nguyên tắc lựa chọn và điểm chính của động cơ thủy lực
(l) Nguyên tắc và cơ sở lựa chọn: vì động cơ thủy lực về cơ bản giống như bơm thủy lực với cấu trúc tương tự, nên nguyên tắc lựa chọn cũng giống nhau. Nhưng có nhiều sự khác biệt giữa động cơ thủy lực và bơm thủy lực trong quá trình làm việc (bảng dưới đây). Đặc biệt, khi xem xét rằng chức năng của động cơ thủy lực là chuyển đổi năng lượng thủy lực thành năng lượng cơ học để điều khiển tải quay, mô-men xoắn đầu ra (bao gồm cả mô-men xoắn khởi động) và tốc độ trở thành những yếu tố quan trọng nhất trong việc lựa chọn động cơ thủy lực. Ngoài ra, cơ sở hoặc các vấn đề cần xem xét khi lựa chọn động cơ thủy lực bao gồm hiệu suất, độ ổn định ở tốc độ thấp, tuổi thọ, tỷ lệ điều chỉnh tốc độ, tiếng ồn, hình dạng và kích thước kết nối, trọng lượng, giá cả, nguồn hàng, sự tiện lợi trong sử dụng và bảo trì, v.v.
Sự khác biệt giữa bơm thủy lực và động cơ thủy lực
Số sê-ri | Máy bơm thủy lực | 液压马达 |
1 | Cung cấp áp lực và lưu lượng, nhấn mạnh hiệu suất thể tích | 产生转矩驱动负载,强调机械效率 |
2 | Thông thường hoạt động dưới điều kiện tốc độ quay cao tương đối ổn định. | Đại phần lớn dải tốc độ quay của động cơ thay đổi lớn, có một số yêu cầu hoạt động ở tốc độ rất thấp. |
3 | Bơm trục thường hoạt động theo một hướng, nhưng hướng dòng chảy và áp suất có thể thay đổi. | Các động cơ thủy lực hầu hết yêu cầu hoạt động theo hai hướng thuận và nghịch, một số động cơ thủy lực còn yêu cầu có thể hoạt động theo cách bơm (tình trạng bơm), nhằm đạt được mục đích tải phanh. |
4 | Trong hầu hết các hệ thống, nó hoạt động liên tục, sự thay đổi nhiệt độ của chất lỏng làm việc tương đối rất nhỏ. | Theo điều kiện làm việc, quá trình vận hành có thể diễn ra gián đoạn, sẽ gặp phải những cú sốc nhiệt độ thường xuyên. |
5 | Đại phần lớn bơm thủy lực được lắp đặt cùng với động cơ chính, trục chính không chịu tải trọng bổ sung. | Nhiều động cơ thủy lực được lắp trực tiếp vào bên trong bánh xe hoặc kết nối với bánh đai, bánh xích hoặc bánh răng, đôi khi trục chính sẽ chịu tải trọng hướng kính cao hơn. |
(2) Có nhiều loại động cơ thủy lực với các đặc điểm khác nhau, vì vậy chúng ta nên chọn động cơ thủy lực phù hợp theo mục đích sử dụng cụ thể và điều kiện làm việc. Xem bảng 1-18 để biết các điều kiện áp dụng và phạm vi ứng dụng của các động cơ thủy lực khác nhau. Động cơ tốc độ thấp hoặc thiết bị tăng tốc và giảm tốc động cơ tốc độ cao có thể được chọn cho hoạt động tốc độ thấp. Việc lựa chọn hai phương án này nên dựa trên cấu trúc và điều kiện không gian, chi phí thiết bị, và liệu mô-men xoắn lái có hợp lý hay không.
(3) Việc chọn lựa thông số (thể tích) thể tích là tham số thông số chính của động cơ thủy lực, và việc chọn lựa chủ yếu dựa trên đặc điểm tải trọng làm việc của động cơ.
Các đặc điểm tải làm việc có thể được biểu diễn bằng sơ đồ chu kỳ thời gian tốc độ (sơ đồ N-t) và sơ đồ chu kỳ thời gian mô-men xoắn (sơ đồ T-T) thông qua phân tích điều kiện làm việc (phân tích chuyển động và phân tích động lực học) của động cơ chính (Hình J). Mô-men xoắn tải của động cơ có thể được xác định bằng cách tính toán hoặc thử nghiệm theo cơ chế làm việc của động cơ chính và mục đích công nghệ của nó. Từ sơ đồ T-T và sơ đồ N-t, chúng ta có thể hiểu rõ sự thay đổi của mô-men xoắn tải và tốc độ tải của động cơ thủy lực trong toàn bộ chu kỳ làm việc từ khởi động đến hoạt động bình thường và dừng lại, tức là, mô-men xoắn tải cực đại của động cơ trong hoạt động thực tế và giá trị mô-men xoắn tải của hoạt động liên tục lâu dài, cũng như tốc độ tải cực đại liên quan và tốc độ tải của hoạt động lâu dài, nhằm cung cấp tham khảo cho việc tính toán và xác nhận Đặt thông số dịch chuyển của động cơ thủy lực để tạo nền tảng.
Trước khi chọn độ dịch chuyển, giá trị tham chiếu của độ dịch chuyển danh nghĩa nên được tính toán theo các đặc điểm tải trọng làm việc ở trên. Theo cách sử dụng khác nhau, giá trị tham chiếu của độ dịch chuyển danh nghĩa của động cơ thủy lực có hai phương pháp tính toán sau đây.
① Khi mục đích chính của động cơ là để truyền động tải, giá trị tham chiếu VG (ml / R) có thể được tính toán dựa trên mô-men xoắn tải tối đa Tmax (n · m), áp suất làm việc đã chọn P (MPA) [hoặc chênh lệch áp suất △ P (MPA)] và hiệu suất cơ khí η m (η m = 0.90 ~ 0.95), tức là
Vg≥(2πTmax)/pηm (1-45)
② Khi mục đích chính của động cơ là tốc độ và sự biến đổi của nó, giá trị tham chiếu VG (ml / R) có thể được tính toán dựa trên tốc độ tối thiểu Nmin (R / phút), lưu lượng đầu vào đã biết QV (L / phút) và hiệu suất thể tích của động cơ η V (có thể được chọn theo mẫu sản phẩm hoặc giữa η v = 0.85-0.9), tức là, tốc độ động cơ có thể được điều chỉnh theo tốc độ động cơ.
Vg≥(1000qvηv)/nmin (1-46)
Theo sự dịch chuyển đã được tính toán và các mẫu sản phẩm, sự dịch chuyển danh nghĩa được xác định theo nguyên tắc gần gũi.
(4) Việc tính toán áp suất làm việc thực tế (hoặc chênh lệch áp suất) nên dựa trên mô-men xoắn cực đại và mô-men xoắn làm việc liên tục để tính toán áp suất cực đại và áp suất làm việc liên tục. Nếu giá trị tính toán nằm trong phạm vi các tham số hiệu suất của động cơ, việc chọn dung tích là hợp lý. Nói chung, áp suất làm việc liên tục thực tế nên thấp hơn 20% - 25% so với áp suất định mức được khuyến nghị trong mẫu sản phẩm, nhằm cải thiện tuổi thọ và độ tin cậy làm việc. Khi mô-men xoắn cực đại xuất hiện vào thời điểm khởi động, áp suất tối đa có thể đạt 80% của áp suất tối đa được cung cấp trong mẫu, để có 20% dự trữ là lý tưởng.
(5) Sau khi xác định thể tích và áp suất làm việc thực tế, công suất đầu ra của động cơ có thể được kiểm tra theo công thức tính công suất.
(6) Đánh giá tuổi thọ hoặc kiểm tra tính toán sau khi xác định mô hình và thông số kỹ thuật của động cơ, tham khảo dữ liệu mẫu do nhà sản xuất cung cấp để đánh giá hoặc kiểm tra tuổi thọ có thể của động cơ thủy lực dưới các điều kiện làm việc thực tế, nhằm xác định xem lựa chọn trên có đáp ứng yêu cầu của động cơ chính hay không. Nếu tuổi thọ không đủ, phải chọn các sản phẩm có thông số kỹ thuật lớn hơn.
(7) Khác
① Động cơ thủy lực thường được phép hoạt động dưới áp suất từ 20% - 50% của áp suất định mức trong một thời gian ngắn, nhưng áp suất tối đa tức thời và tốc độ tối đa không thể xuất hiện cùng một lúc. Áp suất hồi của mạch dầu của động cơ thủy lực bị giới hạn ở một mức độ nhất định. Khi áp suất hồi lớn, phải thiết lập ống dầu rò rỉ.
② Nói chung, mô-men xoắn tối đa và tốc độ tối đa của động cơ thủy lực không nên xuất hiện cùng một lúc. Tốc độ thực tế không nên thấp hơn tốc độ tối thiểu của động cơ để tránh tình trạng bò. Khi tốc độ yêu cầu của hệ thống thấp, và tốc độ động cơ, mô-men xoắn và các thông số hiệu suất khác không dễ đáp ứng yêu cầu làm việc, có thể thêm một cơ chế giảm tốc giữa động cơ và thiết bị dẫn động của nó. Để chạy mượt mà ở tốc độ rất thấp, sự rò rỉ của động cơ phải ổn định, với một áp suất dầu hồi nhất định và độ nhớt dầu ít nhất là 35mm2gs. Nếu động cơ cần chạy ở tốc độ thấp, tốc độ ổn định tối thiểu của nó nên được kiểm tra.
③ Để ngăn chặn hiện tượng cavitation hoặc mất khả năng phanh của động cơ phanh hoạt động như một bơm, cần đảm bảo rằng có đủ áp suất bổ sung dầu tại cổng hút dầu của động cơ vào thời điểm này, điều này có thể được thực hiện thông qua bơm bổ sung dầu trong mạch kín hoặc van áp suất ngược trong mạch hở; khi động cơ thủy lực điều khiển một tải quán tính lớn, nên đặt một van kiểm tra đường vòng song song với động cơ trong hệ thống thủy lực để bổ sung dầu nhằm tránh tình trạng ngừng hoạt động trong quá trình, động cơ có chuyển động quán tính bị thiếu dầu.
④ Đối với động cơ thủy lực không thể chịu được lực trục và lực hướng tâm bổ sung, hoặc động cơ thủy lực có thể chịu được lực trục và lực hướng tâm bổ sung, nhưng lực trục và lực hướng tâm thực tế của tải lớn hơn lực trục hoặc lực hướng tâm cho phép của động cơ thủy lực, cần xem xét việc sử dụng khớp nối đàn hồi để kết nối trục ra của động cơ và cơ chế làm việc.
⑤ Khi động cơ cần được khóa trong thời gian dài để ngăn chặn sự di chuyển của tải, nên sử dụng phanh cơ khí với phanh lò xo và phanh giải phóng thủy lực trên trục động cơ (Hình K).