BÀI GIẢNG TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THUỶ
3.2 TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC
3.2.1 Nguyên tắc hoạt động và ứng dụng 1.Khái niệm
Truyền động thủy lực là phương thức truyền động trong đó năng lượng đƣợc truyền từ động cơ tới chân vịt nhờ động năng của dòng chất lỏng thông qua liên động cơ thủy lực.
Mỗi hệ truyền động thủy lực gồm một bơm thủy lực và một tuabin bố trí đối xứng nhau tạo thành một liên động cơ. Thực tế chỉ áp dụng cho các máy thủy lực. Các lĩnh vực khác ít áp dụng vì tổn thất đường ống và vòi phun lớn.
Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý làm việc của thiết bị truyền động thuỷ lực 1. Trục bơm ly tâm 5 .Trục nối với chân vịt
2. Bơm 6.Tua bin
3. Ong dẫn 7,8. ống dẫn 4.Ốngphun 9,10. Két chứa 2. Phân loại
Trên tàu thủy ứng dụng truyền động thủy lực ở hai dạng :khớp nối thủy lực và bộ giảm tốc thủy lực
Khớp nối thủy lực: là thiết bị truyền chuyển động từ trục chủ động sang trục bị động không thay đổi mô men xoắn và số vòng quay. (M1 = M2 ; n1 = n2).
Bộ giảm tốc thủy lực: là thiết bị truyền chuyển động từ trục chủ động sang trục bị động có thay đổi mô men xoắn và số vòng quay. (M1 M2 ; n1 n2) Thiết bị nối trục khác với bộ giảm tốc là không có bộ phận dẫn hướng, và kích thước bơm bằng kích thước tua bin.
3. Nhiệm vụ và đặc điểm của thiết bị truyền động Ly hợp trục động cơ và trục chân vịt.
Điều chỉnh phụ tải và vòng quay của trục công tác, có thể thay đổi chiều quay của trục bị động phụ thuộc vào kết cấu.
Cải thiện, thay đổi tính năng kéo của tàu.
Tăng tính ổn định công tác của động cơ, có khả năng bảo vệ động cơ khi chân vịt quá tải
ẹại học GTVT TP.HCM -2009 30
Giảm nhẹ ảnh hưởng chấn động xung quanh đối với động cơ Cho phép sai số lắp ghép lớn (độ lệch tâm cao hơn ).
Giảm bớt tiếng ồn trang trí.
Dễ dàng ứng dụng điều khiển từ xa.
Thiết bị truyền động quay ngược chiều có thể giảm bớt kích thước kết cấu của trang trí. Hiệu suất cao với hệ động lực tua bin, chỉ cần một tua bin tiến, không cần tua bin lùi.
3.2.2 Khớp nối thủy lực
Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý khớp nối thuỷ lực 1. ??ng c? chính 4. V? ly h?p
2. Tr?c chn v?t 5. B?m 3. Tr?c ??ng c? 6. Tua bin
Hình 3.5 Khớp nối thuỷ lực Đặc điểm cơ bản
- Đường kính cánh bơm bằng đường kính cánh tua bin - Không có bộ dẫn hướng
- Mô men xoắn trên trục động và trục bị động không thay đổi khi công tác, có tác dụng nhƣ một ly hợp đàn tính
- Hiệu suất cao hơn bộ giảm tốc
- Để truyền mô men lớn người ta dùng thiết bị lồng ghép hoặc thiết bị nối trục quay hai chiều, ngƣợc chiều...
2 . Nguyên lý hoạt động
Bơm đƣợc cố định trên trục động. Khi thiết bị chứa đầy chất lỏng, trục chủ động quay lại bơm cấp chất lỏng vào tua bin. Tua bin đƣợc cố định với trục bị động, tua bin quay làm quay trục bị động quay theo.
Hiệu suất : Độ trƣợt : %
n1,n2 là số vòng quay của trục chủ động và trục bị động
Khi xả hết chất lỏng khỏi thiết bị trục động quay tự do với trục bị động, thiết bị nối trục không làm việc.
3.2.3 Bộ giảm tốc thủy lực 1. Nguyên lý ,cấu tạo (hình 3.6)
ẹại học GTVT TP.HCM -2009 31
Hình 3.6 Sơ đồ nguyên lý biến tốc thuỷ lực
1. Trục chân vịt 2. Tua bin thuận 3. Thân 4. Bơm thuận chiều 5.Trục động cơ 6. Động cơ chính
7. Thiết bị dẫn hướng 8.Tua bin đảo chiều 9. Bơm đảo chiều
2. Nguyên lý hoạt động
- Kích thước cánh bơm khác tua bin (n2 < n1).
- Kết cấu có thêm thiết bị dẫn hướng.
- Mô men quay và vòng quay thay đổi M1 M2 ; n1 n2
- Khi thiết bị dẫn hướng thay đổi vị trí làm thay đổi chiều quay của trục bị động (thiết bị dẫn hướng có lồng quay thuận, lồng quay ngược). Tuy nhiên hiệu suất thấp.
- Bộ biến tốc thủy lực hai lồng quay hai chiều phụ tải thay đổi trên trục bị động không ảnh hưởng đến phụ tải động cơ , động cơ làm việc ổn định và tin cậy (thích hợp cho các tàu có phụ tải thay đổi lớn, phá băng,...).
3.2.4 Khai thác bộ truyền động thủy lực:
a) Điều chỉnh bộ truyền động thủy lực: là điều chỉnh số vòng quay.
Phương pháp 1: Nạp đầy chất lỏng vào thiết bị, thay đổi số vòng quay của động cơ để đạt mục đích điều tiết. Đƣợc ứng dụng rộng rãi, thỏa mãn điều tiết vòng quay của chân vịt dưới các phụ tải khác nhau.
Phương pháp 2: Thay đổi liều lượng của chất lỏng (khi n1 = const).
Phương pháp 3: Thay đổi dòng chảy trong thiết bị bằng cơ cấu điều tiết đặc biệt (khi liếu lƣợng chất lỏng Q và vòng quay động cơ n1 không thay đổi.
Kém kinh tế, cấu tạo phức tạp. Ít sử dụng..
b) Chế độ nhiệt của bộ truyền động thủy lực
Nhiệt độ công chất phải đƣợc duy trì trong phạm vi cho phép để đảm bảo hiệu suất truyền động cao, cũng nhƣ tuổi thọ thiết bị:
To nước : 40 - 50oC To dầu : 70 - 80oC
Để duy trì nhiệt độ công chất trong phạm vi đó phải liên tục tiến hành làm mát tuần hoàn. Dùng bơm để thực hiện sự lưu động và tuần hoàn đó.
c) Ap suất công tác của chất lỏng:
Ly hợp thủy lực : Pct = 0,2 ÷ 5,8 at Giảm tốc : Pct = 2 ÷ 5 at
ẹại học GTVT TP.HCM -2009 32