Mạch thủy lực và linh kiện
Hướng dẫn nghiên cứu này sẽ thảo luận về các hệ thống thủy lực cơ bản. Chúng ta sẽ xem xét các nguyên tắc cơ bản và cách chúng liên quan đến
hệ thống thủy lực. Chúng ta cũng sẽ tìm hiểu về các bộ phận thủy lực khác nhau và chức năng của chúng.
Một mạch thủy lực, dù đơn giản hay phức tạp đều sử dụng các nguyên lý thủy lực cơ bản được thảo luận ở các trang sau.
Một chất lỏng có thể có bất kỳ hình dạng nào và có tính hai chiều. Chất lỏng có thể chảy theo mọi hướng trong vật chứa.
Định luật Pascal
Định luật Pascal phát biểu rằng khi một chất lỏng bị giam giữ được đặt dưới áp suất, áp suất được truyền đều theo mọi hướng và trên tất cả các mặt của vật chứa. Đây là nguyên lý dùng để kéo dài ram trên xi lanh thủy lực.
Bằng cách tác dụng một lực để di chuyển piston ở một đầu, piston ở đầu kia sẽ di chuyển cùng một khoảng cách với cùng một lực.
“Đòn bẩy” thủy lực
Nếu chúng ta áp dụng khái niệm đã thảo luận ở trang trình bày trước và sử dụng các thùng chứa hoặc xi lanh có kích thước khác nhau, chúng ta có thể tăng lợi thế cơ học để nâng một vật nặng hơn.
Đây là nguyên lý cho phép bạn kích một vật rất nặng lên trong khi tác dụng một lực nhỏ lên tay cầm của kích thủy lực.
Hình minh họa sinh động cho thấy rằng 1 lb. lực tác dụng lên một piston 1 inch vuông, dịch chuyển 10 inch sẽ nâng được 10 lbs. khoảng cách 1 inch với piston 10 inch vuông. Piston lớn hơn sẽ di chuyển một quãng đường ngắn hơn nhưng mang lại lợi thế cơ học để nâng một vật nặng hơn nhiều.
Lợi thế về lực lượng lao động cơ khí trong thủy lực có thể được coi là đòn bẩy, nhưng nó là đòn bẩy thủy lực.
Sơ đồ nguyên lý hệ thống thủy lực cơ bản
Tất cả các mạch thủy lực về cơ bản đều giống nhau bất kể ứng dụng nào.
Có bốn thành phần cơ bản cần có; một bể chứa chất lỏng; một máy bơm để ép chất lỏng đi qua hệ thống; van điều khiển dòng chảy; và một cơ cấu chấp hành để chuyển năng lượng chất lỏng thành lực cơ học để thực hiện công.
Mặc dù cách bố trí mạch thủy lực có thể khác nhau đáng kể trong các ứng dụng khác nhau nhưng nhiều bộ phận đều giống nhau về thiết kế hoặc chức năng. Nguyên lý đằng sau hầu hết các hệ thống thủy lực đều tương tự như kích thủy lực cơ bản.
Dầu từ bình chứa được hút qua bi kiểm tra vào bơm loại pít-tông trong hành trình đi lên của pít-tông.
Khi piston trong máy bơm bị đẩy xuống dưới, dầu sẽ được dẫn qua bi kiểm tra thứ hai vào xi lanh.
Khi máy bơm được kích hoạt lên xuống, dầu đi vào sẽ làm cho thanh trượt xi lanh giãn ra. Xi lanh nâng sẽ giữ vị trí mở rộng của nó vì quả bóng kiểm tra đang được đặt dưới áp suất từ phía tải
của xi lanh tác động lên nó.
Do chuyển vị của bơm thường nhỏ hơn nhiều so với xi lanh nên mỗi hành trình của bơm sẽ di chuyển xi lanh một lượng rất nhỏ. Nếu xi lanh được yêu cầu chuyển động với tốc độ nhanh hơn thì diện tích bề mặt của piston bơm phải tăng lên và/hoặc tốc độ dẫn động của bơm phải tăng lên. DÒNG dầu mang lại cho xi lanh TỐC ĐỘ chuyển động và ÁP SUẤT dầu
là lực nâng tải.
Bơm thủy lực
Chúng ta có thể cải thiện hiệu suất và tăng tính linh hoạt của mạch cơ bản bằng cách thêm một số thành phần phức tạp hơn và thay đổi cách bố trí mạch. Bằng cách kết hợp bơm bánh răng thay cho bơm piston tay, chúng tôi tăng lưu lượng dầu đến xi lanh, điều này sẽ làm tăng tốc độ truyền động của pít tông. Hình ảnh bên trên thể hiện hình ảnh cắt rời của bơm bánh răng ba phần. Chúng ta có thể thấy các bộ bánh răng cho cả ba phần và trục đầu vào (ổ đĩa). Bơm bánh răng là bơm dịch chuyển dương, nghĩa là bất cứ khi nào bơm quay thì bơm phải bơm dầu. Nếu dòng bơm bị tắc hoàn toàn thì bơm hoặc bộ phận khác sẽ bị hỏng đột ngột.
Khi các bánh răng trong máy bơm quay, lực hút được tạo ra ở cổng vào của máy bơm. Chất lỏng được hút vào máy bơm và được đưa vào các khoảng trống giữa các răng bánh răng đến cổng xả của máy bơm. Ở phía xả của máy bơm, các răng bánh răng ăn khớp với nhau và dầu được xả ra khỏi máy bơm.
Lưu ý rằng máy bơm tạo ra dòng chảy. Bản thân máy bơm không tạo ra áp suất. Áp suất chỉ phát sinh khi có lực cản dòng chảy. Bạn không thể có áp suất nếu không có dòng chảy (hoặc dòng điện thế).
Van điều khiển
Dòng chảy từ máy bơm đến xi lanh được điều khiển bằng van trượt có thể được kích hoạt bằng cần gạt vận hành bằng tay hoặc chân hoặc điện từ.
Hình ảnh bên trên cho thấy một mặt cắt của van điều khiển thủy lực thực tế.
Van trong hình minh họa là van trung tâm mở, nghĩa là dòng dầu được đưa trở lại bình chứa khi van ở vị trí trung hòa.
Van ống chỉ có khả năng hướng dòng chất lỏng đến một trong hai đầu của bộ truyền động. Khi ống cuộn được di chuyển, chất lỏng được chuyển hướng đến đầu này hoặc đầu kia của bộ truyền động, trong khi chất lỏng được đẩy ra đầu kia của bộ truyền động sẽ được dẫn trở lại bể chứa thông qua van.
Đây cũng chính là van ống này, được lắp ráp với nhiều phần để tạo thành một dãy hoặc cụm van. Ví dụ này là từ máy cắt cỏ Greensmaster.
Trong ví dụ này, bộ van sẽ điều khiển tất cả các chức năng thủy lực trên máy và sẽ được kích hoạt bằng đòn bẩy vận hành bằng chân hoặc tay.
Hệ thống thủy lực cơ bản
Ở đây chúng ta có một van ống chỉ trong hệ thống thủy lực đơn giản. Bạn có thể thấy van ở vị trí trung lập và toàn bộ dòng chảy từ máy bơm được dẫn trở lại bể chứa.
Nếu ống cuộn được di chuyển lên trên, dòng dầu từ bơm sẽ được dẫn qua ống cuộn đến một đầu của xi lanh nâng. Dầu ở đầu đối diện của xi lanh được đẩy ra ngoài khi thanh trượt mở rộng và sẽ đi qua van và quay trở lại bình chứa.
Vì chất lỏng từ máy bơm dịch chuyển dương phải chảy liên tục bất cứ khi nào máy bơm chạy, nên nó phải có nơi để đi nếu không được bộ truyền động sử
dụng. Nếu tải trọng lên xi lanh trở nên quá lớn hoặc nếu thanh nén chạm đáy, dòng chảy từ máy bơm sẽ được dẫn qua van xả để quay trở lại bình chứa.
Sơ đồ dòng chảy trong hai hình minh họa trước cho thấy đầu piston của xi lanh được điều áp để nâng tải. Một số mạch nâng trên thiết bị Toro tạo áp lực lên đầu thanh (pít tông) của xi lanh để nâng tải
Động cơ
Thay thế xi lanh nâng bằng một động cơ bánh răng, giờ đây chúng ta có thể sử dụng mạch cơ bản của mình để tạo ra chuyển động quay để dẫn động các bộ phận đính kèm. Ảnh bên trên thể hiện một động cơ thủy lực được sử dụng để dẫn động trục quay trên bộ phận cắt.
Lưu ý rằng có ba đường thủy lực được kết nối với động cơ như trong ảnh. Nhiều động cơ thủy lực sẽ có hai ống lớn hơn cho đường áp suất và đường hồi lưu và một ống xả cỡ nhỏ. Ống xả của hộp nhỏ hơn mang chất lỏng từ rò rỉ động cơ bên trong trở lại bình chứa. Một lượng nhỏ rò rỉ bên trong được thiết kế vào các động cơ này để bôi trơn và làm mát các bộ phận của động cơ.
Hình minh họa này thể hiện mạch điện cơ bản và các bộ phận cần thiết để dẫn động các trục quay của bộ phận cắt.
Với ống chỉ ở vị trí hướng lên, dòng dầu được dẫn qua van ống chỉ đến cổng phía dưới dẫn động động cơ theo hướng thuận.
Đưa ống chỉ về vị trí hướng xuống, dòng dầu từ bơm được dẫn đến cổng đối diện của động cơ. Sau đó, động cơ sẽ quay theo hướng ngược lại, chẳng hạn như khi đặt lại bộ phận cắt.
Van điều khiển điện/thủy lực
Hệ thống van có thể bao gồm một số van ống được luồn vào thân van được gia công. Thân van này chứa cổng bên trong để điều hướng dòng chất lỏng. Các cổng bên ngoài trên khối van có ren để cho phép các ống và đường dây được kết nối với nó.
Van điện từ
Van điện từ bao gồm hộp van và cuộn dây điện từ. Để tháo rời van, hãy tháo cụm cuộn dây và sau đó cẩn thận tháo thân van. Các vòng chữ O và vòng đệm phải được thay thế bất cứ khi nào thân van được tháo hoặc thay thế.
Van điện từ hoạt động bằng cách cung cấp dòng điện cho một cuộn dây nam châm, từ trường sẽ di chuyển ống van và điều này dẫn hướng dầu. Điều cần nhớ là sự khác biệt duy nhất giữa van thủy lực\điện và van thủy lực được kích hoạt bằng tay là cách di chuyển ống chỉ.
Hiểu các hệ thống và bộ phận thủy lực cơ bản có thể có giá trị lớn khi xử lý sự cố và thử nghiệm thiết bị thủy lực.
Hình minh họa phía trên là một mạch dùng để nâng thiết bị cắt bằng xi lanh thủy lực. Hình minh họa phía dưới là một mạch điện sử dụng động cơ thủy lực để dẫn động trục quay của bộ phận cắt.
Hầu hết các mạch thủy lực sẽ tương tự như một trong hai mạch cơ bản này.
Hình minh họa này thể hiện mạch dẫn động lực kéo của máy cắt cỏ Greensmaster. Mạch và các bộ phận này được sử dụng để dẫn động thiết bị ở vị trí lực kéo số 1. Khi động cơ khởi động, máy bơm sẽ hút dầu từ bình chứa qua các đường hút. Dầu từ phần số 4 của máy bơm đi qua khớp nối ở van ống số 4 vào van. Cần kéo khi đặt ở vị trí số 1 sẽ di chuyển ống chỉ để dầu được dẫn vào phần van định lượng số 5. Khi bàn đạp lực kéo được đẩy về phía trước, dầu sẽ chảy ra các đường ở phía sau phần van định lượng tới từng động cơ để dẫn động các động cơ. Dầu áp suất thấp quay trở lại qua van và đường hồi chính, qua bộ lọc về bình chứa.
Hệ thống thủy lực càng phức tạp thì tầm quan trọng của việc tách hệ thống thành các mạch riêng lẻ khi chẩn đoán sự cố thủy lực lớn.
Sơ đồ thủy lực
Sơ đồ chính xác của mạch thủy lực là điều cần thiết đối với kỹ thuật viên khi phải sửa chữa nó. Nếu bạn không hiểu cách hệ thống vận hành thì rất khó chẩn đoán các sự cố thủy lực có thể xảy ra.
Điều này có vẻ rất phức tạp. Để dễ hiểu hơn, chúng ta sẽ học cách xem xét các mạch riêng lẻ (ví dụ: lái, nâng, cắt) thay vì toàn bộ hệ thống.
Sơ đồ chính xác của mạch thủy lực là điều cần thiết đối với kỹ thuật viên, người phải chẩn đoán và sửa chữa các sự cố có thể xảy ra. Sơ đồ cho thấy các thành phần sẽ tương tác như thế nào. Nó cho kỹ thuật viên biết cách thức hoạt động của nó, từng bộ phận nên làm gì và dầu sẽ đi đến đâu để anh ta có thể chẩn đoán và sửa chữa hệ thống.
Có hai loại sơ đồ mạch.
Sơ đồ mạch cắt cho thấy cấu trúc bên trong của các bộ phận cũng như đường dẫn dòng dầu. Bằng cách sử dụng màu sắc, sắc thái hoặc các kiểu mẫu khác nhau trên các đường nét và đoạn văn, chúng có thể thể hiện nhiều điều kiện áp suất và dòng chảy khác nhau.
Loại sơ đồ khác là Sơ đồ mạch sơ đồ.
Sơ đồ mạch thường được ưa thích để khắc phục sự cố vì khả năng hiển thị các chức năng hệ thống hiện tại và tiềm năng. Sơ đồ nguyên lý được tạo thành từ các ký hiệu hình học nhất quán cho các bộ phận cũng như các bộ phận điều khiển và kết nối của chúng.
Sơ đồ hệ thống ký hiệu:
ISO = Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế.
ANSI = Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ ASA = Hiệp hội Tiêu chuẩn Hoa Kỳ JIC = Hội nghị Công nghiệp chung
Sự kết hợp của các ký hiệu này được thể hiện trong sách hướng dẫn này. Có sự khác biệt giữa các hệ thống nhưng cũng có đủ điểm tương đồng để nếu bạn hiểu được các ký hiệu trong sách hướng dẫn này thì bạn cũng có thể hiểu được các ký hiệu khác.
Ký hiệu bể chứa thủy lực
Các hồ chứa được hình dung là một hình vuông mở có nghĩa là nó là một bể chứa có lỗ thông hơi, hoặc một bể chứa kín có nghĩa là nó là một bể chứa có điều áp. Mỗi hồ chứa hệ thống đều có ít nhất hai đường dây được kết nối với nó và một số có nhiều đường dây khác. Thông thường các thành phần được kết nối với nó nằm rải rác khắp sơ đồ. Thay vì có nhiều đường nét khó
hiểu trên toàn bộ sơ đồ, người ta thường vẽ các ký hiệu hồ chứa riêng lẻ gần với thành phần. Tương tự như biểu tượng mặt đất trong một số sơ đồ nối dây. Hồ chứa thường là thành phần duy nhất được hình dung nhiều lần
Ký hiệu dòng chảy
Đường thủy lực, ống, ống mềm hoặc bất kỳ dây dẫn nào mang chất lỏng giữa các bộ phận được hiển thị dưới dạng một đường. Một số đường có mũi tên để chỉ hướng dòng dầu và các đường có thể được hiển thị dưới dạng đường đứt nét để hiển thị một số loại dòng dầu nhất định.
Có những đường cắt nhau nhưng không nối với nhau, có một số cách thể hiện những đường không nối. Các đường được kết nối được hiển thị bằng dấu chấm hoặc đôi khi giống như hai đường cắt nhau. Nếu sơ đồ hiển thị một ký hiệu cụ thể để hiển thị các đường không được kết nối thì mọi thứ khác sẽ được kết nối.
Ký hiệu máy bơm thủy lực
Có rất nhiều thiết kế máy bơm cơ bản. Một máy bơm dịch chuyển cố định đơn giản được thể hiện dưới dạng một vòng tròn có hình tam giác hướng ra ngoài. Hình tam giác chỉ hướng dầu sẽ chảy. Nếu máy bơm có thể đảo ngược hoặc được thiết kế để bơm theo một trong hai hướng, nó sẽ có hai hình tam giác bên trong và chúng sẽ hướng đối diện nhau cho thấy rằng dầu có thể
chảy theo cả hai hướng. Mũi tên xuyên qua máy bơm cho thấy đây là máy bơm có thể tích thay đổi.
Ký Hiệu động cơ thủy lực
Biểu tượng động cơ thủy lực là các vòng tròn có hình tam giác, nhưng đối diện với bơm thủy lực, hình tam giác hướng vào trong để thể hiện dầu chảy vào động cơ. Một hình tam giác được sử dụng cho động cơ không đảo chiều và hai hình tam giác được sử dụng cho động cơ đảo chiều. Mũi tên xuyên qua động cơ cho thấy đó là động cơ có tốc độ thay đổi.
Ký hiệu van kiểm tra
Van một chiều được thể hiện dưới dạng một quả bóng ở ghế chữ V. Khi áp suất dầu tác động vào phía bên trái của quả bóng, quả bóng bị ép vào hình chữ V và không có dầu nào chảy được. Khi áp suất dầu tác dụng lên phía bên phải của quả bóng, quả bóng sẽ di chuyển ra khỏi ghế và dầu có thể chảy qua nó. Kiểm tra bypass là van một chiều có lò xo ở đầu bi của ký hiệu. Điều này cho thấy dầu điều áp phải thắng được áp suất của lò xo thì quả bóng mới bung ra.
Ký hiệu van giảm áp
Van giảm áp được thể hiện dưới dạng van thường đóng với một cổng nối với đường áp suất và đường kia nối với bình chứa. Mũi tên hướng dòng chảy chỉ ra khỏi đường áp suất và hướng về phía bể chứa. Khi áp suất trong hệ thống vượt qua lò xo van, áp suất sẽ được dẫn qua van đến bình chứa.
Ký hiệu van điều khiển
Van điều khiển có các hình bao (hình vuông) tượng trưng cho các vị trí ống van. Có một đường bao riêng cho từng vị trí van và trong các đường bao này có các mũi tên chỉ đường dẫn dòng chảy sau đó van được chuyển đến vị trí đó. Tất cả các kết nối cổng được kéo vào đường bao thể hiện vị trí trung tính của van. Chúng ta có thể hình dung trong đầu chức năng của van ở bất kỳ vị trí nào. Một van có các đường song song được vẽ bên ngoài vỏ van cho thấy van này có khả năng định vị vô hạn. Van này thường hoạt động giữa các vị trí được hiển thị. Một ví dụ về loại van này là van ưu tiên dòng chảy hoặc van điều chỉnh áp suất.
Ký hiệu thiết bị truyền động van
Các ống van có thể được điều khiển theo nhiều cách khác nhau.
Hình trên cùng (A) hiển thị biểu tượng của bộ điều khiển đòn bẩy. Hình ở giữa (B) hiển thị biểu tượng của bộ điều khiển bàn đạp (vận hành bằng chân). Bộ điều khiển phía dưới (C) là một điện từ.
Ký hiệu xi lanh thủy lực
Biểu tượng hình trụ là một hình chữ nhật đơn giản tượng trưng cho thùng. Thanh truyền và piston được thể hiện bằng một cái chữ T được lắp vào hình chữ nhật. Biểu tượng có thể được vẽ ở bất kỳ vị trí nào.
Ký hiệu bộ lọc và bộ làm mát
Bộ lọc, bộ lọc và bộ trao đổi nhiệt (bộ làm mát) được thể hiện dưới dạng hình vuông quay 45 độ và có các cổng kết nối ở các góc. Đường chấm chấm góc 90 độ so với dòng dầu biểu thị bộ lọc hoặc bộ lọc. Một đường liền 90 độ so với dòng dầu có 2 hình tam giác hướng ra ngoài biểu thị bộ làm mát. Ký hiệu của lò sưởi giống như của máy làm mát, ngoại trừ các hình tam giác hướng vào trong.
Ký hiệu kiểm xoát dòng chảy
Kiểm soát luồng cơ bản là một đại diện của một bộ hạn chế. Nếu bộ hạn chế có thể điều chỉnh được thì một mũi tên nghiêng sẽ được vẽ ngang qua biểu tượng.
Ký hiệu vỏ van
Khi bạn nhìn thấy đường viền bao vây, điều đó cho biết rằng có một số ký hiệu tạo nên một cụm thành phần chẳng hạn như thân van hoặc ngăn xếp van. Đường viền bao vây trông giống như một chiếc hộp và bị ngắt quãng bằng các dấu gạch ngang ở tất cả các cạnh.
Ký hiệu sơ đồ thủy lực hoàn chỉnh
Ở đây chúng ta có một sơ đồ thủy lực đơn giản sử dụng các ký hiệu mà chúng ta đã thảo luận và cách chúng được sử dụng trong một sơ đồ hoàn chỉnh. Bạn có thể thấy rằng chúng ta có một máy bơm thủy lực lấy chất lỏng từ bình chứa, kéo chất lỏng qua bộ lọc rồi đưa nó đến van. Van dẫn dầu vào xi lanh thủy lực.
Sơ đồ này lấy từ Sách hướng dẫn bảo trì reelmaster 5200/5400-D.
Chìa khóa để hiểu các sơ đồ phức tạp là chia chúng thành các mạch riêng lẻ. Nếu bạn đang khắc phục sự cố nâng/hạ, bạn không cần phải xem xét bộ truyền động cắt hoặc mạch lái.
Truyền thủy tĩnh
Có ba loại hệ thống truyền động thủy tĩnh riêng biệt
Để bắt đầu hiểu các bộ truyền động thủy tĩnh, hãy bắt đầu bằng cách xem xét các loại và cấu hình khác nhau của bộ truyền động thủy tĩnh.
Loại đầu tiên là hệ thống thủy tĩnh bao gồm một máy bơm thủy tĩnh có động cơ gắn từ xa. Trong loại hệ thống thủy tĩnh này, bơm thủy tĩnh được gắn và dẫn động bởi động cơ của thiết bị. Máy bơm được kết nối với động cơ truyền động bằng ống mềm hoặc dây thép. Những động cơ này có thể được gắn trực tiếp vào bánh xe hoặc trục truyền động.
Một loại hệ thống truyền động thủy tĩnh khác là hệ thống động cơ và bơm nội tuyến. Trong hệ thống này, động cơ và máy bơm được cấu tạo thành một khối duy nhất, điều này giúp loại bỏ sự cần thiết của đường truyền động áp suất cao giữa máy bơm và động cơ. Bộ phận này thường được gắn vào trục dẫn động hoặc hộp số.
Một phiên bản tương tự là hộp số kiểu chữ U. Trong loại hệ thống này, máy bơm và động cơ được cấu tạo như một bộ phận chung với máy bơm thường nằm phía trên động cơ.
Cả ba hệ thống đều hoạt động tốt trong các ứng dụng được thiết kế của chúng. Thiết kế động cơ từ xa hoạt động tốt khi không có hộp số hoặc hộp số hoặc khi vị trí của động cơ và hệ thống truyền động yêu cầu cấu hình như vậy. Hệ thống thủy tĩnh loại U nhỏ gọn hơn trong khi hệ thống thủy tĩnh nội tuyến thường dễ sửa chữa và bảo trì hơn.
Chúng ta sẽ sử dụng hệ thống động cơ và bơm thủy tĩnh nội tuyến trong phần này nhằm mục đích minh họa.
Bộ truyền động thủy tĩnh bao gồm một máy bơm thủy tĩnh, bơm dầu tới động cơ truyền động. Tính năng quan trọng nhất của hệ thống thủy tĩnh là máy bơm. Máy bơm là loại máy bơm có thể tích thay đổi.
Điều này có nghĩa là công suất đầu ra của máy bơm có thể thay đổi và không chỉ được điều khiển bởi RPM của động cơ như máy bơm thể tích cố định. Điều này đòi hỏi máy bơm phải là máy bơm piston.
Các thành phần
Chúng ta hãy xem xét các thành phần tạo nên một hệ thống truyền động thủy tĩnh hoàn chỉnh.
Máy bơm bao gồm các bộ phận sau:
Cụm nhóm piston
Nhóm piston quay này được gắn vào trục sơ cấp và được dẫn động bởi động cơ. Nó bao gồm một khối piston với nhiều lỗ được gia công chính xác để chứa các piston của máy bơm. Các piston bơm nhỏ bao gồm piston và guốc piston. Dép thường là bộ phận bằng đồng hoặc nhôm được nối với piston và di chuyển piston khi máy bơm hoạt động.
Tấm swash
Cánh piston quay và trượt trên một vòng đệm cứng gọi là vòng đệm lực đẩy. Máy giặt lực đẩy được đặt trong tấm swash. Tấm lắc xoay trên hai chân đỡ và điều khiển đầu ra của máy bơm. Khi
người vận hành di chuyển bàn đạp điều khiển lực kéo để tăng tốc độ di chuyển thì góc nghiêng của tấm chắn sẽ tăng lên.
Nguyên lý hoạt động của cụm pít tông
Khi nhóm pít-tông quay, các pít-tông được di chuyển vào và ra khỏi lỗ khoan và chúng bơm dầu. Như chúng ta đã thấy ở các slide trước, lượng dầu được bơm được điều khiển bởi góc của tấm chắn.
Chỉ cần giữ tấm chắn ở vị trí trung tính thì dầu sẽ không được bơm vào. Khi người vận hành di chuyển bàn đạp điều khiển lực kéo, góc của tấm lắc sẽ tăng lên, điều này sẽ làm tăng hành trình của piston. Khi hành trình của piston tăng lên thì lượng dầu được bơm tăng lên và tốc độ di chuyển thay đổi.
Bơm sạc
Trong khi hộp số đang hoạt động, lượng dầu bị thất thoát liên tục (theo thiết kế) trong các bộ phận của máy bơm và động cơ. Ví dụ, các lỗ ở cuối mỗi pít-tông cho phép một lượng nhỏ dầu tạo thành lớp đệm giữa mặt dép và vòng đệm lực đẩy. Dầu này phải được bổ sung liên tục. Được tích hợp trong hệ thống là máy bơm được gọi là máy bơm sạc. Máy bơm này có thể là bơm bánh răng hoặc bơm gerotor. Cả hai máy bơm này đều có dịch chuyển cố định. Chuyển vị cố định có nghĩa là công suất đầu ra của máy bơm được cố định bởi RPM của động cơ. Nó không thể thay đổi ngoại trừ việc tăng hoặc giảm tốc độ của động cơ. Mạch truyền động không yêu cầu quá nhiều dầu sẽ mở van xả điện tích và chảy ngược về bình chứa.
Mạch sạc
Dầu bị thất thoát trong quá trình sử dụng do được thiết kế ở những khu vực rò rỉ.
• Bổ sung lượng dầu bị mất dùng để:
• Làm mát
• Bôi trơn
Một piston được trình bày ở đây minh họa nguyên lý rằng áp suất dẫn động tăng thì áp suất bôi trơn cho guốc piston và bề mặt tấm trượt cũng tăng.
Trên hệ thống loại động cơ thủy tĩnh từ xa, động cơ thủy tĩnh có thể là động cơ bánh răng, động cơ gerotor hoặc động cơ loại piston như minh họa ở đây. Trên một số thiết kế, một động cơ duy nhất được sử dụng để dẫn động hộp số vi sai. Một thiết kế khác sử dụng các động cơ riêng cho từng bánh xe, dẫn động các bánh xe trực tiếp hoặc thông qua bộ truyền động bánh răng hành tinh.
Khi động cơ được chế tạo như một phần của tổ hợp hoàn chỉnh như hệ thống nội tuyến hoặc loại U thì động cơ là động cơ loại píttông rất giống với bơm pít-tông ngoại trừ tấm chắn thường là tấm chắn cố định. Khi được cố định thì hành trình của piston không đổi. Tốc độ quay của động cơ không thể thay đổi ngoại trừ bằng cách thay đổi thể tích dầu mà nó nhận được từ máy bơm. Hãy nhớ rằng một cột dầu nhất định sẽ làm cho động cơ quay ở một tốc độ nhất định. Nhiều dầu hơn sẽ làm tăng tốc độ động cơ. Ít dầu hơn sẽ làm nó chậm lại.
Hoạt động tổng thể.
Khi động cơ quay nhóm quay của bơm, các piston chạy trên tấm chắn ở vị trí trung hòa. Với tấm chắn ở vị trí trung tính, không có chuyển động của piston nên không có dầu được bơm.
Khi người vận hành di chuyển bàn đạp điều khiển lực kéo, góc nghiêng của đĩa tăng lên và các piston bơm bắt đầu thay thế dầu. Dầu này được dẫn đến phần bơm và thiết bị di chuyển.
Khi người vận hành cần thay đổi hướng, bàn đạp kéo sẽ được di chuyển trở lại vị trí trung lập và sau đó được chuyển sang vị trí đảo ngược. Ở vị trí ngược lại, tấm chắn di chuyển theo hướng ngược lại giống như hướng về phía trước. Ở vị trí này, dầu được bơm sang phía đối diện của động cơ và thiết bị di chuyển ngược lại.
Đây là mạch vòng kín của bộ truyền thủy tĩnh nội tuyến được thể hiện dưới dạng sơ đồ.
Kiểm tra phí định hướng
Van kiểm tra sạc định hướng được tích hợp vào mạch sạc để hướng đầu ra của bơm sạc đến phía áp suất thấp của mạch truyền động. Dầu sẽ chảy về phía áp suất thấp để thay thế lượng dầu bị mất do rò rỉ thông thường. Dầu ở phía áp suất cao sẽ đóng van kiểm tra lượng nạp còn lại để không có dầu áp suất cao nào có thể chảy vào mạch nạp.
Kiểm tra khắc phục sự cố hệ thống thủy lực
1. Biết hệ thống thủy lực của máy: Nghiên cứu sơ đồ, Sách hướng dẫn vận hành và Sách hướng dẫn bảo trì.
Biết cách hệ thống hoạt động cũng như cài đặt van xả và đầu ra của máy bơm.
2. Trao đổi với người vận hành:
Máy hoạt động như thế nào khi bắt đầu gặp trục trặc?
Có bất kỳ dịch vụ “tự làm” nào được thực hiện hay có ai khác cố gắng sửa chữa máy không?
Máy được sử dụng như thế nào và lần bảo trì cuối cùng được thực hiện là khi nào?
3. Vận hành máy:
Vận hành máy trong điều kiện mô phỏng khi xảy ra sự cố. Xác minh những gì nhà điều hành mô tả.
Các đồng hồ đo và đèn cảnh báo có hoạt động chính xác không.
Bộ điều khiển có cảm giác xốp hoặc dính không.
Kiểm tra xem có âm thanh, mùi hoặc khói bất thường nào không. Ở tốc độ hoặc chu kỳ hoạt động nào thì điều này xảy ra.
4. Kiểm tra máy:
Kiểm tra mức và tình trạng dầu thủy lực. Chất lỏng có bị bẩn hoặc bộ lọc có bị tắc không?
Kiểm tra tình trạng quá nhiệt. Dầu có mùi khét không? Bộ làm mát dầu có bị tắc hoặc đường dây bị bám bụi bẩn không?
Tìm kiếm các dòng chất lỏng bị cong hoặc xẹp. Kiểm tra rò rỉ, ốc vít lỏng lẻo, mối hàn bị nứt, điểm chốt liên kết, liên kết bị hỏng, v.v.
5. Liệt kê các nguyên nhân có thể xảy ra:
Lưu ý những gì đã được nhà điều hành báo cáo và được bạn xác minh.
Liệt kê những gì bạn tìm thấy trong quá trình kiểm tra.
Hãy nhớ rằng có thể có nhiều nguyên nhân dẫn đến hỏng hóc hoặc trục trặc.
6. Xác định nguyên nhân nào có nhiều khả năng gây ra sự cố nhất:
Xem danh sách các nguyên nhân có thể xảy ra nhất và xác định nguyên nhân nào có khả năng xảy ra nhất. Sử dụng biểu đồ khắc phục sự cố trong Hướng dẫn sử dụng dịch vụ.
7. Kiểm tra các phát hiện của bạn Vận hành máy bằng máy thử thủy lực được kết nối với mạch nghi ngờ có trục trặc. Có thể cần phải thay thế hoặc điều chỉnh một bộ phận để xác minh những phát hiện của bạn.
Trước khi thực hiện các thử nghiệm thủy lực
Tất cả các khu vực rõ ràng như cấp dầu, bộ lọc, liên kết rằng buộc điều chỉnh không đúng cách hoặc chắc ,lỏng phải được kiểm tra trước khi kiểm được rằng thành phần thủy lực là nguồn gốc của vấn đề đang xảy ra
Làm sạch hoàn toàn máy trước khi ngắt kết nối hoặc tháo rời bất kỳ bộ phận thủy lực nào. Luôn lưu ý đến yêu cầu vệ sinh sạch sẽ khi làm việc trên các thiết bị thủy lực.
Đậy nắp hoặc nút chặn trên bất kỳ đường thủy lực nào còn hở hoặc hở trong quá trình thử nghiệm hoặc tháo các bộ phận.
Động cơ phải ở tình trạng hoạt động tốt. Luôn sử dụng máy đo tốc độ khi thực hiện kiểm tra thủy lực. Tốc độ động cơ sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả kiểm tra.
Để tránh làm hỏng máy thử hoặc các bộ phận, ống đầu vào và đầu ra phải được kết nối đúng cách và không bị đảo ngược (máy thử có khả năng áp suất và dòng chảy).
Để giảm thiểu khả năng làm hỏng các bộ phận, hãy mở hoàn toàn van tải bằng cách xoay ngược chiều kim đồng hồ (máy kiểm tra có khả năng áp suất và dòng chảy).
Đây là một ví dụ về kiểm tra lưu lượng bơm. Thử nghiệm này còn được gọi là thử nghiệm hiệu suất của máy bơm.
Lưu ý cách nối nối tiếp thiết bị kiểm tra giữa đầu ra của máy bơm và đầu vào của van điều khiển.
Máy bơm là loại bơm bánh răng dịch chuyển dương, thiết bị kiểm tra được lắp đặt trước van xả nên chúng ta phải đảm bảo van hạn chế được mở trước khi khởi động động cơ.
Lắp chặt các phụ kiện bằng ngón tay, đủ xa để đảm bảo rằng chúng không bị ren chéo, trước khi siết chặt chúng bằng cờ lê.
Đặt các ống thử nghiệm sao cho các bộ phận máy quay không tiếp xúc với chúng và dẫn đến hư hỏng ống.
Kiểm tra mức dầu trong bình chứa.
Kiểm tra liên kết điều khiển để phát hiện các bộ phận điều chỉnh không đúng, bị kẹt hoặc bị hỏng.
Tất cả các thử nghiệm thủy lực phải được thực hiện với hệ thống thủy lực ở nhiệt độ vận hành bình thường. Kiểm tra ống hút mềm hoặc bị xẹp.
Thiết bị kiểm tra thủy lực cho phép bạn quan sát lượng áp suất dầu và lưu lượng dầu trong mạch ở các điều kiện khác nhau.
Máy thử thủy lực có thể khác nhau đáng kể về kích thước, cấu trúc, độ chính xác và chi phí. Quyết định mua máy thử nào sẽ bị ảnh hưởng bởi loại thử nghiệm nào sẽ được thực hiện trên tất cả các thiết bị chạy bằng thủy lực trong xưởng.
Đồng hồ đo kiểm tra áp suất cao và thấp
Đồng hồ đo áp suất thấp 1000 PSI, đồng hồ đo áp suất cao 5000 PSI và 10000 PSI, cùng các ống và phụ kiện đi kèm.
Sử dụng đồng hồ đo mức áp suất thích hợp khi thực hiện kiểm tra thủy lực. Tìm áp suất được chỉ định cho mạch đang được kiểm tra, sau đó chọn một máy đo sẽ đo áp suất ở phần giữa của phạm vi. Điều này sẽ cho kết quả đọc chính xác nhất và ngăn ngừa hư hỏng có thể xảy ra với máy đo.
Máy kiểm tra thủy lực (Có áp suất và lưu lượng)
1. ỐNG ĐẦU VÀO: Ống được nối từ mạch hệ thống đến đầu vào của máy kiểm tra.
2. VAN TẢI: Nếu được yêu cầu, khi xoay van để hạn chế dòng chảy, một tải làm việc mô phỏng sẽ được tạo ra trong mạch.
3. ĐO ÁP LỰC THẤP: Máy đo phạm vi thấp để cung cấp số đọc chính xác ở áp suất thấp, 0-1000 PSI.
Đồng hồ đo này có van bảo vệ sẽ ngắt khi áp suất sắp vượt quá phạm vi bình thường của đồng hồ đo. Áp suất cắt có thể điều chỉnh được.
4. ĐỒNG ĐỒNG ÁP LỰC CAO: Đồng hồ đo dải cao để chứa áp suất vượt quá khả năng của đồng hồ đo áp suất thấp, 0 - 5000 PSI.
5. ĐỒNG HỒ ĐO LƯU LƯỢNG: Đồng hồ này đo lưu lượng dầu thực tế trong mạch vận hành. Số đọc được tính bằng gallon mỗi phút (GPM) với thước đo được đánh giá ở mức 15 GPM.
6. OUTLET HOSE: Ống từ phía đầu ra của máy thử thủy lực để nối với mạch thủy lực.
Đồng hồ đo lưu lượng công suất cao hơn cũng có sẵn từ nhiều nguồn khác nhau. Loại đặc biệt này có đồng hồ đo áp suất 600 và 5000 PSI, đồng hồ đo lưu lượng 10 GPM và đồng hồ đo nhiệt độ.
Ví dụ kiểm tra
KIỂM TRA A: Dòng chảy tới động cơ
Tốt nhất nên thực hiện các thử nghiệm thủy lực tại vị trí đang thực hiện công việc. Trong ví dụ này, khiếu nại có thể là "máy cắt chạy chậm". Với van điều khiển ở vị trí chạy và đồng hồ đo lưu lượng mắc nối tiếp, giữa van điều khiển và động cơ, chúng ta có thể đặt tải lên mạch bằng cách đóng van hạn chế cho đến khi đạt được áp suất xác định.
Nếu số đọc lưu lượng này thấp hoặc không thể đạt được áp suất quy định thì có thể động cơ vẫn ổn và vấn đề là ở máy bơm hoặc van. Sau đó, chúng tôi sẽ thực hiện kiểm tra lưu lượng bơm sẽ được đề cập trong HOOK up NO. 2, được hiển thị ở các trang tiếp theo.
Nếu chỉ số lưu lượng và áp suất làm việc ổn, chúng ta nên nghi ngờ động cơ bị mòn hoặc hư hỏng. Nếu động cơ có ống xả thùng, chúng ta sẽ cần sử dụng một móc treo khác sẽ được bọc trong HOOK up NO. 3, ở các trang tiếp theo. Nếu động cơ không có ống xả thùng, chúng tôi sẽ sử dụng cùng một móc nối và thực hiện KIỂM TRA B, chi tiết tiếp theo.
KIỂM TRA B: Hiệu suất của động cơ (động cơ không có hộp xả)
Nếu lưu lượng và áp suất làm việc được chỉ định trong KIỂM TRA A là ổn, chúng ta có thể khóa động cơ để tránh quay. Không được có dòng chảy qua động cơ và điều này phải được chỉ báo bằng đồng hồ đo lưu lượng. Nếu có dòng chảy và nó cao hơn mức chấp nhận được, điều này cho thấy có rò rỉ qua động cơ.
Kiểm tra lưu lượng bơm hay còn gọi là Hiệu suất bơm
Nối máy thử nối tiếp giữa đầu ra của bơm và van điều khiển. Với van ở vị trí trung tính (tắt), chúng ta có thể đo đầu ra của bơm để đảm bảo áp suất làm việc và lưu lượng đủ để điều khiển động cơ ở tốc độ mong muốn. Hãy hết sức thận trọng khi sử dụng quy trình này; không có van xả giữa bơm và van hạn chế khi thử theo cách này. Hãy chắc chắn rằng đồng hồ đo lưu lượng được mở khi khởi động động cơ. Nếu kết quả từ Kiểm tra móc lên số 1 thấp hơn thông số kỹ thuật và đối với thử nghiệm này, Kết nối 2, kết quả đọc được thì chúng ta có thể nghi ngờ van xả hoặc van điều khiển có vấn đề.
Hiệu suất động cơ (động cơ có hộp thoát nước)
Với van điều khiển ở vị trí chạy và đồng hồ đo lưu lượng mắc nối tiếp giữa phía đầu ra của động cơ và van, chúng ta có thể đo hiệu suất của động cơ. Ngắt kết nối ống xả của trường hợp có đường kính nhỏ. Sử dụng van hạn chế trên máy đo lưu lượng để hạn chế dòng chảy ra khỏi động cơ, sau đó đo lưu lượng chảy ra từ ống xả của thùng vào bình chứa chia độ. (Dầu phải ở nhiệt độ vận hành để thử nghiệm hợp lệ).
Đo lượng dầu đi vào thùng chứa trong 15 giây, sau đó nhân kết quả đó với 4 để có số đo lưu lượng tính bằng gallon trên phút hoặc Lít trên phút. Lưu lượng quá cao cho thấy động cơ hoạt động kém hiệu quả, bị mòn hoặc hư hỏng.
trên đây là bài viết về sơ đồ nguyên lý hệ thống thủy lực của TORO University mà maykeo.vn đã biên dịch lại
