ระบบไฮดรอลิก (Hydraulics) คืออะไร ทำงานอย่างไร มาทำความรู้จักกัน!

คุณอาจเคยได้ยินเกี่ยวกับระบบไฮดรอลิก (Hydraulics) มาบ้างแล้ว แต่ก็ยังมีอีกหลายคนที่ยังไม่เข้าในการทำงานของระบบนี้ ไม่ว่าจะเป็นในส่วนของอุปกรณ์พื้นฐาน ไปจนการทำงานของระบบ ซึ่งในบทความนี้ Bernuly Supply ขออาสาพาคุณมาทำความรู้จักว่า ระบบไฮดรอลิกคืออะไร มีหน้าที่อะไร ทำงานอย่างไร มีอุปกรณ์อะไรบ้าง ไปจนถึงข้อดีของระบบไฮดรอลิก แบบเข้าใจง่ายๆ พร้อมแล้วมาเริ่มกันเลย!

ระบบไฮดรอลิกคืออะไร?

ระบบไฮดรอลิก หรือ Hydraulic System คือ การไหลของ “ของเหลว” ทุกชนิดที่ใช้ในระบบ ไม่ว่าจะเป็น น้ำ หรือ น้ำมัน เพื่อเป็นตัวกลางการถ่ายทอดกำลังในการเปลื่ยนแปลงกำลังงานของไหลให้เป็นพลังงานกล ส่งผลให้กระบอกสูบไฮดรอลิก (Actuator or Hydraulic Cylinder) และ มอเตอร์ ไฮดรอลิก (Hydraulic Motor) ทำงาน

หากยังไม่เข้าใจ ลองมาดูตัวอย่างการทำงานของระบบไฮดรอลิกจากภาพด้านล่างกันดีกว่า จะเห็นได้ว่าหากเราต้องการให้ลูกสูบเคลื่อนที่ออกไปเพื่อดัน Load เราจะต้องใช้ของเหลวสีแดง ซึ่งในที่นี้คือน้ำมันไฮดรอลิก โดยใช้ปั๊มสูบน้ำมันไฮดรอลิกเข้ามาในระบบ ซึ่งเป็นกำลังงานไหล ดันลูกสูบให้เคลื่อนที่ออกไป กลายเป็นพลังงานกล ส่งผลให้ Load เกิดการขยับตัวและเคลื่อนที่ไปข้างขวา

อุปกรณ์ที่สำคัญในระบบไฮดรอลิก (Hydraulics)

ถึงตรงนี้น่าจะพอเข้าใจภาพรวมของระบบไฮดรอลิกกันบ้างแล้ว ซึ่งเราจะพามาเจาะลึกเกี่ยวกับระบบการทำงานและอุปกรณ์ในแต่ละส่วนกันอีกสักนิด โดยระบบการทำงานที่สำคัญของไฮดรอลิกประกอบไปด้วย 3 ส่วน ดังนี้

1. แหล่งจ่ายหลังงาน 

แน่นอนว่าถ้าขาดแหล่งพลังงานระบบนี้ก็จะไม่สามารถทำงานได้ โดยเราได้ทราบแล้วสิ่งที่สำคัญมากในระบบ​​ไฮดรอลิกก็คือของเหลว ดังนั้น แหล่งจ่ายพลังงานในระบบไฮดรอลิกมีหน้าที่ส่งของเหลวให้เข้าสู่ระบบ โดยมีมอเตอร์ไฟฟ้า หรือเครื่องยนต์ช่วยให้ตัวปั๊มของไฮดรอลิกหมุน แล้วดูดเอาน้ำมันจากถังพักเข้ามา จากนั้นก็ส่งไปที่ระบบไฮดรอลิก  ซึ่งอุปกรณ์ที่ต้องใช้ประกอบไปด้วย 

  • อุปกรณ์ต้นกำลังไฮดรอลิค (Primary Component) ได้แก่ มอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องยนต์
  • อุปกรณ์เก็บและปรับปรุงคุณภาพน้ำมันไฮดรอลิค (Storage and Treatment Component) เช่น ถังน้ำมัน ไส้กรองขาดูดและกรองขากลับ
  • อุปกรณ์สร้างการไหล (Transferring Component) ได้แก่ ปั๊มไฮดรอลิกชนิดต่างๆ เช่น ปั๊มเฟือง (Gear Pump) ปั๊มแบบใบพัด (Vane Pump) และปั๊มแบบลูกสูบ (Piston Pump) โดยปั๊มไฮดรอลิกจะเปลี่ยนพลังงานจากที่อยู่ในลักษณะหมุน ให้กลายเป็นการขับเคลื่อนแบบมอเตอร์ไฟฟ้าทันที และเมื่อมีการทำงานของเครื่องยนต์ หรือมอเตอร์ ตัวปั๊มก็จะทำงานประสานกันไป

2. ระบบควบคุมการทำงาน 

สิ่งที่สำคัญในระบบควบคุมการทำงานคือ “มอเตอร์ไฮดรอลิก” โดยจะให้พลังงานในรูปแบบการหมุน ควบคุมทิศทางการไหลของของเหลว อย่างเช่นน้ำมันไฮดรอลิก ทำให้ลูกสูบเคลื่อนที่เข้าและออกได้ รวมถึงควบคุมความดันของระบบ ควบคุมการไหลของน้ำมันไฮดรอลิก ซึ่งจะถูกนำไปใช้งานกับเครื่องจักรต่างๆ เช่น รอก เฟือง สายพาน ซึ่งอุปกรณ์ที่ต้องใช้ประกอบไปด้วย

  • อุปกรณ์ควบคุมการทำงาน (Controlling Component) เช่น โซลินอยด์วาล์ว (Solenoid Valve) รีลิฟท์วาวล์ว (Relief Valve) โฟลคอนโทรล (Flow Control Valve)
  • อุปกรณ์การทำงาน (Actuator or Working Component ) เช่น มอเตอร์ไฮดรอลิก (Hydraulic Motor) และ กระบอกไฮดรอลิก (Hydraulic Cylinder) ซึ่งเจ้ากระบอกสูบจะสามารถแบ่งได้ตามทิศทางของแรงที่ไปกระทำต่อลูกสูบอย่าง Double Acting Cylinder และ Acting Cylinder

3. ระบบท่อ

ระบบนี้ขาดไม่ได้เลยจริงๆ เพราะถือเป็นระบบที่จะลำเลียงของเหลวไปยังกระบวนการต่างๆ เช่น ท่อเดินน้ำมัน ข้อต่อชนิดต่างๆ และสายไฮดรอลิก

ข้อดีและข้อควรระวังของการใช้งานระบบไฮดรอลิกคืออะไร 

  • ง่ายต่อการควบคุมกลไกต่างๆ ที่ต้องมีจุดหมุนจุดต่อ หรือ มีการใช้ข้อต่อใช้โซ่เยอะ
  • การปรับเปลื่ยนความเร็วของลูกสูบหรือมอเตอร์ไฮดรอลิกกระทำได้ง่าย
  • แรงทวีคูณ
  • แรงคงที่
  • ตั้งขนาดของแรงที่ต้องการใช้งานได้
  • ง่ายต่อการควบคุมการโหลด ช่วยป้องกันความเสียหายและอุบัติเหตุที่ที่มาจากอุปกรณ์ไฮดรอลิก 
  • ควบคุมการทำงานได้เที่ยงตรง แม่นยำ และถูกต้อง
  • กระทัดรัด
  • ปลอดภัย สามารถจุดรั่วไหลได้ง่าย
  • เป็นระบบที่สามารถรักษาค่า​ Torque หรือแรงได้คงที่

อย่างไรก็ตาม การใช้งานระบบไฮดรอลิกก็ยังมีข้อที่ต้องระวัง เนื่องจากระบบการทำงานใช้ของเหลวเป็นส่วนใหญ่ การปนเปื้อนในของเหลวอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของทั้งระบบ ดังนั้นต้องกรองและตรวจสอบการปนเปื้อนให้ดี  รวมถึงหากเลือกของเหลวมาใช้งานผิด ก็การสร้างความเสียหายให้กับระบบได้เช่นกัน และสิ่งสุดท้ายคือเรื่องการรั่วไหล เพราะของเหลวเหล่านี้อาจส่งผลต่อสิ่งแวดล้อม รวมถึงความปลอดภัยในกระบวนการ ดังนั้นจึงต้องมีการตรวจสอบและ Maintenance อย่างสม่ำเสมอ

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบไฮดรอลิก รวมถึงอุปกรณ์ต่างๆ ที่มีคุณภาพ นำเข้าจากต่างประเทศ​ ไม่ว่าจะเป็นแบรนด์ Yuken จากไต้หวัน Marzocchi Pompe จากอิตาลี และอีกมากมาย ติดต่อสอบถามผู้เชี่ยวชานที่ Bernuly Supply ได้เลย เราพร้อมช่วยเหลือและให้ข้อมูล