Nguyên tắc làm việc và phân tích ứng dụng của bơm thủy lực công nghiệp

1. Giới thiệu về bơm thủy lực

Bơm thủy lực công nghiệp là một thành phần cốt lõi không thể thiếu trong các hệ thống thủy lực. Chức năng chính của chúng là chuyển đổi năng lượng đầu vào cơ học (thường là năng lượng quay của động cơ điện hoặc động cơ đốt trong) thành năng lượng thủy lực, do đó cung cấp một dòng dầu ổn định và áp suất trong toàn bộ hệ thống thủy lực. Bơm thủy lực đóng vai trò là động lực trong các thiết bị công nghiệp hiện đại, đẩy dầu thủy lực qua các đường ống, van và bộ truyền động của hệ thống để đạt được các chuyển động và điều khiển cơ học khác nhau. Bơm thủy lực được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm máy móc xây dựng (như máy xúc và máy ủi), thiết bị luyện kim (như nhà máy lăn), máy móc sản xuất paperming, đóng tàu và dây chuyền sản xuất tự động, cải thiện đáng kể sự tự động hóa và hiệu quả của sản xuất công nghiệp.

2. Nguyên tắc làm việc của máy bơm thủy lực

Nhiệm vụ cốt lõi của bơm thủy lực là rút dầu thủy lực từ hồ chứa và, thông qua nén và phân phối, giao nó đến hệ thống thủy lực, tạo ra áp suất và dòng chảy cần thiết. Quy trình làm việc chi tiết như sau:

Giai đoạn hút
Khi các thành phần làm việc của bơm thủy lực (như van hoặc bánh răng) bắt đầu di chuyển, khối lượng trong buồng bơm tăng nhanh, tạo ra một vùng áp suất âm. Tại thời điểm này, dầu thủy lực từ hồ chứa, dưới ảnh hưởng của áp suất khí quyển hoặc các thiết bị phụ trợ, chảy vào buồng bơm qua các đầu vào dầu. Sự hình thành áp suất âm đảm bảo lực hút liên tục của dầu thủy lực, ngăn ngừa khô hoặc xâm thực.

Giai đoạn nén
Khi thành phần làm việc tiếp tục di chuyển, thể tích của buồng bơm giảm dần, nén cơ học dầu thủy lực và tăng nhanh áp suất. Quá trình nén này chuyển đổi dầu thủy lực thành năng lượng áp suất cao, cung cấp cho hệ thống thủy lực đủ năng lượng để hỗ trợ các bộ truyền động.

Giai đoạn xả
Khi áp suất dầu thủy lực đạt đến điểm đặt của hệ thống, dầu thủy lực bị buộc phải thải ra qua ổ cắm, chảy vào đường ống và bộ truyền động của hệ thống thủy lực (như xi lanh thủy lực hoặc động cơ thủy lực). Quá trình hút và xả liên tục này tạo ra một dòng thủy lực ổn định, đảm bảo hoạt động hệ thống trơn tru.

Dựa trên hình thức cấu trúc của chúng, máy bơm thủy lực công nghiệp thông thường chủ yếu được chia thành ba loại:

Bơm bánh răng
Bơm bánh răng sử dụng hai bánh răng chia lưới để vắt dầu thủy lực từ phía hút sang phía xả. Chúng có cấu trúc đơn giản và chi phí sản xuất thấp, làm cho chúng phù hợp để vận chuyển chất lỏng trung bình và áp suất thấp, độ nhớt thấp. Tuy nhiên, máy bơm bánh răng thể hiện xung áp lực đáng kể và ồn ào.

Máy bơm cánh
Máy bơm cánh có các van trượt được lắp đặt trong chúng. Các van xoay với rôto, tạo ra một thể tích thay đổi trong buồng bơm, cho phép rút dầu thủy lực vào và ra. Máy bơm cánh quạt hoạt động trơn tru và lặng lẽ, làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng áp suất trung bình và cao và được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị công nghiệp quy mô trung bình và quy mô lớn.

Máy bơm pít tông
Bơm pít tông sử dụng nhiều pít tông đáp lại trong cơ thể bơm. Điều chỉnh sự dịch chuyển của các plunger cho phép kiểm soát chính xác dòng chảy và áp suất. Bơm pít tông cung cấp khả năng chịu áp lực cao và hiệu quả cao, khiến chúng thường được sử dụng trong các hệ thống thủy lực áp suất cao như máy ép phun, máy công cụ và thiết bị hàng không vũ trụ.

3. Các ứng dụng của máy bơm thủy lực công nghiệp

Bơm thủy lực có một loạt các ứng dụng công nghiệp do hiệu quả cao, độ tin cậy và dễ điều chỉnh của chúng:

Máy móc xây dựng
Máy xúc, bộ tải và máy ủi, trong số các máy khác, dựa vào dầu thủy lực áp suất cao được cung cấp bởi máy bơm thủy lực để điều khiển các xi lanh và động cơ thủy lực, cho phép các chuyển động phức tạp như nâng, giảm, quay và di chuyển và động cơ.

Thiết bị sản xuất
Máy dập, máy ép phun, công cụ máy móc và các thiết bị sản xuất khác sử dụng rộng rãi máy bơm thủy lực để điều khiển xi lanh thủy lực cho máy ép, hình thành và định vị chính xác. Tốc độ phản ứng cao và độ ổn định áp suất của máy bơm thủy lực đảm bảo hiệu quả và độ chính xác cao trong quy trình sản xuất.

Ngành công nghiệp đóng tàu
Bơm thủy lực cung cấp năng lượng cho hệ thống lái của một con tàu, thiết bị neo và máy móc boong, đảm bảo kiểm soát ổn định và vận hành an toàn trong điều kiện biển phức tạp.

Thiết bị năng lượng
Các thiết bị năng lượng mới như tuabin gió và thiết bị nâng thủy lực sử dụng bơm thủy lực để điều khiển và điều chỉnh tình trạng vận hành của chúng, đạt được chuyển đổi năng lượng hiệu quả và sản lượng ổn định.