Trong các máy móc phức tạp, sơ đồ thủy lực thường giống như bản đồ mạng lưới dày đặc.
Một xi lanh chính điều khiển quy trình cốt lõi, trong khi các bộ đẩy, kẹp, cơ cấu nghiêng, hệ thống bôi trơn và các chuyển động phụ trợ khác hoạt động đồng thời trong cùng một hệ thống.

Khi tất cả các mạch chia sẻ một máy bơm thông thường duy nhất, việc phân phối năng lượng trở nên khó kiểm soát.

Bối cảnh ngành: Cạnh tranh năng lượng trong các hệ thống đa mạch

Các vấn đề điển hình trong hệ thống đa mạch đơn bơm bao gồm:

Các mạch phụ kích hoạt trong quá trình hoạt động của xi lanh chính, gây ra biến động áp suất và lưu lượng đột ngột

Sự can thiệp giữa các mạch, làm cho việc điều chỉnh hệ thống và kiểm soát độ ổn định trở nên phức tạp hơn

Khả năng mở rộng hạn chế, nơi việc thêm các chức năng mới đòi hỏi phải thiết kế lại toàn bộ bộ nguồn thủy lực

Những thách thức này phát sinh do nhiều mạch cạnh tranh nguồn lưu lượng và áp suất giống nhau.

Yêu cầu cốt lõi: Nguồn cung cấp năng lượng độc lập nhưng phối hợp

Để cải thiện độ ổn định của hệ thống, thiết kế thủy lực phải đạt được:

Cung cấp ưu tiên cho xi lanh quy trình chính
Hoạt động có kiểm soát và độc lập của các mạch phụ
Kiến trúc có thể mở rộng để mở rộng chức năng trong tương lai

Điều này đòi hỏi phải tách biệt việc phân phối năng lượng ở cấp độ nguồn thay vì quản lý xung đột ở hạ nguồn.

Nền tảng giải pháp: Kiến trúc bơm bánh răng kép FG21

Bơm bánh răng kép FG21 cung cấp một cách thực tế để tổ chức lại nguồn cung cấp năng lượng thủy lực.

Cấu hình cấu trúc

FG21 tích hợp hai bơm trên một trục duy nhất:

Bơm trước: thường là FG1 hoặc FG2 với dịch chuyển trung bình đến lớn, dành riêng cho mạch áp suất cao chính

Bơm sau: dịch chuyển nhỏ hơn (25 / 32 / 40 / 50 / 63 mL/r), cung cấp năng lượng cho các mạch phụ như bộ đẩy, kẹp, cơ cấu nghiêng và bôi trơn

Cả hai bơm đều chia sẻ cùng một động cơ và hoạt động trong dải tốc độ 200–3000 vòng/phút

Áp suất định mức: 31,5 MPa
Áp suất tối đa: lên đến 35 MPa

Cấu hình này hỗ trợ các hệ thống đa mạch với cả yêu cầu áp suất cao và lưu lượng biến đổi.

Phương pháp thiết kế cho hệ thống đa mạch

Trong thiết kế hệ thống thực tế, kỹ sư thường áp dụng cách tiếp cận sau:

Kết nối xi lanh quy trình chính độc quyền với bơm trước để đảm bảo áp suất và lưu lượng ổn định

Nhóm các mạch phụ vào bơm sau, tách chúng khỏi đường dẫn năng lượng chính

Sử dụng van tuần tự và điều khiển logic ở cấp độ manifold để phối hợp chuyển động thay vì cho phép các mạch cạnh tranh trực tiếp

Cách tiếp cận này cải thiện cả độ ổn định và khả năng kiểm soát.

Cải thiện hiệu suất hoạt động

Sau khi triển khai kiến trúc bơm kép FG21, nhiều lợi ích được quan sát thấy:

Chuyển động của xi lanh chính trở nên ổn định và có thể dự đoán được, không bị ảnh hưởng bởi việc kích hoạt mạch phụ

Các mạch phụ hoạt động độc lập, đơn giản hóa việc điều chỉnh hệ thống và chẩn đoán lỗi

Việc mở rộng hệ thống trở nên dễ dàng hơn, vì các chức năng phụ mới có thể được tích hợp vào mạch bơm sau mà không cần thiết kế lại bộ nguồn chính

Giá trị kỹ thuật: Cấu trúc hệ thống ở cấp độ nguồn

FG21 không chỉ đơn thuần tăng công suất; nó tái cấu trúc cách phân phối năng lượng thủy lực.

Nó cho phép:

Tách biệt rõ ràng giữa các mạch quan trọng và không quan trọng
Giảm tương tác và can thiệp giữa các chức năng
Khắc phục sự cố hiệu quả hơn thông qua cách ly theo mạch
Linh hoạt tích hợp để nâng cấp trong tương lai

Tóm tắt

Đối với các hệ thống thủy lực đa mạch, độ ổn định và khả năng mở rộng phụ thuộc vào cách phân phối năng lượng tại nguồn.

Bơm bánh răng kép FG21 cung cấp:

Nguồn cung cấp năng lượng chuyên dụng cho xi lanh chính
Hỗ trợ độc lập cho các mạch phụ
Đơn giản hóa việc điều chỉnh và bảo trì hệ thống
Khả năng mở rộng linh hoạt cho các chức năng bổ sung

Đối với các nhà sản xuất máy cung cấp các nền tảng tiêu chuẩn hóa với các tùy chọn tùy chỉnh, FG21 tạo ra một kiến trúc thủy lực có cấu trúc và có thể mở rộng một cách hiệu quả, đảm bảo hiệu suất cốt lõi vẫn ổn định trong khi cho phép các chức năng phụ phát triển.