Phân tích cấu trúc bên trong và quy trình làm việc của động cơ thủy lực

I. Thành phần cấu trúc bên trong

Chức năng chính của mộtđộng cơ thủy lựclà chuyển đổi năng lượng thủy lực thành năng lượng cơ học. Thiết kế cấu trúc bên trong là tất cả để đáp ứng nhu cầu chuyển đổi năng lượng. Các thành phần chính như sau:

1. Các yếu tố cấu trúc cơ bản

Tất cả các động cơ thủy lực không thể hoạt động nếu không có hai bộ phận cơ bản: thể tích kín và thay đổi định kỳ và cơ chế phân phối dầu. Kích thước của một tập đĩa đóng được thay đổi bởi chuyển động của pít tông, bánh răng hoặc lưỡi dao. Cơ cấu phân phối dầu điều khiển đường cho dầu áp suất cao đi vào và đường cho dầu áp suất thấp thoát ra.

2. Cấu trúc phân biệt kiểu

Loại bánh răng: Nó hoạt động bằng cách chia lưới hai bánh răng bên trong và bên ngoài, với đầu vào và đầu ra dầu được phân bổ đối xứng. Có cổng xả dầu riêng để xả dầu rò rỉ ra khỏi ổ trục. Số răng trên bánh răng lớn hơn trên bơm nên dao động mô men xoắn nhỏ hơn.

Loại lưỡi dao: Các lưỡi dao được lắp đặt hướng tâm trên rôto và có lò xo siết trước ở gốc. Lò xo có thể làm cho các cánh và bề mặt bên trong của stato dính chặt vào nhau, tạo thành một lớp bịt kín. Cơ cấu phân phối dầu sử dụng van một chiều để đảm bảo luôn có áp suất dầu ở gốc lưỡi dao.

Loại pit tông

Loại pit tông hướng tâm: Stator và khối xi lanh có độ lệch tâm. Dưới tác dụng của áp suất dầu, pít tông ép vào thành trong của stato và phản lực sẽ tạo ra mômen quay.

Kiểu piston hướng trục: Khối xi lanh và trục động cơ được nối với nhau. Pít tông đẩy xi lanh quay dưới tác dụng của lực thành phần pháp tuyến của tấm lắc. Góc nghiêng của tấm lắc có thể được điều chỉnh, độ dịch chuyển và tốc độ quay cũng sẽ thay đổi tương ứng.

3. Thiết kế đặc biệt

Yêu cầu quay thuận và quay ngược: Kết cấu có thể quay theo cả hai hướng phải đối xứng. Loại lưỡi dao lắp đặt các lưỡi dao theo hướng xuyên tâm, trong khi loại pít tông áp dụng thiết kế đường cong bên trong đa tác động.

Xử lý rò rỉ dầu: Ngoài đầu vào và đầu ra dầu còn có cổng rò rỉ dầu riêng biệt. Cổng xả dầu của động cơ bánh răng có thể ngăn chặn phốt đầu trục bị hỏng.

II. Quá trình chuyển đổi năng lượng thủy lực thành năng lượng cơ học

cácđộng cơ thủy lựcchuyển đổi năng lượng bằng sự thay đổi thể tích của buồng làm việc kín. Quy trình cụ thể được chia thành các bước sau:

1. Đầu vào dầu áp suất cao

Dầu áp suất cao được bơm thủy lực đưa vào buồng làm việc của động cơ thông qua đầu vào dầu. Buồng làm việc có lỗ pít tông, buồng chia bánh răng hoặc thể tích giữa các cánh dao. Sự chênh lệch áp suất sẽ được tạo ra khi dầu đi vào.

2. Chênh lệch áp suất điều khiển các bộ phận làm việc

Loại pít tông: Dầu áp suất cao đẩy pít tông ra ngoài, cho phép nó ép vào thành trong của stato. Phản lực do stato tác dụng lên pít tông sẽ bị phân hủy thành các thành phần mô men xoắn làm khối xi lanh quay.

Loại bánh răng: Dầu áp suất đi vào khoang ăn khớp bánh răng, đẩy bánh răng quay. Cửa xả dầu xả dầu rò rỉ ra ngoài.

Loại lưỡi dao: Dầu áp suất tác dụng lên cả hai mặt của lưỡi dao, tạo ra mômen thủy lực. Các lưỡi dao dưới tác dụng của lò xo sẽ ​​bám chặt vào stato và làm rôto quay.

3. Chuyển đổi và đầu ra năng lượng cơ học

Chuyển động tuyến tính của các bộ phận làm việc được chuyển thành chuyển động quay thông qua cơ cấu cơ khí. Trục đầu ra liên tục truyền mô-men xoắn và tốc độ quay. Ví dụ:

Trong loại pít tông hướng tâm, mô men xoắn của nhiều pít tông được đặt chồng lên nhau làm cho khối xi lanh quay.

Ở loại piston hướng trục, Góc nghiêng của tấm lắc sẽ điều chỉnh chuyển vị và ảnh hưởng đến các thông số đầu ra.

4. Dầu áp suất thấp được thải ra

Khi thể tích buồng làm việc giảm, dầu áp suất thấp được thải ra khỏi cửa xả dầu. Sau khi hoàn thành một chu trình làm việc, tiếp tục đưa dầu áp suất cao vào và dầu sẽ quay liên tục.

Thông qua quá trình này, động cơ thủy lực chuyển đổi hiệu quả năng lượng áp suất của hệ thống thủy lực thành năng lượng cơ học. Phương pháp chuyển đổi này làm cho nó được sử dụng rộng rãi ở những nơi như máy móc xây dựng, tàu thủy và hầm mỏ.