Nghiên cứu hệ thống lái sử dụng bơm định lượng hai chiều trên tàu thủy

Tác giả: PGS. TS. VƯƠNG ĐỨC PHÚC; ThS. ĐỖ VĂN A; ThS. TRƯƠNG CÔNG MỸ - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam

Cấu trúc bộ truyền thủy lực máy lái

Động cơ thủy lực: Dùng để quay bánh lái và thay đổi góc bẻ lái có các kiểu động cơ thủy lực sử dụng xy-lanh lực, động cơ thủy lực vành khuyên và động cơ thủy lực cánh dẫn.Các van phân phối: Dùng để phân chia dòng thủy lực theo các chế độ làm việc. Trong hệ thống lái có nhiều loại van được sử dụng tùy thuộc vào yêu cầu công tác.

Bơm thủy lực: Có vai trò tạo nên dòng thủy lực cung cấp cho động cơ thủy lực quay bánh lái, bơm được lai bởi động cơ điện sơ cấp, tùy vào từng hệ thống thì động cơ truyền động này có thể điều chỉnh được tốc độ hoặc không điều chỉnh được tốc độ. Thường là sử dụng bơm thủy lực có chiều và lưu lượng không đổi [2].

Hệ thống này khi hoạt động có một số nhược điểm như sau:

- Hệ thống mất điều khiển nếu tín hiệu điều khiển đến van điện từ bị mất;

- Động cơ hoạt động liên tục ở tốc độ cao nên có tiếng ồn lớn, tổn thất điện năng nhiều;

- Không thể áp dụng nó trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong lĩnh vực yêu cầu tiếng ồn ở mức thấp.

Để khắc phục những nhược điểm trên, người ta sử dụng hệ thống lái dùng động cơ điện-thủy lực không có van (LTLKV [3,4]) hoạt động theo nguyên tắc làm việc truyền động trực tiếp. Công nghệ gần đây phát triển rất mạnh mẽ, do đó chế tạo được các bộ điều khiển phức tạp cho động cơ lai bơm thủy lực. Động cơ lai bơm thủy lực trong hệ này có yêu cầu điều chỉnh tốc độ và đảo chiều, động cơ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, khi có tín hiệu bẻ lái thì bộ điều khiển sẽ khởi động động cơ từ trạng thái dừng, thực hiện lai bơm thủy lực cấp dòng thủy lực cho động cơ thủy lực quay bánh lái, sau khi hết tín hiệu bẻ lái thì động cơ sẽ dừng, bánh lái dừng quay. Hệ điều khiển cũng có đầy đủ các cảnh báo quá tải, mất nguồn, lỗi pha... [2]. Hệ này có ưu điểm là hiệu suất cao, tiếng ồn thấp và độ tin cậy cao, điều khiển trơn láng, không bị nhảy bậc, không gây ra xung động thủy lực trong hệ thống. Do đó, LTLKV đang dần được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực dân sự và quân sự để thay thế thiết bị lái dùng động cơ điện - thủy lực truyền thống [7].

Mời độc giả xem nội dung đầy đủ bài khoa học tại đây