Động cơ piston trục thủy lựcđại diện cho một của các giải pháp tinh vi và hiệu quả nhất trong công nghệ năng lượng chất lỏng. Các thiết bị được thiết kế chính xác này chuyển đổi năng lượng thủy lực thành quay năng lượng cơ học, làm cho chúng không thể thiếu trong các ứng dụng từ nặng Thiết bị xây dựng cho máy móc sản xuất chính xác. Sự hiểu biết Hoạt động của họ cho thấy các nguyên tắc kỹ thuật thanh lịch làm cho hiện đại Hệ thống thủy lực có thể.
Các nguyên tắc cơ bản
Tại lõi của nó, một động cơ piston trục thủy lực hoạt động theo nguyên tắc của Pascal, trong đó nêu rõ áp lực cho Chất lỏng giới hạn được truyền đều theo mọi hướng. Các dây nịt động cơ Nguyên tắc này bằng cách sử dụng chất lỏng thủy lực điều áp để điều khiển piston được sắp xếp Trong một mô hình tròn xung quanh một trục trung tâm. Khi những piston này di chuyển trở lại và Forth, họ tạo ra chuyển động quay thông qua một cơ học được thiết kế cẩn thận hệ thống liên kết.
Thuật ngữ "trục" đề cập đến Định hướng của piston, được định vị song song với chính của động cơ trục quay. Sự sắp xếp này khác với động cơ piston xuyên tâm, trong đó Piston được định vị vuông góc với trục. Cấu hình trục cung cấp các lợi thế khác biệt về mật độ, hiệu quả và hiệu quả nhỏ gọn.
Các thành phần cốt lõi và chức năng của chúng
Khối xi lanh
Khối xi lanh đóng vai trò là trái tim của động cơ, chứa nhiều xi lanh được gia công chính xác đối xứng xung quanh trục trung tâm. Thông thường, tính năng động cơ giữa năm và chín xi lanh, với bảy là một cấu hình phổ biến. Mỗi xi lanh Có một pít -tông di chuyển theo tỷ lệ như áp suất thủy lực được áp dụng. Các Khối xi lanh xoay thành một đơn vị, được điều khiển bởi hành động tập thể của tất cả pistons.
Pistons và các yếu tố kết nối
Piston cá nhân vừa khít trong mỗi xi lanh, được niêm phong bởi các vòng chính xác để ngăn ngừa rò rỉ bên trong. Mỗi piston kết nối với một thanh kết nối hoặc miếng đệm dép, chuyển chuyển động tuyến tính của pít -tông sang chuyển động quay. Những yếu tố kết nối này phải chịu được các lực lượng to lớn trong khi duy trì sự liên kết chính xác trong suốt vòng quay xe đạp.
Các tấm swash
Tấm Swash đại diện cho có lẽ là nhiều nhất Thành phần khéo léo của động cơ piston trục. Tấm góc này, còn được gọi là Tấm cam, chuyển đổi chuyển động tuyến tính của piston thành chuyển động quay. BẰNG Khối xi lanh quay, piston đi theo đường viền của tấm swash, Di chuyển vào và ra khỏi xi lanh của họ. Góc của tấm swash trực tiếp Xác định sự dịch chuyển của từng cú đánh pít -tông và trong sự dịch chuyển thay đổi Động cơ, góc này có thể được điều chỉnh để điều khiển tốc độ và mô -men xoắn động cơ.
Tấm van và thời gian cổng
Tấm van điều khiển thời gian của Dòng chất lỏng thủy lực đến và từ mỗi xi lanh. Thành phần đứng yên này có các cổng được định vị chính xác phù hợp với xi lanh quay khối. Khi mỗi xi lanh quay qua tấm van, nó kết nối xen kẽ đến đầu vào áp suất cao và ổ cắm áp suất thấp, đảm bảo rằng piston Nhận chất lỏng áp lực vào đúng thời điểm trong chu kỳ của họ.
Chu kỳ hoạt động
Hoạt động của pít -tông trục thủy lực Động cơ theo chu kỳ được phối hợp cẩn thận lặp đi lặp lại liên tục như chất lỏng điều áp được cung cấp.
Giai đoạn ăn
Trong giai đoạn đầu vào, một pít -tông bắt đầu nó bị đột quỵ ra ngoài khi xi lanh của nó phù hợp với cổng áp suất cao trên Tấm van. Chất lỏng thủy lực gây áp lực lao vào xi lanh mở rộng Không gian, đẩy chống lại piston. Lực lượng được tạo ra phụ thuộc vào cả hai Áp lực thủy lực và diện tích hiệu quả của piston.
Pha sức mạnh
Khi xi lanh tiếp tục quay, Piston đạt đến phần mở rộng tối đa và bắt đầu đột quỵ vào trong. Người điều áp Chất lỏng bị mắc kẹt trong lực tác dụng của hình trụ trên pít -tông, truyền điều này Lực qua thanh kết nối với tấm swash. Vì tấm swash là Đã sửa ở một góc, lực dọc trục này tạo ra một khoảnh khắc quay, đóng góp theo mô -men xoắn đầu ra của động cơ.
Giai đoạn xả
Khi xi lanh thẳng hàng với Cổng áp suất thấp, chất lỏng nén bị trục xuất khi piston hoàn thành đột quỵ bên trong. Thời gian này đảm bảo rằng mỗi xi lanh được làm sạch chất lỏng đã qua sử dụng Trước khi bắt đầu chu kỳ tiếp theo. Thời gian chính xác của hành động van này là rất quan trọng để duy trì hoạt động trơn tru và ngăn ngừa tổn thất áp lực.
Công nghệ dịch chuyển biến
Nhiều tính năng động cơ piston trục hiện đại Khả năng chuyển vị biến đổi, đạt được bằng cách điều chỉnh góc tấm swash. Khi góc mảng swash tăng lên, piston trải qua những nét dài hơn, dẫn đến sự dịch chuyển lớn hơn trên mỗi cuộc cách mạng và mô -men xoắn cao hơn ở mức thấp hơn tốc độ. Ngược lại, việc giảm góc độ thay đổi làm giảm sự dịch chuyển, cho phép tốc độ quay cao hơn với mô -men xoắn giảm.
Tính năng dịch chuyển biến này cung cấp Tính linh hoạt kiểm soát đặc biệt. Điều khiển điện tử có thể tự động điều chỉnh Góc tấm swash dựa trên các yêu cầu tải, tối ưu hóa hiệu quả Một loạt các điều kiện hoạt động. Một số hệ thống nâng cao thậm chí có thể đạt được không dịch chuyển, dừng hiệu quả động cơ mà không làm gián đoạn dòng chảy thủy lực.
Hiệu quả và hiệu suất Đặc trưng
Động cơ piston trục thủy lực đạt được mức hiệu quả cao đáng kể, thường vượt quá 95% trong hoạt động tối ưu điều kiện. Hiệu quả này bắt nguồn từ một số yếu tố thiết kế, bao gồm cả Rò rỉ nội bộ tối thiểu, dung sai thành phần chính xác và chất lỏng được tối ưu hóa động lực. Sự sắp xếp trục đóng góp vào hiệu quả này bằng cách cung cấp Các lực xuyên tâm cân bằng làm giảm tải trọng ổ trục và ma sát cơ học.
Tỷ lệ công suất trên trọng lượng của các động cơ này là đặc biệt, làm cho chúng lý tưởng cho các ứng dụng di động nơi trọng lượng phê bình. Một động cơ duy nhất có thể tạo ra mô -men xoắn rất lớn trong khi duy trì Kích thước tương đối nhỏ gọn. Ngoài ra, bảo vệ quá tải vốn có hệ thống thủy lực có nghĩa là các động cơ này có thể xử lý quá tải tạm thời mà không cần hư hại.
Ứng dụng và lợi thế
Động cơ piston trục thủy lực tìm thấy Ứng dụng trên nhiều ngành công nghiệp. Trong thiết bị xây dựng, chúng năng lượng Các bản nhạc của máy xúc và bánh xe của bộ tải. Các ứng dụng hàng hải bao gồm Neo gió và hệ thống đẩy. Sử dụng công nghiệp trong phạm vi từ băng tải Lái xe đến trục công cụ.
Ưu điểm của động cơ piston trục mở rộng ra ngoài hiệu quả cao và mật độ năng lượng của họ. Họ cung cấp tuyệt vời Kiểm soát tốc độ, có thể hoạt động theo cả hai hướng với hiệu suất bằng nhau và Cung cấp khả năng bắt đầu và dừng ngay lập tức. Khả năng duy trì của họ Mô -men xoắn không đổi trên các tốc độ khác nhau làm cho chúng lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu điều khiển chuyển động chính xác.
