Bộ nguồn thủy lực là gì? Cấu tạo và chức năng của bộ nguồn thủy lực

Bộ nguồn thủy lực là thành phần không thể thiếu của các hệ thống vận hành bằng chất lỏng thủy lực. Thiết bị này có thể đáp ứng các yêu cầu công việc nặng nề và khắc nghiệt. Trương Nguyễn xin giới thiệu một cách tổng quan về thiết bị này để giúp quý khách hàng có thể dễ dàng lựa chọn và sở hữu cho mình những bộ nguồn chất lượng, nhanh chóng và tiết kiệm nhất.

Bộ nguồn thủy lực là gì? (Trạm nguồn thủy lực)

Bộ nguồn hay còn được gọi với cái tên khác là trạm nguồn thủy lực, cụm thiết bị này đóng vai trò động lực của hệ thống. Ngày nay, bên cạnh các thiết bị thủy lực thì chúng ta vẫn thường thấy xuất hiện các bộ nguồn trong các máy móc, hệ thống, dây chuyền sản xuất công nghiệp.
Vậy bộ nguồn thủy lực là gì? Thiết bị này có chức năng cung cấp dòng lưu chất có áp suất cao cho xi lanh, động cơ thủy lực hay các thiết bị khác trong hệ thống để hoạt động theo yêu cầu.
Cũng có thể hiểu nó là thiết bị tạo ra nguồn năng lượng để hệ thống vận hành và cũng chính là nguồn động lực cho một số thiết bị chấp hành như: xi lanh…
Có nhiều người cho rằng bộ nguồn là máy bơm nhất là các bộ nguồn mini. Nhận định này hoàn toàn không đúng vì bộ nguồn có máy bơm, có thùng để chứa được chất lỏng thủy lực, có nhiều giai đoạn, chế độ bơm và có bộ làm mát.
Hệ thống thủy lực sẽ bao gồm các thiết bị như: motor, bơm, van, nguồn cấp, phụ kiện, xi lanh thủy lực, thiết bị chấp hành. Trong khi đó, bộ nguồn thủy lực được tích hợp sẵn nguồn chất lỏng thủy lực và van.
Đây cũng chính là lựa chọn của nhiều người khi mà chỉ cần tích hợp thiết bị chấp hành và các ống dẫn dầu là đã có ngay cho mình một bộ nguồn thủy lực hoàn chỉnh để sử dụng.

Cấu tạo bộ nguồn thủy lực

Bộ nguồn là cụm thiết bị được kết nối với nhau theo một thiết kế cụ thể, phối hợp nhằm thực hiện việc chuyển hóa năng lượng điện năng thành năng lượng của chất lỏng thủy lực để cung cấp cho các thiết bị chấp hành.
Cấu tạo bộ nguồn thủy lực sẽ bao gồm nhiều thiết bị: bơm thủy lực, motor, các loại van thủy lực, phụ kiện, thùng chứa dầu, quạt tản nhiệt hoặc giải nhiệt OR.

Thùng dầu thủy lực
Thùng dầu là bộ phận có kích thước lớn nhất trong bộ nguồn. Chức năng của nó là chứa dầu, chất lỏng thủy lực.
Có một điều khách hàng cần lưu ý đó là: Kích thước thùng dầu phải có thiết kế chính xác với các kích thước cụ thể. Vì kích thước quá nhỏ sẽ không chứa được lượng dầu cần thiết để cung cấp cho bơm và đáp ứng yêu cầu vận hành bộ nguồn. Một chiều dài, chiều rộng, chiều cao của thùng dầu phù hợp sẽ hạn chế tình trạng sủi bọt, giúp tản nhiệt nhanh.
Thể tích của thùng dầu cần được tính toán, đảm bảo nhu cầu lượng dầu và tốc độ tỏa nhiệt trong hệ thống.
Hình dạng của thùng chứa cũng là vấn đề quan tâm. Thông thường, thùng dầu có hình chữ nhật và được làm từ các chất liệu: inox, thép… để tạo sự cứng cáp gá các bơm, van ở phía trên, chống ăn mòn và oxi hóa.

Bơm thủy lực
Như đã nói ở bài viết trước, bơm là trái tim của bộ nguồn. Bơm thực hiện nhiệm vụ hút dầu ở thùng chứa, bơm đẩy dầu đi trong hệ thống với áp suất cao.
Có ba loại bơm phổ biến trên thị trường: bơm bánh răng thủy lực, bơm cánh gạt thủy lực, bơm piston thủy lực. Với các bộ nguồn công suất lớn thì lựa chọn bơm piston, công suất nhỏ và trung bình thì bơm lá, bơm nhông là lựa chọn thích hợp nhất.
Khi lựa chọn bơm, bên cạnh xác định loại thì cần quan tâm đến công suất, lưu lượng, nhiệt độ và áp lực. Bơm phải lớn hơn công suất được tính toán, yêu cầu để khi đưa vào lắp và vận hành, bơm không bị nóng.

Động cơ điện (Motor)
Động cơ điện hay còn gọi là Motor. Thiết bị này trở thành một bộ phận không thể thiếu của bộ nguồn. Nó thực hiện chức năng biến chuyển điện năng được cung cấp thành cơ năng quay của trục bơm.
Thông thường trong bộ nguồn, người ta thường lắp loại motor 2 chiều. Trên thực tế, có rất nhiều loại bộ motor, khách hàng cần lựa chọn sao cho phù hợp với yêu cầu công việc.
Chính vì công suất của Motor ảnh hưởng đến công suất bơm, công suất hệ thống mà thiết bị trở thành một bộ phận không thể thiếu của bộ nguồn.

Van thủy lực
Trong bộ nguồn thủy lực xuất hiện rất nhiều loại van khác nhau, tùy vào yêu cầu mà sử dụng các van cho đúng mục đích nhất. Chúng ta có thể liệt kê một số loại thông dụng nhất:
+ Van an toàn: Chức năng của van này trong bộ nguồn đó là đảm bảo áp suất không vượt qua áp suất định mức, từ đó bảo vệ bộ nguồn an toàn.
+ Van phân phối: Có hai loại van phân phối phổ biến đó là van gạt tay dầu hoặc van dầu điện từ. Chức năng của van này đó là điều khiển dòng dầu đi trong bộ nguồn, sao cho đáp ứng yêu cầu của thiết bị cơ cấu.
+ Van một chiều: Van bảo vệ bơm khi chỉ cho dầu chảy 1 chiều duy nhất, tránh việc chảy ngược về bơm gây hỏng.
+ Van chống lún: Thiết bị thực hiện duy nhất một chức năng đó là.
+ Van tiết lưu: Đây là loại van điều chỉnh được dòng lưu lượng.
+ Van khống chế hành trình: Van hỗ trợ khách hàng điều khiển xi lanh hoạt động như ý muốn.

Bộ lọc hồi
Dầu thủy lực không phải lúc nào cũng sạch, cũng đảm bảo 100% chất lượng. Chính vì thế mà để bộ nguồn hoạt động ổn định, hiệu quả thì khách hàng lắp đặt bộ lọc dầu thủy lực theo các thùng dầu.
Khi hoạt động, áp suất cao làm van xả dầu về lại thùng. Dầu sẽ truyền áp lực đến thiết bị truyền động, tại đây van điều khiển hướng sẽ làm việc. Áp lực đòi hỏi áp lực tạo ra phải lớn hơn tải và lực cản thì mới có hiệu quả làm việc.
Sau cùng dầu sẽ được chảy về bộ lọc hồi và lưu thùng chứa và tái sử dụng cho một vòng tuần hoàn mới.
Độ sạch của dầu sẽ phụ thuộc phần lớn vào kích thước của lưới lọc, lõi lọc.

Hệ thống làm mát
Tất cả bộ nguồn thủy lực đều cần phải có hệ thống làm mát được gọi là bộ giải nhiệt dầu thủy lực. Đó có thể là quạt tản nhiệt hoặc OR. Một bộ nguồn có thể hoạt động với công suất cao, liên tục trong nhiều giờ, nhiều ngày liền nên lượng nhiệt sinh ra lớn.
Khi đó, dầu sẽ mang theo nhiệt độ về thùng chứa. Tại đây, gió từ quạt tản nhiệt sẽ làm mát dầu để dầu về trạng thái bình thường, tiếp tục làm việc.
Quạt tản nhiệt có nhiều kiểu dáng khác nhau, tuy nhiên đều đảm bảo duy trì nhiệt độ dầu ở một mức đã được định sẵn. Ưu điểm của thiết bị này đó là thân thiện với môi trường, giá thành phải chăng, dễ dàng lắp đặt, làm việc với áp lực cao và rất bền bỉ.

Các thiết bị khác
Ngoài các thiết bị trên, bộ nguồn còn có rất nhiều các thiết bị nhỏ, thiết bị phụ kiện khác mà chúng ta có thể kể đến như: thước nhớt, ống dẫn dầu thủy lực, đồng hồ đo áp suất, van khóa đồng hồ, co nối, khớp nối thủy lực, nắp thùng dầu…

Quy trình vận hành của bộ nguồn thủy lực

Bộ nguồn thủy lực cũng giống với các thiết bị khác, đều có quy trình vận hành riêng.
Khi chúng ta mở nguồn điện để cung cấp cho bộ nguồn hoạt động, cuộn rơ le sẽ cấp và nối với 2 tiếp điểm thường mở. Motor ( động cơ) sẽ được cấp điện và hoạt động.
Motor là thiết bị biến dòng điện 220v được cấp thành cơ năng quay và truyền đến của trục bơm. Lúc này,bơm hoạt động và sẽ tiến hành hút dầu từ thùng chứa, đẩy đi trong hệ thống với một mức áp suất phù hợp, đã được điều chỉnh bằng van chỉnh áp.
Tùy vào loại bơm sử dụng là bánh răng hay cánh gạt, piston mà áp suất và lưu lượng cao hay thấp.
Nếu ta đóng nguồn điện, tiếp điểm đóng và motor ngừng quay. Bơm thủy lực sẽ ngừng hoạt động, cơ cấu chấp hành trong bộ nguồn sẽ bị khóa lại bởi van một chiều.
Trong lúc này, thiết bị điện điều khiển của bộ nguồn sẽ cấp điện vào coil của van điện từ dầu, làm dầu sẽ được xả qua van tiết lưu, van dầu trở về thùng chứa.
Khi muốn hoạt động, ta lại mở nguồn điện và bắt đầu một chu trình mới.
Khách hàng quan sát và theo dõi áp thông qua đồng hồ đo, công tắc áp suất được dùng để điều chỉnh áp suất trong bộ nguồn.

Ưu điểm của bộ nguồn thủy lực

Tại sao bộ nguồn thủy lực lại được sử dụng nhiều? Vì sao giá trạm nguồn thủy lực lại được rất nhiều người quan tâm?
Đó là vì cụm thiết bị này có nhiều ưu điểm nổi bật, như:
+ Bộ nguồn khi được sử dụng có tiếng ồn rất nhỏ, vận hành êm ái
+ Với việc điều khiển tần số quay mà khách hàng có thể giảm mức tiêu thụ điện năng thực tế lên đến 40% so với một số hệ thống thông thường.
+ Vận hành dễ dàng chỉ với vài thao tác nhỏ. Bảo trì và bảo dưỡng thuận tiện, nhanh chóng, an toàn.
+ Đặc biệt, mặc dù biến tần hay cảm biến áp suất gặp trục trặc thì bộ nguồn vẫn đảm bảo hiệu quả làm việc tốt.
Nếu biến tần gặp các sự cố thì ngay lập tức, khách hàng đấu nối nguồn điện cấp chính với động cơ điện để hoạt động. Còn đối với biến áp suất thì dù bị hỏng, không nhận được tín hiệu thì vẫn đảm bảo tốc độ quay ổn định.

Ứng dụng của bộ nguồn thủy lực

Bộ nguồn bơm thủy lực có ứng dụng rất phong phú với các máy móc sản xuất công nghiệp, gia công, chế biến như: máy ép thủy lực, máy nâng thủy lực, máy nghiền, sàn nâng, bửng nâng… của các nhà máy cơ khí chế tạo, sản xuất và lắp ráp ô tô, sản xuất xi măng, luyện kim, sản xuất nhôm, thép , kính…
Bên cạnh đó, bộ nguồn còn khá quen thuộc khi được sử dụng trong hệ thống xử lý rác thải, ép phế liệu, chế biến gỗ, sản xuất nông – ngư cụ hoặc các hệ thống nâng hạ nhà xưởng, nâng hạ cửa nặng của thủy điện, hệ thống ép dầu lạc…
Tùy vào công việc, chế độ và công suất mà thiết kế cũng như cấu tạo của bộ nguồn có thể được thay đổi để phù hợp.