Động cơ thủy lực và động cơ điện đều được sử dụng phổ biến trong ngành nâng hạ cầu trục và nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Trong một số trường hợp, chúng có thể được sử dụng thay thế cho nhau và trong các trường hợp khác, động cơ điện được chọn cho một ứng dụng trong khi động cơ thủy lực được chọn cho các ứng dụng khác.
Vậy động cơ thủy lực là gì? nguyên lý hoạt động của động cơ thủy lực thế nào? Động cơ thủy lực có ưu nhược điểm gì? Ứng dụng của nó ra sao? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé.
Động cơ thủy lực là gì?
Giống như tất cả các loại động cơ khác, động cơ thủy lực là thiết bị chuyển đổi năng lượng. Chúng chuyển đổi áp suất và dòng chảy của chất lỏng thành mô-men xoắn và lực quay. Sử dụng lý thuyết thủy động lực học và thủy tĩnh học, các hệ thống động cơ này chứa chất lỏng không thể nén được dùng để tạo lực và di chuyển một vật thể.
Nguyên lý hoạt động của động cơ thủy lực
Hệ thống động cơ thủy lực hoạt động bằng cách sử dụng một máy bơm đẩy chất lỏng làm dịch chuyển pít-tông vào bên trong xi lanh. Piston chuyển động và chuyển động đó biến thành lực quay.
Chu vi và chiều dài của xi lanh thủy lực và piston tương ứng vơi độ mạnh, yếu của lực có thể tạo ra. Lực cần thiết để tạo ra chuyển động có thể giảm nếu tăng kích thước của xy lanh khi đó lực đầu ra lớn hơn đáng kể so với lực đầu vào. Khi nói đến tỷ lệ công suất trên kích thước thì động cơ thủy lực có công suất cao nhất. Lực mà nó có thể đạt được chỉ bị giới hạn bởi thiết kế, cấu trúc và vật liệu của động cơ.
Các loại động cơ thủy lực
Có một số loại động cơ thủy lực, tất cả đều có thiết kế riêng dựa trên lý thuyết thủy động lực học và thủy tĩnh học.
- Động cơ piston hướng trục
- Động cơ piston hướng tâm
- Động cơ Gerotor
- Động cơ cánh gạt
- động cơ bánh răng
Động cơ thủy lực có ưu điểm và nhược điểm gì?
Ưu điểm
- Có thể tạo ra lực đầu ra rất cao so với lực đầu vào.
- Mức độ chính xác cao hơn trong chuyển động.
- Hoạt động tốt trong môi trường khắc nghiệt có nước, bụi bẩn và các chất gây ô nhiễm khác vì hệ thống đã được bịt kín để giữ chất lỏng thủy lực.
- Có thể dừng và khởi động dễ dàng dưới tải lớn mà không gây hư hỏng.
- Có thể hoàn thành chuyển động chậm và chính xác dưới tải nặng.
- Có thể tạo ra mô-men xoắn cực cao với kích thước chỉ bằng một phần nhỏ của động cơ điện và không cần hộp số.
- Làm trơn và lưu trữ năng lượng dưới dạng chất lỏng dưới áp suất trong bộ tích lũy, tăng hiệu quả của hệ thống.
- Có thể giữ tải ở trạng thái dừng mà không tiêu thụ điện năng.
- Có thể điều chỉnh kích thước cho tải trọng trung bình, giảm kích thước động cơ cần thiết.
- Có thể được gắn từ xa chỉ với bộ tích lũy, bộ truyền động và van điều khiển gần ứng dụng.
Nhược điểm
- Thường có giá mua ban đầu cao hơn.
- Vận hành và bảo trì phức tạp với các bộ lọc, bơm thủy lực và dầu cần được kiểm tra, thay hoặc làm sạch thường xuyên.
- Rò rỉ chất lỏng thủy lực gây nguy hiểm về an toàn và môi trường.
- Hệ thống thủy lực yêu cầu nhiều bộ phận: bộ truyền động, bộ tích lũy, van xả, chất lỏng thủy lực.
- Độ rung cao cuối cùng sẽ gây rò rỉ chất lỏng trong hệ thống.
- Tiếng ồn vận hành lớn.
- Chất lỏng thủy lực phải được kiểm tra, làm sạch và bổ sung thường xuyên hơn so với việc bảo trì phải được thực hiện trên động cơ điện.
- Mất hiệu suất do tổn thất nhiệt nhiều hơn so với động cơ điện.
Ứng dụng động cơ thủy lực
- Thiết bị hạng nặng cho các ngành công nghiệp khác nhau: Xây dựng, Khai thác mỏ, Nông nghiệp
- Máy gia công kim loại.
- Hệ thống phanh ô tô.
- Trong các ứng dụng mà một bộ truyền động di chuyển bộ truyền động khác.
- Các hệ thống áp dụng mô-men xoắn không đổi và có thể xảy ra hiện tượng kẹt.
