1. Bộ nguồn thủy lực là gì ? (Trạm Nguồn Thủy lực, Hydraulic Power Unit)

    Bộ nguồn thủy lực hay còn được gọi là trạm nguồn thủy lực tên tiếng anh là Hydraulic Power Unit, nhiều khi gọi tắt là nguồn thủy lực. Đây là một bộ phận không thể thiếu trong hệ thống thủy lực, có nhiệm vụ tạo ra và điều khiển nguồn dầu thủy lực có áp suất cao (lên tới 700 bar, tùy vào yêu cầu hệ thống sử dụng) để cấp cho cơ cấu chấp hành là xi lanh thủy lực hoặc mô tơ thủy lực hoạt động. Dầu thủy lực được cấp đi từ bộ nguồn tới => cơ cấu chấp hành là xi lanh thủy lực hoặc mô tơ thủy lực sau đó được thu hồi về => bộ nguồn thủy lực, tạo thành một vòng khép kín.

   Trong các hệ thống thủy lực trên xe như xe máy công trình, xe ép rác các thiết bị của bộ nguồn thủy lực được bố trí sao cho phù hợp với diện tích trên xe nên nhiều khi người ta chỉ gọi là nguồn thủy lực và hiểu lầm là chỉ gồm bơm thủy lực. Tuy nhiên cấu tạo một bộ nguồn thủy lực sẽ gồm nhiều thiết bị được kết nối với nhau, bơm thủy lực chỉ là một linh kiện trong bộ nguồn thủy lực mà thôi. Hệ thống thủy lực được vận hành theo nguyên lý các van logic, van điện từ, van phân phối điều khiển hướng đi của dòng dầu cao áp thủy lực.

2. Cấu Tạo Bộ Nguồn Thủy Lực

Tuy từng yêu cầu sử dụng mà bộ nguồn thủy lực sẽ được lắp các linh kiện (phần tử thủy lực) chuyên dụng khác. Ở đây Amech sẽ giới thiệu các phần tử thủy lực chính cấu tạo nên bộ nguồn thường được sử dụng nhất.

2.1. Thùng dầu (Tank oil)

Đây là thiết bị để chứa lượng dầu cần thiết phục vụ cho quá trình chạy tuần hoàn của hệ thống, ngoài ra thùng dầu còn có nhiệm vụ làm mát dầu.

2.2. Động cơ điện (Electric Motor)

Có nhiệm vụ tạo chuyển động quay, truyền công suất cho bơm dầu. Có hai thông số cần quan tâm nhất của động cơ điện là công suất và tốc độ. Hai thông số này ảnh hướng trực tiếp tới khả năng làm việc của bơm dầu thủy lực. Công suất quyết định áp suất làm việc max của bơm là bao nhiêu, còn tốc độ quyết định lượng dầu của bơm được bơm ra nhiều hay ít (lưu lượng thực tế của bơm). Tùy vào ứng dụng thực tế có thể sử dụng động cơ điện xoay chiều 3 pha, 1pha hoặc động cơ một chiều 24V, 12V, 48v. Trên các xe di chuyển thì động cơ điện sẽ được thay bằng trích lực lấy từ hộp số động cơ nổ.

2.3. Khớp nối bơm và động cơ điện

Khớp nối liên kết và truyền chuyển động từ động cơ sang bơm thủy lực. Có nhiều loại khớp nối được sử dụng hiện nay như khớp NM (làm bằng gang, sử dụng cho ứng dụng tải nhẹ, ưu điểm là rẻ, độ ồn thấp nhưng dễ bị vỡ khi quá tải); khớp xích (đắt tiền hơn khớp NM, độ bền cao hơn nhưng chạy ồn hơn); Khớp G series (khớp thép có nối mềm PU, có ưu điểm chạy êm hơn, độ bền cao hơn nhưng chi phí cao)… Chúng tôi khuyên nên dùng khơp mềm G series cho các ứng dụng làm việc liên tục.

2.4. Bơm dầu thủy lực (Hydraulic Pump)

Bơm dầu thủy lực có nhiệm vụ hút dầu từ thùng dầu và đẩy ra đường đẩy với áp suất cao. Có nhiều loại bơm dầu thủy lực khác nhau tùy vào nhu cầu sử dụng để lựa chọn:

+ Bơm dầu thủy lực bánh răng (phổ biến nhất) :  Có cấu tạo kiểu bánh răng trong cơ khí nên giá rẻ, khả năng hút tốt nhưng nhược điểm là độ ồn cao, áp suất max thường tới 210 bar, độ bền cũng không quá cao.

+ Bơm dầu thủy lực piston: Có cấu tạo kiểu như piston trong xi lanh, với nhiều quả piston bên trong nên rất phức tạp và có giá thành cao. Đổi lại đây là bơm chạy êm và độ bền cao, tuy nhiên khả năng hút sẽ kém hơn.

+ Bơm cánh gạt: Thường dùng cho các ứng dụng lưu lượng cần lớn

2.5. Lọc hút cửa bơm (Section filter)

Đây là phần tử thủy lực có nhiệm vụ lọc bẩn dầu trước khi vào bơm, thường độ lọc sạch khoảng 100 micron.

2.6. Đế van (Manifolb Block)

Đây là thiết bị dùng để lắp các van và các linh kiện thủy lực chính. Bên trong được thiết kế các đường dầu để hoạt động theo đúng sơ đồ thủy lực đặt ra.

2.7. Đồng hồ đo áp (Pressure gause)

Hiển thị mức áp suất hiện tại của dầu thủy lực tại đường ra của bơm. Trong nhiều trường hợp sẽ được lắp thêm rơ le áp suất, cảm biến áp suất để phục vụ tốt hơn trong vấn đề giám sát áp suất của hệ thống.

2.8. Lọc dầu hồi (Return filter)

Tùy vào ứng dụng mà người ta sẽ lắp thêm lọc dầu đường hồi nhằm thu hồi các chất cặn bẩn do các chuyển động của linh kiện thủy lực bị mòn sinh ra.

2.9. Van điện từ (Solenoid Valve)

Van điện từ hay còn gọi van phân phối (van ngăn kéo) có nhiệm vụ điều hướng dòng dầu cao áp để điều khiển xi lanh thủy lực tiến hoặc lùi. Tùy vào ứng dụng cụ thể có thể dùng van điện từ (hoạt động bằng điện) hoặc dùng van tay gạt.

2.10. Làm mát băng quạt gió (cooler fan)

Là thiết bị được lắp thêm trường hợp dầu hoạt động quá nóng (thường trên 40 độ C) mà diện tích thùng dầu không tản nhiệt kịp, đường dầu hồi trước khi về thùng sẽ chảy qua thiết bị này. Với các cấu tạo các tấm là thép hoặc đồng có khả năng tản nhiệt tốt kết hợp với một quạt điện hoặc thủy lực để tạo luồng gió lưu thông làm mát dầu.

2.11. Bình tích áp thủy lực (Accumulator)

Thiết bị này có nhiệm vụ tích áp suất của bơm vào trong bình (thường là có túi khí) và nén túi khí bên trong lại. Khi cần sử dụng sẽ mở van, dưới tác dụng khí nén trong túi đẩy dầu trong bình ra tạo một nguồn dầu phụ cho hệ thống.

2.12. Van an toàn thủy lực

Có nhiệm vụ xả dầu về thùng khi áp suất hệ thống quá mức áp suất được đặt tại van. Van có chức năng an toàn khi nguy hiểm quá tải, vì vậy không lợi dụng khả năng này để xả tải cho hệ thống vì sẽ gây nóng dầu rất nhanh.

2.13. Các thiết bị khác

Ngoài các thiết bị trên trong bộ nguồn thủy lực còn được cấu tạo từ một số thiết bị khác như: Thước đo mức dầu và nhiệt độ; núm xả dầu; cửa thăm dầu; thiết bị lọc ẩm…

3. Nguyên lý hoạt động của bộ nguồn thủy lực

Qua quá trình giới thiệu về nhiệm vụ của các linh kiện chính chắc các bạn đã hiểu được phần nào về nguyên lý hoạt động của bộ nguồn thủy lực. Với bộ nguồn thủy lực cơ bản thì nguyên lý hoạt động khá đơn giản gồm các bước sau:

+ Bước 1: Khởi động động cơ điện quay, qua khớp nối làm bơm sẽ quay theo. Do cấu tạo đặc biệt của bơm, dầu trong thùng sẽ được hút qua lọc hút vào bơm và đẩy ra đường đẩy của bơm.

+ Bước 2: Dầu từ đường đẩy của bơm qua van xả tải chạy tuần hoàn đợi tín hiệu điều khiển để thực hiện bước tiếp theo.

+ Bước 3: Khi có tín hiệu điều khiển để chạy cơ cấu chấp hành, van phân phối (van điện từ) sẽ được cấp điện đồng thời ngắt van xả tải điều khiển đường dầu chạy tới xi lanh, đường dầu hồi sẽ chạy từ đầu kia của xi lanh về qua van phân phối, qua làm mát (nếu có), qua lọc hồi (nếu có) và trở lại thùng dầu.

4. Phân loại bộ nguồn thủy lực

Có nhiều cách để phân loại bộ nguồn thủy lực chủ yếu dựa trên chức năng nhiệm vụ cũng như cấu tạo của chúng. Ở đây Amech sẽ phân loại như sau:

4.1. Phân loại theo dẫn động bơm dầu thủy lực

+ Bộ nguồn thủy lực xoay chiều 3 pha.

+ Bộ nguồn thủy lực xoay chiều 1 pha.

+ Bộ nguồn thủy lực một chiều.

+ Bộ nguồn thủy lực chạy bằng động cơ nổ.

4.2. Phân loại áp suất làm việc

+ Bộ nguồn có áp suất làm việc max 70 bar.

+ Bộ nguồn có áp suất làm việc max 140 bar.

+ Bộ nguồn có áp suất làm việc max 160 bar.

+ Bộ nguồn có áp suất làm việc max 250 bar.

+ Bộ nguồn có áp suất làm việc max 350 bar.

+ Bộ nguồn có áp suất làm việc max 700 bar.

4.3. Phân loại bộ nguồn theo kết cấu

+ Bộ nguồn thủy lực cỡ lớn (thường gọi trạm nguồn thủy lực trung tâm).

+ Bộ nguồn thủy lực cỡ vừa.

+ Bộ nguồn thủy lực cỡ nhỏ.

+ Bộ nguồn thủy lực servo..

+ Bộ nguồn thủy lực mini.

5. Các hãng sản xuất bộ nguồn lớn trên thế giới

+ Bộ nguồn thủy lực Rexroth /Đức (hiện nay là Bosh Rexroth)

+ Bộ nguồn thủy lực Eaton / Mỹ.

+ Bộ nguồn thủy lực Parker / Mỹ.

+ Bộ nguồn thủy lực Hydac / Mỹ.

Chúng tôi, công ty Amech cũng sản xuất, lắp ráp bộ nguồn với thiết kế theo các quy chuẩn chung của các hãng lớn với đa dạng nhu cầu sử dụng như bộ nguồn 3 pha, 1 pha, DC24v, bộ nguồn chạy tốc độ cao, bộ nguồn nâng cửa van phẳng, bộ nguồn nâng cửa van cung, bộ nguồn cho máy đốt rác, bộ nguồn cho máy vớt rác…

5.1. Ưu điểm của bộ nguồn thủy lực

+ 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.

+ Dễ dàng tùy chỉnh theo yêu cầu hoạt động từ đó sẽ có mức giá tốt nhất phù hợp với yêu cầu.

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.

5.2. Nhược điểm bộ nguồn thủy lực

Song song với ưu điểm thì nhược điểm của thiết bị này là điều mà khách hàng không thể bỏ qua khi quan tâm linh kiện trên bộ nguồn thủy lực.

+ Với các bộ nguồn thủy lực đầy đủ linh kiện sẽ rất đắt tiền.

+ Do sử dụng dầu thủy lực nên khi bị rò rỉ dầu sẽ khá bẩn trong quá trình bảo dưỡng.

+ Dầu thủy lực bẩn có thể sẽ gây nóng dầu và hỏng các linh kiện thủy lực đắt tiền trong hệ thống. Vì vậy chú ý sử dụng lọc dầu thường xuyên.

6. Thông tin và Giá thành bộ nguồn thủy lực Amech

Chúng tôi sử dụng các linh kiện nhập khẩu chính hãng từ Nhật, Đài Loan, Italia... nên chất lượng bộ nguồn luôn được đáp ứng tốt với dịch vụ bảo hành lên tới 12 tháng. Bạn có thể tham khảo giá một số loại bộ nguồn của chúng tôi cung cấp ở đây.

+ Bộ nguồn thủy lực Modul Apac.

+ Bảng giá bộ nguồn thủy lực Servo.

+ Bảng giá bộ nguồn cho bàn nâng.

Ngoài ra chúng tôi còn nhận sửa chữa, bảo dưỡng, thay gioăng phớt và test áp suất xi lanh thủy lực.