Hệ thống thủy lực là một trong những dạng truyền động, dùng dầu thủy lực tạo ra áp lực được ứng dụng nhiều trong những ngành công nghệ chế tạo máy, hàng không, cơ giới, tàu thủy và các ứng dụng khác trong ngành công nghiệp lắp ráp. Không chỉ vậy, công nghệ thủy lực còn được ứng dụng trong một số lĩnh vực đặc biệt khác như: công nghiệp nặng, khai thác dầu mỏ, ngành hàng hải, máy thu hoạch nông nghiệp,….
Chất lỏng có áp suất đóng vai trò trung gian truyền lực và chuyển động cho máy công nghệ trong hệ thống thủy lực. Quá trình này được mô tả bằng sơ đồ dưới đây:
Các ứng dụng cơ bản của hệ thống thủy lực:
Xét về mặt cấu tạo, trong hệ thống thủy lực có 2 loại thiết bị thủy lực, đó là thiết bị thủy lực tự hành và thiết bị thủy lực cố định.
Thiết bị thủy lực cố định: Thường là thiết bị làm việc ở một vị trí cố định nào đó trong hệ thống thủy lực. Do đó, chúng thường sử dụng các loại motor điện kết hợp với các loại bơm thủy lực và các van điện từ kết hợp với các thiết bị điều khiển điện – điện tử, được dùng chủ yếu cho các loại máy móc công nghiệp, dây chuyền sản xuất, các máy chấn, trộn, cắt, ép,…
Thiết bị thủy lực tự hành: là loại thiết bị thủy lực di chuyển bằng đường ray hoặc bánh xe. Phần lớn, các loại thiết bị thủy lực tự hành đều có đặc trưng là thường sử dụng các van được điều khiển bằng tay, được ứng dụng chủ yếu cho các dạng xe cơ giới, thu hoạch nông nghiệp, khai khoáng, hàng hải,…..
* Điểm riêng biệt của hệ thống thủy lực so với các dạng khác:
Xét theo vai trò tạo ra lực, chuyển động và các tín hiệu ta so sánh 3 dạng thiết bị truyền động sau: truyền động điện, truyền động thủy lực và khí nén.
* Ưu điểm:
– Khả năng điều khiển vị trí chính xác
– Truyền động công suất lớn với các phần tử có kích thước nhỏ
– Hoạt động êm, trơn chu, không phụ thuộc vào tải trọng vì chất lỏng hầu như không chịu nén thêm vào đó còn sử dụng thêm các value điều khiển lưu lượng
– Có thể khởi động với tải trọng nặng
– Vận hành, đảo chiều êm ả
– Điều khiển, điều chỉnh tốt
* Nhược điểm:
– Có thể gây bẩn, ô nhiễm môi trường
– Nguy hiểm nếu để hệ thống hoạt động gần lửa
– Hiệu suất thấp
– Khi áp suất vượt quá mức an toàn sẽ gây ra hậu quả nghiêm trọng, đặc biệt với ống dẫn
Cấu trúc của hệ thống thủy lực
Sơ đồ mô tả cấu trúc của một hệ thống thủy lực được mô tả ở hình ảnh dưới đây:
Khối nguồn thủy lực: là một bộ biến đổi năng lượng (điện – cơ – thủy lực). Khối nguồn thủy lực này gồm có: động cơ điện, van an toàn, bơm thủy lực (điển hình là bơm thủy lực VP-SF-20-D), bể chứa dầu, cơ cấu chỉ thị áp suất,….
Khối điều khiển dòng thủy lực
Trong hệ thống thủy lực, năng lượng được truyền dẫn giữa bơm và cơ cấu chấp hành đảm bảo những giá trị xác định theo yêu cầu công nghệ như: vận tốc, tốc độ quay, mô men. Đồng thời, chúng cũng phải tuân thủ những điều kiện vận hành hệ thống. Do đó, các van được lắp trên các đường truyền đóng vai trò như những phần tử điều khiển dòng năng lượng.
Ví dụ: Các van đảo chiều, van áp suất, van tiếu lưu,… có vai trò là phần tử điều khiển hoặc điều chỉnh áp suất hay lưu lượng. Ngoài ra, chúng cũng có những đặc điểm chung là gây tổn thất áp suất.
Bộ nguồn thủy lực
Một bộ nguồn đơn giản gồm các bộ phận:
– Bơm thủy lực: được truyền động bởi động cơ điện Mootor
– Dụng cụ chỉ thị các thông số (ví dụ: áp suất)
– Thùng dầu
– Cổng ra P, cổng hồi dầu T
– Bộ điều chỉnh áp suất (nhằm bảo vệ bơm)
Một điểm đặc biệt khác với hệ thống khí nén, đó là trong hệ thống thủy lực, dầu thủy lực hầu như không chịu nén, nên việc sử dụng bình tích áp là ít hiểu quả. Vì vậy, trong mỗi một hệ thống thủy lực thường sẽ có ít nhất một bộ nguồn thủy lực và khi vận hành hệ thống thủy lực cũng chính là phải vận hành bơm thủy lực
