Bơm thủy lực là chi tiết biến chuyển động quay thành sức mạnh thủy lực. Nó nhận lấy chuyển động quay được đưa tới, hút dầu từ thùng ra rồi đẩy vào hệ thống, và chính dòng dầu có áp đó mới là thứ nâng thùng ben, quay cần cẩu hay chạy bồn hút. Trên một chiếc xe tải, chuyển động quay ấy đi từ động cơ, qua hộp số, qua bộ PTO, rồi vào cái bơm.
Cái bơm quan trọng tới đâu?
Trong một hệ thủy lực, cái bơm là trái tim. Không có gì phía sau nó làm được việc gì cho tới khi nó đưa dầu tới: cái xi-lanh chỉ nâng được, và cái van chỉ có thứ để phân phối, một khi cái bơm đã cấp dầu. Nên khi một cái bơm đã mòn hoặc bị chọn sai cỡ ngay từ đầu, triệu chứng lại hiện ra ở tận đầu kia — nâng chậm hơn, phải đạp ga cao hơn mới làm được việc, ồn hơn, dầu nóng lên nhanh hơn mức đáng có — trong khi cái xi-lanh, cái van và đám ống vẫn còn tốt nguyên.
Nó làm được việc đó vì dầu không nén lại nhỏ hơn được. Đẩy dầu vào một khoảng kín thì áp suất lan đều ra mọi hướng, rồi tác động lên một cái piston có mặt lớn hơn nhiều, nên lực đi ra gấp nhiều lần lực đi vào. Đó là cách một cái bơm bạn nhấc được bằng một tay lại nâng nổi mấy tấn đá.
Điều thứ hai cần phân biệt cho rõ là cái bơm tự nó không tạo ra áp suất — nó tạo ra lưu lượng. Áp suất chỉ xuất hiện khi dòng chảy ấy gặp sức cản: trọng lượng cái thùng, hàng trong thùng, cái xi-lanh nó phải đẩy. Công việc càng nặng thì áp suất càng leo lên, cho tới mức mà van an toàn đã đặt.
Những gì đứng quanh cái bơm
- Thùng dầu — chứa dầu, để dầu nguội bớt và để khí lắng ra
- Lọc — giữ lại đám bụi bẩn mà nếu không sẽ mài mòn cái bơm từ bên trong
- Bơm — biến chuyển động quay thành lưu lượng
- Van điều khiển — quyết định dầu đi đâu, và giữ tải lại khi buông tay gạt
- Xi-lanh hoặc mô-tơ — biến dầu trở lại thành chuyển động
- Ống và rắc-co — dẫn dầu đi, và thường là thứ rò đầu tiên nếu chọn sai cấp áp suất
Áp suất và lưu lượng không phải là một
Có hai con số mô tả thứ một cái bơm mang lại cho bạn, và lẫn lộn hai con số ấy là sai lầm phổ biến nhất khi chọn bơm.
| Lưu lượng | Công việc xảy ra nhanh tới đâu — cái thùng nâng lên nhanh chừng nào. Nó bằng cỡ bơm (cc mỗi vòng) nhân với tốc độ quay. |
|---|---|
| Áp suất | Hệ thống chuyển nổi một tải nặng tới đâu. Nó do chính cái tải quyết định và bị van an toàn chặn trần, chứ không do cỡ bơm. |
Vậy nên một cái bơm lớn hơn không nâng được nặng hơn — nó nâng nhanh hơn, và trong lúc đó đòi hỏi ở động cơ nhiều hơn. Chọn bơm nghĩa là chọn số cc cho hợp với tốc độ mà công việc cần, chứ không phải lấy cái lớn nhất có sẵn.
Một cái bơm trên xe tải lấy công suất từ đâu
Trong nhà máy, một cái bơm thủy lực thường được quay bằng mô-tơ điện. Chiếc xe tải không có mô-tơ như thế, nên công suất được lấy từ động cơ qua hộp số — đó chính là việc của một bộ PTO. Nó bắt vào một cái cửa ở sườn hoặc phía sau hộp số, lấy một phần chuyển động quay khi tài xế gài vào, và giao phần đó cho cái bơm.
Vậy nên trên một chiếc xe tải, bộ PTO và cái bơm chưa bao giờ thật sự là hai món mua riêng — chúng đi thành một bộ. Bộ PTO quyết định cái bơm quay nhanh tới đâu và bắt vào mặt bích nào; cái bơm quyết định thiết bị chuyển động nhanh tới đâu. Đổi một thứ mà không nhìn sang thứ kia thì hai bên thường kết thúc ở chỗ chẳng ăn khớp với nhau.
Nó hoạt động thế nào, từng bước
Hãy hình dung một cái máy rửa xe áp lực
Một mô-tơ quay cái bơm, cái bơm hút nước từ thùng ra rồi đẩy xuống đường ống, và áp suất chỉ xuất hiện ở đầu kia, nơi cái vòi hẹp chặn không cho nước thoát đi. Chiếc xe tải cũng là câu chuyện ấy với những chi tiết lớn hơn: mô-tơ là động cơ xe, nước là dầu thủy lực, và cái vòi là cái xi-lanh phải nâng một thùng xe đầy hàng.
- Động cơ quay hộp sốChừng nào động cơ còn nổ thì các trục bên trong hộp số còn quay. Chưa có gì thuộc về thủy lực xảy ra cả.
- Bộ PTO trích ra một phần chuyển động ấyBộ PTO bắt vào một cái cửa ở sườn hộp số và lấy một phần chuyển động quay — nhưng chỉ khi tài xế gài vào. Cứ để yên cái công tắc thì không có gì phía sau quay.
- Cái bơm hút dầu lênBộ PTO quay trục bơm, và cái bơm hút dầu từ thùng lên qua một cái lọc, y như cách bạn hút nước lên bằng ống hút.
- Cái bơm đẩy dầu điDầu được đẩy vào đường áp. Chừng nào nó còn chảy thông thì áp suất vẫn thấp; đúng lúc có thứ gì nặng chắn đường, áp suất bắt đầu leo lên.
- Cái van quyết định dầu đi đâuKhi người vận hành gạt một cái cần hay bấm một cái nút, thứ họ thật sự đang làm là bảo cho van điều khiển biết phải đưa dầu tới xi-lanh hay mô-tơ nào.
- Dầu làm xong việc, rồi về nhàDầu đẩy cái xi-lanh nâng thùng, đổ hàng hay quay cần cẩu, rồi chảy ngược về thùng để nguội đi và lại được hút lên. Nó cứ đi vòng như thế suốt thời gian bộ PTO còn gài.
Chặn chuyển động quay ở bất kỳ điểm nào trong chuỗi ấy thì mọi thứ phía sau đều dừng: nhả bộ PTO ra là cái bơm ngừng quay, và cái thùng nằm nguyên tại chỗ.
Hai cách gắn cái bơm
Một chiếc xe dùng cách nào là tùy bên cạnh hộp số còn bao nhiêu chỗ và cái bơm phải dẫn động thứ gì.
Gắn trực tiếp
Cái bơm bắt thẳng lên mặt bích đầu ra của PTO. Ngắn, đơn giản, không có gì ở giữa để mà mòn — lựa chọn thông thường khi còn chỗ.
Đặt rời
Cái bơm nằm trên khung xe và một đoạn trục truyền ngắn nối nó với bộ PTO. Dùng khi khu vực hộp số đã chật, hoặc khi cái bơm cần nằm ở chỗ dễ bảo dưỡng hơn.
Câu hỏi thường gặp
Cái bơm có làm việc được khi xe đang chạy không?
Với một bộ PTO gắn hộp số thông thường thì chiếc xe phải đứng yên và hộp số về số mo, vì bộ PTO và đường truyền ra bánh xe dùng chung chiếc hộp số. PTO ngắt trục là ngoại lệ: có một loại vẫn giữ cầu xe được dẫn động, nên thiết bị chạy được trong lúc xe đang lăn bánh.
Vì sao phải đạp ga cao thì thiết bị mới làm việc?
Lưu lượng phụ thuộc vào tốc độ quay của cái bơm, nên vòng tua cao hơn nghĩa là chuyển động nhanh hơn. Nếu cái bơm được chọn đúng cỡ cho công việc thì bạn sẽ không cần ga nhiều — một cái bơm quá nhỏ mới là lý do thường gặp khiến phải đạp ga thật cao.
Lắp bơm lớn hơn có nâng được tải nặng hơn không?
Không. Bơm lớn hơn thì nâng nhanh hơn, chứ không nâng nặng hơn. Hệ thống chuyển nổi tải nặng tới đâu là do áp suất đã đặt cho hệ thống và kích thước cái xi-lanh.
Thứ gì giết một cái bơm thủy lực nhanh nhất?
Dầu bẩn và cái lọc bị bỏ quên. Đám mạt chạy vòng quanh hệ thống mài mòn ruột bơm từ bên trong, và cái bơm thường là nơi hư hỏng lộ ra đầu tiên. Thiếu dầu đứng thứ hai, vì khi đó cái bơm hút phải khí.
Xe của tôi cần cái bơm nào?
Cái đó theo chuẩn lắp trên đầu ra PTO của bạn và lưu lượng mà thiết bị cần. Hãy đếm số bu-lông trên mặt bích — ba là UNI, bốn là ISO, hai là SAE — rồi cho chúng tôi biết cái bơm phải dẫn động thứ gì.