Motor thủy lực là gì? Nguyên lý hoạt động và ứng dụng của động cơ thủy lực

Motor thủy lực là thiết bị thủy lực vô cùng quan trọng trong ngành sản xuất công nghiệp hiện nay. Các hệ thống vận hành hoạt động chủ yếu đều nhờ vào động cơ thủy lực chuyển hóa dầu, nhớt, chất lỏng thủy lực thành năng lượng. Bởi vì vậy mà motor thủy lực được đông đảo người dùng quan tâm trên thị trường. Bài viết này ta cùng tìm hiểu motor thủy lực là gì, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của chúng.

Motor thủy lực là gì?

Motor thủy lực hay còn được gọi là động cơ thủy lực, là một loại thiết bị được sử dụng để chuyển đổi áp suất thủy lực, dòng chảy momen thành cơ năng và dùng để dịch chuyển góc xoay giúp các hệ thống thiết bị thủy lực được hoạt động. Motor thủy lực thường được cấu tạo bằng hợp kim cao cấp, sử dụng dầu, nhớt hoặc lưu chất thủy lực để giúp cho motor hoạt động. Nhiệm vụ chính của motor thủy lực đó là chuyển đổi nguồn năng lượng thủy lực đang ở dạng áp suất và dòng chảy thành năng lượng cơ năng. Nguồn cơ năng này sau đó sẽ được truyền đến bơm để thực hiện các hoạt động cần thiết.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của motor thủy lực

Motor thủy lực có nhiều loại, với các kích cỡ khác nhau được làm từ nhiều chất liệu, được sử dụng tốt đối với nhiều hệ thống, thiết bị và môi trường lưu chất. Dưới đây là cấu tạo và nguyên lý hoạt động của motor thủy lực:

Cấu tạo của motor thủy lực

Motor thủy lực có nhiều loại và các loại sẽ có nhiều kiểu cấu tạo khác nhau như là: 

 Cấu tạo motor thủy lực piston:

• Trục bơm
• Vỏ thân bơm
• Đĩa nghiêng
• Phần chỉnh đĩa nghiêng
• Cụm piston nhanh
• Đĩa phân phối
• Phần chỉnh cài lưu lượng

 Cấu tạo của motor thủy lực bánh răng:

• Phớt cổ trục
• Bích gá bơm
• Gioăng
• Ống đỡ
• Bánh răng trục động và bị động
• Thân bơm
• Bộ phận kết nối

 Cấu tạo của motor thủy lực cánh quạt:

• Cửa vào
• Thân bơm
• Cánh
• Khoang hút, khoang đẩy
• Phần quay (roto)
• Phần ống đỡ
• Cửa ra

Nguyên lý hoạt động của motor thủy lực

Nguyên lý hoạt động của motor thủy lực rất đơn giản, tùy vào từng loại kiểu motor mà có các nguyên lý hoạt động khác nhau. Tuy nhiên, nguyên lý hoạt động chung của motor thủy lực đó là đều biến đổi năng lượng chất lỏng, lưu chất thủy lực thành cơ năng để giúp cho các hệ thống thiết bị thủy lực được hoạt động.

Chất lỏng thủy lực được đưa vào trong động cơ với áp suất lớn và có tác động lên các cơ cấu (bánh răng, piston hoặc cánh gạt) trong động cơ, giúp cho trục đầu ra quay. Các chuyển động quay liên tục tạo ra các momen xoắn cực lớn và từ đó nó tác động đến các thiết bị khác trong hệ thống làm việc.

Một motor thủy lực có thể tạo ra chuyển động đều và chuyển động biến đổi. Hoặc chỉ là một trong hai loại chuyển động, được phụ thuộc vào cấu tạo của từng loại motor để xác định. Chuyển động đều có momen xoắn và tốc độ không thay đổi trong khi đó chuyển động biến đổi có thể tạo ra tốc độ và momen xoắn khác nhau.

Motor thủy lực thường hay đi kèm với máy bơm để đảm bảo dòng dầu hoặc chất lỏng được điều áp thích hợp trong hệ thống. Các motor thủy lực như cánh gạt, bánh răng, piston hướng kính đều thuộc loại motor có momen thấp tốc độ cao. Trong đó motor piston có momen cao hơn 2 loại kia. Còn motor piston kiểu hình sao thì ngược lại cùng với số vòng quay nhỏ và momen lớn hơn.

Các loại motor thủy lực phổ biến

Nếu tìm kiếm trên thị trường hiện nay thì có rất nhiều loại motor thủy lực. Chúng sẽ có các đặc điểm giống như nhau nhưng việc sản xuất và thiết kế lại theo tiêu chuẩn khác nhau để phục vụ nhu cầu đa dạng của các khách hàng. Tuy nhiên hiện nay phổ biến nhất vẫn là 4 loại motor thủy lực sau:

Motor thủy lực bánh răng

Motor thủy lực kiểu bánh răng xuất hiện khá phổ biến trên thị trường nên việc tìm kiếm rất dễ dàng. Cấu tạo của loại motor thủy lực này gồm có 2 bánh răng. Trong đó 1 bánh răng được gắn với trục đầu ra để tạo ra momen cần thiết khi bánh răng này quay và một bánh răng không tải. Loại motor này có lưu lượng chất lỏng cố định và không thay đổi được.

Để motor thủy lực này hoạt động, chất lỏng thủy lực áp suất cao sẽ di chuyển vào trong vỏ bánh răng và xung quanh bánh răng. Sự chênh lệch áp suất giữa dầu đầu vào cao và dầu đầu ra thấp sẽ đẩy bánh răng quay để tạo ra momen xoắn, cuối cùng dầu sẽ chảy ra ngoài.

Ưu điểm nổi bật nhất của motor thủy lực bánh răng là tuổi thọ cao, bền bỉ và ít xảy ra sự cố trong quá trình hoạt động, do vậy mà được nhiều khách hàng lựa chọn và được sử dụng phổ biến. Nhược điểm lớn nhất của loại motor này đó là tổn thất chất lỏng, áp suất từ lúc đi vào đến lúc ra. Điều này ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của động cơ, sinh nhiệt.

Motor thủy lực piston

Trong tất cả các loại motor thủy lực thì motor piston rất đa dạng với các kiểu thiết kế hướng trục hay hướng kính. Loại motor này hay được người dùng đánh giá cao về momen khởi động thực tế tốt hơn thiết kế động cơ. Có khả năng hoạt động ổn định, trơn tru, có tuổi thọ cao, ít hư hỏng và trục trặc.

Motor piston hướng trục: là loại motor thủy lực và có piston chuyển động tịnh tiến theo hướng song song với trục quay. Trục động cơ quay và làm các piston quay theo, đầu piston tì vào đĩa nghiêng tạo ra các khoang áp suất chênh lệch. Tại cửa vào, dầu đi qua đĩa phân phối đến piston, áp suất tì lên đầu piston cao hơn áp suất dầu, đẩy piston thụt vào và đẩy dầu ra ngoài. Loại motor này có 2 dạng đó là motor piston trục thẳng và trục cong.

Motor thủy lực hướng trục có thể tạo ra momen xoắn cao và tốc độ cao, hiệu suất thể tích tốt, giữ được tốc độ ổn định khi momen xoắn thay đổi. Vì vậy nên nó được sử dụng chủ yếu để dẫn động các bánh chủ động của các máy công trình và các cơ cấu có yêu cầu công suất lớn.

Motor piston hướng kính: gồm có các piston được bố trí vuông góc với trục khuỷu. Khi có nguồn điện, motor hoạt động thì trục khuỷu quay sẽ kéo theo các piston dịch chuyển theo áp suất chất lỏng. Dầu thủy lực đi vào các cửa trên trục và đến piston, dưới áp suất của dầu thủy lực làm piston tác dụng vào mặt kính trên trục. Lực này sẽ được chia thành hai phần song song và vuông góc với mặt kính. Nó có thể vừa làm mặt kính ép chặt vào piston vừa giúp khối xi lanh quay. Motor piston thủy lực hướng kính giúp tạo ra momen xoắn cao hơn motor piston thủy lực hướng trục nhưng lại có tốc độ thấp hơn.

Motor thủy lực cánh gạt

Bên cạnh motor bánh răng thì motor thủy lực cánh gạt cũng được sử dụng rộng rãi, loại động cơ này phù hợp với những hệ thống thủy lực có áp suất trung bình và thấp.

Motor thủy lực cánh gạt sử dụng rotor trên trục truyền động. Khi dầu với áp suất lớn đi vào, tác động lên cánh gạt làm cho rotor quay theo một chiều duy nhất.

Trong thời gian rotor quay quanh trục, cánh gạt sẽ dịch chuyển vào và ra trong các rãnh của rotor. Khi cánh gạt được nằm gọn trong rotor, dầu từ đầu vào sẽ chảy vào trong khoang của motor. Khi cánh quạt dịch chuyển ra khỏi motor sẽ chịu lực nén bởi vỏ motor tạo ra khoang kín, gạt dầu đi từ cửa vào đến cửa ra. Tại cửa ra, dầu được thoát ra ngoài, cánh gạt chịu lực nén dịch chuyển dần vào trong rotor và hoàn thành một chu kỳ làm việc. Các cánh gạt được bố trí đối diện nhau trên rotor và chuyển động cùng chiều để tạo ra cân bằng đường kính. Motor thủy lực cánh gạt có ưu điểm đó là có tiếng ồn thấp nhưng độ rò rỉ khá cao.

Motor thủy lực hình sao

Ngoài ra còn có loại motor thủy lực hình sao hay còn được gọi là 5 sao. Đây là một dạng truyền động quay từ công năng quay sang động năng quay. Dầu hay chất lỏng thủy lực sẽ được đưa vào trong chuyển động quay làm cho trục đầu ra quay. Thay vì đẩy chất lỏng như bơm thủy lực thì trục quay sẽ được chất lỏng đẩy tạo ra lực chuyển động và xoay liên tục như đầu ra của hệ thống thủy lực.

Ứng dụng của motor thủy lực

Bất cứ hệ thống thủy lực nào có sử dụng bơm dầu đều phải cần đến motor thủy lực. Khi đánh giá về ứng dụng của motor thủy lực thì người ta thường xem xét trên hai loại đó là motor tốc độ cao momen thấp và motor tốc độ thấp momen cao.

Loại motor tốc độ cao momen thấp

Loại motor tốc độ cao momen thấp thường được người ta ứng dụng vào các loại máy móc, thiết bị như máy nén khí, máy phát điện và máy quạt..Chúng có thể được sử dụng trong công nghiệp cũng như trong cuộc sống hằng ngày. Với loại động cơ này thì khách hàng không cần phải lo lắng về tốc độ, nhưng về tính ổn định, vận hành êm ái, chịu được tải trọng nặng thì không được đánh giá cao cho lắm.

Loại motor tốc độ thấp momen cao

Trong khi đó thì loại motor tốc độ thấp momen cao lại có khả năng hoạt động êm ái, khởi động nhẹ nhàng, lưu lượng ổn định và có cấu tạo cực kỳ đơn giản. Với những việc cần di chuyển tải trọng rất nặng thì loại động cơ này hoàn toàn phù hợp. Hiện nay thì các nhà máy, xưởng sản xuất giấy, chế biến gỗ, sản xuất xi măng, luyện kim, cơ khí chế tạo máy, xây dựng, cần cẩu, máy xúc, máy ủi,..tất cả đều sử dụng loại động cơ momen cao này.

Thành Thái Motor – Nhà phân phối động cơ motor, motor thủy lực các loại uy tín

Với nhiều năm kinh nghiệm và uy tín trong ngành công nghiệp, Thành Thái Motor cam kết cung cấp các sản phẩm về động cơ motor, motor thủy lực chất lượng cao và có giá thành tốt nhất thị trường hiện nay. 

Chất lượng chính là một trong những ưu tiên hàng đầu của chúng tôi, Thành Thái Motor chỉ cung cấp các sản phẩm từ các nhà sản xuất đáng tin cậy và được công nhận trong ngành công nghiệp. Hãy liên hệ ngay cho chúng tôi nếu các bạn cần tham khảo thêm các sản phẩm về ngành công nghiệp.