Motor thủy lực

Motor thủy lực là gì?

Motor thủy lực là dạng truyền động quay từ công năng quay sang động năng quay. Chất lỏng  thủy lực được đưa vào trong chuyển động quay làm cho trục đầu ra quay. Motor thủy lực còn được hiểu là chuyển động quay. Motor thủy lực rất cần thiết cho các ngành công nghiệp xây dựng . Thay gì đẩy chất lỏng như bơm thủy lực , chúng được chất lỏng đẩy  tạo ra lực chuyển động xoay liên tục như đầu ra của hệ thống thủy lực.
 
Cấu tạo motor thủy lực

Động cơ thủy lực hoạt động song song với một máy bơm thủy lực, chuyển năng lượng cơ học thành chất lỏng, hoặc điện năng thủy lực. Chúng cung cấp lực và cung cấp chuyển động để di chuyển một tải bên ngoài.

Một động cơ thủy lực chuyển đổi năng lượng thủy lực, dưới dạng áp suất và dòng chảy, thành năng lượng cơ quay. Năng lượng thủy lực được truyền vào hệ thống thông qua bơm, nơi chính nó đã sử dụng lực cơ học làm nguồn năng lượng đầu vào của nó. Máy bơm đã đẩy chất lỏng thủy lực, từ đó đẩy các bánh răng, van hoặc piston của động cơ thủy lực. Nó thực sự là đơn giản mà; Máy bơm đẩy chất lỏng và chất lỏng đẩy động cơ.

Hai đặc điểm của một motor thủy lực là mô-men xoắn và khả năng tốc độ của nó. Mômen động cơ thủy lực là một chức năng của sự dịch chuyển và sự giảm áp suất trên toàn bộ mô tơ. Sự thay thế được định nghĩa là khối lượng của chất lỏng mà động cơ sẽ yêu cầu quay một vòng, và đây là sản phẩm có kích thước của bánh răng / cánh quạt / piston và vị trí của bánh răng / piston cách xa tâm quay (tức là bán kính). Một động cơ 100 cc sẽ quay về mặt lý thuyết nếu bạn chứa 100 cc (100 ml) chất lỏng vào đó. "Lý thuyết" bởi vì một số chất lỏng bị mất để rò rỉ bên trong hệ thống khi vận hành, vì vậy nó thực sự có thể mất 110-200 cc chất lỏng để tạo ra một cuộc cách mạng, tùy thuộc vào loại động cơ.

Áp suất giảm là yếu tố thứ hai của mô men thủy lực mô-men xoắn.  "áp lực rơi" chứ không chỉ là áp lực. Đó là vì áp lực có thể và thường tồn tại tại lổ xả của động cơ, và đó là sự khác biệt giữa cổng vào và xả tạo ra áp lực ròng cho công việc.

Tính chất thứ hai của một động cơ thủy lực dung tích tốc độ của nó. Chức năng của tốc độ ổn định, được đo bằng vòng mỗi phút, là sự kết hợp của các yếu tố của sự dịch chuyển và lưu lượng đầu vào. Một động cơ chuyển động lớn hơn sẽ có nhiều dòng chảy hơn để quay nhanh như một động cơ nhỏ hơn, và ngược lại. Vì vậy, nếu bạn muốn thêm mô-men xoắn cho ứng dụng động cơ của mình, bạn sẽ cần phải cung cấp cho nó nhiều lưu lượng hơn nếu bạn muốn nó quay nhanh như trước. Tôi cần phải rõ ràng rằng sử dụng sự dịch chuyển và dòng chảy để tính tốc độ chỉ là tính trạng trạng thái ổn định. Khi gia tốc và thay đổi vận tốc góc được yêu cầu cho các ứng dụng động.

Tất cả các motor thủy lực có nhiều đặt điểm chung. Mỗi loại phải có mặt cắt quy chuẩn cho mỗi áp lực khác nhau. Các mặt này hình chữ nhật trong loại bánh răng và motor cánh gạt, hình tròn trong loại hướng tâm và motor piston hướng trục. Diện tích mặt cắt trong mỗi loại motor thủy lực  là kết nối cơ học đến một  trục đầu ra từ đó năng lượng cơ học được chuyển đổi.

Các dạng động cơ thuỷ lực thường được sử dụng trên thị trường hiện nay bao gồm các loại như động cơ thuỷ lực orbit của Danfoss, M+S motor, ZhenJiang... Động cơ cánh gạt thì ít thông dụng và ít được sử dụng hơn trên thị trường. Động cơ pít tông thì được phổ biến hơn. Dưới đây là một số hình ảnh cụ thể của các dạng động cơ thuỷ lực:

 - Motor  bánh răng,

 - Motor cánh quạt

 - Motor piston

Với nhiều kiểu dáng sẵn có trong số đó. Ngoài ra, còn có một số loại khác được sử dụng ít hơn, bao gồm động cơ gerotor hoặc gerolor (quỹ đạo hoặc con lăn).

Ba loại thiết kế phổ biến của motor thủy lực

Hãy nhớ có 3 loại động cơ khác nhau có các đặc tính khác nhau. Motor bánh răng hoạt động tốt nhất ở áp suất  và dòng chảy trung bình, và thường là chi phí thấp nhất.  Mặt khác, motor cánh quạt cung cấp mức áp suất trung bình và dòng chảy lớn với chi phí trung bình. Ở mức cao nhất, motor piston cung cấp dòng chảy, áp suất và hiệu quả cao nhất.
 
Motor bánh răng ngoài
Motor bánh răng ngoài​

Động cơ bánh răng có hai bánh răng, một là bánh răng hướng dẫn được gắn vào trục ra và bánh răng không tải. Chức năng của chúng rất đơn giản: Dầu cao áp được đưa vào một bên của bánh răng, nơi nó chảy quanh bánh răng và vỏ máy, tới cổng ra và được nén ra khỏi động cơ. Việc phân chia bánh răng là một sản phẩm bi của dòng đầu vào áp suất cao hoạt động trên răng bánh răng. Điều gì thực sự ngăn ngừa chất lỏng bị rò rỉ từ phía áp suất thấp (đầu ra) đến phía áp lực cao (đầu vào) là sự chênh lệch áp suất. Với động cơ bánh răng, bạn phải quan tâm đến sự rò rỉ từ lối vào đến lối thoát, làm giảm hiệu suất của động cơ và tạo ra nhiệt.

Ngoài chi phí thấp, động cơ bánh răng không bị hỏng như nhanh hay dễ dàng như các kiểu khác, bởi vì bánh răng sẽ làm giảm vỏ bushings và trước khi một thất bại thảm khốc có thể xảy ra.

Ở áp suất và chi phí trung bình, động cơ cánh quạt có một vỏ bọc với một lỗ khoan lệch tâm. Vanes rotor trượt vào và ra, được vận hành bởi các lỗ khoan lập dị. Sự chuyển động của chất lỏng có áp suất gây ra một lực không cân bằng, từ đó buộc rotor quay theo một hướng.

 
Motor cánh gạt​
 
Motor cánh gạt​
 
Động cơ Piston có nhiều kiểu dáng khác nhau, bao gồm thiết kế thông thường, hướng trục, trục, và khác. Động cơ radial-piston có piston được bố trí vuông góc với trục của trục khuỷu. Khi trục khuỷu quay, các piston được dịch chuyển một cách tuyến tính theo áp suất chất lỏng. Các thiết kế trục piston có một số pistons được sắp xếp theo một hình tròn trong một vỏ bọc (cylinder block, rotor, or barrel). Nhà ở này xoay quanh trục của nó bằng một trục thẳng hàng với các piston bơm. Hai thiết kế của động cơ piston dọc trục tồn tại - dạng xi lanh và các loại trục cong. Các thiết kế Swashplate bao gồm các piston và trục truyền động theo một cách sắp xếp song song. Trong phiên bản trục cong, các piston được bố trí ở một góc tới trục ổ trục chính.
 
Biến, động cơ trục piston, với thiết kế trục cong.
 
Biến, động cơ trục piston, với thiết kế trục cong.​
 
Trong số ít thiết kế được sử dụng ít hơn, động cơ piston cung cấp ma sát thấp hơn, hiệu suất cơ học cao hơn và mô men khởi động cao hơn thiết kế động cơ. Ngoài ra, chúng cung cấp hoạt động trơn tru, tốc độ thấp và cung cấp cuộc sống lâu hơn với ít hao mòn trên các con lăn. Gerotors cung cấp liên tục lỏng niêm phong suốt hoạt động trơn tru của họ.
Motor piston trục
Motor piston trục
 

Chỉ định động cơ thủy lực

Có một vài điều quan trọng cần xem xét khi lựa chọn motor thủy lực danfoss.

Trước khi chọn mua motor thủy lực, bạn phải biết tính toán áp lực vận hành tối đa, tốc độ, và mô-men xoắn động cơ sẽ cần phải thích ứng. Biết được các yêu cầu dịch chuyển và lưu lượng trong một hệ thống cũng quan trọng không kém.

Động cơ thủy lực có thể sử dụng các loại chất lỏng khác nhau, do đó bạn phải biết các yêu cầu của hệ thống ví dụ như loại nhiên liệu sinh học, thân thiện với môi trường hay chống cháy. Ngoài ra, ô nhiễm có thể là một vấn đề, vì vậy biết được mức độ kháng cự của nó là rất quan trọng.

Chi phí giá motor thủy lực là một yếu tố rất lớn trong bất kỳ lựa chọn thành phần của motor. Bạn cũng phải biết mức đánh giá hiệu quả của động cơ vì điều này sẽ ảnh hưởng đến việc liệu nó có hiệu quả về chi phí hay không. Ngoài ra, một thành phần dễ sửa chữa và bảo trì hoặc dễ dàng thay đổi với các nhãn hiệu khác sẽ làm giảm tổng chi phí của hệ thống cuối cùng. Cuối cùng, hãy xem xét kích thước, thông số và trọng lượng của mô-tơ thủy lực, vì điều này sẽ ảnh hưởng đến kích cỡ và trọng lượng của hệ thống hoặc máy mà nó đang được sử dụng.

Các ứng dụng motor thủy lực

Các loại motor thủy lực ứng dụng phổ biến hiện nay có hai dạng :

Loại tốc độ cao, mô men thấp

Loại tốc độ thấp. Mô men cao

1. Loại tốc độ cao mô men thấp : là loại hoat động liên tục tốc độ tương đối cao ứng dụng như quạt, máy phát điện, và máy nén khí, Tốc độ quay ổn định nhưng tải trọng thì ngược lại, nên chúng cũng được ứng dụng cho các loại phù hợp như trên thường dùng bốn loại là piston hướng tâm, piston hướng trục, bánh răng ( trái khế) và cánh gạt.

2. Loại tốc độ thấp mô men cao :

Trong một số ứng dụng, động cơ phải di chuyển một tải trọng tương đối nặng ở tốc độ thấp và mô-men tương đối ổn định. Động cơ cho cần cẩu là một trong những ứng dụng như vậy. Các loại động cơ này thường được sử dụng để thực hiện công việc như vậy. Một số động cơ dạng này hoạt động rất êm khi xuống một hoặc hai vòng một phút (rpm). Dạng động cơ được thiết kế đơn giản với tối thiểu của các bộ phận làm việc đáng tin cậy và thường ít tốn kém hơn so với động cơ tốc độ cao sử dụng các ứng dụng giảm tốc độ. Chúng thường khởi động rất êm, mô men lớn, lưu lượng ổn định và thiết kế cơ khí hiệu quả cao.