Máy nạo vét hút thủy lực: Hệ thống truyền động, hiệu quả và sự lựa chọn

Máy nạo vét hút cắt thủy lực sử dụng động cơ diesel trung tâm dẫn động bơm thủy lực, với động cơ thủy lực làm quay máy cắt, tời và, trên một số thiết kế, bơm nạo vét. Sự sắp xếp trông phức tạp hơn so với bộ truyền động cơ học trực tiếp, tuy nhiên nó đã trở thành tiêu chuẩn cho các thiết bị cỡ vừa và nhỏ vì nó mang lại mô-men xoắn có thể kiểm soát được, bố cục nhỏ gọn và khả năng bảo vệ đáng tin cậy chống lại tải va đập. Bài viết này giải thích về kiến ​​trúc, câu hỏi về hiệu quả và các tình huống mà thủy lực là lựa chọn sai lầm.

Tại sao thủy lực lại chiếm ưu thế trong các máy nạo vét cỡ vừa và nhỏ

Bộ truyền động cơ học cần có hộp số, trục cardan và bộ ly hợp được dẫn qua thân tàu và mỗi bộ phận trong số đó phải được căn chỉnh theo dung sai chặt chẽ. Một hệ thống thủy lực thay thế xích cơ khí đó bằng các ống mềm và một bộ nguồn nhỏ gọn, giúp giải phóng không gian trên boong và cho phép máy cắt đặt ở cuối một chiếc thang dài mà không cần đường trục nặng.

Thủy lực cũng tách động cơ chính ra khỏi tải. Động cơ có thể chạy ở tốc độ hiệu quả nhất trong khi mô-men xoắn của máy cắt được đặt độc lập và van giảm áp sẽ hấp thụ cú sốc khi va vào đá chôn thay vì truyền nó vào hộp số.

Kiến trúc của bộ nguồn thủy lực

Bộ nguồn chứa động cơ diesel, một hoặc nhiều máy bơm piston có dung tích thay đổi, một bình chứa có bộ lọc và làm mát, và một ống góp van phân phối dòng chảy đến các bộ truyền động. Trên máy nạo vét hạng 250 mm, máy cắt có thể tạo ra công suất khoảng 50 kW ở trục, tời xoay có dây kéo vài tấn mỗi chiếc và thang nâng có độ lớn tương tự.

Làm mát xứng đáng được chú ý đặc biệt. Dầu thủy lực chạy nóng sẽ mất độ nhớt và làm tăng tốc độ mài mòn của phớt, vì vậy bình chứa phải có kích thước rộng rãi và bộ làm mát phù hợp với hoạt động liên tục thay vì công suất tối đa. Đồng hồ đo nhiệt độ trong cabin là một cảnh báo sớm rẻ tiền.

Máy cắt: Động cơ thủy lực hoặc hộp số

Máy cắt có thể được dẫn động bằng động cơ mô-men xoắn cao tốc độ thấp được bắt vít trực tiếp vào trục hoặc bằng động cơ thủy lực thông qua hộp số hành tinh. Tùy chọn truyền động trực tiếp loại bỏ tầng bánh răng và đơn giản hóa việc bảo trì nhưng yêu cầu động cơ lớn hơn; tùy chọn hướng dẫn nhỏ gọn hơn và dễ dàng tìm nguồn phụ tùng hơn.

Dù bằng cách nào, máy cắt cũng phải có cơ cấu giới hạn mô-men xoắn để đầu bị kẹt làm dừng động cơ thay vì cắt trục. Việc quay có thể đảo ngược là cần thiết, bởi vì việc lùi máy cắt ra khỏi vật cản là công việc thường ngày trên đất sét.

Tời thủy lực và điều khiển vận chuyển Spud

Tời xoay trên máy nạo vét thủy lực được dẫn động bằng động cơ có phanh tích hợp và tốc độ xoay được điều chỉnh bằng các van tỷ lệ. Việc kiểm soát tỷ lệ đó cho phép người vận hành làm chậm chuyển động lắc trong vật liệu cứng và tăng tốc độ chuyển động trên cát, giữ mật độ mà không làm máy bơm bị quá tải.

Cơ cấu chuyển hướng cũng thường là thủy lực, với một xi lanh dẫn phao về phía trước bằng một hành trình cố định. Chiều dài hành trình, đường kính thanh trụ và lực kẹp xác định chu kỳ lặp lại nhanh như thế nào và vận chuyển chậm chạp là một trong những lý do phổ biến nhất khiến máy nạo vét hoạt động kém hiệu suất.

Thủy lực so với Diesel-Cơ khí so với điện

Bảng dưới đây so sánh ba triết lý thúc đẩy với các tiêu chí quan trọng trong việc mua sắm.

Hiệu quả: Thiệt hại thực sự đi đến đâu

Truyền động thủy lực thường trả lại 80 đến 85% công suất đầu vào tại bộ truyền động, do đó, lập luận về hiệu suất thuần túy nghiêng về truyền động cơ học. Trong thực tế, máy thủy lực thường đốt ít nhiên liệu hơn vì bơm biến thiên phù hợp với lưu lượng theo nhu cầu và động cơ không bao giờ chạy ở mức tải một phần so với tỷ số truyền cố định.

Câu hỏi hiệu quả thực sự là chu kỳ nhiệm vụ. Một máy nạo vét chuyển động với tốc độ không đổi trên cát đồng đều thu được ít lợi ích từ thủy lực, trong khi một máy nạo vét liên tục điều chỉnh để phù hợp với nền đất thay đổi sẽ thu được rất nhiều lợi ích từ thủy lực. Người mua nên yêu cầu số liệu tiêu thụ nhiên liệu ở tốc độ sản xuất đã nêu, tại địa điểm đã nêu, thay vì mức tiêu thụ cụ thể ở công suất định mức.

Thực hành bảo trì hệ thống thủy lực

Dầu sạch là toàn bộ trò chơi. Bộ lọc phải được thay đổi theo điều kiện chứ không chỉ theo giờ và phải lấy mẫu dầu hàng quý để xác định số lượng hạt và hàm lượng nước tăng lên. Các ống mềm phải được kiểm tra độ mài mòn ở trục thang và xung quanh thanh trượt, nơi có nhiều khả năng bị trầy xước nhất.

Phớt thanh xi lanh, ống van tỷ lệ và phốt trục động cơ là những bộ phận bị mòn. Một bộ đệm kín dự phòng và một van tỷ lệ trên kệ thường sẽ tự thanh toán trong mùa đầu tiên, vì một van bị hỏng có thể khiến máy nạo vét dừng hoạt động trong nhiều tuần trong khi van thay thế được vận chuyển.

Khí hậu lạnh, địa điểm xa xôi và chất lượng nhiên liệu

Hệ thống thủy lực chịu lạnh tốt hơn hộp số cơ nếu loại dầu được thay đổi theo mùa và bình chứa được làm nóng trước khi khởi động. Ở những địa điểm xa, rủi ro chính là ô nhiễm nhiên liệu, làm hỏng kim phun và sau đó là bộ truyền động máy bơm, do đó, một bể lắng và bộ lọc trên đường truyền sẽ đáng giá thêm một khoản chi phí nhỏ.

Bụi và độ ẩm là những kẻ thù khác. Các ống thông hơi của hồ chứa phải được trang bị máy sấy hút ẩm ở vùng có khí hậu ẩm ướt và bảng điện phải được bịt kín để tránh cát mịn xâm nhập vào mọi khu vực bao vây trên địa điểm nạo vét.

Danh sách kiểm tra thông số kỹ thuật cho máy nạo vét thủy lực

Yêu cầu sơ đồ thủy lực, chuyển vị của máy bơm và động cơ, áp suất hệ thống và cài đặt giảm áp, thể tích bình chứa, định mức bộ làm mát và loại dầu. Xác nhận thương hiệu của các bộ phận chính vì máy được chế tạo dựa trên máy bơm và động cơ có sẵn rộng rãi sẽ dễ dàng hỗ trợ hơn nhiều so với máy sử dụng các bộ phận độc quyền.

Sau đó kiểm tra các giao diện: định tuyến ống mềm không bị cọ xát, ống góp có thể tiếp cận được mà không cần tháo nắp động cơ và các đồng hồ đo có thể nhìn thấy được từ vị trí vận hành. Những chi tiết đó tách biệt một máy nạo vét hút bằng máy cắt thủy lực kiếm được tiền từ một chiếc bị rò rỉ suốt mùa giải.

Khắc phục sự cố các lỗi thủy lực thường gặp

Tốc độ xoay chậm thường có nghĩa là bộ phận bên trong máy bơm hoặc động cơ bị mòn, bộ lọc hút bị tắc hoặc van xả mở sớm. Nhiệt độ dầu tăng cho thấy bộ làm mát bị tắc hoặc có kích thước nhỏ, và máy chạy nóng sẽ mất áp suất khi dầu mỏng đi.

Palăng thang bị giật thường là do không khí lọt vào mạch điện và vòng đệm thanh xi lanh bị rò rỉ cho thấy sự trôi chậm khi chịu tải. Việc ghi lại áp suất bơm tại mỗi chức năng hàng tháng sẽ đưa ra đường cơ sở biến khiếu nại mơ hồ thành lỗi có thể chẩn đoán được.