Đồ án Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào K0MATSU PC-450

ợc lắp vào nắp 9 cũng như vòng phớt 6 và vòng bít 4,5 ở trong bạc 21 . Kông cho chất lỏng trông khoang cần đẩy của xi lanh thủy lực ra ngoài . Khi cần đẩy chuyển động vòng phớt 7 giữ cho vòng 6 chuyển động theo chiều trục. Từ mặt ngoài của nắp 9 có thiết bị khử bụi 3 , nó được giữ bằng cách văn đai ốc 22 vào ren trông của nắp. Trên cần đẩy cạnh piston 15 có lắp cơ cấu giảm chấn 11 , cơ cấu này làm giảm sự va đập của piston vào nắp trước ,nó thường xẩy ra ở giai đoan cuối hành trình piston . Khi kết thúc hành trình cần đẩy về bên trái , khe hở giữa mép bên 20, giửa nắp 9 và mặt con của cơ cấu giảm chấn 11 được thu nhỏ lại . Chất lỏng công tác bị piston đẩy ra khỏi khoang cần đẩy vào lổ A đi qua khe hở này . Lúc này piston được hảm lai nhờ sự tiết lưu của dầu qua khe hở đó. 2.4. BỘ PHẬN QUAY VÀ CƠ CẤU DI CHUYỂN CỦA MÁY ĐÀO KOMATSU PC-450 2.4.1. Bộ phận quay của máy đào K0MATSU PC-450: Việc quay thiết bị công tác đến vị trí tháo tải và quay ngược lại vùng đào được thực hiện cách quay toàn bộ bàn quay. Để dẫn động cơ cấu quay người ta sử dụng môtơ thủy lực. Động cơ mâm quay là một mô tơ thủy lực có trục dịch chuyển cố định, chính xác là hoạt động quay va đập tự do dừng lại để ngăn chặn hiện tượng E khi dừng lại, động cơ quay được gắn một van an toàn hút và một van chống lùi. Để an toàn khi không di chuyển hoặc khi không sử dụng, động cơ quay có một phanh quay hoạt động bằng nam châm điện. H×nh 2.4.1. Sơ đồ kết cấu mạch thuỷ lực hệ thống quay 1. Bơm chính; 2. Thùng dầu; 3,4. Van chống khí xâm thực 5. Van một chiều 6. Con trượt van điều khiển chính 7,8. Van bù áp lực 9. Van cảm nhận tảI trọng 10. Cần điều khiển 11. Van giảm áp 12. Van chia và hợp lưu lượng 13. Động cơ quay mâm 14. Phanh động cơ 15. Van an toàn hút 16. Van chống lùi 17. Van điện từ phanh Khi quay bàn quay người lái tác động vào cần diều khiển (chẳng hạn quay sang trái). Dầu từ bơm qua van giảm áp 11 đến cần điều khiển 10 , dầu điều khiển đến van chính điều khiển mâm quay làm dịch chuyển con trượt 6 của van. Dầu có áp lực cao đi từ bơm qua van đến cửa MA của động cơ quay mâm; Con trượt cũng mở phía còn lại cho dầu hồi về thùng. Đồng thời lúc này van điện từ của hệ thống phanh được kích hoạt mở thông đường dầu từ van giảm áp đến khoang của van phanh thắng sức căng lò xo làm nhả phanh, động cơ quay. Van an toàn hút 15 có tác dụng hạn chế sự tăng áp suất và ngăn chặng bất cứ sự phá hoại của nó khi ngừng quay do mô men quán tính tạo nên. Lúc này van an toàn hút mở để cho dầu vượt quá từ cửa này qua cửa kia và về thùng, lúc này áp suất được cân bằng ở hai cửa của động cơ và động cơ dừng quay. Van chống lùi 16 có tác dụng dừng động cơ một cách chính xác khi ta dừng nó mà không bị quay quá đà . Khi dừng quay (cần điều khiển về vị trí trung gian) thì van điện từ phanh bị khử hoạt, áp suất trong buồng phanh giảm lực lò xo căn ra có tác dụng phanh động cơ. 2.4.2.Kết cấu di chuyển máy đào K0MATSU PC-450 Hình 2.4.2. Sơ đồ kết cấu di chuyển bánh xích 1 - Bánh dẫn hướng 6 - Bánh đỡ xích 2 - Khung giữ 7 - Dầm ngang 3 - Giá đỡ con lăn 8 - Lò xo 4 - Bánh chủ động 9 - Hộp giảm tốc 5 - Con lăn Máy đào K0MATSU PC-450 là một trong những máy đào được trang bị cơ cấu di chuyển kiểu bánh xích. Ở cơ cấu di chuyển kiểu bánh xích thì không cần sang số truyền động mà tốc độ của máy đào sẽ tự động điều chỉnh bởi động cơ thủy lực. Để đảm bảo chức năng chuyển động của máy đào thì cơ cấu di chuyển phải thực hiện chức năng di chuyển: thẳng và quay. Muốn di chuyển thẳng thì ta gạt đồng thời hai cần điều khiển. Lúc này van trượt tương ứng đều ở cùng vị trí làm việc, chất lỏng từ bơm được cấp vào hai động cơ thủy lực. Sau khi chuyển động quay qua hộp số giảm tốc đến bánh xe chủ động làm cho máy đào chuyển động thẳng theo đường thẳng. Khi vào cua hoặc quay máy thì ta cũng tác động vào một trong hai cần điều khiển và sẽ làm cho máy đào quay tương ứng. 2.4.3.Sơ đồ mạch thủy lực di chuyển. Hình 2.4.3. Sơ đồ kết cấu mạch thủy lực di chuyển. 1.Bơm chính ; 2.Van chia và hợp lưu lượng ; 3.Van giảm áp 4.Van điều khiển chính động cơ di chuyển trái. 5.Van điều khiển chính động cơ di chuyển phải. 6.Van điều khiển lái thẳng. 7. Cần điều khiển di chuyển trái 8. Cần điều khiển di chuyển phải. 9,14,15,18.Van một chiều. 10.Động cơ di chuyển trái; 11,17.Van an toàn. 12,13. Van đối trộng. 16.Động cơ di chuyểnphải. * Nguyên lý hoạt động của hệ thống di chuyển. Khi cần di chuyển máy thì người lái tác động vào cần điều khiển di chuyển 7,8. Khi di chuyển thẳng đi về phía trước thì người lái tác động đồng thời vào hai cần điều khiển lái di chuyển 7,8 về phía trước. Dấu điều khiển sẽ dịch chuyển con trượt của hai van chính điều khiển di chuyển 4,5 cho dầu có áp lực đi qua van phân phối đến van một chiều đi đến hai mô tơ di chuyển trái và phải , đồng thời lúc này van điều khiển chính cũng mở phía còn lại để cho đầu hồi về thùng. Nếu vì một lý do nào đó mà sự chuyển động của mỗi bên khác nhau do bị tụt lưu lượng nhất thời ở mổi động cơ thì van điều khiển lái thẳng làm việc để cho việc di chuyển bình thường bằng cách nó bù lưu lượng dầu thừa từ động cơ còn lại để việc di chuyển thẳng. Khi di chuyển thẳng đi về phía sau thì người lái tác động đồng thời vào hai cần điều khiển lái di chuyển 7,8 về phía sau. Khi muốn quay vòng thì hạn chế lưu lượng dầu ở một động cơ nào đó tức là tác động vào hai cần điều khiển với độ dịch chuyển của mổi cần khác nhau. Hạn chế lưu lượng dầu ở động cơ bên trái thì máy quay vòngtrái và nhược lại. Van đối trộng có tác động ngăn chặn sự chạy quá đà khi đi xuống dốc bởi vì lúc này động cơ hoạt động như một cái bơm điều khiển này dẩn đến sự phá hỏng các cơ cấu và gây nên hiện tượng E, lúc này van đối trộng làm việc và giữ con trượt của van ở vị trí cân bằng mới mà tại đó nó ngăn chặn động cơ không quay nhanh hơn chuyển động do dầu tạo ra. Van an toàn sẻ nối thông hai hai cửa của động cơ di chuyển khi ngừng di chuyển hoặc di chuyển xuống dốc. Tùy thuộc vào sự dịch chuyển của cần điều khiển mà máy di chuyển nhanh hay chậm theo sự kiểm soát của người lái. 2.5. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN . 2.5.1. Hệ thống điều khiển của máy đào KOMATSU PC-450. Hệ thống thủy lực chính được cung cấp dầu bằng hai bơm: Một bơm phía trước và một bơm phía sau. Cả hai bơm đều là bơm pít-tông rôtô hướng trục điều chỉnh lưu lượng và làm việc đồng thời. Bơm phía trước được dẫn động trực tiếp bởi động cơ. Một Trục của bơm phía trước dẫn động bơm phía sau. Cả hai bơm ở cùng một tốc độ, giữa hai bơm phía trước và phía sau có một bơm bù dầu để đảm bảo cung cấp dầu đầy đủ tới cửa hút của hai bơn. Mục đích là chống hiện tượng E ở cửa hút của bơm. Công suất của các bơm được điều khiển bởi bộ cảm nhận tải trọng, van, bộ điều khiển mômen. Dầu có áp lực được chuyển từ bơm chính tới cụm van chính qua các ngăn chia lưu lượng hoặc hợp lưu lượng để chia hoặc hợp lưu lượng khi cần thiết. Khi không làm việc, đầu dẫn từ bơm chảy qua các cụm van chính và trở về thùng dầu thủy lực. Các van cảm nhận tải trọng duy trì lưu lượng bơm ở mức tối thiểu. Khi hoạt động cụm van chính đưa dầu đến các xy-lanh (xy-lanh cần, xy-lanh tay gàu), các động cơ thủy lực (động cơ quay toa, động cơ di chuyển). Van cảm nhận tải trọng và van điều chỉnh mômen (TVC) để điều chỉnh công suất bơm đạt được lưu lượng theo yêu cầu. Việc cung cấp dầu điều khiển do các bơm phía sau thực hiện. Phần lưu lượng của bơm phía sau qua van giảm áp, tại đó áp suất được giảm từ áp suất của hệ thống chính tới áp suất điều khiển là 5,8 Mpa. Các tín hiệu điều khiển, điều khiển các van chính, hệ thống điều khiển bơm và các van chia và hợp dòng chảy (van phân phối). Điều khiển sự vận hành của các van cụ thể theo các chế độ vận hành được chọn. 2.5.2.Hệ thống điều khiển điện tử: Hệ thống điều khiển điện tử điều khiển công suất máy và các bơm thủy lực chính. Nó nhận tín hiệu cà điều chỉnh tốc độ động cơ. Xử lý tín hiệu đã được chọn. Nó xử lý các thông tin được cung cấp và chuyển tín hiệu đến các van điện tử cảm nhận tải trọng (LS-EPC) và tới các van điều chỉnh mômen (TVC) để cho bơm cung cấp công suất tối đa phù hợp với máy và tốc độ động cơ. Điều khiển công suất của bơm để cung cấp lưu lượng tối ưu theo chế độ năng lượng đã được chọn. Điều này cho phép động cơ hoạt động với tốc độ tối ưu và giảm mức tiêu thụ nhiên liệu. Tự động giảm tốc, động cơ dưới các điều kiện không tải hoặc trọng tải thấp để cải thiện việc tiêu thụ nhiên liệu và giảm tiếng ồn. Vận hành các van theo chế độ làm việc được chọn máy hoạt động dễ dàng hơn. Hình 2.5.1 Sơ đồ kết cấu van điều khiển điện tử. Van điều khiển điệntử cảm nhận tải trọng LS-EPC. Một trong những tín hiệu cung cấp cho van cảm nhận tải để điều khiển công suất bơm chính là tín hiệu từ van LS-EPC. Van LS-EPC nhận tín hiệu từ van giảm áp của hệ điều khiển cuộn 5 khuếch đại tín hiệu từ hệ thống điều khiển điện tử, chuyển piston trụ trơn 6 về bên trái. Sự chuyển piston trụ trơn 6 được điều khiển bằng cường độ dòng điện của cuộn 5 trong hệ thống điều khiển điện tử. Khi piston trụ trơn 6 dịch chuyển vèe bên trái, nó đẩy chốt 4 tuỳ vào con trượt 2 về bên trái và nối thông để dầu áp lực điều khiển chạy qua van LS phần còn lại của dầu điều khiển chảy về thùng dầu qua đường nối mà nó chỉ thông một cách cục bộ. Dòng điện lớn hơn trong cuộn 6 độ dịch chuyển con trượt 2 lớn hơn dẫn đến có một lượng dầu lớn hơn chảy đến van LS, do đó giảm hành trình của bơm tức là giảm lưu lượng của bơm. 2.5.3. Van điều khiển chính. Hình2.5.2. Sơ đồ kết cấu van điều khiển chính 1- Cần 4.9 - Pít-tông 2 - Lò xo 5 - Đĩa Van điều khiển gồm các van đơn riêng biệt được lắp cùng nhau. Lưu lượng từ bơm phía trước chảy vào van điều khiển cần, van điều khiển gàu và van điều khiển di chuyển (van điều khiển tay ở bên phải) lưu lượng từ bơm phía sau chảy vào van điều khiển quay toa, van điều khiển tay gàu và van điều khiển việc di chuyển (van điều khiển bên trái). Van chia hoặc hợp lưu lượng kết hợp hoặc chia lưu lượng theo yêu cầu cài đặt trước cho máy. Chức năng nâng chuyển cần và chức năng di chuyển tay gàu có vận tốc cao và vận tốc thấp. Khi cần điều khiển từ từ, áp lực điều khiển chỉ đủ để di chuyển các van có tốc độ chậm. Khi tay điều khiển kéo hết hành trình sẽ cung cấp đầy đủ áp lực điều khiển mở cả hai van, tức là tăng tốc độ cơ cấu hoạt động. 2.5.4. Van tải một chiều: Hình 2.5.3.Sơ đồ kết cấu van một chiều 1,6 - Ống nối 4 - Lò xo 2 - Đề tựa 5-Dẫn hướng 3 - Viên bi A, B, C - Các khoang chất lỏng Van một chiều dùng để đưa chất lỏng theo một chiều và không cho chảy ngược lại. Dùng để điều chỉnh dòng chất lỏng theo một chiều đã chọn trước. Van một chiều được cấu tạo từ 2 ống nối 1 và 6 liên kết với nhau bằng ren. Trong có dẫn hướng 5 lò xo 4 và viên bi 3. Viên bi 3 tựa lên để tựa 2 và được ép bằng lò xo 4. Chốt lỏng có áp lực đi đến khoan A, tác động lên viên bi 3 dễ dàng thắng lực lò xo 4 và chảy vào khoang B nối thông với kênh C. Nếu áp lực trong khoang B lớn hơn áp lực trong kênh A và sự chênh lệch áp suất trong đó càng lớn chừng nào thì viên bi càng bị ép mạnh vào đề tựa chừng ấy. Như vậy, chất lỏng chỉ có thể chảy từ A và B. Quá trình chảy ngược lại không thể xảy ra. 2.5.5. Van giảm áp tự động Hình 2.5.4: Kết cấu van tự động giảm áp suất 1,6 - Van trượt 3,5 - Lò xo 2 - Lò xo 4 - Van kim LS - Van cảm nhận tải trọng Van thuỷ lực giảm áp được sử dụng khi cần giảm áp lực cung cấp vào hệ thống chất lỏng đến một trị số xác định mà không phụ thuộc vào áp lực do bơm tạo ra. Chúng duy trì ở đường đi ra một áp lực cố định mà không phụ thuộc vào áp lực của đường đi vào mà không phụ thuộc vào lưu lượng chất lỏng. Khi động cơ dừng van 4 sẽ được đẩy vào điểm tựa bằng lò xo 3 đường dầu tìư P1 đến T1 đóng lại. Lúc này van 6 được giữ phía bên trái bằng lò xo 5 và đường vào giữa cửa P1 và P2 được đóng. Với động cơ đang chạy và tất cả các hệ thống ở vị trí trung gian, áp suất cung cấp từ bơm không đủ để thắng lực lò xo 2 và van vẫn bị đóng. Tuy nhiên, áp suất từ vẫn đủ để thắng lực lò xo 2 và van vẫn bị đóng. Tuy nhiên, áp suất từ bơm vẫn đủ để thắng lực lò xo 3 để mỡ van 4 vì thế có một đường dầu ra đến thùng. Việc mở van 4 tạo ra sự tụt áp suất xuyên qua lỗ trong van trượt 6 và làm cho con trượt di chuyển về phía phải làm giảm tỷ lệ lưu lượng dầu đến van PPC và do đó áp suất dầu được cung cấp (sự cần bằng áp suất này gọi là sự điều chỉnh). Khi máy làm việc hoặc di chuyển, áp suất do bơm cung cấp tăng mà sẽ thắng lực lò xo 2 vì thế hầu hết dầu được cung cấp trực tiếp đến mạch chính. Tuy nhiên, sự thay đổi áp suất dầu lẻ được tác dụng lên phần tự giảm áp của van và sẽ được điều chỉnh bằng sự điều chỉnh của van trượt 6. Như vậy, trong thời gian làm việc van trượt 6 bị dao động với hành trình không lớn so với vị trí thiết kế của nó, khi đó trị số của khe hở đã xác định áp lực ở cửa PR càng lớn thì khe hở càng nhỏ và ngược lại áp lực ở đường ra khỏi van chỉ được xác định bằng áp lực của van điều chỉnh. Trong thời gian làm việc, van trượt giữ vị trí tương ứng với trị số khe hở đã xác định áp lực ở cửa PR càng lớn thì khe hở càng nhỏ và ngược lại áp lực ở đường ra khỏi van chỉ được xác định bằng áp lực của van điều chỉnh và không phụ thuộc vào áp lực ở đường nào và lưu lượng chất lỏng. 2.5.6. Van an toàn. Hình 2.5.5:Sơ đồ kết cấu van an toàn kiểu côn 1 - Vỏ 5 - Vỏ van 2 - Van côn 6 - Lò xo 3 - Đề can 7 - Vít điều chỉnh 4 - Đệm làm kín 8 - Đai ốc hãm Van an toàn dùng để bảo vệ các cơ cấu và các thành phần dẫn động thuỷ lực của máy không bị quá tải, hạn chế áp lực chất lỏng trong hệ thống ở một giới hạn cho phép. Van an toàn được lắp trực tiếp trên bơm, mô tơ thuỷ lực, bộ lọc, ống dẫn. Các van này cần phải đảm bảo sự tin cậy khi làm việc, có độ nhạy cao, độ ổn định áp lực đối với lượng tiêu thụ chất lỏng khác nhau và độ nung nhỏ nhất đối với thành phần mở và đóng cửa van qua đó chất lỏng công tác được chảy ra khi áp lực vượt quá quy định. Van an toàn thường được điều chỉnh khi áp lực vượt quá quy định (10 ¸20%) khi áp lực trong hệ thống vượt quá mức cho phép thì van mở ra cho phép chất lỏng chảy vào khoang áp suất thấp. Trong máy đào K0MATSU PC - 450 người ta dùng nhiều loại van an toàn khác nhau tuỳ theo vị trí lắp đặt chúng mà mức độ sử dụng. Chẳng hạn để bảo vệ các xi lanh thuỷ lực không bị quá tải khi làm việc, người ta dùng van an toàn kiểu van côn. Dùng 2 van an toàn tác dụng trực tiếp kiểu côn có bộ giảm chấn bằng cơ học được lấy ở trong vỏ. Khoang A và B nối thông với đường làm việc của mô tơ thuỷ lực. Khi áp lực của một trong các đường vượt quá áp lực chính của van thì chất lỏng chảy vào đường thuỷ lực khác. Như vậy, độ rung động của van khi làm việc bị giảm đi rất nhiều do các lỗ A, b bố trí bên hông. Khi chảy qua van chấ lỏng sẽ ép nó bằng áp lực của chất lỏng vào thành đối diện với lỗ và do ma sát ở thành nên sự rung động của nó bị hãm lại và giảm đi rất nhiều. Dễ điều chỉnh áp lực người ta điều chỉnh lực căng của lò xo 6 bằng cách nới lỏng đai ốc hàm 6 và điều chỉnh vít 7. Sau khi đã điều chỉnh đúng áp lực yêu cầu thì phải khóa hãm lại. 2.5.7 Van tiết lưu. Van tiết lưu dùng để điều chỉnh lưu lượng chất lỏng , được thực hiện bằng cách thay đổi tiết diện lỗ đi qua của avn tiết lưu. Khi tiết lưu dòng chảy, thì phái sinh nhiệt trong chất lỏng, việc đó gây nên tổn thất áp lực và giảm hiệu suất của sự dẫn động thủy lực. Nhưng sự khác nhau về lực khi điều chỉnh van tiết lưu là không đáng kể. Trong hệ thống thủy lực, van tiết lưu thường được lắp trên ống dẫn cao áp (điều chỉnh đường vào) hoặc lắp trên đường dầu hối (điều chỉnh đường ra) hoặc lắp song song với động cơ thủy lực. Trong hệ thống thủy lực tùy theo mục đích yêu cầu, nguyên lý làm việc của từng cơ cấu thừa hành mà các dạng van và cách bố trí khác nhau, chẳng hạn van tiết lưu dùng để hạn chế tốc độ hạ cần do tác dụng tải trọng của trọng lượng thiết bị, dùng để thay đổi tốc độ của cơ cấu thừa hành… + Van tiết lưu có hai kiểu: - Kiểu điều khiển trong quá trình làm việc thợ lái có thể điều chỉnh tiết diện thông qua lổ tiết lưu tăng lên hoặc giảm xuống để thay đổi tốc độ của chấp hành. - Kiểu không điều chỉnh được là tiết diện thông qua không thay đổi trong quá trình làm việc nó thường được sử dụng kết hợp với các cơ cấu điều chỉnh khác. 2.5.8.Van chia và hợp lưu lượng: Hình 2.5.6: Sơ đồ kết cấu mạch của van chia và hợp lưu lượng. 1 – Thùng nhiên liệu 4,6 – Con trượt 2 – Bơm 7,8,9,10 - Mạch cảm nhận tải trọng 3,5 – Lò xo A,B,C,D,E,F – Khoang thủy lực Van chia và hợp lưu lượng được lắp đặt tròn cụm van, van này có chức năng hợp hoặc chia lưu lượng cho bơm phía trước và bơm phía sau nếu cần thiết. - Khi lưu lượng được chia, lưu lượng của bơm phía trước đến van điều khiển cần, van điều khiển gàu và van điều khiển việc di chuyển (van điều khiển tay bên phải). - Lưu lượng bơm phía sau đến van điều khiển quay toa, van điều khiển tay gàu, van điều khiển việc di chuyển (van điều khiển tay bên trái). Chia hoặc hợp lưu lượng trong mạch LS (mạch tải trọng). Van chia hoặc hợp lưu lượng được kích hoạt bởi áp lực điều khiển. a. Kết hợp lưu lượng: Khi kết hợp lưu lượng không có áp lực điều khiển. Lò xo 3 giữ con trượt 4 hoàn toàn bên trái, mở cửa E và F cho dầu cảu bơm hợp với nhau và chảy đến nơi yêu cầu. Tương tự con trượt 6 được giữ ở bên trái nhờ lò xo, nối cửa A và D, cửa C và B. Áp lực LS từ các con trượt của mỗi van điều khiển mạch LS 7,8,9,10. Được chuyển đến van bù áp lực và các van khác trong hệ thống. b. Chia lưu lượng: Khi chia lưu lượng có áp lực điều khiển con trượt 4 dịch chuyển sang phải bởi áp lực điều khiển, E và F không nối thông với nhau. Ngoài ra dầu từ bơm 1 chỉ có thể đến các van chuyên dùng của nó, tương tự cho dầu từ từ vào bơm 2 Con trượt 3 cũng dịch chuyển về bên phải bởi áp lực điều khiển vì thế đến lúc này chỉ có cửa D nối với cửa B. Mạch LS được nối với cụm van điều khiển của nó 2.5.9.Van điều chỉnh mômen (TVC) Khi áp lực ở cửa ra của bơm cao, van TVC giữ lưu lượng bơm ở giá trị không đổi sao cho công suất yêu cầu cho bơm không vượt quá công suất động cơ. Nếu tải trên máy và áp lực của bơm tăng lên, van TVC sẽ giảm lưu lượng của bơm một cách phù hợp Nếu tải trọng trên máy tăng, áp lực xữ cảu bơm tăng van TVC sẽ giảm lưu lượng dầu của bơm. Nếu tải trọng trên máy giảm và áp lực xã của bơm giảm TVC sẽ tăng lưu lượng dầu của bơm. Ngoài ra khi làm việc với công suất lớn, nếu tải tăng đột ngột, gây ra việc giảm tốc độ động cơ, hệ thống điều khiển điện tử đưa tín hiện đến cuộn từ của van TVC và sẽ giảm lưu lượng của bơm để khôi phục lại tốc độ động cơ, tức là van TVC phản hồi tương ứng với tốc độ động cơ. 2.5.10.Van đơn điển hình. Hình 2.5.7. Sơ đồ kết cấu mạch thủy lực van đơn. Cửa vào 5- Con trượt Đường hồi 6- Van một chiều bổ sung Van chống E 7- Van con thoi cảm nhận tải trọng Van một chiều Khi cần điều khiển ở vị trí trung gian ( không tác động vào đầu cần điều khiển ) thì không có dầu điều khiển được truyền đến cửa điều khiển hay tại các điểm cuối của con trượt của van điều khiển. Khi đó con trượt được kéovề ở vị trí trung gian nhờ các lò xo lắp trông con trượt. Dầu từ bơm chính qua các van thông của van rồi quay về bình thủy lực. Khi tác động vào cần điều khiển tức là có áp lực dầu điều khiển. Gĩa sử áp lực điều khiển ở bên trái của con trượt đẩy con trượt điều khiển về bên phải cho áp lựccung cấp từ bơm qua than van điều khiển đến van bù áp lực và đến phía cần của piston. Con trượt van điều khiển cũng mở phía còn lại để dầu hồi về thùng. Lực kết hợp giữa lực tác động lên van một chiều 4 và lò xo ở bên trông của van một chiều 4 làm cho van đống lại tránh dầu áp lực đi vào đường hồi của mạch thủy lực. 2.5.11.Van bù áp lự. Hình 2.5.8. Sơ đồ kết cấu mạch thủy lực của van một chiều bổ sung Bơm chính 4. Piston van một chiều 5. Lò xo van con thoi 6. Van cảm nhậnn tải trọng LS Van một chiều bổ sung được lắp đặt trên cạnh đường ra của mỗi van điều khiển. Khi van 2 điều khiển được vận hành đồng thời van tác động lên nhau để tạo ra sự khác nhau về áp lực cho mỗi van. Dầu được cấp từ bơm sau đó được chia tương ứng để bù cho mỗi van khi làm việc. Van bù áp lực bao gồm van con thoi 3, piston 4, lò xo 5, và khoang E . Khoang E nhạn áp lực từ dầu van con thoi cảm nhận tải trọng 6. Áp lực LS ở cửa D có thể đi vào khoang E, vì thế áp lực LS cộng với áp lực lò xo 5 để đẩy van 2 về phải và đóng nó. Áp lực LS được chuyển tới từ áp lực làm việc tối đa của thiết bị khác mà chúng được cung cấp bởi bơm chính.Tuy nhiên con trượt không hoàn toàn đống nhưng nó giữ vị trí cân bằng bởi vì áp lực ở cửa B sẽ đạt giá trị lớn nhất lấy từ thiết bị khác đang làm việc được chuyển tới từ bơm chính, vì thế áp lực ở cửa vào và cửa ra của van như nhau, do đó việc tụt áp lực trên van cũng như lưu lượng qua van sẻ tương ứng với độ mở con trượt của van. 2.5.12. Van an toàn chống khí xâm thực. Hình 2.5.9: Sơ đồ kết cấu van an toàn chống khí xâm thực 1- Thân của bộ phận phối thủy lực 10- Kim 2- Ống dẫn 11- Thân 3- Khoang 12- Nút 4.9- Lò xo 13- Rảnh vòng 5- Kênh tháo 14- Van chống khí xâm thực 6- Đai ốc hảm 15- Van an toàn 7- Vít 8- Mũ ốc Cụm van có tác dụng điều chỉnh sự tăng và giảm áp lực quá mức trong các xilanh thuỷ lực của thiết bị công tác. Nguyên lý làm việc của cụm van là khi một lực bên ngoài tác động lên xi lanh, cùng với van điều khiển ở vị trí trung gian, xi lanh sẽ chuyển động lúc nào tạo ra khoảng chân không trong xi lanh, thì bộ phận bổ sung của van chuyển một phần đầu tới xi lanh để làm mất khoảng chân không đó. Cấu tạo và nguyên lý như sau: Thân 11 của cụm van được liên kết với thân 1 của bộ phận phối thuỷ lực van 14 (van chống khí xâm thực) được lắp trong van 15 và nó di chuyển theo chiều trục. Sự di chuyển đó được giới hạn bởi hai đầu một là để tựa của van và đầu kia là nút 12. Giả mặt trong của thân 11 và mặt ngoài của van 15 có mặt rảnh vòng 13 dùng để nối thông với kênh tháo của bộ phận phối thuỷ lực . Bốn kênh tháo hướng tâm 5 thông với rảnh vòng 13, khi mở van thì rãnh vòng 13 sẽ được đóng lại 1 phần hoặc toàn bộ Van 15 trượt lên mặt ngoài của van điều khiển, van điều khiển hoạt động được là nhờ nút 12 và được cấu tạo từ kim 10 , lò xo 9 và vít điều chỉnh 7 cùng với đai ốc hảm 6. Ống dẫn động 2 có vành cữ được lắp vào lỗ dọc trục của van 14. Do lực đẩy của lò xo 4 mà vị trí ban đầu của ống 2 bị ép xuống vị trí dưới cùng. Khi áp lực của chất lỏng không vượt quá áp lực của van xã thì van 10 đóng lại dưới tác dụng của lò xo 9. Khi đó làm cân bằng áp lực trong khoang 3 Khi áp lực chất lỏng tác dụng lê kim 10 vượt quá giá trị áp lực điều chỉnh thì kim 10 bị đẩy lê phía trên, do vậy lúc này khoang 3 được nối thông với kênh tháo 5. Trước khi áp lực khoang 3 giảm xuống thì ống di động 2 có sự thay đổi dưới áp lực lớn ở khoang, cần đẩy, ống 2 bị dịch chuyển về phía trên và tỳ vào kim 10 của van điều khiển Trong trường hợp này, khoang 3 sẽ nối thông với ống tháo và tách khỏi van cần đẩy cảu các xy lanh thuỷ lực, điều đó dẫn đến kết quả là áp lực trong khoang cần đẩy giảm xuống nhanh chóng Dưới tác dụng của áp lực chất lỏng ở trong khoang cần đẩy của các xy lanh thuỷ lực vào kênh tháo. Khi đẩy về phía trên van 15 đồng thời đóng kín kênh thao 5, điều đó cản trở một phần hoặc có khi làm ngừng hoàn toàn việc tháo chất lỏng từ khoang 3 ra. Lưu lượng chất lỏng từ khoang 3 này giảm xuống, còn áp lực trong khoang đó và trong các khoang cần đẩy của xy lanh thuỷ lực thì được cân bằng nếu như van 15 đóng lại. Nếu áp lực trong kênh tháo có xu hướng cao hơn áp lực chất lỏng trong khoang cần đẩy thì van 14 dịch chuyển về phía trên và nối thông đường tháo với các khoang cần đẩy của xi. 2.5.13.Van an toàn khi di chuyển. Hình 2.5.10. Sơ đồ kết cấu van an toàn khi di chuyển. 1- Van chống khí xâm thực. 2- Cửa hồi. 3- Cửa vào. 4- Van một chiều. 5- Lò xo định vị. 6- Con trượt. 7- Van một chiều bổ sung. 8- Cửa ra. Van an toàn sau di chuyển được bố trí 1, 4 và 7 các van được giới hạn áp lực ở trong mạch giá trị thông số xác lập an toàn nó có chức năng giảm áp ở thưòi điểm bắt đầu dừng hoặc khi máy di chuyển. 2.5.14.Van thay đổi tốc độ mô tơ di chuyển. Hình 2.5.11. Kết cấu mạch thay đổi tốc độ mô tơ. 1- Lò xo 2. Van điều chỉnh 3. Piston van 4. Đĩa nghiêng 5- Xy lanh mô tơ 6- Piston mô tơ 7- Van hồi chậm 8. Van điện từ thay đổi tốc độ 9- Bơm chính Đĩa chia dòng tại vị trí góc lớn nhất và van thay đổi tốc độ bị khử hoạt (không có tín hiệu điện) cho nên dầu áp suất dẫn hướng không đi đến cửa b mà qua cửa tháo của van về bình. Dầu áp lực chính từ bơm qua van hồi chậm 7, qua đường C đến van điều chỉnh 2và đẩy piston 3 đi xuống để giữ đĩa chia dòng tại góc lớn nhất để máy di chuyển với tốc độ thấp. 2.5.15. Van an toàn hút. Hình2.5.12.Sơ đồ kết cấu van an toàn hút. 1,2. Van an toàn hút Khi van điều khiển quay về vị trí trung gian của nó, không còn dầu đi qua cửa cấp dầu của động cơ quay MA. Mômen xoắn của động cơ làm tăng áp suất tại cửa hồi MB và bởi vì không còn dầu được cung cấp đến cửa MA, áp suất sẽ giảm tại cửa MA.áp suất tăng trong cửa MB sẽ mở van hút an toàn 1 và áp suất vượt quá của dầu sẽ được xả đến cửa S vào thùng dầu. Cùng thời điểm đó, việc giảm áp suất tại cửa MA sẽ làm cho van hút an toàn 2 mở vì vậy áp suất tại cửa MA sẽ làm cho van hút an toàn 2 mở vì vậy áp suất vượt quá từ cửa MB có thể đến cửa MA và đến thùng dầu, chống quá trình tạo E trong động cơ quay. Việc cân bằng áp suất dầu này tạo ra chức năng phanh để giảm tốc độ và dừng động cơ quay. 2.5.16.Van chống chuyển động lùi. Hình 2.5.13. Sơ đồ ết cấu van chống lùi. 1. Cụm van 2, 5. Con trượt 3, 6 lò xo 4, 7. Đai ốc Van chống chuyển động lùi dừng động cơ một cách chính xác khi chúng ta cần nó dừng mà không bị quay quá đà hoặc chưa quay đúng độ, do đó có thể dừng quá trình đổ và giảm số lần chu kỳ. Như đã trình bày ở van hút an toàn mômen quay của động cơ có xu hướng làm cho hoạt động quay tiếp tục. Khi máy dừng quay, sự dao động áp suất tịnh tiến phải được ngừng càng nhanh càng tốt để chống hiện tượng giật. Đây là chức năng của van chống chuyển động lùi. Khi hoạt động quay được dừng, áp suất dầu trong của cửa MB tăng. áp suất này dịch chuyển con trượt 5 của van sang bên trái chống lại lực cản lò xo 6 và mở đường e nhưng không còn đường nào nữa cho dầu áp suất này đi, áp suất này không mất đi và lực phanh được duy trì. Khi động cơ có xu hướng lùi lại, dầu trong của MA tăng áp suất và dịch chuyển con trượt 2 của van bên phải chống lại lực cản của lò xo 3 các lỗ nhỏ trong các con trượt của van sẽ nối MA với MB. Các luồng áp suất này tác dụng triệt tiêu nhau và ngăn cản chuyển động quay. Cả hai con trượt bây giờ mở dầu trở về thùng qua các lỗ nhỏ trên thân của chúng, nhưng do các lỗ này có đường kính nhỏ nên đã hạn chế được quá trình dẫn hồi về thùng một cách quá nhanh do đó đảm bảo được việc hãm động cơ quay một cách nhẹ nhàng và có kiểm soát. 2.5.17.Nâng cần. Hình 2.5.14. Sơ đô kết cấu mạch thủy lực nâng cần. 1- Bơm chính 9- Xy lanh cần 2- Thùng dầu 10- Van cảm nhận tải trọng 3,4- Van chống khí xâm thực 11- Cần điều khiển 5- Van một chiều 12- Van giảm áp 6- Con trượt van điều khiển chính 13- Van chia và hợp lưu lượng 7,8- Van bù áp lực 14- Van hảm cần Khi muốn nâng cần người lái tác động vào tay đòn điều khiển cần. Lúc này Đầu bơm qua van giảm áp 12 đến cần điều khiển nâng cần, dầu có áp lực điều khiển đến van điều khiển chính nâng hạ cần, làm dịch chuyển con trượt của van mở thông đường dầu cao áp đi từ bơm qua van điều khiển chính mở van hảm cần 14, dầu chảy vào đầu piston của xy lanh cần nâng cần lên . Lúc này van điều khiển chính cũng mở phía còn lại để cho dầu hồi thùng. Việc nâng cần, còn có van nâng cần cao. Khi đủ apd lực điều khiển thì van nâng cần cao sẽ mở lúc này dầu cao áp qua hai van đẻ tăng thêm lưu lượng dầu chảy vào đầu piston của xy lanh cần để nâng cần lên với tốc độ cao. 2.5.18. Hạ cần. Hình: 2.5.15.Sơ đồ kết cấu mạch thủy lực hạ cần 1A, 1B. Bơm chính 9- Xy lanh cần 2- Thùng dầu 10- Van cảm nhận tải trọng 3,4- Van chống khí xâm thực 11- Cần điều khiển 5- Van một chiều 12- Van giảm áp 6- Con trượt van điều khiển chính 13- Van chia và hợp lưu lượng 7,8- Van bù áp lực Khi hạ cần ngườ lái tác động vào tay đòn điều khiển theo hướng ngược lai, Lúc này dầu đi qua bơm van giảm áp 12 đến cần điều khiển nâng cần, dầu có áp lực điều khiển đến van điều khiển chính nâng hạ cần, làm dịch chuyển con trượt của van mở thông cho dầu cao áp đi từ bơm qua van điều khiển chính chảy vào đầu cần đẩy của xy lanh cần hạ cần . Lúc này van điều khiển chính cũng mở phía còn lại để cho dầu hồi về thùng. Để tránh hiện tượng làm cho dầu chảy xy lanh nhanh hơn lưu lượng dầu mà bơm cung cấp vào, điều này gây hiện tượng E làm hỏng thiết bị. Trong mạch thủy lực sẻ mở van một chiều 5 để cho dầu chảy về phía còn lại piston một lượng đúng như nó đã chảy ra khỏi xy lanh. Tùy thuộc vào sự tác động vào cần điều khiển của người lái mà quá trình nâng hạ cần nhanh hay chậm. 2.5.19. Hảm cần. Hình 2.5.16 .Sơ đồ kết cấu mạch thủy lực hảm cần. 3. KHẢO SÁT HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC KHI DI CHUYỂN TRÊN MÁY ĐÀO KOMATSU PC -450 3.1.Phanh hảm Hình 3.1.Sơ đồ kết cấu phanh hảm 10,11- Má phanh 20- Piston phanh 14- Con trượt e- Khoang dầu 19- Lò xo Van phanh môtơ di chuyển bao gồm hai van một chiều, một van đối trọng và một van an toàn Mục đích chính của van đối trọng và van một chiều là ngăn chặn sự chạy quá đà của máy khi di chuyển xuống dốc trong thực tế điều nay có thể làm cho máy mất điều khiển và gây ra hiện tượng e trong động cơ di chuyển Van an toàn sẽ xã áp suất cao nhất được tạo ra khi dừng hoặc khi di chuyển xuống dốc 3.2. Van phanh di chuyển Hình 3.2.Sơ đồ kết cấu van phanh Khi cần chuyển hoạt động áp suất dầu từ bơm qua van điều khiển chính được cung cấp đến cửa PA dầu này mở van một chiều chảy vào trong cửa môtơ MA mà ra khỏi môtơ MB. Tuy nhiên tại thời điểm nàydầu hồi từ cửa MB không tể chảy đến cửa PB để hồi về thùng vì van 18b bị đống. Do đó, áp suất tại cửa PA sẻ tăng lên. Con trượt 19 của van đối trộng có hai lỗ E1 và E2 nối với khoang S1, sự tăng áp suất tại cửa PA sẻ làm dịch chuyển con trượt của van đối trộng sang phải, mở đường cho dầu chảy từ cửa MB đến PB rồi về thùng. Dầu sẻ chảy qua mô tơ và làm cho nó quay. Hình 3.3. Sơ đồ kết cấu mạch thủy lực làm việc của van đối trọng. PA,PB.Cửa ra của van điều khiển chính di chuyển. MA,MB. Cửa mô tơ di chuyển. E1,E2,S2 Khoang thông. 18a,18b, Van 1 chiều; 19.Con trượt; 20. Lò xo. Nếu như máy di chuyển xuống dốc, trọng lượng của máy sẽ làm cho môtơ quay nhanh hơn tốc độ quay do dầu tạo ra, nó bắt đầu hoạt động như một cái bơm. Điều này sẽ làm tăng áp suất tại cửa MB và làm giảm áp suất tại cửa MA. Con trượt 19 được giữ cân bằng bởi lò xo 20 tại các đầu của nó, vệc tăng áp suất tai cửa MB và lực của lò xo sẻ dịch chuyển con trượt về phía trái hạn chế việc cung cấp dầu đến mô tơ và làm mô tơ quay chậm lại. Con trượt 19 sẽ thăng bằng tại tại một vị trí mà tại đó nó ngăn chặn mô tơ không quay nhanh hơn chuyển động do dầu tạo ra. 3.3. Van điều khiển lái Hình 3.4:Sơ đồ kết cấu mạch thuỷ lực van điều khiển lái Van điều khiển lái được lắp giữa van điều khiển việc di chuyển và động cơ di chuyển để bù cho bất kỳ sự khác nhau về lưu lượng giữa mạch thuỷ lực bên trái và bên phải khi di chuyển theo đường thẳng. Đường phân cấp đầu cho cả hai hoạt động cơ được nối qua van điều khiển lái và van chưa hợp lưu lượng để kết hợp lưu lượng cho việc di chuyển bình thường. Khi bị tụt lưu lượng một cách nhất thời ở một động cơ nào đó thì nó sẽ bù bằng lượng dầu thừa từ động cơ còn lại và đảm bảo di chuyển theo đường thẳng. Van lái là van chia lưu lượng một cách đối xứng. Tín hiệu từ van di chuyển PPC sẽ đẩy con trượt của van lái để hạn chế lưu lượng , để một động cơ di chuyển có thể quay xe. 3.4. Van an toàn khi di chuyển. Hình 3.4.Sơ đồ kết cấu van an toàn. 1- Piston 2- Lò xo 19- Con trượt van đối trộng. MA,MB- Cửa dầu từ mô tơ đến. G,H,J- Khoang dầu. Khi cần di khiển trở về vị trí trung gian, hoặc khi di chuyển xuống dóc van một chiều sẽ ngăn dòng dầu từ cửa MB, nhưng sự tăng áp suất vẫn nhanh và đột ngột (tột đỉnh). Khi áp suất tại cửa MB thắng cường lực lò xo van an toàn mở và dầu có thể chảy từ cửa MB đến cửa MA. Nếu mô tơ đang quay hướng ngược lại, áp suất trông MA sẻ tăng khi máy đang dừng hoặc xuống dốc, áp suất bây giờ sẽ tác dụng lên gờ D3 của con trượt van an toàn và thắng lực cản của lò xo để mở van an toàn, cho phép dầu chảy từ cửa MA đến MB. Khi chuyển động từ vị trí đứng yên, con trượt đối trộng 19 dịch chuyển sang bên phải và mở đường G đến van an toàn. Dầu áp suất chảy qua đường H vào trông khoang đẩy piston sang bên phải và làm tăng áp suất cần thiết để mở van an toàn. Điều này sẻ ngăn chặn dầu áp suất trông MA chảy vào cửa MB và đảm bảo mô men quay của mô tơ sẵn sàng để khởi động . Khi dừng con trượt, đối trộng trở về vị trí trung gian. Bây giờ sẽ không còn dầu áp lực trông đường G và piston sẻ dịch chuyển trở lại sang trái bằng lò xo. Bây giờ van an toàn sẽ hoạt động như đã được mô tả ở trên giảm áp suất đỉnh điểm khi máy ngừng di chuyển. 3. 5. Phanh của hệ thống quay. Hình3.5.Sơ đồ kết cấu phanh hệ thống quay. 1. Lò xo phanh ; 5. đĩa chủ động; 6. đĩa bị động; 7. Piston phanh; 2. Van phanh điều khiển điện từ; Phanh hệ thống quay là phanh thủy lực kích hoạt bằng nam châm điện để hãm chuyển động của phần cơ cấu trên của máy khi làm việc. Khi nam châm điện bị khử hoạt có nghĩa là sẽ không có dòng điện cung cấp đến nam châm, các lò xo phanh có thể giãn ra và dưới tác dụng của lực lò xo phanh sẽ có tác dụng. Dầu từ phanh có thể chảy về bình. Khi nam châm điện được kích hoạt,van sẽ chuyển động đóng đường tháo dầu về bình và cho phép dầu có áp suất từ cụm van tự động giảm áp thắng lực cản của lò xo và nhả phanh, lúc này thì cho phép 4. TÍNH TOÁN KIỂM TRA BƠM CHÍNH. 4.1 Các chế độ làm việc của bơm. Hình 4.1 : Sơ đồ kết cấu thuỷ lực lưu lượng bơm nhỏ nhất 1- Piston tự động 4- Con trượt 2- Đĩa nghiêng 5- Piston 3- Lò xo a,b,c,d,e,f,g,h : Khoang dầu A- Đường dầu ra van điều khiển B- Đường dầu vào từ van điều khiển C- Đường dầu vào từ van điện tử cảm nhân tải trọng TVC- Van điều chỉnh mômen. Lưu lượng bơm nhỏ nhất , khởi động mức trung bình. Trước khi động cơ được khởi động guốc tỳ trong bơm được giữ vị trí có lưu lượng lớn nhất bằng áp lực lò xo trong van TVC (van điều chỉnh mômen) lực của lò xo 3 đẩy con trượt 4 về bên phải đóng kín đường nối giữa d và c Khi động cơ được khởi động, áp lực của cửa ra PLS = 0, áp lực của bơm chính piston vào khoang j và tác động lên piston 5. Hai tín hiệu này làm cho piston 5 và con trượt 4 di chuyển về phía trái, đến lúc này thì đường nối giữa của d và c được mở và dầu có áp lực (PP) có thể chảy vào khoang h, dầu có đường kính lớn của piston tự động 1. Đồng thời dầu có áp lực cũng chảy vào khoang g tác động lên đầu nhỏ của piston tự động 1, những dầu có đường kính lớn, cho phép cung cấp 1 lực lớn hơn so với dầu còn lại của piston . Kết quả là piston trợ lực dịch chuyển về bên trái, di chuyển đĩa nghiêng của bơm về vị trí có lưu lượng nhỏ nhất PLS áp suất cửa ra của bơm sẽ đạt giá trị nhỏ nhất khi con trượt A dịch chuyển về phía trái cửa a sẽ nối với cửa b và áp lực PLS sẽ ổn định tại áp lực hồi 0,25Mpa cửa b được nối với thùng dầu qua van TVC, áp lực hồi là áp lực đường dầu nối với thùng dầu. Hình 4.2: Sơ đồ kết cấu thuỷ lực lưu lượng lớn nhất của bơm 1- Piston trợ động a,b,c,d,e,f,g,h - Khoang dầu 2- Đĩa nghiêng A- Đường dầu ra van điều khiển 3- Lò xo B- Đường dầu vào từ van điều khiển 4- Con trượt C- Đường dầu vào từ van điện tử cảm nhận tải trọng TVC- Van điều chỉnh mômen * Lưu lượng lớn nhất của bơm. Khi tay đòn điều khiển van dịch chuyển , áp suất bơm chính piston sẽ giảm, nhưng áp suất của van PLS sẽ tăng . Lực liên kết giữa PLS và lò xo 3 con trượt 4 sẽ vượt qua được áp suất bị tụt trong piston và dịch chuyển con trượt về phía phải Hình 4.3 Kết cấu thuỷ lực với lưu lượng bơm không đổi 1- Piston tự động 4- Con trượt 2- Đĩa nghiêng 5- Piston 3- Lò xo a,b,c,d,e,f,g,h - Khoang dầu A- Đường dầu ra van điều khiển B- Đường dầu vào từ van điều khiển C- Đường dầu vào từ van điện tử cảm nhận tải trọng TVC- Van điều chỉnh mômen * Lưu lượng bơm không đổi (vị trí cân bằng) Trong mô tả trên về lưu lượng bơm lớn nhất và giảm dầu không tính đến áp lực PSig từ van LS - EPC, nhưng PSig tín hiệu áp lực từ van điện tử cảm nhận tải, phụ thuộc vào tín hiệu điện của hệ thống điều khiển điện tử Khi van điều khiển chính được mở, PSig xuống thấp đủ để con trượt 4 dịch chuyển về bên phải, áp lực PSig có thể được cung cấp bất kỳ lúc nào từ avn LS - EPC để giảm công suất của bơm phù hợp với công suất của động cơ Khi máy làm việc với tải không đổi thì công suất động cơ, tốc độ động cơ, công suất bơm được cân bằng bởi hệ số điều khiển điện tử Điều này được thực hiện thông qua van LS - EPC, nó chuyển áp lực PSig một cách chính xác để giữ con trượt 4. Điều này giữ một lối nhỏ giữa của d và c cho phép một lượng nhỏ dầu áp lực của bơm chảy tới khoảng h làm cho lực tác động trên 2 đầu piston thợ động ở vị trí cân bằng. 4.1.1. Các thông số của bơm. Số vòng quay n = 1800(v/ph) Lưu lượng Q = 240 (l/ph) Ap suất p =280 at Số piston z = 9 Góc nghiêng lớn nhất a = 9 Hiệu suất của bơm hQ = 0,9 g Hình 4.4.Sơ đồ kết cấu bơm piston rô to Ta có : Thể tích mà một piston . (11-12) Trong đó : d : là đường kính xylanh . S : hành trình piston . Đối với trường hợp bơm có Z piston thì lưu lượng của bơm trong một vòng quay là : (11-14) Trong đó : D : đường kính vòng chia. được xác định theo tỷ lệ ở bảng (4.1) Bảng 4.1 Z 7 9 11 m 3,1 3,6 4,5 .Xác định lưu lượng lý thuyết của bơm. Ta có Trong đó : Qlt : lưu lượng lý thuyết của bơm Q : lưu lượng thực của bơm. hQ : Hiệu suất của bơm, hQ = 0,97. Thay số vào ta có . (l/ph) Lưu lượng riêng lý thuyết Ta có : Trong đó : Qlt : là lưu lượng lý thuyết (l/ph) n : số vòng quay của bơm (v/p) Thay số ta có : Từ công thức (5.2) ta có : (cm) Ta chọn z =11 nhằm giảm hệ số dao động lưu lượng. Thay số ta có : (cm) Ta lấy d = 2 (cm) Từ (4.1) ta có : (mm) = 4(cm) Đường kính vòng chia rôto. (mm) Ta chọn Dx = 8,6 (cm) 4.2. Tính toán hệ số dao động của bơm cũ và bơm thiết kế. 4.2.1. Vận tốc chuyển động của piston. Nguyên lý chuyển động của piston trong xylanh của máy piston rôto hướng trục theo nguyên lý chuyển động của thanh truyền tay quay . Hình 4.5 : Sơ đồ kết cấu chuyển động của bơm Gọi x là quảng đường chuyển động cuả piston trong tang xylanh (hình 4.5) ứng với góc quay j của đĩa nnghiêng ( khi quay từ A đến B ) ta có : x = AB/.Sing = (OA - OB/ ) Sing = ( OA - OB.Cosj). Sing. (11-33) Trong đó R bán kính của tay quay của đĩa nghiêng. Vận tốc chuyển động tương đối của piston là : (11-34) 4.2.2. Lưu lượng. Thể tích chất lỏng mà piston chuyển được trong một vòng quay của rôto là : (s là hành trình của piston ; d đường kính ) Nếu máy có Z piston thì lưu lượng của máy trong một vòng quay là Q= Lưu lượng lý thuyết (chưa kể đến tổn thất ) trung bình của máy với n là số vòng quay trong một đơn vị thời gian là : (11-36) Mà: D Đường kính làm việc của đĩa nghiêng. Dx Đường kính rôto trên đó phân bố các xanh . Nên công thức (5.2) được viết dưới dạng (11-37) hoặc: (11-38) Lưu lượng tức thời do mỗi piston piston tạo nên thay đổi theo thời gian, phụ thuộc vào vận tốc v của piston xilanh . Hay: (11-39) Lưu lượng tức thời của máy được xác định bằng tổng lưu lượng tức thời do các piston có ở buồng đẩy tạo nên.Nếu toàn bộ số piston là Z và số lượng piston ở buồng đẩy là (m +1) thì lưu lượng tức thời của bơm là . Trong đó a là góc giữa 2 trục của piston liền nhau ở tâm . rút gọn lại: (11-40) 4.3. So sánh hệ số dao động lưu lượng bơm cũ - bơm mới. 4.3.1. Bơm trước thiết kế. Số liệu cho trước : n =1800(v/ph) Q =240 (l/ph) P = 280 (at); Z = 9; a = 250 ; d = 2,3(cm) S = 3,7(cm) Dx = 7,68 (cm) D = 8,48 (cm) .Tính lưu lượng cực đại ,cực tiểu và tức thời. Từ biểu thức (11-36) ta đạo hàm rồi cho bằng không để tìm ra được giá trị cực tiểu ,cực đại: Theo(1) ta có : Trong đó Thay số vào ta có: *.Hệ số dao động lưu lượng Thay số vào ta có P/9 Hình 4.5 Sơ đồ bố trí piston trên tang xi lanh Hình 4.6. Biểu đồ lưu lượng của bơm cũ j Qj 4.3.2.Bơm thiết kế : Số liệu cho trước n =1800 (v/ph) ; Q =240(l/ph) ; P = 280 (at); Z = 11 a =250 . d =1,96(cm) S = 4,0(cm) Dx = 8,6 (cm) D = 9,54 (cm) Tương tự ở trên ta có .Hệ số dao động lưu lượng Hình 4.7 .Sơ đồ bố trí piston trên tang xy lanh của bơm thiết kế Qj Hình 4.8. Biểu đồ lưu lượng của bơm thiết kê j 5. TÍNH KINH TẾ KỸ THUẬT TRONG QUẢN LÝ KHAI THÁC MÁY ĐÀO KOMATSU PC-450 5.1. Kỹ thuật khi sử dụng a. Điều khiển máy đào. Để có thể vận hành được máy đào , yêu cầu người lái cần phải nắm vững cách bố trí, công dụng của các cần gạt và bàn điều khiển. Ngoài ra, còn nắm được công dụng , mục đích của hệ thống đèn hiệu, đèn báo.v.v b. Vận chuyển máy đào. Tuỳ thuộc vào kiểu của máy đào và khoảng cách cần vận chuyển mà ta có những phương pháp vận chuyển phù hợp: - Với khoảng cách xa, người ta vận chuyển máy đào bằng phương pháp tiện đường sắt. Khoảng cách ( 100 ¸ 150) km Máy đào bánh xích: thường vận chuyển bằng rơ móc Máy đào bánh hơi: thường cho tự hành hoặc lai dắt - Khoảng cách ( 5 ¸10) km thì vận chuyển bánh xích bằng tự hành Đối với máy đào có kích thước lớn ( dung tích gần 1¸2 m3 ) xa phải tháo rời từng bộ phận khi di chuyển. - Khi vận chuyển máy đào trên các toa xe hoặc bằng rơ móc phải tuân theo các quy tắc xếp và buộc đã được bộ giao thông vận tải qui định. c. Tổ chức thi công. Tuỳ theo địa điểm của công trình cần thi công mà người ta bố trí và tổ chức các phương tiện sao cho có thể sử dụng được tốt nhất , năng suất lao động cao nhất và giá thành tốt nhất . - Gàu ngược : Dùng để đào hào. hồ. kênh mương hoặc làn việc oqr các bãi khai thác . - Gàu ngược : Được sử dụng để đào đất cao ở mức thấp hơn so với chỗ máy đứng, đào giếng sâu hẹp . - Gàu bốc xếp : Thường khai thác những mô đất cao hơn chỗ máy đứng và chuyển đát đi . Ngoài ra, tuỳ thuộc vào đặc tính đất đá của từng công trình mà ta đưa ra lựa chọn phù hợp ccho từng loại máy. Chẳng hạn, máy đào KAMAT SU PC -450 với trang bị gàu ngược A thường dùng để đào các loại đất đá thuộc nhóm Tên đất Nhóm đất Tỷ trọng trung bình ( kg/m3) Cát đất canh tác, than bùn I 1600 Đát sét mỡ, sỏi nhỏ, cỡ 15mm đá dăm II 1750 Đất sết nặng, sỏi lớn vật liệu vụn III 1950 Đât sét khô, hoành thổ, băng tích IV 2000 Đất đồi núi khô cứng,đát đồi núi nổ mìn quặng VI 2200 5.2 BẢO DƯỠNG, SỮA CHỮA MÁY ĐÀO. a. Bảo dưỡng máy đào. Bảo dưỡng kỹ thuật máy đào là một công việc bắt buộc phải thực hiện trong một khoảng thời gian sử dụng nhằm mục dích : - Kiểm tra phát hiện những hư hỏng đột xuất. - Chăm sóc các hệ thống, các cơ cấu đảm bảo cho hệ thống lamf việc lâu dài. - Giữ gìn hình thức bên ngoài. Đối với máy đào KOMAT SU PC -450 ta chia ra các cấp bảo dưỡng như sau + Bảo dưỡng theo ca : Là công việc được thực hiện trước và sau làm ca : - Kiểm tra cung cấp nhiên liệu, dầu mỡ, nước làm mát . v v - Kiểm tra tự làm việc bình thường của hệ thống, các cụm máy được bố trí trên máy đào. - Sau ca làm việc phải xả áp lực trong hệ thống thuỷ lực, đạt ần điều khiẻn ở vị trí trung gian + Bảo dưỡng cấp I : là cấp bảo dưỡng được tiến hành sau 60 giờ làm việc. - Kiểm tra hệ thống các cụm của máy đào khi cần thiết phải siết chặt các mối ghép. - Lau sạch dầu cặn, bơm mỡ ở các khớp nối. - Kiểm tra, điều chỉng và thay thế các loại nan, bầu lọc trong hệ thống. - Kiểm tra và điều chỉnh căng giải xích. - Kiểm tra và siết chặt các mối ống dẫn của hệ thống thuỷ lực + Bão dưõng cấp 2: Được tién hành sau 240 động cơ làm việc với mức độ phức tạp hơn bão dưỡng cấp 1 - Kiểm tra hệ thống và cá cụm của máy đào khi cần thiết phải xiết chặt các mối ghép. Kiểm tra hành trình của nan trượt ( 17¸ 0.5) mm Kiểm tra thanh giằng của bộ góp trung tâm + Bảo dưởng cấp 3: Được tiến hành sau 960 giờ làm việc. Thực hiện các công việc bảo dưỡng cấp 2 : Thay thế các bộ lọc. Thay dâu trong các hộp giảm tốc. Kiểm tra độ mỡ của các đĩa phanh (5 ¸ 10) mm. Kiểm tra và điều chỉnh giá trị náp lực làm việc của cac van an toàn. - Bảo dưõng theo mùa : Được thực hiện ở các nước có khí hậu lạnh và theo mùa trong năm. Thay chất lỏng công tác trong hệ thống thuỷ lực. thay dầu nhờn trong các hộp giảm tốc của bộ quay bộ phận di chuyển Kiểm tra sự làm việc của bộ ra nhiệt, hệ thống sưỏi guồng lái hoặc sự làm việc quạt gió. b. Sữa chữa và thay thế các thiết bị công tác của máy đào. * Sữa chữa máy đào Công tác sữa chữa nhằm khắc phục khả năng làm việc của các tri tiết, cụm tổng thành của máy đào đã bị hư hỏng trong quá trìng vận hành. Tuỳ theo qui mô sữa chữa mà ta phân ra làm hai loại : Sửa chữa thường kỳ. việc sửa chữa máy nhằm khắc phục những hư hỏn đột xuất của các tri tiết. Cụm máy do công nhân có tay nghề thực hiện tại nơi máy đào làm việc hoặc các trạm sửa chữa lưu động. Sửa chữa lớn ( đại tu). được thực hện sau một số kỳ bảo dưỡng nhất định, lúc máy các cụm chi tiết sẽ được gải thể, kiểm tra và sửa chữa. phương thức sửa chữa dây chuyền máy đào. Thay thế các thiết bị công tác. Như chúng ta đã biết máy đào thuỷ lực một gàu năng năng xuất rất thích hợp cho loại công việc khác nhau là do ta có thể thay thế được các thiết bị công tác. đây là một điều rất kinh tế và phù hợp với điều kiện ở nước ta hiện nay. + thay thế gàu ngược bằng gàu ngoạm : -Hạ cần lên giá đỡ. -Tháo các chốt liên kết gàu với tay súc rồi lấy gàu ra. -Tháo si lanh thuỷ lực gàu Tháo các tay đòn liên kết vơúi gàu Lắp giá treo gàu ngoạm vào trục tay xúc Lắp gàu ngoạm và dùng chốt liên kết với tay súc Lắp các ống dẫn thuỷ lực cho xi lanh thuỷ lực gàu ngoạm Nhận máy sửa chữa Rửa ngoài Xã sạch nhiên liệu, dầu Giao máy Sơn máy đào Thử máy Dây chuyền giải thể máy đào Thiết bị điện Dây chuyền lắp đặt máy đào Thiết bị công tác Hệ thống thuỷ lực Động cơ Buồng điều khiển Cơ cấu di chuyển PX. điện PX kết cấu kim loại PX thuỷ lực PX. động cơ PX. Gò hàn PX Gầm Hình : 5.1: Sơ đồ phương thức sửa chữa dây chuyền + Thay thế gàu ngược bằng gàu ngoạm Hạ cần lên giá đỡ Tháo các ông dẫn thuỷ lực ở các xi lanh thuỷ lực cần, tay súc gàu Tháo xi lanh cần, tay xúc, gàu. Lắp cần, tay xúc của gàu ngoạm và dùng các chót liên kết với nhau. Lắp các xi lanh thuỷ cần, tay xúc Lắp gàu bốc xếp và dùng các chốt liên kết với tay xúc Lắp xi lanh gàu Mồi các ống dẫn thuỷ lực vào các xi lanh, cần, tay xúc và gàu. 5.3. KỸ THUẬT AN TOÀN CỦA MÁY ĐÀO a. Kỹ thuật an toàn của máy đào khi làm việc. Để đảm bảo an toàn cho máy đào khi làm việc, người vận hành cần phải nghiêm chỉnh chấp hành những qui tắc về kỹ thuật an toàn khi vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa máy đào, - Trước khi tiến hành công việc làm đất cần biết nơi thi công có hệ thống ngầm hay không . nếu có phải dùng ký hiệu đánh dấu các đường ngầm đó. - Buổi tối và ban đêm cần có điện chiếu sáng chỗ khai thác, nơi đổ đát và tuyến đường đi lại trong vùng đào, - Khi vùng đào nằn ở nơi đông dân cư thì khu việc làm việc của máy đào phải có rào chắn, có bảng chú ý. - Tất cả các bộ phận quay, chi tiết quay phải được đậy nắp chắc chắn, có rào bảo vệ - Trong thời gian làm việc cấm người lạ đứng trên máy đào hoặc đứng đứng trong vùng hoạt động của nó Vùng nguy hiểm là vùng ở trong vòng tròn có tâm là tâm của bàn quay và bàn kích lớn hơn (1,2 ¸ 1,5) lần so với bán kính đào lớn nhất - Khi hoạt động và các bộ phận của máy đào đang làm việc vặn hoặc bôi trơn bất cứ bộ bộ phận nào - Khi làm việc máy đào phải đứng trên bề mặt đẵ được san phẳng trước khi làm việc - Khi đổ đát vào ô tô cấm đưa gàu của máy đào quay qua đầu người hoặc trên buồng lái ô tô Để tránh hỏng thiết bị công tác, chỉ quay bàn quay cùng với gàu đã súc đầy sau khi đưa gàu ra khỏi vùng đào. - Khi dừng máy, phải đặt cần dọc theo trục của máy đào và đặt gàu trên mặt đất. - Khi di chuyển máy súc đặt cần dọc theo truc đường di chuyển và đặt gsù ở độ cao cách mặt đất lớn hơn 1m Cấm di chuyển máy đào khi máy đang đày tải. b. Các biện pháp phòng hỏa - Trong buồng lái cần có bình chữa cháy - Các loại dầu nhờn và nhiên liệu phải đượpc cất đặt theo qui tắc phòng hoả - Cấm để xăng, dầu, các vật liệu dễ cháy trong buồng lái - Cấm hút thuốc khi tiếp nhiên liệu, dầu bôi trơn và khi xem xét kiểm tra thùng nhiên liệu - Nghiêm cấm dùng ngọn lửa trực tiếp để đốt nóng động cơ khi khởi động - Không cho phép mọi sự dò dỉ của nhiên liệu hoặc dầu nhờn. - Các dụng cụ cứu hoả phải luôn ở trong tình trạng tốt và đặt nơi thuận tiện để dễ lấy nó. KẾT LUẬN Sau hơn ba tháng làm việc liên tục với đề tài này lúc đầu làm không tránh khỏi sự ngỡ ngàng. Tuy vậy với sự cố gắng của bản thân đồng thời được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Văn Đông và sự giúp đỡ của bạn bè. Em đã hoàn thành đề tài được giao đúng thời hạn. Trong đồ án em đã giới thiệu: Khảo sát hệ thống truyền động thuỷ lực các quá trình làm việc của máy đào một gàu KOMATSU PC - 450. Vì khá năng còn hạn chế và thời gan làm việc có hạn so với nhiệm vụ khảo sát thiết kế do vậy em chỉ giải quyết được những phần cơ bản nhất của nhiệm vụ mà chưa giải quyết được một cách triệt để tất cả các nội dung liên quan đến đề tài. Trong đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi các sai sót. Rất mong quý thầy cô góp ý kiến và bổ sung cho đề tài này được hoàn thiện hơn. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đinh Ngọc Ái - Đặng Huy Chi - Nguyễn Phước Hoàng - Phạm Đức Nhuận Thuỷ lực và máy thuỷ lực Tập I, tập II nhà xuất bản đại học và Trung học chuyên nghiệp - Hà nội 1972 2. Người dịch : Nguyễn văn trọng - Nguyễn Xuân Chính Máy xúc một gàu vạn năng Nhà xuất bản công nhân kỹ thuật - Hà Nội Việt Nam 3. Shop ManuaL Komatsu PC - 450 4. Vũ thế lộc - Vũ Thanh Bình Máy làm đất Nhà xuất bản giao thông vận tải - Hà Nội 1997 5. Phạm Đức Ân Nhà xuất bản Trường Kỹ Thuật Nghiệp vụ giao thông vận tải 1 Bộ giao thông vận tải.