Hướng dẫn thiết kế thi công trạm nguồn thủy lực

2. Tính toán chọn bơm thủy lực

Hiện nay, trên thị trường có 3 loại bơm phổ biến: Bơm cánh gạt, bơm bánh răng, bơm E piston. Tùy vào lưu lượng, công suất cũng như chế độ làm việc mà khách hàng chọn loại bơm thủy lực.

Lời khuyên dành cho khách đó là không chọn bơm có áp suất quá cao. Bơm dùng trong các trạm nguồn nhỏ thì không quá 200 bar. Đang sử dụng trạm nguồn nhỏ đó là bơm có áp khoảng 150 bar. Tuy nhiên, đường kính xi lanh phải tăng lên.

Q tiến, Q lùi là lưu lượng, đơn vị tính m³/s. V là vận tốc đơn vị m/s. Khi có lưu lượng, áp suất thì người dùng tiến hành quy đổi thành các đơn vị quen thuộc: lít/phút, bar.

Khi các trạm nguồn dùng cho máy ép, máy cẩu nâng hạ thì lực quan trọng hơn nên vận tốc của xi lanh thường nhỏ nên các bơm có công suất trung bình đều có thể đáp ứng.

Dựa vào vận tốc của máy mà ta tìm được vận tốc của xi lanh. Dựa vào kích thước ty, nòng mà ta tìm được lưu lượng của bơm.

3. Hướng dẫn chọn motor điện (động cơ điện)

Động cơ điện hay motor điện là thiết bị quan trọng không kém trong trạm nguồn thủy lực. Nó là động lực khi kéo cho bơm dầu chạy hiệu quả. Chính vì thế mà việc lựa chọn motor không thể bỏ qua.

Thông thường, người ta thường dựa trên công thức:

                                            Sau khi tính được công suất bơm thủy lực thì ta lấy kết quả vừa tìm được đem nhân với 1,4.

Chắc hẳn, tới đây ai cũng thắc  mắc: Tại sao lại nhân với 1,4 mà không nhân với một số bất kỳ khác?

Mặc dù trong trạm nguồn, bơm được đánh giá hoạt động hiệu quả nhưng công suất thực tế của nó chưa bao giờ đạt 100% như thông số của hãng đưa ra. Nguyên nhân là do sự ma sát, rò rỉ, do hiệu suất của bơm. Nên chọn bơm luôn có áp suất cao hơn so với yêu cầu để sử dụng lâu dài và bù vào hiệu suất không đạt.

4. Hướng dẫn chọn van thủy lực

Van phân phối dầu gồm van điện từ và van gạt tay nhiều cần hoặc một cần. Chức năng của van đó là điều khiển dòng dầu trong hệ thống.

Van an toàn có chức năng đảm bảo hệ thống luôn vận hành ổn định với mức giá trị đã định mức. Nó bảo vệ hệ thống làm việc tốt nhất.

Van một chiều: Chức năng của van đó là chỉ cho dòng chảy thủy lực đi theo 1 chiều duy nhất, tránh chảy ngược lại gây rò rỉ, hỏng bơm.

Ngoài ra, tùy vào nhu cầu thực tế của khách hàng mà có thể lắp thêm các loại van khống chế hành trình, van tiết lưu, van chống lún, đế van.

Tiếp theo đó là xác định áp suất max, áp suất min, áp suất làm việc của van. Kích thước van hay cỡ size sẽ phụ thuộc nhiều vào công suất, lưu lượng dầu của bộ nguồn. Cuối cùng là chọn hãng sản xuất: Saintfon, Yuken, HDX, Boden, Nachi, Besko…

5. Tản nhiệt, làm mát dầu thủy lực

Trong hầu hết các bộ nguồn thủy lực đều có quạt tản nhiệt đi kèm. Sau một thời gian hoạt động, do ma sát nên nhiệt độ được sinh ra và tăng lên. Ma sát này có thể là các lớp dầu với nhau, dầu với thành hay các cơ cấu chấp hành với nhau. Dầu nóng sẽ làm biến chất dầu, tăng nguy cơ cháy nổ, nóng chảy vật liệu.

Làm mát dầu là điều vô cùng cần thiết nhất với những bộ nguồn hoạt động trong một thời gian dài. Tuy nhiên với một số máy móc, hệ thống hoạt động với tần số thấp, công suất không cao thì việc làm mát có thể bỏ qua.

Quạt gió là thiết bị được ưu tiên nhiều hơn khi thiết kế bộ nguồn thủy lực vì khả năng tăng đối lưu không khí nên giúp tản nhiệt nhanh hơn, hiệu quả hơn. Quạt được làm từ các chất liệu như thép, nhôm với tiêu chuẩn nên khả năng chống mòn hiệu quả.

6. Xác định lượng dầu thủy lực cho hệ thống

Dầu thủy lực của bộ nguồn giống như máu của cơ thể. Nó chảy xuyên suốt, mang năng lượng sinh công và hồi dầu quay trở lại thùng. Dầu sẽ sinh nhiệt, tản nhiệt, truyền năng lượng và nhận năng lượng.

Tùy thuộc vào tải trọng cũng như đặc điểm của từng máy móc, công việc mà khách chọn lựa các loại dầu: 32, 46, 68, 100.

Độ nhớt ảnh hưởng đến tính chất dầu. Nếu dầu có độ nhớt không phù hợp thì sẽ làm giảm tuổi thọ, oxi hóa dầu, sinh nhiệt cao và thậm chí là hệ thống không hoạt động được. Cần phải cân nhắc để đảm bảo tránh việc quá nhiều dầu gây lãng phí và quá ít dầu ảnh hưởng đến vận hành.

Khối lượng dầu được tính bằng khối lượng dầu điền vào đường ống hay cơ cấu chấp hành rồi nhân với 2 hoặc 3, 4, 5 lần phụ thuộc vào cơ cấu chấp hành, chiều dài đường ống, công suất làm việc.

7. Tính toán cho thùng dầu thủy lực

Thùng dầu hay bể dầu dùng để chứa dầu thủy lực, cung cấp cho bộ nguồn hoạt động và là nơi để gá các thiết bị như van, motor, bơm.

Thùng dầu ngày nay được thiết kế dạng hộp chữ nhật nhằm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc không khí nhằm hạ nhiệt độ của dầu. Thùng chứa dầu phải có kích thước lớn sao cho lượng dầu chức max chiếm khoảng 2/3 thể tích của thùng.

Trong thùng dầu, vị trí đặt ống xả và ống hút dầu phải cách đáy 30 mm. Nếu bố trí ống hút và ống xả sát đáy thì có thể gây vẩn đục chất bẩn có trong dầu. Điều này nguy hại đến hệ thống vì dầu bẩn gây xước ty hoặc các chi tiết máy, phá hủy bề mặt phần tử ở áp lực cao.

Ngoài ra, nếu đặt ống hút- xả dầu gần đáy thì sẽ tạo nên dầu sủi bọt. Nó khiến dầu không điền đầy ống dẫn, hao tổn công suất, xâm thực gây ảnh hưởng đến hệ thống.

Đáy của thùng dầu thường làm nghiêng. Nó giúp các hạt bụi, chất bẩn có thể chảy nghiêng về một phía và gom lại. Trong thùng dầu, người ta thường lắp các thước đo dầu để kiểm tra mức dầu thường xuyên, duy trì dầu luôn đủ.

Kích thước thùng dầu càng lớn thi tốc độ tản nhiệt càng nhanh, hạn chế vẩn đục tuy nhiên giá thành cao lại cồng kềnh. Chất liệu của thùng dầu cũng cần chú ý: inox, nhôm…

Vấn đề đặt ra là công suất, chất lượng, giá cả đa dạng sẽ làm không ít người cảm thấy băn khoăn khi có nhu cầu tìm kiếm, lựa chọn.

CÔNG TY TNHH THỦY LỰC KHÍ NÉN HÙNG TRUNG là địa chỉ được khách hàng tại khu vực miền Trung – Tây Nguyên tin tưởng. Hãy an tâm để đội ngũ kỹ sư của chúng tôi tư vấn, tính toán  thiết kế bộ nguồn thủy lực đáp ứng được công suất, yêu cầu, chất lượng và giá thành.