Động cơ thủy lực có phanh: Hệ thống phanh bên trong và bên ngoài

Hệ thống thủy lực thường yêu cầu phanh để dừng và giữ tải một cách an toàn. Động cơ thủy lực có thể được trang bị phanh bên trong (tích hợp) hoặc sử dụng hệ thống phanh bên ngoài riêng biệt . Blince cung cấp cả hai tùy chọn trên động cơ của mình. Ví dụ: dòng BMR-BK01 là Động cơ thủy lực có phanh với phanh đĩa ứng dụng lò xo tích hợp, mang lại khả năng giữ 'an toàn' khi không còn áp suất. Ngược lại, phanh ngoài là cụm đĩa/phanh riêng biệt được gắn trên trục động cơ. Mỗi phương pháp tiếp cận đều có các trường hợp sử dụng và đánh đổi khác nhau, như được giải thích bên dưới.

Động cơ thủy lực phanh bên trong (tích hợp)

Động cơ thủy lực phanh bên trong (thường gọi là động cơ phanh) có tích hợp cơ cấu phanh ma sát. Thông thường, một lò xo mạnh sẽ tạo lực ma sát cho các đĩa hoặc tang trống xung quanh trục. Khi áp suất thủy lực tác dụng lên piston của phanh, nó sẽ nhả lò xo và làm cho động cơ quay. Khi loại bỏ áp suất (ví dụ như tắt nguồn), lò xo sẽ ​​kẹp các đĩa và khóa trục. Thiết kế này không an toàn có nghĩa là phanh 'mặc định bật' để đảm bảo an toàn: nếu mất điện hoặc áp suất, động cơ sẽ tự động giữ nguyên vị trí.

• An toàn tự động: Phanh được nhả bằng thủy lực, dùng lò xo sẽ ​​hoạt động mà không có bất kỳ tác động nào từ bên ngoài khi giảm áp suất. Điều này ngăn chặn sự rơi tự do trên cần cẩu hoặc rơi trên thang máy, điều này rất quan trọng đối với máy móc di động và thiết bị nặng.

• Mô-men xoắn giữ cao: Phanh tích hợp có thể được thiết kế với lò xo chắc chắn. Ví dụ: động cơ dòng BMR của Blince chào hàng 'mô-men xoắn giữ cao' với phanh trợ lực ở kích thước nhỏ gọn. Những động cơ này thường xác định khả năng mô-men xoắn tĩnh (giữ); người mua phải đảm bảo nó vượt quá mô-men xoắn tải.

• Lắp đặt nhỏ gọn và đơn giản: Vì phanh nằm bên trong vỏ động cơ nên việc lắp đặt đơn giản hơn (không cần gắn thêm phanh). Nó sử dụng mạch thủy lực của động cơ (thường thông qua cổng 'nhả phanh') để điều khiển.

Hạn chế của phanh bên trong: Phanh tích hợp có kích thước vật lý hạn chế. Trong các ứng dụng có tải trọng cực lớn, diện tích ma sát của chúng có thể không tạo ra đủ mô-men xoắn và các bộ phận của chúng cần phải tháo rời động cơ để bảo trì. Ngoài ra, nếu các bộ phận phanh bị mòn hoặc bị kẹt, động cơ không thể chịu tải trừ khi được đại tu.

Động cơ quỹ đạo của Blince BMR (ví dụ dòng BMR-BK01) minh họa thiết kế phanh bên trong. Trang sản phẩm ghi chú: 'Động cơ này có phanh giữ tích hợp… mô-men xoắn giữ cao, phanh trợ lực, trọng lượng thấp'. Những phanh bên trong này lý tưởng cho tải trọng vừa phải (tời, băng tải, hầm đỗ xe). Chúng tỏa sáng trong các ứng dụng cần giữ an toàn ngay lập tức mà không cần thêm bộ phận nào.

Hình: Động cơ thủy lực Blince (dòng BMR) có phanh lò xo tích hợp ở mặt bích phía sau. Phanh đĩa tích hợp (vỏ màu xanh lá cây) kẹp trục để giữ an toàn.

Hệ thống phanh ngoài cho động cơ thủy lực

Hệ thống phanh ngoài sử dụng bộ phận phanh riêng được gắn trên hoặc ghép nối với trục đầu ra của động cơ thủy lực. Đây có thể là phanh đĩa trợ lực thủy lực, phanh khí nén hoặc phanh điện. Phanh ngoài không phải là một bộ phận của động cơ mà được gắn thông qua mặt bích bộ chuyển đổi.

• Công suất mô-men xoắn lớn hơn: Phanh độc lập có thể lớn hơn nhiều so với phanh tích hợp. Phanh đĩa mô-men xoắn cao (ví dụ dòng Danfoss BK) có thể cung cấp hàng trăm đến hàng nghìn Nm . mô-men xoắn giữ Điều này cho phép dừng và giữ tải quá tải mà chỉ riêng hệ thống phanh bên trong không thể làm được. Thật vậy, động cơ thủy lực vốn đã bị rò rỉ bên trong và không thể chịu tải nặng chỉ bằng khóa chất lỏng. Như một chuyên gia lưu ý: 'Tất cả các động cơ thủy lực… không bao giờ có thể được sử dụng để dừng và giữ tải quá mức… khi cần dừng và giữ động cơ thủy lực… cần phải có phanh ngoài.'. Phanh ngoài có thể xử lý những trường hợp nặng như vậy.

• Bảo dưỡng dễ dàng hơn: Vì phanh nằm ngoài động cơ nên việc bảo trì đơn giản hơn. Má phanh/đĩa phanh có thể được kiểm tra hoặc thay thế mà không cần tháo vỏ động cơ. Trong trường hợp trang bị thêm, phanh bên ngoài có thể được thêm vào động cơ hiện có để tăng thêm khả năng giữ.

• Tính linh hoạt: Phanh ngoài có các loại thủy lực, khí nén hoặc điện. Chúng có thể được đặt bằng lò xo và nhả bằng thủy lực (hoặc bằng khí nén), kết hợp hoạt động an toàn với mô-men xoắn cao. Nhiều đĩa phanh có thể được xếp chồng lên nhau để tăng mô-men xoắn.

Hạn chế của phanh ngoài: Chúng làm tăng thêm không gian, trọng lượng và độ phức tạp. Cần có xi lanh/van phanh để nhả phanh. Nếu phanh bị mất nguồn (hoặc lò xo yếu), phanh có thể không giữ được (vì vậy vẫn cần phải có sự điều khiển đáng tin cậy). Hệ thống bên ngoài cũng giới thiệu thêm các bộ phận cần bảo trì (ống mềm, máy bơm, vòng đệm).

Các ứng dụng của phanh ngoài bao gồm máy móc rất nặng và các tình huống quan trọng về an toàn. Ví dụ, cần cẩu lớn, tời, giàn khoan hay tời nâng thường sử dụng phanh đĩa ngoài. Trong các thiết bị khai thác mỏ hoặc lâm nghiệp, phanh đĩa lò xo bên ngoài (hoặc thậm chí là phanh kép) đảm bảo khả năng giữ tải trên địa hình dốc. Do có mô-men xoắn cao và thiết kế kiểu mô-đun, phanh ngoài rất phổ biến trong các dự án Vành đai và Con đường (khai thác mỏ ở Nga, lâm nghiệp Chile, v.v.), nơi thiết bị phải xử lý tải trọng cực lớn.

Dòng động cơ Blince có phanh (BMR, BMS, BMV)

Blince cung cấp một số dòng động cơ có thể hoạt động với thiết lập phanh tích hợp hoặc bên ngoài:

• Dòng BMR (Động cơ bánh răng/quỹ đạo): Dòng BMR bao gồm các mẫu có phanh lò xo tích hợp (dòng BMR-BK01). Đây là những động cơ bánh răng (gerotor) tương tự như động cơ Danfoss OMR. Như đã lưu ý, thiết bị BMR-BK01 có 'phanh giữ tích hợp' và nhỏ gọn nhưng có mô-men xoắn cao. Chúng phục vụ các ứng dụng tải vừa phải (máy nhựa, máy quét, tời nhỏ) trong đó cần có động cơ có phanh.

• Dòng BMS (Động cơ quỹ đạo nhỏ): Dòng BMS (đôi khi được gắn nhãn OMS hoặc OMSY trên các sản phẩm Blince) là động cơ quỹ đạo dành cho nhiệm vụ nhẹ hơn. Chúng có thể được đặt hàng với phanh tùy chọn – ví dụ: các biến thể Blince BMSY/BMSYB có phanh lò xo tích hợp để giữ tải. Những động cơ này phù hợp với các mục đích sử dụng tốc độ thấp, mô-men xoắn cao như vận chuyển vật liệu hoặc truyền động nông nghiệp, với phiên bản phanh mang lại sự an toàn tự động.

• Dòng BMV (Động cơ quỹ đạo lớn): Dòng BMV bao gồm các động cơ gerotor rất lớn (ví dụ 630cc–1000cc) được chế tạo cho các nhiệm vụ nặng nề. Theo mặc định, những động cơ này không đi kèm phanh bên trong (do kích thước và cách sử dụng thông thường), nhưng chúng có thể kết hợp với phanh đĩa bên ngoài nếu cần. Trong những bối cảnh động cơ BMV phải chịu tải nặng (như giàn khoan, tời cỡ lớn), các kỹ sư thường lắp phanh đĩa thủy lực hoặc phanh điện trên trục hoặc sử dụng hệ thống phanh phụ để đảm bảo an toàn.

Mỗi mẫu động cơ Blince đều đề cập đến tính năng phanh của nó trong tên và mô tả sản phẩm. Ví dụ: trang BMR-BK01 có nội dung rõ ràng là 'động cơ thủy lực có phanh… phanh giữ tích hợp'. Khi chọn động cơ Blince, hãy kiểm tra xem có tùy chọn phanh hay không (ví dụ: các mẫu kết thúc bằng 'B' hoặc trong mô tả) và xác minh định mức mô-men xoắn của nó.

So sánh: Ưu và nhược điểm

Ưu và nhược điểm: Động cơ phanh bên trong như Blince BMR rất dễ lắp đặt và luôn giữ tải nếu áp suất giảm. Tuy nhiên, mômen phanh của nó bị giới hạn bởi kích thước của động cơ. Phanh ngoài có thể cung cấp mô-men xoắn cao hơn nhiều và có thể sử dụng riêng biệt nhưng lại tăng thêm độ phức tạp. Ví dụ, để dừng một giàn khoan hạng nặng, phanh đĩa ngoài (hoặc động cơ phanh thứ cấp) thường được ưu tiên để có thêm lực giữ.

Trường hợp sử dụng thực tế

• Blince BMR với Phanh trong: Được sử dụng trong các nhà máy, máy móc và thiết bị di động ở Nga và Kazakhstan nơi thiết kế nhỏ gọn và an toàn là tiêu chí hàng đầu. Ví dụ: bộ truyền động băng tải, máy quét hoặc cần cẩu nhỏ có tải trọng vừa phải. Phanh tích hợp đảm bảo tải tự động khóa.

• Blince BMS có phanh: Lý tưởng cho máy nông nghiệp hoặc máy xây dựng nhỏ (ví dụ: máy xúc lật, máy trồng trọt) ở Mexico hoặc Kazakhstan. Phanh lò xo trong động cơ BMS giúp giữ mà không cần thêm van.

• Phanh ngoài với BMV hoặc loại khác: Trong khai thác mỏ hoặc xây dựng hạng nặng ở Chile (nền móng, đào hầm), thiết bị thường cần mô-men xoắn giữ rất cao. Động cơ BMV lớn kết hợp với phanh thủy lực bên ngoài có thể đảm bảo tải nặng trên đường dốc. Trong nhiều dự án Vành đai và Con đường hạng nặng, việc bổ sung phanh đĩa trên trục động cơ (ví dụ dòng Danfoss BK hoặc AB) sẽ mang lại mô-men xoắn cần thiết.

Nói chung, nếu ứng dụng của bạn yêu cầu động cơ dừng khối quay hoặc giữ tải nặng vô thời hạn thì nên sử dụng phanh ngoài hoặc van giữ bổ sung. Đối với các nhiệm vụ nhẹ hơn và quan trọng về an toàn, động cơ Blince có phanh tích hợp (một 'động cơ phanh thủy lực') thực sự mang lại sự đơn giản và khả năng giữ an toàn.

Câu hỏi thường gặp

Hỏi: Loại phanh nào tốt nhất cho thiết bị xây dựng ở Nga?
Trả lời: Các máy xây dựng của Nga (cần cẩu, máy xúc, v.v.) thường sử dụng phanh thủy lực lò xo được tích hợp trong động cơ để giữ an toàn. Động cơ dòng BMR của Blince có phanh bên trong rất phổ biến cho các thiết bị nhỏ gọn. Tuy nhiên, nếu thiết bị chịu tải rất nặng hoặc làm việc trên đường dốc, các nhà thiết kế có thể bổ sung thêm phanh đĩa bên ngoài để tăng mô-men xoắn. Sự lựa chọn phụ thuộc vào kích thước tải: đối với tải trọng cực lớn, phanh thủy lực bên ngoài sẽ cung cấp thêm lực giữ.

Hỏi: Tôi nên sử dụng loại phanh nào trên máy móc nông nghiệp ở Kazakhstan?
Trả lời: Đối với các thiết bị nông nghiệp điển hình (máy bơm tưới tiêu, máy gieo hạt), phanh thủy lực bên trong trên động cơ (như Blince BMS/BMR với phanh lò xo) thường là đủ. Nó tự động khóa khi tắt nguồn động cơ. Nếu máy kéo hoặc nông cụ rất nặng hoặc trên địa hình dốc, người ta cũng có thể sử dụng van đối trọng hoặc phanh phụ. Nói chung, hãy điều chỉnh mô men phanh phù hợp với tải trọng: máy móc nhỏ hơn có thể sử dụng phanh bên trong của động cơ, trong khi các dụng cụ lớn hơn có thể cần phanh hoặc van bên ngoài để đảm bảo an toàn.

Q: Dòng mô tô Blince nào có hệ thống phanh mạnh nhất?
Trả lời: Blince không chỉ định 'mô-men phanh' trên tất cả các động cơ, nhưng nhìn chung dòng lớn hơn cộng với phanh ngoài sẽ thắng. Dòng BMR (cỡ nhỏ đến trung bình) cung cấp hệ thống phanh tích hợp ở dạng nhỏ gọn. Động cơ dòng BMV (630–1000 cc) xử lý các công việc nặng hơn nhưng cần phanh ngoài để có mô-men xoắn tối đa. Nói tóm lại, để có mô-men xoắn giữ cao nhất, hãy sử dụng phanh ngoài có động cơ BMV hoặc BMS lớn. Đối với nhu cầu vừa phải, động cơ có phanh (BMR/BMS) đơn giản hơn.