KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
TẬP BÀI GIẢNG HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
NGÀNH MÁY TÀU THỦY – MÃ 18.02.10
C2/HĐL–TBG18.02.10 Biên soạn: Nguyễn Anh Việt
Tel: (031)3856552 Mobile: 0913.041539
E–mail:
Page: 25
A4 (210 x 297) mm
CHƯƠNG 2 PHƯƠNG THỨC VÀ THIẾT BỊ TRUYỀN ĐỘNG
2.1. PHƯƠNG THỨC TRUYỀN ĐỘNG VÀ PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN
2.1.1. Công dụng của thiết bị truyền động
Thiết bị truyền chuyển động từ động cơ chính đến chong chóng thường gọi là thiết bị
truyền động. Thiết bị truyền động chính trong hệ thống động lực tàu thủy bao gồm: hệ trục,
thiế
t bị nối – tách trục (hay ly hợp) và bộ giảm tốc (hay hộp số).
Công dụng của thiết bị truyền động là:
– Truyền chuyển động quay hay công suất từ động cơ chính đến chong chóng.
– Làm thay đổi được mômen quay của chong chóng do đó làm cho việc thiết kế chong
chong được dễ dàng và đạt được hiệu suất cao hơn, đồng thời làm cho hệ động lực phù hợp
hơn với một s
ố chế độ khai thác của tàu.
– Nhờ thiết bị truyền động mà động cơ chính không chịu ảnh hưởng trực tiếp của chong
chóng, do đó có thể chọn động cơ chính có tính kinh tế và độ tin cậy cao. Và do vòng quay của
Biên soạn: Nguyễn Anh Việt
Tel: (031)3856552 Mobile: 0913.041539
E–mail:
Page: 26
A4 (210 x 297) mm
– Hiệu suất truyền động cao, vì ngoài tổn thất trên đường trục ra không còn tổn thất nào
khác.
– Suất tiêu hao nhiên liệu của các loại động cơ sử dụng trong truyền động trực tiếp thấp
(130 ÷ 150 g/hp.h) và thấp hơn loại động cơ có số vòng quay cao từ 6 ÷ 25%.
– Hiệu suất chong chóng cao, do được thiết kế với số vòng quay phù hợp.
– Hệ động lực đơn giản, thiết bị
chắc chắn, làm việc tin cậy, bảo quản dễ dàng, ít ồn và
gây chấn động, tuổi thọ cao
▪ Nhược điểm của truyền động trực tiếp:
– Trọng lượng và kích thước của động cơ chính lớn. Đối với tàu có yêu cầu lượng
chiếm nước nhỏ và công suất lớn thì dạng truyền động này không phù hợp.
– Tính cơ động (đảo chiều quay của chong chóng) kém linh hoạt hơ
n do phải sử dụng
động cơ tự đảo chiều.
– Ít phù hợp với loại tàu có nhiều chế độ khai thác (chế độ tải)
2– Truyền động gián tiếp
Truyền động gián tiếp là dạng phương thức truyền động trong đó số vòng quay của
chong chóng khác với số vòng quay của động cơ chính.
Sự khác nhau nói trên có thể tuân theo một tỷ lệ nhất định hoặc không theo một tỷ lệ
nào cả. Và do vậy, trên đường trục đối với dạng phương thức truyền động này thường có thêm
một số thiết bị trung gian đặc biệt để truyền công suất, như: thiết bị nối trục hay bộ giảm tốc
A4 (210 x 297) mm
trọng lượng nhỏ) làm giảm được đáng kể kích thước và trọng lượng của hệ động lực; bên cạnh
đó có thể kết hợp với bộ giảm tốc nhiều cấp tỷ số truyền để thu được nhiều chế độ vòng quay
của chong chóng.
– Một ưu điểm nổi bật của dạng phương thức truyền động gián tiếp đó là có thể làm
tăng hiệu suất của trang trí động lực khi tải ngoài thay đổi. Trong trường hợp thiếu động cơ
công suất lớn, có thể dùng nhiều động cơ để quay một chong chóng. Khi đó, khả năng dự trữ
công suất cho hệ động lực sẽ cao hơn. Khi chong chóng làm việc ở chế độ tải bộ phận thì chỉ
cần vận hành một động cơ và động cơ đó vẫ
n làm việc ở đường đặc tính ngoài, nâng cao được
hiệu suất của hệ động lực. Hoặc trong những trường hợp đặc biệt cũng có thể dùng một động
cơ thông qua bộ giảm tốc để quay nhiều chong chóng. Loại truyền động này được dùng phổ
biến trên các tàu có công suất nhỏ và vừa.
– So với dạng phương thức truyền động trực tiếp, truyền động gián tiếp có hiệu su
ất
thấp hơn vì có thêm các thiết bị trung gian, độ tin cậy giảm, hệ thống phức tạp hơn.
3– Truyền động đặc biệt
Truyền động đặc biệt bao gồm 2 dạng chủ yếu sau: truyền động điện và truyền động
chong chóng biến bước.
3–1 Truyền động điện
Đặc điểm của loại truyền động này là giữa động cơ và chong chóng không có sự liên h
ệ
cơ giới. Động cơ lai máy phát điện, cung cấp điện cho động cơ điện lai chong chóng. Do năng
lượng truyền từ động cơ đến chong chóng được chuyển hóa 2 lần nên hiệu suất của dạng
phương thức truyền động này thấp hơn hai phương thức trên.
Điện truyền động có những đặc điểm đặc biệt sau:
– Không cần có hệ trụ
c dài và bố trí nhiều gối trục trung gian, động cơ có thể bố trí ở
cao. Dạng truyền động này có tiếng ồn khá lớn nên phải dùng các biện pháp giảm chấn, giảm
âm thích hợp để khắc phục.
3–2 Truyền động chong chóng biến bước
Loại truyền động này có thể sử dụng phương thức truyền động trực tiếp hoặc gián tiếp.
Đặc điểm c
ủa dạng truyền động này là:
– Chiều quay của chong chóng không đổi nhưng tàu vẫn thực hiện được hành trình tiến
hoặc lùi.
– Thay đổi bước của chong chóng sẽ đạt được những yêu cầu mong muốn trong bất kỳ
tốc độ hành trình nào, nâng cao được tính kinh tế của trang trí, phát huy được đầy đủ công suất
của động cơ; đồng thời động cơ làm việc ổn định kể cả khi chong chóng có tốc độ quay ch
ậm.
– Tăng cường tính cơ động của tàu và thuận tiện cho việc điều khiển từ xa.
Tuy nhiên, vì phải có thiết bị điều khiển đặc biệt trong hệ trục và cánh chong chóng
khiến việc chế tạo, lắp ráp gặp nhiều khó khăn, thiết bị làm kín đòi hỏi độ tin cậy lớn và rất
phức tạp. Những năm gần đây truyền động chong chóng biến bướ
c được dùng khá nhiều trên
các đội tàu đánh cá, tàu container.
2.1.3. Lựa chọn phương thức truyền động
1– Phù hợp với công dụng và khu vực hoạt động của tàu
Với cùng một loại thiết bị truyền động thì có thể lắp cho các tàu có công dụng và khu
vực hoạt động khác nhau; nhưng mỗi một phương thức truyền động thì chỉ phù hợp với một
loại tàu nhất định. Ví dụ như: tàu chạy
ở các vùng có băng giá, nhiều rong rêu thường chọn
động cơ có tốc độ thấp và có thiết bị nối trục thủy lực để đảm bảo cho động cơ được an toàn
khi chong chóng bị sự cố; hoặc tàu phá băng cần có mômen xoắn lớn nên chọn truyền động
điện là phù hợp và ưu việt nhất; các tàu hàng khô chạy biển thì dùng phương thức truyền động
trực tiếp hay truyền động giả
m tốc nhằm nâng cao hiệu suất kinh tế của trang trí.
2– Đạt được tính kinh tế của các loại truyền động
của trang trí động lực. Sự phát triển của trang trí động lực là hướng vào tốc độ, năng lực hoạt
động, độ tin cậy, giảm trọng lượng và kích thước, do đó phương thức truyền động cũng phải
hướng theo xu thế này. Điều này được thể hiện rõ trong thi
ết kế và kết cấu của các thiết bị
truyền động.
Từ sự phân tích trên, có thể đưa ra một số cách chọn phương thức truyền động như sau:
– Nếu động cơ có số vòng quay thấp (hoặc thấp tốc), cỡ lớn được thiết kế lắp đặt trên
tàu có trọng tải lớn thì nên chọn phương thức truyền động trực tiếp.
– Với
động cơ có số vòng quay lớn (hoặc cao tốc), yêu cầu tính cơ động cao thì có thể
dùng phương thức truyền động giảm tốc, ly hợp giảm tốc truyền động gián tiếp.
– Những năm gần đây việc sử dụng động cơ quay một chiều và tua–bin khí trở nên rộng
rãi, do đó phương thức truyền động giảm tốc, điện truyền động và chong chóng biến bước có
nhiều hướng phát triển và ứng dụng hơn.
KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
TẬP BÀI GIẢNG HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
NGÀNH MÁY TÀU THỦY – MÃ 18.02.10
C2/HĐL–TBG18.02.10 Biên soạn: Nguyễn Anh Việt
Tel: (031)3856552 Mobile: 0913.041539
E–mail:
Page: 30
A4 (210 x 297) mm
đặt ngay trong hộp giảm tốc.
Quá trình làm việc của bộ ly hợp ma sát có thể chia làm ba giai đoạn: Giai đoạn tiếp
hợp, giai đoạn ổn định và giai đoạn ngừng tiếp hợp.
Giai đoạn tiếp hợp, trục bị động ở trong tình trạng vận hành không ổn định, tốc độ tăng
d
ần đến tốc độ của trục chủ động trong thời gian 1 ÷ 2 giây.
Giai đoạn ổn định, sau khi đã vận hành ổn định, bộ ly hợp ma sát được coi như một thể
thống nhất truyền mômen và cân bằng với lực cản bên ngoài.
KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
TẬP BÀI GIẢNG HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
NGÀNH MÁY TÀU THỦY – MÃ 18.02.10
C2/HĐL–TBG18.02.10 Biên soạn: Nguyễn Anh Việt
Tel: (031)3856552 Mobile: 0913.041539
E–mail:
Page: 31
A4 (210 x 297) mm
Giai đoạn ngừng tiếp hợp, trong giai đoạn này trục bị động cũng ở trong trạng thái
không ổn định, tốc độ giảm dần đến lúc dừng hẳn.
Khi trang trí động lực làm việc ở các phụ tải khác nhau, các giai đoạn trên xảy ra cũng
khác nhau. Nếu chế độ công tác của bộ ly hợp ma sát luôn thay đổi, thường xuyên ly hợp với
thời gian ngắn thì giai đoạn thứ nhấ
t có tác dụng chủ yếu, lúc này phụ tải động lực của bộ ly
điều kiện này không thoả mãn, mômen xoắn sinh ra từ lúc tiếp hợp hệ thống đàn tính giữa
động cơ đế
n chong chóng sẽ phát sinh biến dạng xoắn. Nếu tiếp hợp quá nhanh, tại thời điểm
tiếp hợp, hệ thống có hiện tượng dao động xoắn dạng tắt dần và trong tình huống nào đó dao
động sẽ gây sự cố nguy hiểm.
Sau khi phần bị động của ly hợp được gia tốc xong, hiện tượng xoắn uốn của hệ thống
mất đi. Dao động của hệ thố
ng có dạng dao động tắt dần.
Một cơ cấu hợp lý nhất là lúc tiếp hợp, lực ép giữa hai đĩa làm ma sát tăng dần đều
khiến cho sự tiếp hợp êm và ổn định, đồng thời sau khi đã tiếp hợp hoàn toàn mới tăng dần tải
trọng bên ngoài lên.
Đặc tính biến đổi mômen xoắn lúc tiếp hợp được quyết định bởi kết cấu của cơ cấu tiế
p
hợp, mômen quán tính, thời gian tiếp hợp và những yếu tố phụ như: ma sát động giữa các đĩa
ma sát, tốc độ tương đối và áp lực.
KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
TẬP BÀI GIẢNG HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
NGÀNH MÁY TÀU THỦY – MÃ 18.02.10
C2/HĐL–TBG18.02.10 Biên soạn: Nguyễn Anh Việt
Tel: (031)3856552 Mobile: 0913.041539
E–mail:
Page: 32
A4 (210 x 297) mm
trên, ta thường đem gỗ thấm hóa (NH
4
)
3
PO
4
dưới áp suất cao. Một nhược điểm nữa của gỗ là
các vòng tuổi của gỗ có độ cứng khác nhau, do đó hạn chế sử dụng gỗ trong bộ ly hợp ma sát.
Vật liệu amian được ép thành tấm có cốt kim loại gia cường dùng làm vòng đệm trong bộ ly
hợp ma sát khô. Cũng có trường hợp dùng da làm vòng đệm, nhưng dùng rất hạn chế vì da
không chịu được nhiệt, dễ cháy. Vải cao su ép được dùng khá rộng rãi, thường ch
ế tạo thành
từng tấm có chiều dầy từ 0,5 – 70 mm. Đặc điểm của vải cao su ép: khi làm việc ở nhiệt độ
120 – 150
o
C thì bắt đầu bị phá hủy, các mặt ma sát không còn bằng phẳng làm cho nhiệt độ
càng tăng nhanh.
KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
TẬP BÀI GIẢNG HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
NGÀNH MÁY TÀU THỦY – MÃ 18.02.10
C2/HĐL–TBG18.02.10 Biên soạn: Nguyễn Anh Việt
Tel: (031)3856552 Mobile: 0913.041539
E–mail:
Page: 33
Hệ số ma sát với thép
Áp suất 10 kG/cm
2
, tốc độ trượt 0,4 m/s
Vật liệu
Ma sát khô
Bôi trơn
bằng nước
Bôi trơn
bằng dầu
Chất dẻo ép 0,33 – –
Đai hãm bằng amian lưới đồng
với nhựa dẻo
0,3 0,13 0,11
Vải cao su ép tầng 0,35 0,07 0,02
KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
TẬP BÀI GIẢNG HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
NGÀNH MÁY TÀU THỦY – MÃ 18.02.10
C2/HĐL–TBG18.02.10 Biên soạn: Nguyễn Anh Việt
Tel: (031)3856552 Mobile: 0913.041539
E–mail:
Page: 34
A4 (210 x 297) mm
];
C – hệ số điều chỉnh tốc độ tiếp tuyến;
K
1
– hệ số điều chỉnh do số lần ly hợp.
Bảng 2.4: Hệ số điều chỉnh số lần ly hợp K
1
Số bánh chủ động 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Hệ số K1 1 0,97 0,94 0,91 0,88 0,85 0,82 0,79 0,76
Bảng 2.5: Áp suất đơn vị q
0
của vật liệu
Vật liệu
q
0
[kG/cm
2
]
Thép với thép, bôi trơn bằng dầu
6÷8
Thép với gang trong bộ ly hợp ma sát đĩa tròn
2,5÷3
Thép với gang trong bộ ly hợp ma sát hình chóp 4
Bảng2.6: Hệ số điều chỉnh tốc độ tiếp tuyến C
Tốc độ tiếp tuyến, [m/s]
Hệ số hiệu chỉnh C
2,5 1
KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
Các đĩa 2 và 3, trên bề mặt đều được phủ lớp hợp chất tăng khả năng ma sát ở cả hai
phía mặt đĩa.
Hình 2-1 mô tả sơ đồ nguyên lý của bộ ly hợp ma sát nhiều đĩa; với các thành ph
ần sau:
1. Vỏ bộ ly hợp gắn trên trục dẫn.
2. Các đĩa ma sát gắn trên phần trục dẫn.
3. Các đĩa ma sát gắn trên phần trục bị dẫn.
4. Lò xo.
5. Piston thủy lực.
6. Thiết bị làm kín dầu thủy lực,
7. Rãnh cấp dầu thủy lực.
8. Trục bị dẫn.
9. Vỏ bộ ly hợp (xy-lanh thủy lực) gắn trên phần trục bị dẫn.
10. Đĩa chặn. KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
TẬP BÀI GIẢNG HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
NGÀNH MÁY TÀU THỦY – MÃ 18.02.10
C2/HĐL–TBG18.02.10 Biên soạn: Nguyễn Anh Việt
Tel: (031)3856552 Mobile: 0913.041539
E–mail:
Page: 36
A4 (210 x 297) mm
C2/HĐL–TBG18.02.10 Biên soạn: Nguyễn Anh Việt
Tel: (031)3856552 Mobile: 0913.041539
E–mail:
Page: 37
A4 (210 x 297) mm
– Độ mài mòn nhỏ, làm việc được ở nhiệt độ cao. Trong một số trường hợp cho phép
làm việc tới 600 ÷ 700
0
C.
KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
TẬP BÀI GIẢNG HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
NGÀNH MÁY TÀU THỦY – MÃ 18.02.10
C2/HĐL–TBG18.02.10 Biên soạn: Nguyễn Anh Việt
Tel: (031)3856552 Mobile: 0913.041539
E–mail:
Page: 38
A4 (210 x 297) mm
Kn
n
KH
n
HK
ii
i
−
==
1
11
(2-3)
Trong đó:
KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
TẬP BÀI GIẢNG HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
NGÀNH MÁY TÀU THỦY – MÃ 18.02.10
C2/HĐL–TBG18.02.10 Biên soạn: Nguyễn Anh Việt
Tel: (031)3856552 Mobile: 0913.041539
E–mail:
Page: 39
A4 (210 x 297) mm
i
Hiện nay kiểu truy
ền động bánh răng hành tinh được dùng rất rộng rãi với ưu điểm là kích
thước nhỏ, hiệu suất cao.
Sơ đồ trong hình 2-2 là phương án động lực được dùng nhiều nhất. Trong sơ đồ, bánh
răng (1) là bánh chủ động, giá hành tinh H là trục bị động, hệ có tỷ số truyền i
3
iH
= 3,5÷7,5.
Muốn có tỷ số truyền cao hơn, có thể ghép nối tiếp mấy phương án lại, sẽ được phương
án truyền động nhiều cấp (hình 2-3).
Hình 2-3 Sơ đồ ghép nối truyền động hành tinh
3– Hiệu suất truyền động
Trước đây, có thời gian đã dùng những phương án truyền động bánh răng hành tinh như
hình 2-4; trong đó giá hành tinh H được sử dụng làm trục chủ động, bánh răng (1) làm bánh bị
động, các phương án này có tỷ số truyền rất lớn nhưng hiệu suất rất thấp.
KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
TẬP BÀI GIẢNG HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
NGÀNH MÁY TÀU THỦY – MÃ 18.02.10
C2/HĐL–TBG18.02.10 Biên soạn: Nguyễn Anh Việt
Tel: (031)3856552 Mobile: 0913.041539
Hn
KH
n
KH
i
ψ
η
]1[1
1
−+
=
(2-5)
Hình 2-4 Truyền động hành tinh với giá hành tinh H chủ động
Phân tích các công thức (2-2), (2-3), (2-4), (2-5), nếu dùng phương án trong hình 2-2
lúc tỷ số truyền động tăng, hiệu suất truyền động giảm xuống không nhiều (tính từ bánh chủ
động). Nhưng dùng phương án trong hình 2-4 thì khi tỷ số truyền động tăng lên, hiệu suất
truyền động giảm xuống rất nhanh. Ngoài ra chất lượng lắp ráp và mức độ chính xác khi chế
tạo c
ũng ảnh hưởng khá lớn đến hiệu suất truyền động. Trong phương án nếu dùng giá hành
tinh làm trục chủ động, hiệu suất sẽ rất thấp vì sự khác nhau giữa lực tác động lên cấp cao và
cấp thấp của bánh răng.
KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
TẬP BÀI GIẢNG HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
NGÀNH MÁY TÀU THỦY – MÃ 18.02.10
bôi trơn phân bố đều 0,05
chìm vào dầu 0,05
Bạc lót
bôi trơn phân bố đều 0,06
chìm vào dầu 0,02
Ổ bi
bôi trơn phân bố đều 0,03
chìm vào dầu 0,035
Bạc lót
bôi trơn phân bố đều 0,04KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
TẬP BÀI GIẢNG HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
NGÀNH MÁY TÀU THỦY – MÃ 18.02.10
C2/HĐL–TBG18.02.10 Biên soạn: Nguyễn Anh Việt
Tel: (031)3856552 Mobile: 0913.041539
E–mail:
Page: 42
A4 (210 x 297) mm
4– Một số sơ đồ bộ truyền thường sử dụng
ơm ly tâm hút nước từ trong thùng (8)
đi vào bơm theo ống dẫn (3), đi vào vòi phun, nước được gia tốc trong vòi phun và phun vào
tuốcbin với tốc độ khá cao; tuốcbin (4) quay trục (5) nối liền với chân vịt tàu hay một máy nào
đó. Nước từ trong tuốcbin xả vào thùng (6) nối liền với thùng (8) bởi đường ống (7), do đó
nước được tuần hoàn liên tục.
Thực tế phương án trên chỉ được dùng trong các loại máy thủy lực. Trong các lĩnh vực
khác, phương án trên ít được dùng vì tổn thất khá lớn ở các đường ống và vòi phun. Mặt khác
kích thước thiết bị lại rất lớn, dùng làm thiết bị trên tàu thủy rất không có lợi. Thiết bị truyền
động thủy lực trên tàu thủy đặt trong cùng một vỏ chung. Do kết cấu khác nhau nên có thể chia
ra làm hai loại: thiết bị nối trục thủy lực và bộ giảm tốc thủy bộ lực.
Bộ giảm tố
c thủy lực khi tham gia công tác, số vòng quay của trục động cơ và trục bị
động có quan hệ tỷ lệ biến tốc nhất định; mômen quay trên trục đông cơ cũng tăng lên theo tỷ
lệ, do đó có lúc còn gọi là thiết bị mômen xoắn biến đổi thủy lực. Thiết bị nối trục thủy lực có
đặc điểm là mômen xoắn trên trục động và trục bị động không thay đổi khi công tác, có tác
d
ụng như một loại ly hợp đàn tính và có hiệu suất cao hơn bộ giảm tốc thủy lực. Hình bên là sơ
đồ cấu tạo thiết bị nối trục thủy lực. Thiết bị nối trục thủy lực khác với bộ giảm tốc thủy lực là
m bớt tiếng ồn của trang trí.
- Thuận tiện cho việc điều khiển từ xa.
- Thiết bị truyền động quay ngược chiều có thể giảm bớt kích thước kết cấu của trang
trí, ví dụ như bỏ tuốcbin quay ngược chiều trong trang trí động lực thì không những trang trí
đơn giản mà hiệu suất lại cao.
Do những đặc điểm vừa phân tích ở trên, thiết bị truyền động th
ủy lực dùng trên một số
loại tàu rất thích hợp như tàu phá băng, tàu kéo Những loại tàu này lúc làm việc phạm vi sức
kéo thay đổi rất lớn, cần cải thiệm tính năng thao tác, tính năng kéo và tính tự động điều chỉnh.
Những năm gần đây, động cơ cao tốc được phát triển mạnh, thiết bị giảm tốc được dùng
ngày càng nhiều. Với lý do đề phòng truyền động bánh răng hay phát sinh sự
cố và sử dụng
nhiều dộng cơ liên hợp, thiết bị truyền động thủy lực lại được sử dụng rất rộng rãi.
2.4.2. Cấu tạo của bộ nối trục thủy lực và giảm tốc thủy lực
1– Thiết bị nối trục thủy lực
Thiết bị nối trục thủy lực được phân thành 2 loại: loại tiêu chuẩn và loại
đặc biệt.
Thiết bị nối trục thủy lực tiêu chuẩn bố trí 2 bánh cánh quạt đối xứng trong cùng một
vỏ. Cánh quạt thẳng phân bố theo hình quạt.
Khi thiết bị được nạp đầy công chất (nước hay dầu), chỉ cần trục động quay, chất lỏng sĩ
lưu động vòng liên tục tạo thành một quá trình chuyể biến năng lượng. Năng lượng ở trục động
thông qua ch
ất môi giới truyền cho nửa tuabin khiến tuabin quay cùng với bơm và thiết bị nối
trục ở trạng thái làm việc.
KHOA CƠ KHÍ – ĐÓNG TÀU
BỘ MÔN ĐỘNG LỰC – DIESEL
TẬP BÀI GIẢNG HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC
NGÀNH MÁY TÀU THỦY – MÃ 18.02.10
Công thứ
c trên chỉ rõ lúc thiết bị nối trục thủy lực làm việc, số vòng quay của trục động
và trục bị động không bằng nhau, và thường dùng khái niệm "độ trượt" s để dặc trưng cho sự
khác nhau đó:
%)1(
1
2
n
n
s −=
(2–8)
Đối với thiết bị nối trục thủy lực tiêu chuẩn: s = 2 ÷ 3 %.
Khi ngừng cấp chất lỏng, trong không gian công tác chất lỏng không ngừng theo lỗ 7 đi
ra ngoài, và sau một thời gian ngắn (từ 8 ÷ 10 giây) thiết bị ngừng quay.
Một vài thiết bị nối trục thủy lực đặc biệt trong ruột thiết bị còn có một vòng chắn. Khi
đậy kín toàn bộ, chất lỏng tiến hành lưu độ
ng hai lần tại hai mép cánh quạt. Trong trường hợp
này bộ nối trục không hoàn toàn phân ly, mômen xoắn bằng 1/6 lúc bình thường.
Nếu đem vòng chắn đó đặt tại một vị trí trung gian bất kỳ thì có thể thay đổi độ trượt
của thiết bị, đạt trị số yêu cầu và thay đổi được cả phụ tải và vòng quay của thiết bị nối trục.
Vòng đỡ của tấm chắn lắp trên cần
đẩy C và di động nhò vòng trượt phía phải. Tấm chắn nằm
trên trục bị động, do đó có thể đề phòng chấn động do mômen xoắn của động cơ gây ra. Thiết
bị làm kính trục có dạng hình rắn uốn khúc.
1
2
11
22
1
bánh chủ động có dạng cong hướng phía trước. Loại cánh qu
ạt này nếu cùng kích thước với
loại cánh thẳng thì mômen quay của nó lớn hơn nhiều, tính kinh tế lại tốt nhưng khuyết điểm là
không quay ngược chiều như cánh thẳng. Loại cánh thẳng quay chiều nào thì đường đặc tính
cũng như nhau. Còn loại cánh cong hướng phía trước, lúc quay ngược chiều truyền lực rất
kém, công suất giảm.
2– Bộ biến tốc thủy lực
Bộ biến tốc thủy lự
c được dùng khá sớm trên các tàu có tốc độ cao, gồm 2 loại: loại
quay một chiều và loại quay hai chiều. Trên tàu thủy dùng bộ biến tốc thủy lực quay hai chiều
có thể giảm được kích thước của thiết bị và đạt được đặc tính kéo cần thiết.
Bộ biến tốc thủy lực quay hai chiều gồm các bộ phận chính sau: bơm do trục động cơ,
giữa bơm và tuabin có bộ dẫn hướng thay
đổi được vị trí, bộ phận dẫn hướng có lòng quay
thuận và lòng quay ngược. Khi muốn trục bị động quay theo chiều nào đó thì dùng cơ cấu đổi
hướng đặt bộ phận dẫn hướng theo vị trí yêu cầu. Bộ biến tốc này hiệu suất truyền động không
cao, vì lúc thiết kế xét đến cả hai chiều quay thì hiệu suất sẽ rất thấp. Nếu chiếu cố chiều thuận
thì lúc quay ngượ
c lại hiệu suất lại quá thấp. Muốn nâng cao hiệu suất truyền động phải dùng
loại kết cấu hai lồng.
3– Thiết bị làm kín
Trong thiết bị truyền động thủy lực, một chi tiết quan trọng là thiết bị làm kín trục để đề
phòng chất lỏng theo khe hở giữa trục và vỏ chảy ra ngoài.
Thiết bị làm kín đơn giản nhất là bộ cản. So với các bộ phậ
n làm kín trong các loại bơm,
bộ cản là loại thiết bị làm kín đơn giản nhất nhưng công suất tiêu hao rất lớn, lúc vận hành phải
lưu ý chăm sóc, do đó ít được dùng trong các bộ biến tốc thủy lực.
Trong thiết bị truyền động thủy lực, thiết bị làm kín kiểu màng ngăn được dùng rộng
rãi. Tấm ngăn có thể làm bằng kim loại hay bằng cao su nhưng phải lắp lò xo căng. Trong một
vài kết cấu không dùng tấm ngăn, nhưng vẫn lắp lò xo để đảm bảo vòng lực đẩy tiếp xúc tốt