Động cơ thủy lực và máy bơm thủy lực có nguyên lý làm việc tương hỗ nhau.Khi chất lỏng được đưa vào bơm thủy lực, trục của nó sẽ tạo ra tốc độ và mô-men xoắn, trở thành động cơ thủy lực.
1. Trước tiên, hãy biết tốc độ dòng chảy thực tế của động cơ thủy lực, sau đó tính hiệu suất thể tích của động cơ thủy lực, là tỷ lệ giữa tốc độ dòng lý thuyết và tốc độ dòng chảy đầu vào thực tế;
2. Tốc độ của động cơ thủy lực bằng tỷ số giữa lưu lượng đầu vào lý thuyết và chuyển vị của động cơ thủy lực, cũng bằng lưu lượng đầu vào thực tế nhân với hiệu suất thể tích rồi chia cho chuyển vị;
3. Tính toán chênh lệch áp suất giữa đầu vào và đầu ra của động cơ thủy lực, và bạn có thể nhận được nó bằng cách biết áp suất đầu vào và áp suất đầu ra tương ứng;
4. Tính toán mô-men xoắn lý thuyết của bơm thủy lực, có liên quan đến chênh lệch áp suất giữa đầu vào và đầu ra của động cơ thủy lực và chuyển vị;
5. Động cơ thủy lực bị tổn thất cơ học trong quá trình làm việc thực tế, do đó mô-men đầu ra thực tế phải là mô-men xoắn lý thuyết trừ đi mô-men xoắn tổn thất cơ học;
Phân loại cơ bản và đặc điểm liên quan của máy bơm pít tông và động cơ thủy lực pít tông
Đặc tính làm việc của áp suất thủy lực đi bộ đòi hỏi các bộ phận thủy lực phải có tốc độ cao, áp suất làm việc cao, khả năng chịu tải bên ngoài toàn diện, chi phí vòng đời thấp và khả năng thích ứng môi trường tốt.
Cấu trúc của các bộ phận bịt kín và thiết bị phân phối dòng chảy thuộc nhiều loại, chủng loại và nhãn hiệu khác nhau của máy bơm và động cơ thủy lực được sử dụng trong các bộ truyền động thủy tĩnh hiện đại về cơ bản là đồng nhất, chỉ có một số khác biệt về chi tiết, nhưng cơ chế chuyển đổi chuyển động thường rất khác nhau.
Phân loại theo mức độ áp lực công việc
Trong công nghệ kỹ thuật thủy lực hiện đại, các loại máy bơm pít tông khác nhau chủ yếu được sử dụng ở áp suất trung bình và cao (bơm dòng nhẹ và trung bình, áp suất tối đa 20-35 MPa), áp suất cao (bơm dòng nặng, 40-56 MPa) và áp suất cực cao. (máy bơm đặc biệt, >56MPa) được sử dụng làm bộ phận truyền tải điện.Mức độ căng thẳng trong công việc là một trong những đặc điểm phân loại của họ.
Theo mối quan hệ vị trí tương đối giữa pít tông và trục truyền động trong cơ cấu chuyển đổi chuyển động, bơm pít tông và động cơ thường được chia thành hai loại: bơm/động cơ pít tông hướng trục và bơm/động cơ pít tông hướng tâm.Hướng chuyển động của pít tông trước song song hoặc cắt với trục của trục dẫn động tạo thành một góc không lớn hơn 45°, trong khi pít tông của pít tông sau di chuyển vuông góc với trục của trục dẫn động.
Trong phần tử pít tông hướng trục, nó thường được chia thành hai loại: loại tấm lắc và loại trục nghiêng theo chế độ chuyển đổi chuyển động và hình dạng cơ cấu giữa pít tông và trục truyền động, nhưng phương pháp phân phối dòng chảy của chúng tương tự nhau.Sự đa dạng của máy bơm piston hướng tâm tương đối đơn giản, trong khi động cơ piston hướng tâm có nhiều dạng cấu trúc khác nhau, ví dụ, chúng có thể được chia nhỏ hơn theo số lượng hành động.
Phân loại cơ bản bơm thủy lực kiểu pít tông và động cơ thủy lực dẫn động thủy tĩnh theo cơ cấu biến đổi chuyển động
Bơm thủy lực piston được chia thành bơm thủy lực piston hướng trục và bơm thủy lực piston hướng trục.Máy bơm thủy lực piston hướng trục được chia thành máy bơm thủy lực piston hướng trục tấm swash (bơm tấm swash) và máy bơm thủy lực piston hướng trục trục nghiêng (máy bơm trục nghiêng).
Bơm thủy lực piston hướng trục được chia thành bơm thủy lực piston hướng tâm phân phối dòng chảy hướng trục và bơm thủy lực piston hướng tâm phân phối mặt cuối.
Động cơ thủy lực piston được chia thành động cơ thủy lực piston hướng trục và động cơ thủy lực piston hướng tâm.Động cơ thủy lực piston hướng trục được chia thành động cơ thủy lực piston hướng trục tấm swash (động cơ tấm swash), động cơ thủy lực piston hướng trục trục nghiêng (động cơ trục nghiêng) và động cơ thủy lực piston hướng trục đa tác dụng.
Động cơ thủy lực piston hướng tâm được chia thành động cơ thủy lực piston hướng tâm tác động đơn và động cơ thủy lực piston hướng tâm tác động đa năng.
(động cơ đường cong bên trong)
Chức năng của thiết bị phân phối dòng chảy là làm cho xi lanh pít tông làm việc kết nối với các kênh áp suất cao và áp suất thấp trong mạch ở vị trí và thời gian quay chính xác, đồng thời đảm bảo rằng các vùng áp suất cao và thấp trên bộ phận và trong mạch ở bất kỳ vị trí quay nào của linh kiện.và luôn được cách nhiệt bằng băng dán thích hợp.
Theo nguyên lý làm việc, thiết bị phân phối dòng chảy có thể được chia thành ba loại: loại liên kết cơ học, loại đóng mở áp suất chênh lệch và loại đóng mở van điện từ.
Hiện nay, máy bơm thủy lực và động cơ thủy lực để truyền lực trong các thiết bị truyền động thủy tĩnh chủ yếu sử dụng liên kết cơ học.
Thiết bị phân phối dòng chảy loại liên kết cơ học được trang bị van quay, van tấm hoặc van trượt được liên kết đồng bộ với trục chính của bộ phận và cặp phân phối dòng chảy bao gồm một bộ phận đứng yên và một bộ phận chuyển động.
Các bộ phận tĩnh được cung cấp các khe công cộng được kết nối tương ứng với các cổng dầu áp suất cao và thấp của các bộ phận và các bộ phận có thể di chuyển được cung cấp một cửa sổ phân phối dòng chảy riêng cho mỗi xi lanh pít tông.
Khi bộ phận chuyển động được gắn vào bộ phận đứng yên và di chuyển, các cửa sổ của mỗi xi lanh sẽ luân phiên nối với các khe áp suất cao và thấp trên bộ phận đứng yên, dầu sẽ được đưa vào hoặc xả ra.
Chế độ chuyển động đóng mở chồng chéo của cửa sổ phân phối dòng chảy, không gian lắp đặt hẹp và công việc ma sát trượt tương đối cao đều khiến không thể bố trí đệm kín linh hoạt hoặc đàn hồi giữa bộ phận đứng yên và bộ phận chuyển động.
Nó được bịt kín hoàn toàn bởi màng dầu có độ dày micron ở khoảng cách giữa các "gương phân phối" cứng như mặt phẳng, hình cầu, hình trụ hoặc bề mặt hình nón được lắp chính xác, đó là miếng đệm khe hở.
Do đó, có những yêu cầu rất cao đối với việc lựa chọn và xử lý vật liệu kép của cặp phân phối.Đồng thời, giai đoạn phân phối cửa sổ của thiết bị phân phối dòng chảy cũng phải được phối hợp chính xác với vị trí đảo chiều của cơ cấu thúc đẩy pít tông hoàn thành chuyển động tịnh tiến và phân bổ lực hợp lý.
Đây là những yêu cầu cơ bản đối với các bộ phận pít tông chất lượng cao và liên quan đến các công nghệ sản xuất cốt lõi liên quan.Các thiết bị phân phối dòng liên kết cơ học chính được sử dụng trong các bộ phận thủy lực của pít tông hiện đại là phân phối dòng chảy bề mặt cuối và phân phối dòng trục.
Các dạng khác như loại van trượt và loại xoay trục xi lanh hiếm khi được sử dụng.
Phân bố mặt cuối còn được gọi là phân bố trục.Thân chính là một bộ van quay kiểu tấm, bao gồm một tấm phân phối phẳng hoặc hình cầu có hai rãnh hình lưỡi liềm gắn vào mặt cuối của hình trụ có lỗ phân phối hình thấu kính.
Cả hai quay tương đối trên mặt phẳng vuông góc với trục truyền động, và vị trí tương đối của các rãnh trên tấm van và các lỗ ở mặt cuối của xi lanh được bố trí theo những quy tắc nhất định.
Để xi lanh pit tông trong hành trình hút dầu hoặc áp suất dầu có thể luân phiên giao tiếp với các khe hút và xả dầu trên thân bơm, đồng thời luôn có thể đảm bảo sự cách ly và bịt kín giữa buồng hút và buồng xả dầu;
Phân phối dòng dọc trục còn được gọi là phân phối dòng xuyên tâm.Nguyên lý làm việc của nó tương tự như thiết bị phân phối dòng chảy mặt cuối, nhưng nó là cấu trúc van quay bao gồm lõi van và ống bọc van tương đối quay, sử dụng bề mặt phân phối dòng quay hình trụ hoặc hơi côn.
Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc khớp và bảo trì vật liệu bề mặt ma sát của các bộ phận cặp phân phối, đôi khi một lớp lót hoặc ống lót có thể thay thế được đặt trong hai thiết bị phân phối ở trên.
Loại đóng mở chênh lệch áp suất còn được gọi là thiết bị phân phối dòng chảy loại van ghế.Nó được trang bị van một chiều loại van ngồi ở đầu vào và đầu ra dầu của mỗi xi lanh pít tông, để dầu chỉ có thể chảy theo một hướng và cách ly áp suất cao và thấp.khoang dầu.
Thiết bị phân phối dòng chảy này có cấu trúc đơn giản, hiệu suất bịt kín tốt và có thể hoạt động dưới áp suất cực cao.
Tuy nhiên, nguyên lý đóng mở chênh lệch áp suất khiến loại máy bơm này không có khả năng đảo ngược chuyển sang trạng thái làm việc của động cơ và không thể sử dụng làm bơm thủy lực chính trong hệ thống mạch kín của thiết bị truyền động thủy tĩnh.
Loại van điện từ điều khiển số đóng mở là một thiết bị phân phối dòng chảy tiên tiến đã xuất hiện trong những năm gần đây.Nó cũng đặt một van chặn ở đầu vào và đầu ra dầu của mỗi xi lanh pít tông, nhưng nó được dẫn động bằng nam châm điện tốc độ cao được điều khiển bởi một thiết bị điện tử và mỗi van có thể chảy theo cả hai hướng.
Nguyên lý làm việc cơ bản của bơm pít tông (động cơ) phân phối điều khiển số: van điện từ tốc độ cao 1 và 2 lần lượt điều khiển hướng dòng chảy của dầu ở buồng làm việc phía trên của xi lanh pít tông.
Khi van hoặc van được mở, xi lanh pit tông được nối tương ứng với mạch áp suất thấp hoặc áp suất cao và hành động đóng mở của chúng là pha quay được đo bằng thiết bị điều chỉnh điều khiển số 9 theo lệnh điều chỉnh và đầu vào (đầu ra) cảm biến góc quay trục 8 Điều khiển sau khi giải quyết.
Trạng thái trên hình là trạng thái làm việc của bơm thủy lực trong đó van đóng và buồng làm việc của xi lanh pit tông cung cấp dầu cho mạch cao áp thông qua van mở.
Do cửa sổ phân phối dòng cố định truyền thống được thay thế bằng van điện từ tốc độ cao, có thể tự do điều chỉnh mối quan hệ đóng mở nên có thể điều khiển linh hoạt thời gian cấp dầu và hướng dòng chảy.
Nó không chỉ có ưu điểm là khả năng đảo ngược của loại liên kết cơ học và độ rò rỉ thấp của loại đóng và mở chênh lệch áp suất mà còn có chức năng thực hiện biến đổi vô cấp hai chiều bằng cách thay đổi liên tục hành trình hiệu quả của pít tông.
Máy bơm và động cơ pít tông loại phân phối dòng chảy được điều khiển bằng số bao gồm nó có hiệu suất tuyệt vời, phản ánh hướng phát triển quan trọng của các bộ phận thủy lực pít tông trong tương lai.
Tất nhiên, tiền đề của việc áp dụng công nghệ phân phối dòng điều khiển số là cấu hình các van điện từ tốc độ cao chất lượng cao, tiêu thụ năng lượng thấp và phần mềm và phần cứng thiết bị điều chỉnh điều khiển số có độ tin cậy cao.
Mặc dù về nguyên tắc không có mối quan hệ phù hợp cần thiết giữa thiết bị phân phối dòng chảy của bộ phận thủy lực của pít tông và cơ cấu truyền động của pít tông, nhưng người ta thường tin rằng phân bố mặt cuối có khả năng thích ứng tốt hơn với các bộ phận có áp suất làm việc cao hơn.Hầu hết các máy bơm piston hướng trục và động cơ piston được sử dụng rộng rãi hiện nay đều sử dụng phân phối dòng chảy mặt cuối.Máy bơm và động cơ piston hướng tâm sử dụng phân phối dòng chảy trục và phân phối dòng chảy mặt cuối, đồng thời cũng có một số bộ phận hiệu suất cao có tính năng phân phối dòng chảy trục.Từ quan điểm cấu trúc, thiết bị phân phối dòng điều khiển số hiệu suất cao phù hợp hơn với các bộ phận pít tông hướng tâm.Một số nhận xét so sánh hai phương pháp phân bố dòng chảy mặt cuối và phân bố dòng dọc trục.Để tham khảo, động cơ thủy lực bánh răng xích cũng được đề cập trong đó.Từ dữ liệu mẫu, động cơ thủy lực bánh răng xích lô có phân bố mặt cuối có hiệu suất cao hơn đáng kể so với phân bố trục, nhưng điều này là do việc định vị động cơ sau là một sản phẩm giá rẻ và áp dụng phương pháp tương tự trong cặp chia lưới, trục đỡ và các phương pháp khác. các thành phần.Việc đơn giản hóa cấu trúc và các lý do khác không có nghĩa là có khoảng cách lớn như vậy giữa hiệu suất phân bổ dòng chảy mặt cuối và bản thân sự phân bổ dòng chảy trong trục.
Thời gian đăng: 21-11-2022