Bơm thủy lực bánh răng, cánh gạt, piston hướng trục: cấu tạo, cách chọn

Bơm thủy lực biến năng lượng cơ học của động cơ thành dòng dầu có áp suất để vận hành xi lanh, động cơ thủy lực trên máy cán, máy ép, cầu trục, thiết bị nâng, tàu thủy. Ba loại phổ biến nhất là bơm bánh răng, bơm cánh gạt và bơm piston. Bài viết giải thích cấu tạo, ưu nhược điểm và cách chọn bơm cho từng ứng dụng.

Bơm bánh răng là gì?

Bơm bánh răng gồm hai bánh răng ăn khớp trong vỏ bơm. Khi quay, dầu bị giữ trong rãnh răng và được đưa từ cửa hút sang cửa đẩy; tại vùng ăn khớp, dầu bị ép ra với áp suất cao.

• Bánh răng ăn khớp ngoài: cấu tạo đơn giản, bền, chịu nhiễm bẩn tốt.
• Bánh răng ăn khớp trong: êm hơn, ít xung áp, dùng cho máy công cụ, máy ép nhựa.
• Lưu lượng cố định theo tốc độ quay; muốn thay đổi lưu lượng phải đổi tốc độ động cơ hoặc dùng van.

Bơm cánh gạt

Rotor có các cánh gạt trượt trong rãnh, quay lệch tâm trong vòng stator; thể tích giữa các cánh thay đổi tạo ra quá trình hút và đẩy. Bơm cánh gạt chạy êm, xung áp thấp, có loại thay đổi được lưu lượng, phù hợp máy công cụ, máy ép, hệ thống áp suất trung bình.

Cấu tạo bơm piston thủy lực hướng trục

Bơm piston hướng trục (trục piston song song với trục bơm) là lựa chọn cho áp suất cao và hiệu suất cao. Loại phổ biến là bơm piston hướng trục đĩa nghiêng:

• Trục bơm quay khối xi lanh chứa nhiều piston bố trí quanh tâm.
• Đĩa nghiêng: guốc trượt ở đầu piston tựa lên đĩa; khi khối xi lanh quay, piston chuyển động tịnh tiến ra vào.
• Đĩa phân phối có hai rãnh hình hạt đậu nối cửa hút và cửa đẩy.
• Cơ cấu điều chỉnh góc nghiêng: thay đổi góc đĩa để thay đổi lưu lượng; kết hợp bộ bù áp, cảm biến tải để bơm chỉ cấp đúng lưu lượng cần, tiết kiệm năng lượng.

Ngoài loại đĩa nghiêng còn có bơm piston trục nghiêng (khối xi lanh nghiêng so với trục) và bơm piston hướng kính (piston bố trí theo bán kính) cho áp suất rất cao.

So sánh các loại bơm thủy lực

Tiêu chí	Bánh răng	Cánh gạt	Piston
Áp suất	Thấp, vừa	Vừa	Cao
Hiệu suất	Vừa	Khá	Cao
Chỉnh lưu lượng	Không	Một số loại	Linh hoạt
Độ ồn	Lớn	Êm	Vừa
Cần dầu sạch	Ít	Vừa	Cao

Cách chọn bơm thủy lực

• Áp suất làm việc lớn nhất của hệ thống và áp suất đỉnh khi khởi động, dừng.
• Lưu lượng cần = dung tích riêng của bơm (cm³/vòng) × tốc độ động cơ × hiệu suất thể tích.
• Có cần thay đổi lưu lượng, điều khiển áp suất, tiết kiệm năng lượng không – chọn bơm piston thay đổi lưu lượng.
• Kiểu lắp: mặt bích, trục then hoa hay trục then, chiều quay, cửa hút – đẩy (quan trọng khi thay thế bơm cũ).
• Loại dầu, nhiệt độ làm việc, mức độ sạch của dầu theo yêu cầu nhà sản xuất bơm.

Nguyên nhân hỏng bơm thường gặp

• Dầu bẩn, nhiễm nước: mòn bề mặt trượt, kẹt piston – cần lọc dầu đúng cấp và thay lọc định kỳ.
• Hút không đủ dầu (xâm thực): đường hút nhỏ, lọc hút tắc, dầu quá đặc khi lạnh.
• Quá nhiệt: làm giảm độ nhớt, tăng rò rỉ trong.
• Lắp lệch trục giữa bơm và động cơ.

Theo dõi áp suất, nhiệt độ dầu, dòng điện động cơ bằng cảm biến và hệ thống giám sát IIoT giúp phát hiện sớm bơm xuống cấp – cùng nguyên lý với bảo trì dự đoán.

Bơm thủy lực Veljan do TMP cung cấp

Veljan Hydrair (Ấn Độ) sản xuất bơm, van, xi lanh và bộ nguồn thủy lực cho công nghiệp nặng, gồm bơm piston hướng trục dòng J9V, bơm cánh gạt, bơm bánh răng. Xem bơm piston hướng trục Veljan J9V009 và danh mục Veljan Việt Nam. Tham khảo thêm bài xi lanh và bộ nguồn thủy lực.

Câu hỏi thường gặp

Bơm bánh răng và bơm piston, loại nào bền hơn?

Bơm bánh răng chịu dầu bẩn tốt và ít chi tiết hơn; bơm piston bền khi dầu được lọc sạch đúng yêu cầu và cho hiệu suất cao hơn ở áp suất lớn. Độ bền thực tế phụ thuộc nhiều vào chất lượng dầu và điều kiện vận hành.

Có thể thay bơm của hãng khác bằng bơm Veljan không?

Được khi tương thích dung tích riêng, áp suất, kiểu mặt bích, trục và cửa dầu. Kỹ sư TMP đối chiếu nhãn và bản vẽ bơm cũ để đề xuất model thay thế.

Vì sao bơm thủy lực kêu to bất thường?

Thường do xâm thực (hút thiếu dầu), lẫn khí trong dầu, lọc hút tắc hoặc ổ bi mòn. Kiểm tra mức dầu, đường hút và độ nhớt dầu trước khi tháo bơm.

Liên hệ kỹ sư TMP:

• Điện thoại / Zalo: 0917 943 068
• Email: project@tmpvietnam.com