2.4.1. Nguyên lý làm việc và ứng dụng
Thiết bị truyền động thủy lực là thiết bị nối trục thủy lực và giảm tốc thủy lực. Thiết bị gồm có một bơm và một tuốcbin nước tạo thành một liên động cơ (hình dưới). Trục (1) của bơm ly tâm (2) do động cơ quay, lúc động cơ làm việc bơm ly tâm hút nước từ trong thùng (8) đi vào bơm theo ống dẫn (3), đi vào vòi phun, nước được gia tốc trong vòi phun và phun vào tuốcbin với tốc độ khá cao; tuốcbin (4) quay trục (5) nối liền với chân vịt tàu hay một máy nào đó. Nước từ trong tuốcbin xả vào thùng (6) nối liền với thùng (8) bởi đường ống (7), do đó nước được tuần hoàn liên tục.
Thực tế phương án trên chỉ được dùng trong các loại máy thủy lực. Trong các lĩnh vực khác, phương án trên ít được dùng vì tổn thất khá lớn ở các đường ống và vòi phun. Mặt khác kích thước thiết bị lại rất lớn, dùng làm thiết bị trên tàu thủy rất không có lợi. Thiết bị truyền động thủy lực trên tàu thủy đặt trong cùng một vỏ chung. Do kết cấu khác nhau nên có thể chia ra làm hai loại: thiết bị nối trục thủy lực và bộ giảm tốc thủy bộ lực.
Bộ giảm tốc thủy lực khi tham gia công tác, số vòng quay của trục động cơ và trục bị động có quan hệ tỷ lệ biến tốc nhất định; mômen quay trên trục đông cơ cũng tăng lên theo tỷ lệ, do đó có lúc còn gọi là thiết bị mômen xoắn biến đổi thủy lực. Thiết bị nối trục thủy lực có đặc điểm là mômen xoắn trên trục động và trục bị động không thay đổi khi công tác, có tác dụng như một loại ly hợp đàn tính và có hiệu suất cao hơn bộ giảm tốc thủy lực. Hình bên là sơ đồ cấu tạo thiết bị nối trục thủy lực. Thiết bị nối trục thủy lực khác với bộ giảm tốc thủy lực là không có bộ phận dẫn hướng và kích thước của bơm và tuốcbin bằng nhau.
KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
TẬP BÀI GIẢNG HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC NGÀNH MÁY TÀU THỦY – MÃ 18.02.10 NGÀNH MÁY TÀU THỦY – MÃ 18.02.10
C2/HĐL–TBG18.02.10
Thiết bị nối trục thủy lực và bộ giảm tốc thủy lực dùng trên tàu thủy có khả năng hoàn thành các nhiệm vụ sau đây:
- Ly hợp trục động với trục chân vịt.
- Điều chỉnh phụ tải và số vòng quay của trục công tác, nếu kết cấu thích đáng thì có thể hoàn thành nhiệm vụ quay ngược chiều trục bịđộng.
- Cải thiện thay đổi tính năng kéo của tàu.
- Lúc phụ tải của chân vịt thay đổi có thể không ảnh hưởng đến tính ổn định công tác của động cơ; khi chân vịt quá tải có khả năng bảo vệđộng cơ.
- Có tác dụng giảm xung và giảm nhẹảnh hưởng chấn động của các thiết bị xung quanh đối với động cơ.
- Cho tồn tại độ lệch tâm của trục, tiện cho việc lắp ghép. - Có tác dụng làm giảm bớt tiếng ồn của trang trí.
- Thuận tiện cho việc điều khiển từ xa.
- Thiết bị truyền động quay ngược chiều có thể giảm bớt kích thước kết cấu của trang trí, ví dụ như bỏ tuốcbin quay ngược chiều trong trang trí động lực thì không những trang trí đơn giản mà hiệu suất lại cao.
Do những đặc điểm vừa phân tích ở trên, thiết bị truyền động thủy lực dùng trên một số loại tàu rất thích hợp như tàu phá băng, tàu kéo... Những loại tàu này lúc làm việc phạm vi sức kéo thay đổi rất lớn, cần cải thiệm tính năng thao tác, tính năng kéo và tính tựđộng điều chỉnh.
Những năm gần đây, động cơ cao tốc được phát triển mạnh, thiết bị giảm tốc được dùng ngày càng nhiều. Với lý do đề phòng truyền động bánh răng hay phát sinh sự cố và sử dụng nhiều dộng cơ liên hợp, thiết bị truyền động thủy lực lại được sử dụng rất rộng rãi.