รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเกทไดรฟ์
Ryszard Daniel, Tim Paulus, ใน Lock Gates และการปิดอื่นๆ ในโครงการไฮดรอลิก , 2019
11.3.7 มอเตอร์ไฮดรอลิก
มอเตอร์ไฮด รอลิกแปลงแรงดันของเหลวเป็นการ เคลื่อนที่แบบหมุน ของเหลวที่มีแรงดันจากปั๊มไฮดรอลิกจะเปลี่ยนเพลาเอาท์พุตของมอเตอร์โดยการกดที่เฟือง ลูกสูบ หรือใบพัดของมอเตอร์ไฮดรอลิก มอเตอร์ไฮดรอลิกสามารถใช้สำหรับการใช้งานแบบขับเคลื่อนโดยตรง เมื่อมีแรงบิดเพียงพอ หรือผ่านการลดเกียร์ มอเตอร์ไฮดรอลิกส่วนใหญ่ต้องทำงานภายใต้สภาวะการหมุนและการเบรกแบบพลิกกลับได้ มอเตอร์ไฮดรอลิกมักจำเป็นต้องทำงานที่ความเร็วค่อนข้างต่ำและแรงดันสูง และอาจพบกับอุณหภูมิและความเร็วที่แปรผันได้กว้างในการทำงานปกติ มอเตอร์ไฮดรอลิกสามารถให้แรงบิดที่สูงมาก ในการใช้งานระบบขับเคลื่อนเกต มอเตอร์ไฮดรอลิกมักจะใช้ร่วมกับระบบขับเคลื่อนแบบกลไก ( รูปที่ 3.151b และ 11.23 ) โดยเฉพาะเฟืองเฟือง การแสดงแผนผังใน รูปที่ 11.23 แสดงมอเตอร์ไฮดรอลิกที่ขับเคลื่อนเฟืองเฟืองสำหรับประตูเซกเตอร์ LPV 149 ในนิวออร์ลีนส์ นี่เป็นกรณีของ Sector Gate หลายแห่งในสหรัฐอเมริกาและการใช้งานประตูม้วนหลายแห่งในยุโรป ในการใช้งานประตูม้วน มอเตอร์ไฮดรอลิกมักจะเป็นแรงผลักดันให้กับเครื่องกว้านเชิงกล ( รูปที่ 11.8 ) มอเตอร์ไฮดรอลิกสามารถเป็นอินพุตสำหรับกระปุกเกียร์ได้ดังแสดงในรูปภาพใน รูปที่ 11.24 . นี่คือระบบที่ใช้ในห้องล็อคท่าเรือประมง Bremerhaven สำหรับการขับเคลื่อนประตูกลิ้ง
มอเตอร์ไฮดรอลิกมีสามประเภท: เกียร์ ลูกสูบ และใบพัด มอเตอร์เกียร์มีขนาดกะทัดรัดและให้บริการอย่างต่อเนื่องที่ระดับกำลังที่กำหนดโดยมีประสิทธิภาพปานกลาง มีความทนทานต่อการปนเปื้อนของน้ำมันไฮดรอลิกสูง ซึ่งเป็นข้อพิจารณาสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่สกปรก มอเตอร์เกียร์ภายนอกประกอบด้วยเกียร์คู่ที่เข้ากันซึ่งอยู่ในตัวเรือนเดียว เกียร์ทั้งสองมีรูปแบบฟันเหมือนกันและขับเคลื่อนด้วยของเหลวที่มีแรงดัน เกียร์หนึ่งเชื่อมต่อกับเพลาเอาท์พุต และอีกเกียร์หนึ่งเชื่อมต่อกับไอเดลอร์ ของเหลวที่มีแรงดันจะเข้าสู่ตัวเรือน ณ จุดที่เฟืองตาข่าย โดยจะบังคับให้เฟืองหมุน และเดินตามเส้นทางที่มีแรงต้านทานน้อยที่สุดรอบๆ ขอบตัวเรือน ของเหลวจะไหลออกที่ความดันต่ำที่ฝั่งตรงข้ามของมอเตอร์ พิกัดความเผื่อที่ใกล้เคียงกันระหว่างเกียร์และตัวเรือนช่วยควบคุมการรั่วไหลของของเหลวและเพิ่มประสิทธิภาพเชิงปริมาตร มอเตอร์เกียร์มีหลายรูปแบบ รวมถึงเกอร์โรเตอร์ มอเตอร์เฟืองท้าย และโรลเลอร์-เกอร์โรเตอร์ รูปแบบทั้งหมดนี้ให้แรงบิดที่สูงขึ้นและมีการสูญเสียแรงเสียดทานน้อยลง
มอเตอร์ลูกสูบไฮดรอลิกทั้งหมดมีจำหน่ายในรุ่นปริมาตรคงที่และแปรผัน มอเตอร์ไฮดรอลิกประเภทที่พบมากที่สุดคือประเภทลูกสูบตามแนวแกน มอเตอร์ไฮดรอลิกแบบลูกสูบตามแนวแกนมีประสิทธิภาพเชิงปริมาตรสูง ช่วยให้มีความเร็วคงที่ภายใต้สภาวะแรงบิดหรือความหนืดของของเหลวที่แปรผัน มอเตอร์ไฮดรอลิกแบบลูกสูบตามแนวแกนยังเป็นหนึ่งในมอเตอร์ที่ปรับให้เข้ากับสภาวะการโหลดแบบแปรผันได้มากที่สุด มีให้เลือกสองประเภทการออกแบบพื้นฐาน ได้แก่ แผ่นซัดและแกนโค้ง การออกแบบแผ่นซัดเป็นแบบที่ใช้กันทั่วไป แต่การออกแบบแกนโค้งงอมีความน่าเชื่อถือมากที่สุดและโดยทั่วไปมีราคาแพงกว่า
มอเตอร์ไฮดรอลิกลูกสูบเรเดียลมีกระบอกสูบติดอยู่กับเพลาขับเคลื่อนและมักจะสามารถสร้างแรงบิดได้มากกว่ามอเตอร์ไฮดรอลิกลูกสูบตามแนวแกน อย่างไรก็ตาม มีช่วงความเร็วที่จำกัด และมีความไวต่อการปนเปื้อนของน้ำมันไฮดรอลิกมากกว่า ลำกล้องประกอบด้วยลูกสูบจำนวนหนึ่งที่ลูกสูบเรียงกันในแนวรัศมี ปลายลูกสูบด้านนอกจะติดกับวงแหวนกันรุน และของไหลที่มีแรงดันจะไหลผ่านเดือยที่อยู่ตรงกลางกระบอกสูบเพื่อขับเคลื่อนลูกสูบออกไปด้านนอก ลูกสูบจะดันเข้ากับวงแหวนแทง และแรงปฏิกิริยาจะหมุนกระบอกปืน การกระจัดของมอเตอร์จะแปรผันโดยการเลื่อนบล็อกสไลด์ไปทางด้านข้างเพื่อเปลี่ยนจังหวะลูกสูบ เมื่อเส้นกึ่งกลางของกระบอกสูบและตัวเรือนตรงกัน จะไม่มีการไหลของของไหล ดังนั้นกระบอกจะหยุดทำงาน การเลื่อนสไลด์ผ่านศูนย์กลางจะกลับทิศทางการหมุนของมอเตอร์ มอเตอร์ลูกสูบเรเดียลมีประสิทธิภาพอย่างยิ่งและได้รับการจัดอันดับสำหรับแรงบิดที่ค่อนข้างสูง ในหลาย ๆ ประตูเซกเตอร์ของ USACE มีการใช้มอเตอร์ไฮดรอลิกลูกสูบแนวรัศมี มอเตอร์ไฮดรอลิกที่แสดงใน รูปที่ 11.23 เป็นแบบลูกสูบแนวรัศมีและให้แรงบิด 260 นิวตันเมตร/บาร์ ความเร็วที่กำหนดคือ 50 รอบ/นาที มอเตอร์ไฮดรอลิกขับเคลื่อนเฟืองเฟืองซึ่งจะขับเคลื่อนเฟืองเฟืองบนประตูเซกเตอร์
มอเตอร์ใบพัดมีขนาดกะทัดรัด ออกแบบเรียบง่าย เชื่อถือได้ และมีประสิทธิภาพโดยรวมที่ดีในสภาวะที่กำหนด อย่างไรก็ตามมีความสามารถด้านความเร็วต่ำจำกัด มอเตอร์ใบพัดใช้สปริงหรือแรงดันของเหลวเพื่อขยายใบพัด มอเตอร์ใบพัดมีโรเตอร์แบบ slotted ติดตั้งอยู่บนเพลาขับที่ขับเคลื่อนด้วยโรเตอร์ ใบพัดที่ติดตั้งชิดกับช่องโรเตอร์ จะเคลื่อนในแนวรัศมีเพื่อปิดผนึกกับวงแหวนลูกเบี้ยว วงแหวนมีส่วนรัศมีหลักสองส่วนและส่วนย่อยสองส่วนเชื่อมต่อกันด้วยส่วนเปลี่ยนผ่านหรือทางลาด โดยทั่วไปแล้วมอเตอร์ใบพัดจะใช้การกำหนดค่าแบบสองหรือสี่พอร์ต มอเตอร์สี่พอร์ตสร้างแรงบิดเป็นสองเท่าที่ความเร็วประมาณครึ่งหนึ่งของมอเตอร์สองพอร์ต ประสิทธิภาพแรงบิดเริ่มต้นที่สูงของมอเตอร์แบบใบพัดทำให้สามารถปรับให้เข้ากับระบบขับเคลื่อนกว้านรอกได้ ซึ่งช่วยให้มอเตอร์สตาร์ทภายใต้ภาระที่สูงได้ มอเตอร์ใบพัดให้ประสิทธิภาพการทำงานที่ดี แต่ไม่สูงเท่ากับมอเตอร์ลูกสูบ โดยทั่วไปอายุการใช้งานของมอเตอร์ใบพัดจะสั้นกว่ามอเตอร์ลูกสูบ