'Khớp' của máy xây dựng: Truyền động thủy lực khiến những gã khổng lồ thép di chuyển như thế nào

Tại sao máy xúc không sử dụng hộp số để lái gầu?

Bất cứ ai nhìn kỹ vào một chiếc máy xúc lần đầu tiên đều có xu hướng đặt ra câu hỏi tương tự: cỗ máy này nặng hàng chục tấn - làm thế nào nó có thể phối hợp nhiều hướng chuyển động cùng một lúc như vậy? Cần nâng lên, cánh tay mở rộng, gầu cuộn tròn, cấu trúc phía trên xoay — tất cả cùng một lúc, tất cả đều độc lập.

Nếu hệ truyền động cơ học thông thường - bánh răng, dây xích, dây đai - được sử dụng để dẫn động mọi 'khớp' của máy xúc, thì toàn bộ cỗ máy sẽ trở thành một mớ cơ chế không thể bảo trì được. Công nghệ thủy lực đã thay đổi tất cả điều đó.

Bộ truyền động thủy lực thay thế các thanh và trục cứng bằng chất lỏng. Một ống thủy lực mảnh mai có thể quấn quanh các bộ phận kết cấu, mang điện từ khoang động cơ đến đầu gầu cách đó mười mét, phân nhánh dọc đường để điều khiển chính xác từng chuyển động. Logic này cho phép máy móc xây dựng hiện đại đạt được sự phân phối điện năng mà về mặt vật lý không thể thực hiện được bằng các phương tiện cơ học thuần túy.

Trong bài viết này, chúng tôi sử dụng máy xúc, xe lu và cần cẩu làm ví dụ để tháo rời các 'khớp' của máy xây dựng — giải thích logic truyền động thủy lực đằng sau mỗi chuyển động.

1. Chuỗi truyền lực: Từ động cơ đến thiết bị truyền động cuối

Hiểu về truyền động thủy lực bắt đầu bằng việc hiểu cấu trúc của chuỗi truyền lực của máy xây dựng.

Logic của truyền động cơ học truyền thống (ví dụ về máy kéo đời đầu):

Động cơ → Bánh đà → Ly hợp → Hộp số → Trục truyền động → Vi sai → Bánh dẫn động 

Xích này rất cứng: mỗi hướng chuyển động bổ sung đều yêu cầu một bộ bánh răng hoặc trục truyền động bổ sung và độ phức tạp của cấu trúc tăng theo cấp số nhân. Khi ba chuyển động độc lập - di chuyển, lái và làm việc - phải được dẫn động đồng thời, thì việc truyền động cơ học về cơ bản trở nên không thực tế.

Logic của truyền động thủy lực:

Động cơ → Bơm thủy lực → Mạch cao áp → Van điều khiển → [Xi lanh / Động cơ] → Chuyển động 

Năng lượng cơ quay của động cơ trước tiên được bơm thủy lực chuyển đổi thành năng lượng áp suất chất lỏng được lưu trữ trong mạch. Van điều khiển xác định nơi dầu áp suất cao chảy; xi lanh thủy lực chuyển đổi nó thành chuyển động tuyến tính, động cơ thủy lực chuyển đổi nó thành chuyển động quay. Trong hệ thống này, ống mềm là trục truyền động và van điều khiển là hộp số - nhưng ống mềm có thể uốn cong xung quanh bất kỳ chướng ngại vật nào và van có thể được điều chỉnh vô hạn chỉ bằng một đòn bẩy.

Đây là ưu điểm cơ bản của truyền động thủy lực: sử dụng chất lỏng thay vì các bộ phận cứng để truyền, phân phối và điều khiển công suất thông qua bất kỳ hình dạng không gian nào.

2. Máy xúc: Một cánh tay thép được chế tạo từ các khớp thủy lực

Máy xúc là ví dụ điển hình nhất về truyền động thủy lực trong sách giáo khoa. Một máy xúc thủy lực tiêu chuẩn chạy ít nhất năm mạch thủy lực độc lập lẫn nhau , mỗi mạch điều khiển một loại chuyển động cơ bản khác nhau.

2.1 Boom — Nâng toàn bộ cánh tay

Cần là bộ phận có cấu trúc lớn nhất của máy xúc, kết nối cấu trúc phía trên với cánh tay. Nó được nâng lên và hạ xuống bằng các xi lanh thủy lực cần trục (thường là hai xi lanh lắp song song ở chân cần).

Khi người vận hành nhấn cần điều khiển, van điều khiển sẽ dẫn dầu áp suất cao vào đầu thanh hoặc đầu nắp của xi lanh, kéo dài hoặc thu lại cần piston và toàn bộ cần nâng lên hoặc hạ xuống tương ứng.

Thách thức kỹ thuật ở đây là giữ vị trí chịu tải: cần, cánh tay, gầu và tải trọng có thể nặng vài tấn và xi lanh thủy lực phải duy trì áp suất để ngăn cần cẩu từ từ chìm xuống dưới sức nặng của chính nó khi được giữ cố định. Máy xúc hiện đại kết hợp các van kiểm tra do phi công vận hành (van đối trọng) bên trong khối van điều khiển, tự động khóa mạch dầu khi cần điều khiển về vị trí trung tính, cho phép cần cẩu di chuyển chính xác ở bất kỳ vị trí nào.

2.2 Cánh tay (Gậy) — Cẳng tay

Cánh tay được gắn bản lề ở đầu cần và được dẫn động bởi xi lanh thủy lực cánh tay , điều khiển việc kéo dài và thu lại của nó. Chuyển động của cánh tay giống như sự uốn cong và mở rộng của cẳng tay con người, chi phối tầm với theo chiều ngang và độ sâu đào của xô.

Trong công việc đào sâu, xi lanh tay phải hỗ trợ toàn bộ trọng lượng của gầu đã được nạp trong khi vận hành ở tư thế gần như thẳng đứng - đặt ra những yêu cầu cao về việc bịt kín xi lanh và hiệu suất giữ áp suất. Các tiêu chuẩn kỹ thuật thường yêu cầu thanh piston của xi lanh cánh tay không chìm quá 3 mm trong 30 phút ở áp suất làm việc định mức.

2.3 Xô — Những ngón tay

Gầu được gắn bản lề ở đầu tay đòn và được điều khiển bởi xi lanh thủy lực gầu , giúp cuộn tròn và mở gầu. Hành trình của gầu ngắn, nhưng lực liên quan đến quá trình xuyên qua mặt đất là rất lớn - đá và đất cứng có thể tạo ra các xung áp suất hàng chục megapascal trong mạch trong vòng một phần nghìn giây.

Đây là lý do tại sao mạch xi lanh gầu và tay đòn thường được trang bị van giảm an toàn (van quá tải) : khi áp suất do ngoại lực gây ra vượt quá điểm đặt, van sẽ tự động giảm áp suất, bảo vệ xi lanh khỏi bị hư hỏng và ngăn các bộ phận cấu trúc của gầu bị gãy dưới tình trạng quá tải cứng.

2.4 Xoay — 'Eo' của Máy Xúc

Xoay cấu trúc trên là ứng dụng đặc trưng nhất động cơ thủy lực trên máy đào. Toàn bộ phần thân trên - động cơ, cabin và phụ tùng làm việc - phải xoay 360° liên tục so với gầm xe. Xi lanh thủy lực không thể đạt được điều này (hành trình là hữu hạn); công việc yêu cầu động cơ thủy lực xoay.

Đầu ra quay của động cơ đi qua hộp số giảm lắc (thường là bộ bánh răng hành tinh) để giảm đáng kể tốc độ và nhân mô-men xoắn, sau đó dẫn động một bánh răng vòng bi xoay cố định vào gầm, làm quay toàn bộ cấu trúc phía trên.

Chuyển động xoay đặt ra những yêu cầu khắt khe đặc biệt đối với động cơ thủy lực:

• Mô-men xoắn khởi động cao: cấu trúc phía trên có quán tính quay rất lớn và cần đủ mô-men xoắn để bắt đầu từ trạng thái dừng

• Độ ổn định ở tốc độ thấp: định vị chính xác yêu cầu xoay mượt mà ở tốc độ cực thấp — đôi khi dưới 3 vòng/phút — mà không bị giật

• Phản ứng phanh nhanh: khi người điều khiển nhả cần điều khiển, kết cấu phía trên phải phanh nhanh và chính xác, không bị trôi do quán tính quay

Để đáp ứng những yêu cầu này, động cơ xoay máy xúc lớn hầu hết là động cơ thủy lực piston hướng tâm , kết hợp với phanh tích hợp và cụm van đệm để điều khiển khởi động-dừng trơn tru.

2.5 Du lịch — Hai 'Chân' độc lập

Hành trình của máy xúc được dẫn động bởi hai động cơ thủy lực hành trình độc lập , một động cơ cho mỗi đường ray, mỗi động cơ truyền mô-men xoắn đầu ra thông qua hộp số giảm hành trình và bánh xích truyền động đến các liên kết đường ray.

Động cơ trái và phải được điều khiển độc lập, mang lại cho máy xúc khả năng quay trục - động cơ trái tiến, động cơ phải lùi, máy quay tại chỗ; cả hai động cơ có tốc độ chuyển tiếp bằng nhau thì máy chuyển động thẳng. Điều khiển vi sai này yêu cầu các cơ cấu khóa vi sai và ly hợp lái phức tạp trong hệ thống truyền động cơ khí thuần túy, nhưng trong hệ thống thủy lực, nó chỉ cần hai cần điều khiển độc lập.

Động cơ du lịch thường có thiết kế hai tốc độ (chuyển số cao/thấp): tốc độ thấp mang lại chuyển vị lớn, mô-men xoắn cao và được sử dụng để leo dốc và tái định vị trong thời gian ngắn dưới tải; tốc độ cao mang lại chuyển vị nhỏ hơn, vòng tua máy cao hơn và được sử dụng để tái định vị nhanh tại chỗ. Việc chuyển đổi tốc độ được thực hiện bằng cơ chế biến đổi bên trong của động cơ - không cần hộp số bên ngoài.

3. Máy lu: Logic thủy lực đằng sau việc nén Trái đất bằng rung động

Xe lu hoạt động bằng cách sử dụng trọng lượng và độ rung của trống thép để nén chặt vật liệu mặt đường. Một con lăn rung một trống điển hình dựa vào hệ thống thủy lực của nó để xử lý đồng thời ba chức năng: truyền động di chuyển, truyền động rung trống và hệ thống lái khớp nối.

3.1 Lái xe du lịch

Xe lu không có hộp số - tốc độ di chuyển của nó được điều khiển hoàn toàn bằng hộp số thủy tĩnh (HST) . Động cơ dẫn động một máy bơm piston có dung tích thay đổi , có lưu lượng đầu ra được điều chỉnh liên tục theo góc mặt nghiêng: lưu lượng nhiều hơn có nghĩa là di chuyển nhanh hơn, lưu lượng ít hơn có nghĩa là di chuyển chậm hơn, dòng chảy ngược có nghĩa là di chuyển ngược lại - tất cả đều không có ly hợp, không cần sang số, chỉ sử dụng một đòn bẩy biến thiên vô hạn duy nhất.

Động cơ hành trình được gắn trực tiếp trên trục dẫn động, nhận dầu áp suất cao từ máy bơm và tạo ra chuyển động quay để dẫn động các bánh xe hành trình. Hệ thống 'động cơ bơm' mạch kín này hoạt động hiệu quả, phản ứng nhanh và biến thiên liên tục — cấu hình tiêu chuẩn cho hệ thống di chuyển của máy móc xây dựng hiện đại.

3.2 Ổ trống rung

Hiệu ứng rung của máy lu xuất phát từ khối lệch tâm bên trong tang thép, được dẫn động ở tốc độ cao (thường là 1.500–3.000 vòng/phút) bằng động cơ thủy lực rung chuyên dụng . Khối lệch tâm quay tạo ra lực ly tâm, lực này được truyền tới trống dưới dạng dao động định kỳ ở tần số thường từ 25 đến 50 Hz.

Động cơ rung hoạt động trong một môi trường cực kỳ khắc nghiệt — nó được gắn bên trong trục trống, ghép trực tiếp với nguồn rung và chịu tải sốc hướng tâm rất lớn. Lỗi vòng bi trong động cơ rung sẽ làm dừng toàn bộ hệ thống rung và làm giảm đáng kể hiệu suất nén. Đây là lý do tại sao động cơ rung có yêu cầu nghiêm ngặt về độ cứng ổ trục và độ cứng của vỏ gang.

Trên các con lăn có thông số kỹ thuật cao, cả biên độ rung (độ lệch khối lượng lệch tâm) và tần số đều có thể điều chỉnh được - bằng cách thay đổi tốc độ động cơ và pha tương đối của khối lượng lệch tâm, người vận hành có thể chuyển đổi giữa chế độ 'tần số cao, biên độ nhỏ' (phù hợp với việc hoàn thiện lớp bề mặt nhựa đường) và chế độ 'tần số thấp, biên độ lớn' (phù hợp với quá trình nén thô của lớp nền).

3.3 Chỉ đạo khớp nối

Xe lu đường lớn sử dụng thiết kế khung có khớp nối, trong đó phần khung phía trước và phía sau gập tương đối với nhau thông qua các xi lanh thủy lực lái . Việc mở rộng và thu hồi xi lanh làm lệch khung trước và sau theo hướng ngược nhau, đạt được bán kính quay vòng hẹp. So với hệ thống lái thuần cơ khí, phương pháp này đòi hỏi nỗ lực tối thiểu của người vận hành, mang lại phản ứng tuyến tính và không khiến hệ thống lái bị giật lùi khi tang trống lăn trên các bề mặt không bằng phẳng.

4. Cần cẩu: Logic thủy lực đằng sau việc nâng tải nặng

Cần cẩu di động là một trong những sản phẩm trưng bày toàn diện nhất về kỹ thuật truyền động thủy lực. Một hệ thống thủy lực của cần cẩu bánh lốp điển hình phải đồng thời điều khiển năm hệ thống chuyển động riêng biệt: triển khai chân chống, thu gọn cần cẩu, luffing, xoay và cẩu.

4.1 Outriggers — Nền tảng

Trước khi nâng, cần trục phải kéo dài bốn chân chống để kích khung xe ra khỏi lốp, tránh bị lật khi có tải. Mỗi chân chống được triển khai bằng một xi lanh mở rộng theo chiều ngang (đẩy dầm chân chống theo chiều ngang) và một xi lanh đỡ thẳng đứng (kích miếng đệm dầm xuống đất để nâng khung xe).

Yêu cầu quan trọng về hiệu suất đối với xi lanh chân chống là khả năng duy trì áp suất lâu dài tuyệt đối : một lần nâng có thể tiếp tục trong nhiều giờ hoặc cả ngày. Các xi lanh phải duy trì lực hỗ trợ mà không có bất kỳ sự rò rỉ nào trong suốt thời gian đó - nếu khung xe chìm xuống từ từ, sự thay đổi hình học của tải có thể gây ra hiện tượng lật nhào thảm khốc.

4.2 Kính thiên văn bùng nổ

Cần chính của cần cẩu di động hiện đại có thể kéo dài từ chiều dài rút lại (khoảng 10 mét) đến chiều dài làm việc tối đa (60 mét trở lên trong các máy lớn), được điều khiển bởi các xi lanh thủy lực thu gọn cần cẩu kéo dài từng phần cần lồng lồng nhau theo trình tự.

4.3 Luffing — Điều chỉnh góc cần nâng

Luffing điều chỉnh góc của cần so với phương ngang, được dẫn động bởi xi lanh thủy lực luffing . Bằng cách kết hợp luffing với cần ống lồng, người vận hành sẽ định vị móc một cách chính xác phía trên điểm chọn mục tiêu.

4.4 Xoay — Xoay eo của Hạc

Giống như một máy xúc, cơ cấu quay phía trên của cần cẩu được điều khiển bởi một động cơ thủy lực xoay . Tuy nhiên, hoạt động quay của cần trục phức tạp hơn: khi cần trục quay với tải treo, tải trọng treo sẽ dao động như một con lắc do quán tính, tạo ra tải trọng dao động trên hệ thống truyền động quay. Người vận hành phải sử dụng khả năng điều chỉnh van tốt để đạt được khả năng tăng tốc và giảm tốc từ từ, mượt mà - ngăn không cho chuyển động lắc trở nên không thể kiểm soát được.

Cần cẩu có thông số kỹ thuật cao kết hợp các van điều khiển tỷ lệ trong mạch xoay, ánh xạ tuyến tính chuyển vị của cần điều khiển với tốc độ động cơ, tạo ra cảm giác điều khiển tuyến tính 'đẩy xa hơn = đi nhanh hơn, nhả = chậm lại' giúp giảm đáng kể khối lượng công việc của người vận hành.

4.5 Nâng — Nâng theo chiều dọc

Cơ cấu tời nâng sử dụng mô tơ thủy lực nâng để quay tang trống, quấn hoặc nhả dây cáp để nâng hoặc hạ móc. Động cơ tời là thiết bị truyền động đơn có công suất cao nhất và quan trọng nhất trong hoạt động trong hệ thống thủy lực của cần trục. Nó phải duy trì hoạt động trơn tru, tốc độ không đổi dưới tải trọng định mức trong thời gian dài, đồng thời cung cấp khả năng giữ phanh đáng tin cậy - nếu áp suất thủy lực bị mất vì bất kỳ lý do gì, phanh phải hoạt động tự động và ngay lập tức để ngăn tải trọng treo rơi xuống.

5. Truyền động thủy lực mang lại lợi ích gì cho máy xây dựng

Tổng hợp phân tích trên cả ba loại máy, bộ truyền động thủy lực mang lại một số khả năng cơ bản cho máy móc xây dựng:

① Phân phối nguồn 'Không dây'

Các ống thủy lực có thể đi vòng quanh các bộ phận kết cấu và đến bất kỳ điểm nào trên máy mà không cần trục truyền động cứng xuyên qua kết cấu.

② Nhiều chuyển động đồng thời độc lập

Một máy bơm có thể cung cấp dầu cùng lúc cho nhiều bộ truyền động; mỗi bộ truyền động được điều khiển độc lập bằng van riêng của nó mà không can thiệp vào người khác. Người điều khiển máy xúc có thể xoay và mở rộng cánh tay cùng lúc mà không cần đợi một chuyển động kết thúc trước khi bắt đầu chuyển động tiếp theo.

③ Tốc độ thay đổi liên tục và kiểm soát tốt

Tốc độ được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh lưu lượng - dịch chuyển bơm hoặc mở van. Vị trí cần điều khiển xác định tốc độ; độ lệch hoàn toàn có nghĩa là tốc độ tối đa; thả ra có nghĩa là dừng lại. Logic điều khiển là trực tiếp và trực quan.

④ Nhân buộc

Theo Định luật Pascal, một hệ thống thủy lực có thể kiểm soát hàng chục tấn tải với nỗ lực tối thiểu của người vận hành. Một cú đẩy nhẹ của cần trong cabin có thể nâng một chiếc xe tải đã chất đầy hàng lên - một hệ số nhân lực đòi hỏi một cơ cấu đòn bẩy khổng lồ trong một hệ thống cơ khí thuần túy.

⑤ Tự động bảo vệ quá tải

Van giảm áp hệ thống tự động dỡ áp suất khi vượt quá giá trị cài đặt, bảo vệ tất cả các bộ phận khỏi hư hỏng do quá tải. Bảo vệ quá tải cơ học thường dựa vào 'các bộ phận hy sinh' (chân cắt) phải được thay thế sau mỗi sự kiện quá tải; hệ thống thủy lực tự bảo vệ và tiếp tục hoạt động tự động mà không cần can thiệp.

6. Động cơ thủy lực phù hợp ở đâu trong chuỗi này

Trong tất cả các tình huống chuyển động ở trên, động cơ thủy lực là thiết bị truyền động không thể thay thế ở bất cứ nơi nào đầu ra quay liên tục : cần có

Động cơ thủy lực có nhiều loại để phù hợp với các yêu cầu ứng dụng khác nhau. Thiết kế piston hướng tâm - chẳng hạn như Blince Động cơ thủy lực dòng LD - được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe như dẫn động máy xúc, hệ thống quay cần trục và tời hàng hải, nơi yêu cầu đồng thời phải có độ ổn định ở tốc độ thấp, khả năng chịu áp suất cao và khả năng chống sốc.

Bản tóm tắt

Một cỗ máy xây dựng nhìn từ bên ngoài là minh chứng cho sức mạnh của thép thô. Nhìn từ bên trong, đó là một nghiên cứu về trí tuệ thủy lực. Năng lượng do động cơ tạo ra được bơm thủy lực chuyển đổi thành áp suất chất lỏng, được phân phối qua các ống đến mọi khớp nối, được xi lanh chuyển thành lực tuyến tính và được động cơ chuyển thành lực quay - cuối cùng tạo ra các hành động ở quy mô vĩ mô có thể nhìn thấy mà chúng ta thấy: cánh tay duỗi ra, trống nén lại, cần nâng lên trời.

Hiểu được xích điện này giúp các kỹ sư đưa ra quyết định tốt hơn trong việc lựa chọn thiết bị và thiết kế hệ thống. Nó cung cấp cho người vận hành và kỹ thuật viên bảo trì một khung chẩn đoán rõ ràng hơn để hiểu vị trí và lý do xảy ra sự cố. Mỗi khớp thủy lực trong máy xây dựng là sự tổng hợp của cơ học, động lực học chất lỏng và chế tạo chính xác.

Câu hỏi thường gặp

Câu 1: Xi lanh thủy lực và động cơ thủy lực có thể thay thế cho nhau được không?

Không. Chức năng của chúng về cơ bản là khác nhau: xi lanh thủy lực tạo ra chuyển động tuyến tính với hành trình giới hạn và không thể quay liên tục; động cơ thủy lực tạo ra chuyển động quay liên tục và không thể tạo ra chuyển động tịnh tiến tuyến tính. Trên máy xúc, cần, gầu, gầu phải sử dụng xi lanh; xoay và di chuyển phải sử dụng động cơ - những nhiệm vụ này được quyết định bởi loại chuyển động cần thiết và không thể hoán đổi.

Câu hỏi 2: Tại sao máy xúc đôi khi 'quay quá đà' và không dừng lại chính xác?

Khi cấu trúc phía trên quay, nó tích lũy động năng quay đáng kể. Khi người vận hành nhả cần điều khiển, phanh sẽ hoạt động - nhưng không có van chống tạo bọt trong mạch thủy lực, phanh quá đột ngột sẽ tạo ra chân không nhất thời trong mạch, làm giảm lực phanh của động cơ và cho phép cấu trúc phía trên tiếp tục trượt. Mạch xoay máy xúc hiện đại thường bao gồm các van tạo thành hai chiều giúp đổ đầy dầu vào phía áp suất thấp trong quá trình phanh, ngăn ngừa hiện tượng xâm thực và trôi dạt. Vận hành không đúng cách (nhả cần điều khiển quá nhanh) và mức dầu thủy lực thấp đều làm trầm trọng thêm hiệu ứng này.

Câu hỏi 3: Tần số rung của máy lu ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng đầm nén?

Tần số rung (Hz) và biên độ (mm) cùng quyết định kết quả đầm nén. Tần số thấp, biên độ cao (ví dụ: 25–30 Hz, biên độ cao) phù hợp với lớp nền dày và vật liệu tổng hợp - sóng rung xuyên sâu với năng lượng cao, đạt được mật độ lớp sâu. Tần số cao, biên độ thấp (ví dụ: 40–50 Hz, biên độ thấp) phù hợp với việc hoàn thiện lớp bề mặt nhựa đường mỏng - năng lượng tập trung ở lớp bề mặt mà không làm gãy các hạt cốt liệu. Lựa chọn thông số không chính xác dẫn đến nén quá mức (nghiền tổng hợp) hoặc nén dưới mức (mật độ không đủ), đó chính là lý do tại sao các con lăn có thông số kỹ thuật cao cung cấp các thông số rung có thể điều chỉnh được.

Câu hỏi 4: Tại sao tải trọng treo lại lắc lư khi cần trục quay và làm cách nào để giảm thiểu hiện tượng này?

Móc và tải được treo bằng dây thép tạo thành một con lắc tự do. Khi cần trục tăng tốc hoặc giảm tốc trong quá trình quay, quán tính sẽ dịch chuyển tải trọng theo phương ngang so với móc, tạo ra chuyển động lắc. Biên độ xoay tăng theo tốc độ tăng tốc quay và chiều dài dây - dây dài hơn và gia tốc nhanh hơn sẽ tạo ra cú xoay lớn hơn. Các phương pháp giảm thiểu: về mặt vận hành, người vận hành nên tăng tốc từ từ và đồng đều, bắt đầu giảm tốc trước vị trí mục tiêu; ở cấp độ thiết bị, các van điều khiển tỷ lệ cho phép cấu hình tăng tốc nhẹ nhàng và cần cẩu có thông số kỹ thuật cao kết hợp hệ thống điều khiển chống lắc chủ động sử dụng cảm biến để liên tục đo góc xoay và tự động bù tốc độ động cơ.

Câu hỏi 5: Loại hư hỏng nào đáng sợ nhất trong máy xây dựng được dẫn động bằng thủy lực?

Hư hỏng nguy hiểm nhất là vỡ ống thủy lực đột ngột . Khi một ống mềm bị hỏng, bộ truyền động bị ảnh hưởng sẽ mất áp suất ngay lập tức, có khả năng gây ra: cần cẩu hoặc cánh tay rơi đột ngột (nguy cơ gây thương tích cho người), tải trọng treo của cần trục rơi tự do hoặc hành trình không kiểm soát được. Các máy móc hiện đại sử dụng van đối trọng (van giữ tải) để tự động ngăn chặn chuyển động không kiểm soát của bộ truyền động khi đường dây bị đứt, giúp có thời gian ứng phó khẩn cấp. Vấn đề quan trọng nhất tiếp theo là ô nhiễm dầu thủy lực nghiêm trọng gây mòn phớt và dính ống van - đây là nguyên nhân phổ biến nhất dẫn đến suy giảm hiệu suất dần dần trong hoạt động hàng ngày và là trọng tâm quan trọng nhất của việc bảo trì phòng ngừa hệ thống thủy lực.

Câu 6: Đối với chuyển động quay, tại sao một số máy sử dụng động cơ thủy lực trong khi số khác lại sử dụng trực tiếp động cơ điện?

Sự lựa chọn phụ thuộc vào ba yếu tố: mật độ năng lượng, chế độ điều khiển và môi trường hoạt động . Động cơ thủy lực cung cấp mô-men xoắn trên mỗi đơn vị thể tích cao hơn nhiều so với động cơ điện có cùng kích thước và vốn có khả năng chịu nước, chống bụi và không có cuộn dây sinh nhiệt — khiến chúng rất phù hợp cho môi trường ngoài trời chịu tải nặng, ẩm ướt và bụi bặm. Động cơ điện cung cấp độ chính xác và hiệu quả điều khiển cao hơn (không tổn thất truyền động thủy lực), khiến chúng phù hợp với môi trường công nghiệp trong nhà sạch sẽ, có độ chính xác cao. Trong những năm gần đây, khi công nghệ truyền động hybrid điện-thủy lực đã phát triển, ranh giới giữa hai phương pháp đã mờ đi: máy đào điện giữ lại hệ thống thủy lực cho các bộ phận làm việc trong khi chỉ thay thế bộ truyền động hành trình bằng động cơ điện - bởi vì xi lanh và động cơ thủy lực vẫn không thể so sánh được về mật độ công suất và khả năng điều khiển trong điều kiện tải nặng tốc độ thấp.