Các hệ thống thủy lực hàng hải được sử dụng cho tời boong, cần cẩu, nắp hầm và bánh lái hoạt động dưới những ràng buộc về kết cấu độc đáo.
Bố trí đường ống dài và không gian phòng bơm hạn chế khiến cho độ ổn định của hệ thống và kiểm soát tiếng ồn trở thành những cân nhắc thiết kế quan trọng.

Bối cảnh ngành

Hai thách thức chung xuất hiện trong hầu hết các hệ thống thủy lực hàng hải:

Đường ống dài với nhiều khúc cua khuếch đại xung dòng chảy thành rung động và tiếng ồn trong toàn hệ thống

Không gian phòng bơm bị hạn chế, trong khi số lượng mạch thủy lực tiếp tục tăng lên khiến việc bố trí, bảo trì và kiểm soát tiếng ồn trở nên khó khăn hơn

Những vấn đề này ảnh hưởng trực tiếp đến sự thoải mái trên tàu, độ tin cậy của thiết bị và khả năng tiếp cận dịch vụ.

Thử thách kỹ thuật

Các hệ thống thủy lực truyền thống thường sử dụng bơm bánh răng ngoài hoặc bơm piston làm nguồn điện chính.

Trong môi trường đường ống dài, các giải pháp này có xu hướng hiển thị:

Xung dòng chảy và áp suất cao hơn, dẫn đến rung động đường ống và cộng hưởng cấu trúc

Khó khăn trong việc phối hợp nhiều mạch dùng chung một máy bơm

Tăng độ phức tạp của hệ thống và khó bảo trì khi có nhiều chức năng được thêm vào

Những hạn chế này nêu bật sự cần thiết của một kiến ​​trúc thủy lực ổn định và nhỏ gọn hơn.

Phương pháp tiếp cận giải pháp: Bơm bánh răng bên trong FG với cấu hình bơm kép FG21

Để giải quyết những thách thức này, các bệ thủy lực hàng hải hiện đại đang ngày càng áp dụng bơm bánh răng bên trong dòng FG kết hợp với cấu hình bơm kép FG21.

Đặc tính kỹ thuật chính

Áp suất định mức lên tới 31,5 MPa
Áp suất tối đa lên tới 35 MPa
Phạm vi tốc độ từ 200 đến 3000 r/min

Các thông số này hỗ trợ cả máy móc boong có tải trọng cao và yêu cầu điều khiển linh hoạt.

Ưu điểm về kết cấu

Thiết kế bánh răng bên trong cung cấp xung dòng chảy và áp suất thấp, giảm sự truyền rung trong các hệ thống đường ống dài

Đầu ra ổn định cải thiện sự phối hợp giữa nhiều chức năng thủy lực

Phạm vi tốc độ rộng cho phép vận hành hiệu quả trong các điều kiện tải khác nhau

Tích hợp đa mạch nhỏ gọn

Máy bơm kép FG21 tích hợp hai mạch trên một trục duy nhất được điều khiển bởi một động cơ:

Mạch chính được cung cấp bởi máy bơm FG2 có dung tích từ trung bình đến lớn

Mạch phụ trợ được cung cấp bởi máy bơm FG1 nhỏ hơn

Cấu hình này làm giảm dấu chân hệ thống trong khi vẫn duy trì sự phân tách chức năng.

Cấu hình ứng dụng điển hình

Các kỹ sư thường áp dụng cấu trúc sau:

FG2 (khoảng 80–125 mL/r) dùng cho mạch chính cấp điện cho tời, cần trục và nắp hầm

FG1 (25–40 mL/r) dành cho các chức năng phụ trợ như phanh, khóa và bộ truyền động thứ cấp

So với cách bố trí nhiều máy bơm, phương pháp này giúp giảm số lượng thành phần và đơn giản hóa kiến ​​trúc hệ thống.

Cải tiến hiệu suất trong hoạt động

Sau khi triển khai hệ thống FG / FG21, một số cải tiến đã được nhận thấy:

Giảm độ rung và tiếng ồn trong hệ thống đường ống dài

Hoạt động khởi động/dừng mượt mà hơn trong tời và chuyển động được kiểm soát trong nắp hầm

Phản ứng hệ thống ổn định hơn trong quá trình vận hành đa mạch

Giảm số điểm bảo trì trong phòng bơm

Tăng không gian sẵn có cho công việc kiểm tra và dịch vụ

Giá trị kỹ thuật

Các giải pháp FG / FG21 không chỉ giải quyết hiệu suất của từng thành phần mà còn cả kiến ​​trúc hệ thống tổng thể.

Họ cung cấp:

Đầu ra thủy lực có xung thấp cho môi trường đường ống dài

Tích hợp đa mạch nhỏ gọn cho các phòng bơm có không gian hạn chế

Cải thiện sự phối hợp giữa nhiều chức năng thủy lực

Đơn giản hóa việc bảo trì và mở rộng hệ thống

Bản tóm tắt

Trong các hệ thống thủy lực hàng hải, thách thức chính không chỉ là đáp ứng các yêu cầu về áp suất mà còn kiểm soát xung, độ rung và độ phức tạp của hệ thống trong không gian hạn chế.

Giải pháp bơm bánh răng nội bộ FG / FG21 cho phép:

Giảm tiếng ồn và độ rung

Sử dụng không gian phòng bơm hiệu quả hơn

Cải thiện sự ổn định và kiểm soát hệ thống

Bảo trì đơn giản và khả năng mở rộng trong tương lai

Cách tiếp cận này tạo ra nền tảng thủy lực cân bằng và đáng tin cậy hơn cho các thiết bị trên boong tàu biển hiện đại.