2 1 A B 4 3 Hình 15.
Nguyên lý hoạt động: Bơm pit_tông hớng kính là loại bơm có nhiều pit_tông chuyển động theo hớng kính của rôto. Khi làm việc, dới tác dụng của lực ly tâm các pit_tông luôn tỳ sát vào mặt trong của thành bơm đặt lệch tâm so với rôto, làm các pit_tông chuyển động cỡng bức thực hiện chuyển động tịnh tiến đi, về. Trên cơ sở đó thực hiện quá trình hút và đẩy chất lỏng.
b. Động cơ thuỷ lực.
Động cơ thuỷ lực là cơ cấu biến đổi năng lợng dùng để biến đổi thế năng của dầu thành cơ năng. Về nguyên tắc kết cấu của động cơ thuỷ lực giống nh kết cấu của bơm thuỷ lực, do đó tất cả các loại bơm thuỷ lực đều có thể làm động cơ thuỷ lực và ngợc lại. Thông thờng động cơ thuỷ lực đợc lắp cùng bơm thuỷ lực thành một khối truyền động, cơ cấu ấy đợc gọi là hộp truyền động dầu ép. Trong hộp truyền dẫn dầu ép, bơm dầu và động cơ dầu thờng có kết cấu giống nhau, nếu có khác thì chỉ khác nhau về kích thớc.
Quá trình biến đổi năng lợng của động cơ dầu đợc thực hiện theo chu trình nh sau:
- Dầu có áp suất đợc đa vào buồng công tác của động cơ. Dới tác động của áp suất, một chi tiết tạo nên buồng công tác của động cơ di động, chuyển động ấy đợc truyền lên trục đông cơ.
- Do trục động cơ quay, buồng công tác của động cơ dịch chuyển từ cửa nén sang cửa ra.
- Thể tích các buồng công tác ở cửa ra giảm dần và đẩy dầu ra ngoài. Số vòng quay của động cơ phụ thuộc vào độ lớn và số lợng các buồng dầu công tác, cũng nh lu lợng cho vào động cơ.
Tuỳ theo kết cấu động cơ thuỷ lực đợc chia thành 3 loại nh sau:
- Động cơ thuỷ lực bánh răng,
- Động cơ thuỷ lực cánh gạt,
- Động cơ thuỷ lực dạng pít_tông.
Động cơ bánh răng.
Tuy kết cấu của loại động cơ thuỷ lực loại bánh răng đơn giản, nhng nó rất ít đợc dùng trong máy cắt để thực hiện chuyển động quay tròn, vì hiệu suất thấp. Ngoài ra, ma sát ở trục và mặt đầu khá lớn, làm cho dầu chóng nóng khi quay nhanh. Động cơ thuỷ lực dạng bánh răng chủ yếu dùng để thực hiện các chuyển động điều khiển nh ở các băng truyền, các đồ gá cấp phôi, hoặc dùng để quay trục vít me thực hiện chuyển động chạy dao trên máy tổ hợp khoan, quay trục vít me dọn phoi trên máy công cụ điều khiển số CNC.
Động cơ cánh gạt.
Động cơ thuỷ lực cánh gạt là một trong những loại đợc sử dụng rộng rãi, nhất là ở các nớc phơng tây. Nó đợc dùng để thực hiện chuyển động chính cũng nh chuyển động phụ trên máy cắt kim loại. Loại động cơ này có hai kiểu chính là:
- Động cơ thuỷ lực cánh gạt tác dụng đơn.
- Động cơ thuỷ lực cánh gạt tác dụng kép. B Động cơ cánh gạt đơn A Động cơ cánh gạt kép e A A B B Hình 16.
Dầu có áp suất p đợc dẫn vào buồng nén A, tác dụng lên cánh gạt và tạo thành một mômen xoắn bằng hiệu mômen do áp suất dầu tác dụng lên hai cánh gạt nằm hai bên thành ngăn cách buồng nén A và buồng ra B.
c. Xy lanh thuỷ lực.
Xy lanh thuỷ lực thực chất là một loại động cơ thuỷ lực dùng để biến đổi thế năng của dầu thành cơ năng, thực hiện chuyển động thẳng hoặc chuyển động vòng không liên tục. Xy lanh thuỷ lực đợc sử dụng rộng rãi trong hệ các máy cắt kim loại, phổ biến nhất là dùng để thực hiện chuyển động thẳng đi về của bàn máy và bàn dao. Xy lanh thuỷ lực có kết cấu đơn giản, nhng có khả năng thực hiện một công suất lớn, làm việc ổn định và giải quyết vấn đề kín khít tơng đối đơn giản. Kết cấu của xy lanh thuỷ lực có nhiều dạng khác nhau tuỳ thuộc vào các điều kiện làm việc và độ lớn cuả lực cần thực hiện.
d. Cơ cấu điều chỉnh và điều khiển (các loại van). * Van an toàn, van tràn:
Van an toàn dùng để đề phòng quá tải cho hệ thống dầu ép, khi áp suất dầu trong hệ thống vợt quá mức điều chỉnh, van an toàn mở ra để đa dầu về bể dầu, do đó áp suất giảm xuống. Nhiều khi van an toàn còn làm nhiệm vụ giữ áp suất không thay đổi trong hệ thống dầu ép. Trong trờng hợp này van an toàn đóng vai trò van tràn hoặc van áp lực để xả bớt lợng dầu thừa về bể.
Van tràn thờng phải làm việc thờng xuyên hơn van an toàn, nên cần chú ý đến độ chịu mòn giữa các bề mặt khép kín. p1
Mặt khác, vì làm việc nhiều nên độ kín khít của nó không cần cao nh van an toàn. Ký hiệu của
van an toàn và van tràn: p2 * Van tiết lu: Hình 17.
Van tiết lu dùng để điều chỉnh lu lợng dầu, và do đó điều chỉnh vận tốc của cơ cấu chấp hành trong hệ thống dầu ép. Van tiết lu có thể đặt ở đờng dầu vào hoặc trên đờng dầu ra. Nhng phổ biến hiện nay là đặt van tiết lu trên đờng dầu ra vì nh vậy van tiết lu thay thế chức năng của van cản, tạo nên một áp suất nhất định trên đờng dầu ra của cơ cấu chấp hành và do đó làm cho chuyển động của nó đợc êm hơn.
e. Các thiết bị phụ dùng trong hệ thống thuỷ lực.
* Bể chứa: là thiết bị để chứa lợng dầu cần thiết cho sự hoạt động của hệ thống thuỷ lực. Tuỳ theo kết cấu của máy mà bể chứa có thể là một khoảng không đợc đúc liền trong thân máy, hoặc một thùng riêng biệt đặt ngoài thân. Để tránh tác dụng của nhiệt vào các bộ phận máy, ngời ta có xu hớng đặt bể chứa ra ngoài.
* Thiết bị làm nguội:
Trong hệ thống thuỷ lực làm việc với chế độ nặng, sinh nhiều nhiệt, cũng nh ở những hệ thống có yêu cầu đặc biệt phải ổn định nhiệt độ của dầu, thì cần phải dùng thiết bị làm nguội dầu. Với thiết bị làm nguội, lợng dầu cần thiết cũng nh kích thớc bể chứa có thể giảm một mức đáng kể. Điều này có ý nghĩa lớn đối với việc thiết kế đờng dây tự động có nhiều thiết bị thuỷ lực. Thiết bị làm nguội có thể đặt trong bể chứa hoặc bên cạnh bể chứa để lấy nhiệt từ dầu ra ngoài bằng nớc hoặc không khí. Do đó, trong hệ thống thuỷ lực thờng dùng hai loại thiết bị làm nguội: thiết bị làm nguội bằng nớc và hệ thống làm nguội bằng không khí. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong quá trình làm việc, dầu không tránh khỏi bị nhiễm bẩn do các chất bẩn từ bên ngoài vào hoặc do các chất bẩn từ bản thân dầu tạo nên. Những chất bẩn ấy sẽ làm kẹt các khe hở, các tiết diện chảy có kích thớc nhỏ trong các cơ cấu thuỷ lực, gây nên trở ngại, h hỏng trong hoạt động của hệ thống. Do đó, trong các hệ thống thuỷ lực đều dùng bộ lọc để ngăn ngừa chất bẩn thâm nhập vào bên trong cơ cấu thuỷ lực. Bộ lọc thờng đợc đặt ở ống hút của máy bơm thuỷ lực. Trong trờng hợp cần dầu tinh khiết hơn, đặt thêm một bộ lọc ở cửa ra của bơm, và một bộ lọc nữa ở trên đờng ra của hệ thống thuỷ lực.
Tuỳ thuộc vào kích thớc chất bẩn có thể lọc đợc, bộ lọc có thể đợc phân thành: - Bộ lọc thô: có thể lọc đợc những chất bẩn có kích thớc đến 0,1mm, - Bộ lọc trung bình: có thể lọc đợc những chất bẩn có kích thớc đến 0,01mm, - Bộ lọc tinh: có thể lọc đợc những chất bẩn có kích thớc đến 0,005mm, - Bộ lọc đặc biệt tinh: có thể lọc đợc những chất bẩn có kích thớc đến 0,001mm.
Dựa vào kết cấu, ta có thể phân biệt đợc các bộ lọc nh sau: bộ lọc lới, bộ lọc lá, bộ lọc giấy, bộ lọc nỉ, bộ lọc nam châm v.v...
* Đồng hồ đo áp:
Đồng hồ đo áp là thiết bị báo hiệu áp suất hiện tại của hệ thống. * ống dẫn, ống nối tấm nối:
ống dẫn dùng trong hệ thống thuỷ lực phổ biến nhất là ống đồng và ống thép. Trong những năm gần đây công nghệ vật liệu mới phát triển mạnh đã tạo ra các loại vật liệu mới (polymer) có độ bền cơ học cao dẫn đến xu hớng mới hiện nay là dùng các loại ống dẫn bằng polymer, ống bằng polymer có u điểm là dễ làm biến đổi hình dáng. Đối với những ống dẫn có tiết diện lớn và không cần uốn cong nhiều, ngời ta thờng sử dụng các ống bằng thép, ví dụ nh các ống dẫn chính, ống hút, ống nén của các bơm thuỷ lực.
ống nối (cút nối) để nối các ống dẫn với nhau, hoặc nối các ống dẫn với các cơ cấu thuỷ lực.
Tấm nối: trong hệ thống thuỷ lực của máy công cụ hiện đại, sự dò dầu ở các mối nối nhiều khi dẫn đến sự làm việc không ổn định của cơ cấu thuỷ lực. Do đó, khoảng đầu những năm 50 của thể kỷ 20 ngời ta đã nghĩ ra cách thay các
ống nối, ống dẫn bằng những tấm nối gọi là panel (giống nh các bảng in mạch điện) để nối liền các cơ cấu dầu ép. Đặc điểm của cách nối này là tất cả các cơ cấu dầu ép đợc lắp trên một tấm thép phẳng, bên trong có các lỗ khoan, các rãnh tơng ứng để nối liền chúng với nhau.
* Vòng chắn:
Chắn dầu đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự làm việc bình th- ờng của hệ thống thuỷ lực. Chắn dầu không tốt sẽ bị dò dầu ở các mối nối, bị hao phí dầu, không đảm bảo dợc áp suất cao, không khí dễ xâm nhập vào hệ thống dầu ép, làm cho các cơ cấu làm việc không ổn định. Để ngăn chặn dò dầu, ngời ta dùng các loại vòng chắn có kết cấu khác nhau với những vật liệu khác nhau, tuỳ thuộc vào áp suất và nhiệt độ dầu, vào hình dáng cũng nh đặc điểm của bề mặt cần chắn khít. Chắn khít những chi tiết cố định tơng đối đơn giản, dùng các vòng chắn bằng chất dẻo hoặc bằng các kim loại mềm nh đồng, nhôm. Vòng chắn bằng đồng đắt nên ngời ta thờng dùng rộng rãi vòng chắn bằng nhôm. Chắn khít những bề mặt cố định thờng dùng những sợi dây bện bằng gai, sợi hoặc vòng chắn chữ O. Chắn khít những chi tiết có chuyển động t- ơng đối với nhau khó khăn hơn. Dùng rộng rãi nhất để chắn khít những chi tiết có chuyển động thẳng hoặc vòng là vòng chắn chữ O với những rãnh lắp có kết cấu thích hợp.