Chia Sẻ Kỹ Thuật
Hướng dẫn lựa chọn linh kiện thiết kế Bộ Nguồn Thủy Lực 2026
Mục Lục
Việc thiết kế bộ nguồn thủy lực (Hydraulic Power Unit – HPU) đòi hỏi sự tính toán chính xác giữa các thông số áp suất, lưu lượng và công suất. Bài viết này sẽ đi sâu vào tiêu chí kỹ thuật khi lựa chọn các linh kiện cho Bộ nguồn thủy lực cốt lõi như bơm, động cơ và hệ thống van điều khiển nhằm đảm bảo hệ thống vận hành ổn định và đạt hiệu suất tối ưu.
Xem thêm Thiết bị Thuỷ lực tại đây
1. Lựa chọn Bơm thủy lực (Hydraulic Pump)
Bơm thủy lực đóng vai trò chuyển hóa năng lượng cơ học thành năng lượng dòng chảy trong Bộ nguồn thủy lực. Tùy thuộc vào yêu cầu về áp suất làm việc và lưu lượng, kỹ sư cần lựa chọn loại bơm phù hợp:
- Bơm bánh răng (Gear Pump): Phù hợp cho các hệ thống có áp suất trung bình (dưới 250 bar). Ưu điểm là cấu tạo đơn giản, giá thành thấp và khả năng chịu bẩn tốt.
- Bơm cánh gạt (Vane Pump): Hoạt động êm ái, độ ồn thấp, thường dùng trong các hệ thống yêu cầu lưu lượng ổn định ở áp suất trung bình.
- Bơm piston (Piston Pump): Dành cho hệ thống áp suất cao (trên 250 bar) và yêu cầu hiệu suất thể tích lớn. Loại này có khả năng thay đổi lưu lượng linh hoạt nhưng đòi hỏi độ sạch của dầu rất cao.
Thông số cần lưu ý:
- Lưu lượng riêng (Displacement): V (cm3/vòng)
- Áp suất định mức và áp suất tối đa.
- Tốc độ vòng quay cho phép.
2. Tính toán và lựa chọn Động cơ (Prime Mover)
Động cơ (điện hoặc động cơ đốt trong) cung cấp momen xoắn để dẫn động bơm trong Bộ nguồn thủy lực. Để hệ thống không bị quá tải, công suất động cơ cần được tính toán dựa trên công thức:
N = (p x Q)\(600 x η)
Trong đó:
- N: Công suất động cơ (kW).
- p: Áp suất làm việc (bar).
- Q: Lưu lượng bơm (lít/phút).
- η: Hiệu suất tổng thể của bộ nguồn (thường dao động từ 0.75 đến 0.85).
Lưu ý: Nên lựa chọn động cơ có công suất dự phòng từ 10% – 15% so với giá trị tính toán để đảm bảo độ bền khi vận hành liên tục.
3. Hệ thống Van điều khiển (Control Valves)
Hệ thống van quyết định hướng chuyển động của Bộ nguồn thủy lực, tốc độ và giới hạn áp suất của cơ cấu chấp hành.
Van an toàn (Relief Valve)
Đây là linh kiện bắt buộc để bảo vệ Bộ nguồn thủy lực khỏi tình trạng quá áp. Van an toàn phải có dải điều chỉnh phù hợp với áp suất thiết kế và lưu lượng xả đủ lớn để tránh hiện tượng dâng áp đột ngột.
Van đảo chiều (Directional Control Valve)
Tùy thuộc vào phương thức điều khiển (điện từ, gạt tay hoặc thủy lực) và kích thước cổng (Size NG6, NG10, NG16…), kỹ sư chọn loại van phù hợp với lưu lượng của bơm của Bộ nguồn thủy lực.
- Dòng van lắp đế (Subplate mounted): Dễ thay thế và bảo trì.
- Dòng van lắp ren (In-line mounted): Tiết kiệm không gian cho các bộ nguồn nhỏ.
Van tiết lưu và van một chiều
- Van tiết lưu: Điều chỉnh tốc độ dòng chảy, từ đó kiểm soát tốc độ của xi lanh hoặc motor thủy lực.
- Van một chiều: Ngăn dòng dầu chảy ngược, bảo vệ bơm và giữ áp suất trong mạch.
4. Thùng dầu và phụ kiện (Tank & Accessories)
Thùng dầu không chỉ là nơi chứa chất lỏng thủy lực mà còn có chức năng giải nhiệt và tách khí.
| Linh kiện | Vai trò kỹ thuật |
| Lọc dầu (Filter) | Loại bỏ tạp chất, bảo vệ các linh kiện có độ chính xác cao. Cần lắp đặt cả lọc hồi và lọc hút. |
| Bộ giải nhiệt (Cooler) | Duy trì nhiệt độ dầu ổn định trong khoảng 40°C – 55°C để bảo vệ gioăng phớt. |
| Thước đo dầu | Giúp quan sát mức dầu và nhiệt độ thực tế trong thùng. |
| Nắp rót dầu & thông hơi | Đảm bảo áp suất khí quyển trong thùng và ngăn bụi bẩn xâm nhập. |
Kết luận
Việc lựa chọn linh kiện thiết kế bộ nguồn thủy lực không chỉ dựa trên thông số rời rạc mà phải đảm bảo tính đồng bộ giữa các thiết bị. Một hệ thống được tính toán kỹ lưỡng sẽ giảm thiểu thất thoát nhiệt, tiếng ồn và kéo dài tuổi thọ vận hành.
Tại Khải Lợi, chúng tôi cung cấp đầy đủ các giải pháp và linh kiện thủy lực chính hãng, hỗ trợ kỹ thuật chuyên sâu cho mọi cấu hình bộ nguồn.
