Bơm lưu lượng biến thiên Sunfab – Kiểm soát lưu lượng linh hoạt cho hệ thống thủy lực tải cao

Bơm lưu lượng biến thiên Sunfab được phát triển cho những hệ thống thủy lực cần thay đổi lượng dầu theo tải thay vì duy trì lưu lượng cố định trong toàn bộ chu kỳ vận hành. Dòng sản phẩm chính của Sunfab hiện nay là SVH 062–130, thiết kế dạng piston hướng trục với đĩa nghiêng thay đổi góc, phù hợp cho hệ thống cảm biến tải và các thiết bị thủy lực di động công suất lớn.

Khác với bơm lưu lượng cố định, SVH có khả năng điều chỉnh lưu lượng trong khoảng từ gần bằng 0 đến lưu lượng cực đại tùy theo tốc độ dẫn động và dung tích làm việc tại từng thời điểm. Sunfab cung cấp bốn cấp dung tích thuộc dòng này gồm 62, 92, 112 và 130 cm³/vòng, với áp suất cực đại có thể đạt 450 bar tùy phiên bản.

Đây là đặc điểm quan trọng đối với cần cẩu thủy lực, xe chuyên dụng, máy lâm nghiệp và những thiết bị có tải thay đổi liên tục trong quá trình làm việc.

Lưu lượng dầu chỉ được tạo ra ở mức hệ thống thực sự cần

Điểm đáng chú ý nhất của bơm lưu lượng biến thiên Sunfab nằm ở khả năng thay đổi dung tích bơm theo yêu cầu vận hành.

Ở bơm lưu lượng cố định, mỗi vòng quay của trục sẽ tạo ra một lượng dầu gần như cố định. Khi cơ cấu chấp hành không cần toàn bộ lượng dầu đó, phần lưu lượng dư thường phải được điều tiết hoặc đưa trở lại thùng dầu. Điều này có thể làm tăng tổn thất năng lượng và nhiệt trong hệ thống.

Khi hệ thống cần vận tốc cao, bơm tăng dung tích làm việc để tạo lưu lượng lớn. Khi tải giảm hoặc các cơ cấu ngừng hoạt động, dung tích bơm có thể giảm xuống. Sunfab công bố lưu lượng của SVH có thể điều chỉnh trong phạm vi từ 0 đến Qmax, phụ thuộc vào tốc độ dẫn động và dung tích hình học tại thời điểm làm việc.

Dòng SVH được phát triển cho hệ thống cảm biến tải

Trong hệ thống này, bơm không duy trì lưu lượng tối đa liên tục. Tín hiệu áp suất tải từ cơ cấu sử dụng dầu được đưa về bộ điều khiển của bơm. Bơm sau đó thay đổi dung tích để duy trì mức lưu lượng và chênh áp cần thiết.

Ví dụ, một cần cẩu có thể đồng thời nâng cần, quay thân và điều khiển xy lanh duỗi. Mỗi cơ cấu cần lượng dầu khác nhau tùy vị trí và tải. Bơm biến thiên giúp cung cấp lượng dầu phù hợp hơn thay vì bắt động cơ phải kéo một bơm lưu lượng lớn liên tục.

Trong tài liệu sản phẩm, Sunfab xác định dòng SVH DIN là bơm piston hướng trục biến thiên dành cho hệ thống cảm biến tải, được thiết kế để có thể lắp trực tiếp vào bộ trích công suất của xe tải.

SVH 062 đến SVH 130 tạo thành dải công suất rộng

Dòng SVH Sunfab không chỉ khác nhau ở tên gọi. Mỗi kích thước được thiết kế cho một mức lưu lượng, mô-men dẫn động và công suất khác nhau.

Sunfab hiện công bố dung tích hình học tương ứng của các phiên bản là 62,4 cm³/vòng; 87,2 cm³/vòng; 110,4 cm³/vòng và 130 cm³/vòng. Ba kích thước đầu có áp suất danh định 350 bar, trong khi SVH 130 có áp suất danh định 400 bar. Áp suất cực đại lần lượt đạt 400 bar đối với SVH 062, 092 và 112, còn SVH 130 có thể đạt 450 bar.

Khả năng lựa chọn nhiều dung tích giúp nhà thiết kế không phải sử dụng một bơm quá lớn cho hệ thống có nhu cầu dầu thấp. Ngược lại, những thiết bị như cần cẩu lớn, xe hút chân không, xe thu gom chất thải hoặc máy xử lý vật liệu có thể sử dụng các phiên bản dung tích cao để đáp ứng lưu lượng lớn trong thời gian ngắn.

Tốc độ dẫn động được tính đồng thời với dung tích bơm

Dung tích chỉ là một phần của bài toán lựa chọn bơm lưu lượng biến thiên Sunfab. Lưu lượng thực tế còn phụ thuộc vào tốc độ quay của trục bơm. Một bơm có dung tích lớn nhưng hoạt động ở tốc độ thấp có thể tạo lưu lượng tương đương một bơm nhỏ hơn chạy ở tốc độ cao.

Sunfab công bố tốc độ tối đa khi tự hút và làm việc ở góc đĩa nghiêng lớn nhất lần lượt khoảng 2.500 vòng/phút đối với SVH 062, 2.300 vòng/phút đối với SVH 092, 2.200 vòng/phút đối với SVH 112 và 2.100 vòng/phút đối với SVH 130. Tốc độ tối thiểu dành cho vận hành liên tục của cả bốn kích thước là khoảng 500 vòng/phút.

Thông số này đặc biệt quan trọng khi bơm được lắp trực tiếp vào PTO. Tỷ số truyền PTO và tốc độ động cơ xe cần được kiểm tra trước khi xác định kích thước bơm.

Kích thước gọn giúp SVH phù hợp với xe chuyên dụng

Không gian phía sau hộp số trên xe tải thường rất hạn chế. Khu vực này có thể đồng thời chứa PTO, bơm thủy lực, ống hút, đường áp suất và các chi tiết của khung xe.

Sunfab thiết kế SVH với thân bơm tương đối gọn nhằm hỗ trợ việc lắp trực tiếp lên PTO. Hãng cũng nhấn mạnh các ưu điểm như thời gian phản ứng nhanh khi giảm lưu lượng, kích thước lắp đặt nhỏ, khả năng làm việc ở áp suất cao và tỷ lệ công suất trên khối lượng tốt.

Đối với nhà chế tạo xe chuyên dụng, đặc điểm này giúp hạn chế nhu cầu sử dụng trục trung gian hoặc cụm giá đỡ lớn. Kết cấu gọn cũng giúp dễ bố trí bơm trong những khu vực có khoảng cách giữa hộp số và khung chassis nhỏ.

Nhiệt lượng được kiểm soát tốt hơn trong chu kỳ tải thay đổi

Nhiệt là một trong những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ hệ thống thủy lực.

Khi dầu liên tục được bơm nhưng không được sử dụng hết, năng lượng dư có thể chuyển thành nhiệt qua các van điều tiết và đường hồi. Nhiệt độ dầu tăng sẽ ảnh hưởng đến độ nhớt, phớt làm kín và hiệu suất của các thành phần thủy lực.

Với bơm biến thiên, dung tích được giảm khi nhu cầu lưu lượng thấp. Nhờ đó, lượng công suất thủy lực không cần thiết cũng được hạn chế.

Sunfab còn thiết kế SVH với đường thoát dầu vỏ riêng nhằm hỗ trợ làm mát và bôi trơn. Theo tài liệu của hãng, SVH có hệ thống bôi trơn có áp tại vùng ổ đỡ đĩa nghiêng, góp phần duy trì độ bền khi bơm làm việc trong thời gian dài.

Khả năng phản hồi nhanh hỗ trợ điều khiển cơ cấu chính xác hơn

Trong máy thủy lực hiện đại, tốc độ phản hồi của bơm ảnh hưởng trực tiếp đến cảm giác và độ chính xác khi điều khiển. Nếu người vận hành đưa cần điều khiển về vị trí trung tính nhưng bơm vẫn duy trì lưu lượng lớn trong thời gian dài, hệ thống sẽ sinh tổn thất và phản ứng không cần thiết.

Sunfab xác định thời gian phản ứng ngắn khi đưa lưu lượng trở lại là một trong các đặc tính quan trọng của SVH. Đặc tính này phù hợp với những thiết bị cần chuyển trạng thái nhanh giữa nâng, hạ, quay, dừng và thay đổi tốc độ.

Trên cần cẩu hoặc máy lâm nghiệp, các thao tác thường được thực hiện liên tục. Khả năng thay đổi lưu lượng nhanh giúp hệ thống bám sát yêu cầu của van điều khiển và giảm thời gian bơm hoạt động ở trạng thái không cần thiết.

Bộ điều khiển quyết định cách SVH phản ứng với hệ thống

Trong catalog Sunfab, bộ điều khiển LSP kết hợp chức năng cảm biến tải với giới hạn áp suất. Ngoài ra còn có bộ điều khiển áp suất, giúp duy trì áp suất hệ thống gần như không đổi khi nhu cầu lưu lượng thay đổi. Một số phiên bản có thể kết hợp bộ giới hạn công suất hoặc mô-men nhằm giữ quan hệ giữa áp suất và dung tích trong phạm vi cho phép.

Nếu bơm vừa chạy ở dung tích lớn vừa gặp áp suất cao, mô-men yêu cầu trên trục sẽ tăng đáng kể. Bộ giới hạn công suất có thể giảm dung tích bơm khi áp suất tăng, từ đó hạn chế nguy cơ quá tải nguồn dẫn động.

Vì vậy, khi thay bơm SVH không nên chỉ kiểm tra dung tích. Kiểu bộ điều khiển gắn trên bơm cũng phải được đối chiếu với hệ thống ban đầu.

Các thiết bị phù hợp với bơm biến thiên Sunfab

Sunfab liệt kê SVH trong nhiều nhóm ứng dụng thực tế như cần cẩu lâm nghiệp, cần cẩu hàng hóa, xe hút chân không, xe thu gom rác, xe cứu hỏa, xe cứu hộ, xe quét đường, xe nâng container, xe bơm bê tông, máy băm gỗ và thiết bị làm đường.

Điểm chung của những thiết bị này là lưu lượng cần thiết thay đổi mạnh trong quá trình vận hành.

Một xe cẩu có thể chỉ cần lượng dầu nhỏ khi xoay tải chậm nhưng cần lưu lượng lớn khi thu cần nhanh. Xe hút hoặc xe môi trường lại có nhiều cơ cấu thủy lực hoạt động theo từng giai đoạn. Máy băm gỗ có thể gặp tải thay đổi đáng kể tùy vật liệu đưa vào.

Trong những điều kiện như vậy, khả năng điều chỉnh lưu lượng của SVH giúp hệ thống thích nghi tốt hơn với từng trạng thái vận hành.

Thay bơm SVH cần đối chiếu toàn bộ cấu hình trên tem

Một model SVH 092 chưa phải là thông tin đủ để đặt mua bơm thay thế.

Mã cấu hình của Sunfab còn chứa thông tin về chiều quay, dạng trục, mặt bích, vật liệu phớt, bố trí cổng dầu, bộ điều khiển, giới hạn hành trình và mức áp suất cài đặt. Catalog của hãng cũng cung cấp cả các tùy chọn trục theo DIN và SAE cùng nhiều cấu hình mặt bích khác nhau.

Đặc biệt, SVH là dòng phụ thuộc chiều quay, do đó phải xác định phiên bản quay trái hoặc quay phải khi nhìn từ phía trục dẫn động. Vì vậy, khi cần tìm bơm thay thế nên sử dụng đầy đủ mã trên tem và đối chiếu với thông số PTO, áp suất hệ thống, lưu lượng yêu cầu cùng kiểu bộ điều khiển hiện tại.

Bơm lưu lượng biến thiên Sunfab phù hợp cho hệ thống cần hiệu suất cao

Bơm lưu lượng biến thiên Sunfab không đơn thuần là phiên bản lưu lượng lớn hơn của bơm piston thông thường. Điểm khác biệt nằm ở khả năng thay đổi dung tích để đáp ứng nhu cầu thực tế của hệ thống.

Dòng SVH kết hợp phạm vi dung tích từ khoảng 62 đến 130 cm³/vòng, áp suất cực đại đến 450 bar, nhiều lựa chọn bộ điều khiển và khả năng lắp trực tiếp trên PTO.

Với những máy có tải thay đổi liên tục, việc kiểm soát lượng dầu theo nhu cầu giúp cải thiện hiệu suất sử dụng công suất, giảm lưu lượng dư và hỗ trợ thiết bị vận hành linh hoạt hơn. Đây cũng là lý do SVH thường được sử dụng trong các hệ thống thủy lực di động yêu cầu đồng thời công suất cao, khả năng phản hồi nhanh và kích thước lắp đặt gọn.