Động cơ thủy lực pittông-rôto hướng kính có kết cấu hoàn toàn giống như bơm thủy
lực pittông-rôto hướng kính, hay nói cách khác máy thủy lực pittông-rôto hướng kính có
tính thuận nghịch, vừa có thể làm việc như một bơm, vừa có thể làm việc như một động cơ
thủy lực.
Thật vậy, nếu đưa vào máy thủy lực pittông-rôto hướng kính (hình 2.35) một dòng dầu có áp suất đủ lớn thì pittông sẽ bị đẩy xa tâm và tác dụng vào thành stato một lực P’,
đồng thời nhận một phản lực N do thành stato tác dụng lại. Do có độ lệch tâm e nên
phương của phản lực N không trùng với đường tâm của pittông. Phân tích phản lực N
thành 2 thành phần: Px và Py (Py = P), chính thành phần lực Px tạo nên mômen làm quay
rôto (xem hình 2.37).
Hình 2.37
Xét sơ đồ lực tác dụng của động cơ thủy lực pittông-rôto hướng kính ở hình 2.37, ta có: áp lực tác dụng lên pittông P p.F (p–áp suất dầu; F- diện tích tiết diện pittông)
tg P Px . cos P N
Mômen do một pitt ở phía đẩy gây ra:
M1 = p.F.e.sin
Mômen xoắn toàn bộ của động cơ bằng tổng mômen của tất cả cácpittông nằm ở phía
buồng đẩy (có áp): m i m i i p F e ia M M 0 0 ) . sin( . . trong đó: p –áp suất dầu;
F - diện tích tiết diện pittông; e - độ lệch tâm của rôto với stato; - góc quay;
a - góc ở tâm tạo bởi 2 pittông kế tiếp, a= z
2
(z - số pittông trong một dãy của động cơ);
m - số pittông thông với buồng đẩy.
Từ công thức trên, ta nhận thấy mômen xoắn của động cơ thủy lựcpittông-rôto hướng kính thay đổi chu kỳ theo sự thay đổi vị trí của các pittông trong buồng đẩy. Đường biểu
diễn của mômen trên trục tọa độ là một đường cong phức tạp, có tần số dao động phụ thuộc
Đối với động cơ có hai hoặc nhiều lần tác dụng thì mômen xoắn sẽ gấp đôi hoặc gấp
nhiều lần so với động cơ tác dụng đơn; đồng thời nếu như có cùng một lưu lượng như nhau
thì tốc độ quay cũng giảm theo số lần tác dụng.
Để nâng cao mômen xoắn, người ta chế tạo động cơ thủy lực có nhiều dãy pittông [(23) dãy] và do đó số lượng pittông có thể lên đến (5060). Để giảm độ không đều của
vận tốc góc, các pittông giữa các dãy đặt cách nhau một góc nhất định. Với loại động cơ
này, mômen xoắn có thể đạt đến 50.000 Nm và tốc độ quay từ (5100) v/ph, có trường
hợp động cơ làm việc ổn định ở tốc độ quay (23)v/ph.
Mặt khác, do mômen xoắn của động cơ tỷ lệ với độ lệch tâm e, khi e càng lớn thì mômen càng lớn và khi e = 0 thì M = 0. Dođó, có thể điều chỉnh mômen trên trục động cơ
bằng cách thay đổi độ lệch tâm e mà không cần thay đổi áp suất làm việc p của dầu thủy
lực. max max M e e M Tỷ số max e e
được gọi là hệ số điều chỉnh của máy.
Để giảm bớt tải trọng tác dụng lên các bề mặt làm việc do áp suất chất lỏng ở buồng đẩy (có áp) cao hơn buồng xả, người ta bố trí các rãnh hẹp trên trục phân phối thông từ
phía có áp suất cao sang các rãnh phía có áp suất thấp.
Nói chung, đối với máy thủy lực pittông rôto cho phép thay đổi độ lệch tâm e từ giá trị dương sang giá trị âm nằm trong khoảng (-e, +e) thì có thể thay đổi lưu lượng cũng như
chiều quay của máy mà không làm thay đổi chiều lưu động của dòng dầu.
Như vậy, giữa bơm và động cơ thuỷ lực pittông – rôto hướng kính giống nhau hoàn toàn vềmặt kết cấu và động học, chỉkhácở cơ cấu phụ(nếu có) để đảm bảo sựtiếp xúc của
đầu pittông vào thành stato.
2.6.3.2-Bơm và động cơ thủy lực pittông -rôto hướng trục
Hình 2.38-Bơm và động cơ thủy lực pittông-rôto hướng trục