thì ta vẫn có thể chọn motor 15 Kw để sử dụng.

Bơm thủy lực

Bơm thủy lực là thiết bị chuyển đổi lực từ mô tơ điện sang áp suất và lưu lượng dầu. Có 3 dòng bơm là Bơm bánh răng, bơm cánh gạt, bơm piston. Khi sử dụng nguồn điện xoay chiều chúng ta có thể chọn lựa cả 3 dòng bơm trên, Tuy nhiên khi dùng điện DC chúng ta nên ưu tiên sử dụng bơm bánh răng.

Lọc hút

Lọc hút sẽ được gắn ở cổng hút của bơm. Ngăn chặn hạt bẩn lớn , mạt sắt, ốc vít…..đi vào bơm gây hư hỏng bơm. Lọc hút là thiết bị bắt buộc phải lắp trước mỗi đầu bơm.

 

Van một chiều

Có tác dụng chỉ cho dầu thủy lực đi qua 1 hướng, hướng ngược lại bị chặn. Thông thường được sử dụng sau bơm nhằm giảm dòng dầu đi ngược lại khi ngắt động cơ hoạc dừng đột ngột không có van này sẽ làm bơm quay ngược chiều (với hệ thống có áp suất cao có thể làm hỏng gioăng trong bơm hoạt gây gãy cốt).

Van an toàn

Đây là van có nhiệm vụ đặt áp cho hệ thống thủy lực nhằm bảo vệ hệ thống không bị quá áp gây quá tải động cơ, phá hủy thiết bị hệ thống. Đối với các hệ thống có sung va đập lớn như hệ thống thủy lực xe ép rác… van an toàn còn có tác dụng giảm sung do đó cần cho van có lưu lượng đủ lớn để van có thể xả lượng dầu lớn trong thời gian ngắn

Van phân phối

 

Mọi người thường gọi van chia dầu hay van ngăn kéo. Vai trò diều khiển dòng dầu đi đến phần tử chấp hành theo mong muốn. Có loại điều khiển bằng tay, bằng điện, khí nén…

Lọc dầu hồi thủy lực

Lọc dầu hồi thuỷ lực có nhiệm vụ giữ lại chất bẩn, tạp chất có lẫn trong dầu nhằm bảo vệ các thiết bị thủy lực khác không bị kẹt, mài mòn làm hỏng gioăng và các bề mặt linh kiện thủy lực.

Đế van

Đây là thiết bị dùng để lắp các van thủy lực. Thường đế van sẽ được lắp trên thùng dầu.

Các phụ kiện khác

+ Đồng hồ áp: Hiển thị áp điều chỉnh của van an toàn.

+ Van khóa đồng hồ: Bảo vệ đồng hồ khỏi sự mỏi cơ học do làm việc liên tục.

+ Test point : Điểm chờ để đo và phân tích các thông số thủy lực cũng như để kiểm tra chéo độ chính xác của đồng hồ thủy lực.

Ngoài ra, tùy thuộc vào môi trường hoạt động cũng như nhu cầu đáp ứng của hệ thống mà người kỹ sư thiết kế tính toán đưa vào các thiết bị như: bình tích áp, van đặt áp nhánh, nút thở, bộ giải nhiệt…

Qua những hướng dẫn thiết kế lưa chọn thiết bị cho bộ nguồn thuỷ lực, hy vọng bạn đọc của B2bmart.vn nắm được các công thức thiết kế các yêu cầu lắp đặt của bộ nguồn thông dụng hiện nay.