Thông thường, có ba loại cấu tạo
bơm thủy lực được tìm thấy trong các ứng dụng thủy lực di động. Chúng bao gồm bánh răng, pít-tông và cánh gạt; tuy nhiên, cũng có máy bơm ly hợp, máy bơm đổ và máy bơm cho xe rác như máy bơm van khô và Muncie Power Products ’Live PakTM.
Bơm thủy lực là thành phần của hệ thống thủy lực lấy năng lượng cơ học và chuyển hóa thành năng lượng chất lỏng dưới dạng dòng dầu. Năng lượng cơ học này được lấy từ cái được gọi là động lực chính (lực quay) chẳng hạn như nguồn điện hoặc trực tiếp từ động cơ xe tải.
Với mỗi máy bơm thủy lực, máy bơm sẽ có thiết kế một vòng quay hoặc hai vòng quay. Như tên gọi của nó, máy bơm một vòng quay được thiết kế để hoạt động theo một hướng quay của trục. Mặt khác, máy bơm hai vòng quay có khả năng hoạt động theo một trong hai hướng.
Phân loại bơm thuỷ lực:
Đối với hệ thống thủy lực gắn trên xe tải, thiết kế phổ biến nhất được sử dụng là
bơm bánh răng. Thiết kế này có đặc điểm là có ít bộ phận chuyển động hơn, dễ bảo dưỡng, chịu được ô nhiễm tốt hơn các thiết kế khác và tương đối rẻ. Máy bơm bánh răng là loại máy bơm có dịch chuyển cố định, còn gọi là máy bơm chuyển vị tích cực. Điều này có nghĩa là cùng một lưu lượng được tạo ra với mỗi vòng quay của trục của máy bơm. Máy bơm bánh răng được đánh giá dựa trên định mức áp suất tối đa của máy bơm, dịch chuyển inch khối và giới hạn tốc độ đầu vào tối đa.
Bơm bánh răng thương hiệu Hydromax
Nói chung,
bơm bánh răng được sử dụng trong các hệ thống thủy lực trung tâm hở. Máy bơm bánh răng giữ dầu trong các khu vực giữa các răng của hai bánh răng của máy bơm và thân của máy bơm, vận chuyển dầu xung quanh chu vi của khoang bánh răng và sau đó ép dầu qua cửa ra dưới dạng lưới bánh răng. Phía sau các tấm đẩy bằng hợp kim đồng, hoặc các tấm mòn, một lượng nhỏ dầu điều áp sẽ đẩy các tấm ép chặt vào các đầu bánh răng để cải thiện hiệu suất bơm.
Quan sát nhanh:
- Thiết kế phổ biến nhất
- Ít bộ phận chuyển động hơn, dễ bảo dưỡng, chịu được nhiều chất gây ô nhiễm hơn, tương đối rẻ
- Máy bơm dịch chuyển cố định, còn được gọi là tích cực
- Đánh giá theo định mức áp suất tối đa, dịch chuyển inch khối, giới hạn tốc độ đầu vào tối đa
- Được sử dụng trong các hệ thống thủy lực trung tâm mở
- Vận chuyển dầu xung quanh chu vi của khoang bánh răng và buộc nó qua cổng ra
- Bao gồm các tấm lực đẩy chống lại các đầu bánh răng với một lượng nhỏ dầu điều áp để cải thiện hiệu suất bơm
Khi áp suất hoạt động cao được yêu cầu, máy
bơm piston thường được sử dụng. Máy bơm piston theo truyền thống sẽ chịu được áp suất cao hơn so với máy bơm bánh răng có dịch chuyển tương đương; tuy nhiên, có chi phí ban đầu cao hơn liên quan đến máy bơm piston cũng như khả năng chống nhiễm bẩn thấp hơn và tăng độ phức tạp. Sự phức tạp này thuộc về nhà thiết kế thiết bị và kỹ thuật viên dịch vụ phải hiểu để đảm bảo máy bơm piston hoạt động chính xác với các bộ phận chuyển động bổ sung, yêu cầu lọc nghiêm ngặt hơn và dung sai gần hơn. Máy bơm piston thường được sử dụng với cần trục xe tải, nhưng cũng được tìm thấy trong các ứng dụng khác như kiểm soát băng tuyết, nơi có thể mong muốn thay đổi lưu lượng hệ thống mà không thay đổi tốc độ động cơ.
Hình ảnh bơm piston thuỷ lực của thương hiệu Yuken
Một khối xi lanh chứa các piston di chuyển vào và ra được đặt trong một máy bơm piston. Đó là chuyển động của các pít-tông này hút dầu từ cổng tiếp liệu và sau đó ép dầu qua đầu ra. Góc của đĩa trượt, mà đầu trượt của piston chống lại, xác định chiều dài hành trình của piston. Trong khi tấm swash vẫn đứng yên, khối xi lanh, bao gồm các piston, quay cùng với trục đầu vào của máy bơm. Sau đó, dịch chuyển của máy bơm được xác định bằng tổng thể tích của các xi lanh của máy bơm. Cả hai thiết kế dịch chuyển cố định và thay đổi đều có sẵn.
Quan sát nhanh:
- Chịu được áp suất cao hơn
- Chi phí ban đầu cao hơn, khả năng chống ô nhiễm thấp hơn và tăng độ phức tạp
- Các bộ phận chuyển động bổ sung, yêu cầu lọc nghiêm ngặt hơn và dung sai gần hơn
- Cần cẩu gắn trên xe tải
- Tốt khi mong muốn thay đổi lưu lượng hệ thống mà không thay đổi tốc độ động cơ
- Có sẵn các thiết kế dịch chuyển cố định và thay đổi
- Bao gồm khối xi lanh chứa các pít tông di chuyển vào và ra - chuyển động này hút dầu từ cổng cung cấp và truyền lực qua đầu ra
- Góc của tấm cuốn xác định chiều dài hành trình của piston
- Tấm Swash vẫn đứng yên
- Chuyển vị được xác định bằng tổng thể tích của xi lanh bơm
Hiện nay, có các loại bơm piston như:
+ Bơm piston hướng trục
Đầu tiên chúng ta sẽ tìm hiểu về bơm piston hướng trục. Về cấu tạo
bơm piston hướng trục với cấu tạo chung gồm nhiều xy lanh và piston và piston sẽ được dẫn động bằng một dĩa nghiêng nếu là loại tâm trục xy lanh song song với tâm trục dẫn động dĩa nghiêng, còn nếu là loại dĩa bằng thì tâm trục xy lanh sẽ nghiêng so với tâm trục dẫn động dĩa, hai hình bên dưới sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn.
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.
+ Bơm piston hướng tâm
Vẫn sẽ là bơm piston nhưng lúc này do vị trí xy lanh được đặt hướng vào tâm xoay của trục dẫn động vì thế ta sẽ có
bơm piston hướng tâm, cấu tạo của bơm này cũng được cấu tạo từ nhiều xy lanh và piston để tạo áp suất nhưng khác với bơm piston hướng trục sử dụng dĩa xoay đồng tâm thì trong bơm piston hướng tâm sẽ sử dụng dĩa xoay lệch tâm, các bạn có thể xem hình bên dưới để hiểu rõ hơn
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.
Máy
bơm cánh gạt, tại một thời điểm, thường được sử dụng trên các phương tiện tiện ích như xô và thang trên không. Ngày nay, máy bơm cánh gạt không còn phổ biến trên các hệ thống thủy lực di động (gắn trên xe tải) này vì bơm bánh răng được sử dụng rộng rãi hơn vì 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.
Loại bơm này hoạt động dựa trên sự chuyển động của các cánh gạt được gắn trên một trục xoay (Rotor), trục xoay này sẽ lệch tâm so với Stator từ đó dưới tác động ly tâm hoặc lực đẩy của lò xo sẽ đẩy các cánh gạt này bám sát thành của Stator, quá trình chuyển động này giúp hình thành sự hút ở đầu vào và đẩy ở đầu ra. Việc điều chỉnh độ lệch tâm giữa Rotor và Stator sẽ giúp thay đổi lưu lượng thể tích qua bơm. Bơm cánh gạt có hai loại là bơm cánh gạt đơn và kép.
Trong máy
bơm cánh gạt, khi trục đầu vào quay, dầu được hút giữa các cánh của máy bơm, sau đó được vận chuyển đến phía đầu ra của máy bơm. Điều này tương tự như cách hoạt động của máy bơm bánh răng, nhưng có một bộ cánh gạt - thay vì một cặp bánh răng - trên hộp mực quay trong vỏ máy bơm. Khi diện tích giữa các cánh gạt giảm ở phía đầu ra và tăng ở phía đầu vào của máy bơm, dầu được hút vào qua cổng cấp và đẩy ra ngoài qua cửa ra khi hộp mực quay do sự thay đổi diện tích.
Những ưu điểm của bơm cánh gạt:
- Bơm làm việc ít tạo ra tiếng ồn
- Có thể điều chỉnh lưu lượng bơm bằng cách thay đổi tâm xoay của Rotor so với Stator
- Hiệu suất làm việc cao
- Dễ dàng tháo lắp để bảo dưỡng và sửa chữa
Nhược điểm của bơm cánh gạt:
- Không thích hợp để bơm các chất lỏng có độ đặc cao và áp suất cao
- Chi tiếc cánh gạt trong bơm dễ bị mài mòn nếu làm việc ở tốc độ cao
- Độ ổn định lưu lượng phụ thuộc lớn vào số lượng cánh gạt
Bơm ly hợp là một bơm bánh răng dịch chuyển nhỏ được trang bị ly hợp điện từ, truyền động bằng dây đai, giống như loại được tìm thấy trên máy nén điều hòa không khí của ô tô. Nó hoạt động khi người điều khiển bật công tắc bên trong ca bin xe tải. Máy bơm ly hợp thường được sử dụng ở những nơi không cung cấp khẩu độ ngắt công suất truyền hoặc không dễ tiếp cận. Các ứng dụng phổ biến bao gồm xe tải gầu trên không, xác tàu đắm và gai cỏ khô. Theo nguyên tắc chung, máy bơm ly hợp không thể được sử dụng khi lưu lượng đầu ra của máy bơm vượt quá 15 GPM vì dây đai truyền động của động cơ có thể bị trượt khi tải cao hơn.
Trong số các loại máy bơm thủy lực thì máy bơm kép là loại dễ nhận biết nhất. Loại máy bơm này được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng tự đổ từ rơ mooc đến xe ben trục song song. Máy bơm kép được thiết kế đặc biệt cho một ứng dụng - xe tải tự đổ - và không thích hợp cho các ứng dụng rơ moóc thông thường khác như rơ moóc sàn trực tiếp và rơ moóc đẩy.
Điều khác biệt giữa máy bơm này với máy bơm bánh răng truyền thống là cụm giảm áp tích hợp của nó và một van điều khiển hướng ba vị trí, ba chiều tích hợp. Máy bơm kép không phù hợp cho các ứng dụng làm việc liên tục vì đường dẫn bên trong hẹp và khả năng sinh nhiệt quá mức sau đó.
Máy bơm kép thường được gắn trực tiếp vào nguồn điện; tuy nhiên, điều quan trọng là các máy bơm được ghép nối trực tiếp phải được đỡ cứng bằng giá đỡ do người lắp đặt cung cấp cho hộp truyền động với trọng lượng của máy bơm là 70 lbs. Với máy bơm kép, phải chọn cách lắp đặt hai hoặc ba đường (hai đường và ba đường liên quan đến số lượng ống được sử dụng để đặt ống nước cho máy bơm); tuy nhiên, một máy bơm tự đổ có thể dễ dàng chuyển đổi từ lắp đặt hai dòng sang ba dòng. Điều này được thực hiện bằng cách lắp một ống bọc rẻ tiền vào cổng đầu vào của máy bơm và mở cổng quay trở lại.