تحلیل ساختار داخلی و فرآیند کار موتورهای هیدرولیک

I. ترکیب ساختار داخلی

عملکرد اصلی aموتور هیدرولیکتبدیل انرژی هیدرولیک به انرژی مکانیکی است. طراحی ساختار داخلی تماماً برای رفع نیازهای تبدیل انرژی است. اجزای کلیدی به شرح زیر است:

1. عناصر ساختاری اساسی

همه موتورهای هیدرولیک نمی توانند بدون دو جزء اساسی کار کنند: یک حجم آب بندی شده و در حال تغییر دوره ای و یک مکانیسم توزیع روغن. اندازه یک حجم بسته با حرکت یک پیستون، چرخ دنده یا تیغه تغییر می کند. مکانیسم توزیع روغن مسیر ورود روغن پرفشار و مسیر خروج روغن کم فشار را کنترل می کند.

2. ساختار تفاوت نوع

نوع دنده: با مش بندی دو چرخ دنده داخلی و خارجی کار می کند که ورودی و خروجی روغن به طور متقارن توزیع شده اند. یک درگاه تخلیه روغن جداگانه برای تخلیه روغن نشت شده از یاتاقان وجود دارد. تعداد دندانه های دنده بیشتر از پمپ است، بنابراین نوسان گشتاور کمتر است.

نوع تیغه: تیغه ها به صورت شعاعی روی روتور نصب می شوند و در ریشه یک فنر پیش سفت وجود دارد. فنر می تواند باعث شود تیغه ها و سطح داخلی استاتور محکم به یکدیگر بچسبند و یک مهر و موم تشکیل دهند. مکانیزم توزیع روغن از یک شیر برگشتی استفاده می کند تا اطمینان حاصل شود که همیشه روغن تحت فشار در ریشه تیغه وجود دارد.

نوع پیستون

نوع پیستون شعاعی: استاتور و بلوک سیلندر دارای خروج از مرکز هستند. تحت تأثیر روغن تحت فشار، پیستون به دیواره داخلی استاتور فشار می آورد و نیروی واکنش باعث ایجاد گشتاور می شود.

نوع پیستون محوری: بلوک سیلندر و شفت موتور به هم متصل هستند. پیستون سیلندر را فشار می دهد تا تحت تأثیر نیروی مؤلفه عادی صفحه swash بچرخد. زاویه شیب صفحه swash قابل تنظیم است و جابجایی و سرعت چرخش نیز بر این اساس تغییر می کند.

3. طراحی خاص

الزامات چرخش رو به جلو و معکوس: سازه هایی که می توانند در هر دو جهت بچرخند باید متقارن باشند. نوع تیغه تیغه ها را به صورت شعاعی نصب می کند، در حالی که نوع پیستونی از یک طرح منحنی داخلی چند عملکردی استفاده می کند.

کنترل نشتی: علاوه بر ورودی و خروجی روغن، یک درگاه نشت روغن نیز جداگانه وجود دارد. درگاه تخلیه روغن موتور دنده می تواند از آسیب دیدن مهر و موم انتهای شفت جلوگیری کند.

II. فرآیند تبدیل انرژی هیدرولیک به انرژی مکانیکی

راموتور هیدرولیکانرژی را با تغییر حجم محفظه کاری مهر و موم شده تبدیل می کند. فرآیند خاص به این مراحل تقسیم می شود:

1. ورودی روغن با فشار بالا

روغن پرفشار ارسال شده توسط پمپ هیدرولیک از طریق ورودی روغن وارد محفظه کار موتور می شود. محفظه کار دارای یک سوراخ پیستون، یک محفظه توری چرخ دنده یا یک حجم بین تیغه ها است. با وارد شدن روغن اختلاف فشار ایجاد می شود.

2. اختلاف فشار اجزای کار را به حرکت در می آورد

نوع پیستون: روغن پرفشار، پیستون را به سمت بیرون هل می دهد و به آن اجازه می دهد به دیواره داخلی استاتور فشار بیاورد. نیروی واکنشی که استاتور روی پیستون اعمال می کند به اجزای گشتاور تجزیه می شود و بلوک سیلندر را به چرخش سوق می دهد.

نوع دنده: روغن تحت فشار وارد حفره مش بندی چرخ دنده می شود و چرخ دنده را برای چرخش هل می دهد. خروجی روغن روغن نشت شده را تخلیه می کند.

نوع تیغه: روغن تحت فشار در دو طرف تیغه ها عمل می کند و گشتاور هیدرولیکی ایجاد می کند. تیغه ها، تحت عمل فنر، به شدت به استاتور می چسبند و روتور را به چرخش سوق می دهند.

3. تبدیل و خروجی انرژی مکانیکی

حرکت خطی اجزای کار از طریق ساختار مکانیکی به حرکت چرخشی تبدیل می شود. شفت خروجی به طور مداوم گشتاور و سرعت چرخش را منتقل می کند. به عنوان مثال:

در نوع پیستون شعاعی، گشتاور پیستون های متعدد روی هم قرار می گیرد و باعث می شود بلوک سیلندر بچرخد.

در نوع پیستون محوری، زاویه شیب صفحه swash جابجایی را تنظیم می کند و بر پارامترهای خروجی تأثیر می گذارد.

4. روغن کم فشار تخلیه می شود

هنگامی که حجم محفظه کار کاهش می یابد، روغن کم فشار از خروجی روغن تخلیه می شود. پس از تکمیل یک چرخه کاری، روغن پرفشار را وارد کنید تا به طور مداوم بچرخد.

از طریق این فرآیند، موتور هیدرولیک به طور موثر انرژی فشار سیستم هیدرولیک را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. این روش تبدیل باعث می شود که در مکان هایی مانند ماشین آلات ساختمانی، کشتی ها و معادن به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد.