Đồ án Khảo sát hệ thống thủy lực trên máy ủi KOMATSU d275a5

Ly hợp lái 13 mở và cắt việc truyền công suất từ trục bánh răngnón đến bộ dẫn động cuối để điều khiển di chuyển máy ủi.. Trên hệ thống van điều khiển ly hợp số và thiết bị lái có các van

1 MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI.

Cùng với sự phát triển của đất nước, nhiều công trình xây dựng đang mọc lênnhanh chóng Trướt những nhu cầu đó, đòi hỏi chúng ta phải có những phương tiệnthi công cơ giới cần thiết nhằm giảm bớt sức lao động của con người Trong đó,thiết bị ủi đất đóng vai trò rất quan trọng và gần như không thể thiếu

Những công trình xây dựng, công trình khai thác với quy mô lớn cần phải cónhững thiết bị có công suất lớn, có tính tự động hoá và hiện đại hoá cao, một trongnhững thiết bị đó là máy ủi KOMATSU D275A- 5 Máy ủi này có công suất tươngđối lớn, tính tự động hoá và hiện đại hoá rất cao Việc sử dụng nó trong các côngtrình sẽ làm tăng năng suất lao động, tăng hiệu quả kinh tế và giảm sức lao độngcho con người

Vì những lý do trên, nên em chọn đề tài tốt nghiệp là: “ KHẢO SÁT HỆTHỐNG THUỶ LỰC TRÊN MÁY ỦI KOMATSU D275A -5 ” để tìm hiểu kỹ hơn,nắm được nguyên lý làm việc của hệ thống thuỷ lực lắp trên máy và cũng như biếtđược những tính năng riêng biệt và hiện đại của máy

2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ỦI.

Hình 2.1 Máy ủi KOMATSU D275A- 5

2.1 CÔNG DỤNG MÁY ỦI

Máy ủi là một trong những loại điển hình của máy công trình, đang được sửdụng hết sức rộng rải

Máy ủi dùng, để đào vận chuyển đất ở cự ly thích hợp nhỏ hơn 100(m) Đồngthời máy ủi còn thường được dùng để san sơ bộ mặt bằng

Trong thực tế, máy ủi thường sử dụng làm các công việc sau:

- Đào đắp đường có độ cao không vượt quá 2 m

- San sơ bộ, tạo mặt bằng lớn để xây dựng sân quảng trường, sân vận động,khu công nghiệp và các khu đô thị mới

- San lấp rãnh đặt đường ống hoặc mống nhà sau khi đã thi công xong

- Thu dọn vật liệu phế thải trên hiện trường sau khi công trình đã hoàn thành Dồn vật liệu thành đống cao để tạo điều kiện thuận lợi cho máy xúc một gầuxúc vật liệu đổ lên phương tiện vận chuyển khác vv…

2.2 PHÂN LOẠI MÁY ỦI

Bộ phận làm việc chính của máy ủi là bàn ủi

* Theo phương pháp truyền động máy ủi được chia làm 2 loại:

-Loại truyền động cơ khí: sự truyền động được truyền trực tiếp từ động cơchính đến tất cả các cơ cấu nhờ các trục, bánh răng, cặp bánh trục vít, xích và các cơcấu truyền động cơ khí khác

-Loại truyền động thuỷ lực: sự truyền động đươc thực hiện bằng bơm thuỷlực (một hoặc nhiều bơm), ống dẫn dầu và động cơ thuỷ lực (môtơ thuỷ lực hoặcxylanh thuỷ lực) Chất lỏng công tác lưu thông tuần hoàn trong ống dẫn, truyềnnăng lượng từ bơm đến các động cơ thuỷ lực làm chuyển động các cơ cấu công tác.Loại truyền động thuỷ lực đang được sử dụng rộng rãi vì điều khiển nhẹ nhàng, êm

và chắc chắn, kết cấu gọn, chăm sóc và bảo quản đơn giản, dễ dàng

* Phân loại dựa vào cơ cấu di chuyển, máy ủi chia làm hai loại:

- Máy ủi bánh xích: Có áp suất xuống đất nhỏ, bán kính quay vòng nhỏ, khảnăng bám váo đất tốt nên có thể hoạt động ở những nơi có nền đất yếu, những nơi

có độ dốc

- Máy ủi bánh hơi: Có tốc độ di chuyển nhanh hơn, nhưng áp suất xuống đấtlớn hơn so với máy ủi bánh xích có cùng trọng lượng.

* Phân loại dựa vào góc đặt của bàn ủi so với trục dọc của máy:

- Máy ủi vạn năng : Bàn ủi được liên kết với khung ủi qua khớp cầu nên bàn

ủi có thể quay trong mặt phẳng ngang và đặt nghiêng so với trục dọc của máy mộtgóc 45 ÷ 60 0

- Máy ủi thường (máy ủi cố định) : Bàn ủi luôn luôn được đặt vuông góc vớitrục dọc của máy

* Phân loại dựa vào công suất của máy, có thể phân loại theobảng sau: ( Trang 193 - Máy làm đất , Phạm Hữu Đỗng – Nhà xuấtbản Xây dựng )

Loại máy ủi Công suất động cơ ( KW)

3 CẤU TẠO CHUNG CỦA MÁY ỦI KOMATSU D275A- 5.

3.1.CẤU TẠO CHUNG: ( HÌNH 3.1)

Máy ủi KOMATSU D275A - 5 là loại máy ủi thường điều khiển bằng thuỷlực với bàn ủi không quay (được thể hiện trên hình 1) Khung ủi (7) gồm hai phầnriêng biệt và được liên kết với bàn ủi (4) bằng khớp trụ (6), do đó bàn ủi luôn luônđặt vuông góc với trục dọc của máy và không thể quay được trong mặt phẳngngang Thanh chống xiên (14) giữ cho bàn ủi ổn định trong khi làm việc dưới tácdụng của áp lực khối đất trướt bàn ủi

Để nâng cao tính vạn năng của máy, đằng sau của máy kéo cơ sở lắp đồngthời thiết bị xới dùng để phá vỡ và xới các loại đất rất cứng giúp cho các loại máylàm đất khác như máy ủi, máy san,… làm việc dễ dàng và cho năng suất cao Thiết

bị xới được lắp ở phía sau máy kéo, gồm: giá đỡ số (13) được liên kết với vỏ cầusau của máy kéo Đầu trên của giá đỡ để lắp xilanh nâng hạ (11) và xilanh nghiêng

thiết bị xới (12); Đầu dưới của giá đỡ để lắp khung của thiết bị xới (16) Bộ răng xới(9) được lắp với đế (10) bằng các chốt

Hinh 3 Sơ đồ bố trí các cơ cấu của máy1-Máy kéo cơ sở;2- Xilanh nâng hạ bàn ủi; 3-Xilanh nghiêng lưỡi ủi; 4- Bàn ủi; 5-Lưỡi ủi ( Dao ủi); 6- Khớp trụ liên kết bàn ủi với khung ủi; 7- Khung ủi; 8- Khớpliên kết khung ủi với máy kéo cơ sở; 9- Thiết bị xới; 10 - Đế; 11- Xilanh nâng hạthiết bị xới; 12- Xilanh nghiêng thiết bị xới; 13- Giá đỡ; 14 - Thanh chốngxiên;15- Đế xích; 16- Khung xới; 17- Xilanh gài chốt thiết bị xới

3.2 CÂC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÂY ỦI KOMATSU D275A-5 3.2.1 Câc thông số kỹ

Tốc độ của máy

Chiều dài toàn bộ của máy 9290 mm

Xilanh thủy lực kiểu pittông tác dụng kép

4 HỆ THỐNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ỦI KOMATSU D275A-5

4.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BƠM VÀ ĐỘNG CƠ THỦY LỰC

- Bơm là một bộ phận của truyền động thủy lực Bơm là loại máy thuỷ lựcbiến đổi cơ năng của động cơ chính thành năng lượng của dòng chất lỏng công táchoặc tạo nên áp suất cần thiết trong hệ thống truyền dẫn thuỷ lực Chất lỏng côngtác theo đường dẫn đi đến các động cơ thủy lực Động cơ thủy lực biến đổi nănglượng của dòng chất lỏng thành cơ năng của khâu động để làm chạy cơ cấu chấphành

Trên máy ủi KOMAT’SU D275A-5 người ta sử dụng 2 loại bơm thể tích:bơm bánh răng và bơm piston roto hướng trục

- Động cơ thuỷ lực thể tích là máy thuỷ lực thể tích dùng để biến đổi nănglượng dòng chất lỏng thành cơ năng của khâu động để làm chạy cơ cấu chấp hành.Động cơ thuỷ lực được sử dụng trên máy ủi có hai kiểu: xylanh thuỷ lực và môtơthuỷ lực

4.2 TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH

4.2.1 Sơ đồ truyền động chính: ( Hình 4.1)

4.2.2 Nguyãn lyï chung:

Công suất được phát ra bởi động cơ (3) truyền qua khớp nối mềm (4) đếntrục cacđăng (5) và truyền đến biến mô thuỷ lực (7)

Công suất từ động cơ được truyền qua biến mô thuỷ lực (7) đến trục vào hộp

số (trục tuabin) tuỳ thuộc vào sự thay đổi tải trọng

Hộp số (8) dùng hệ thống bánh răng hành tinh và ly hợp thuỷ lực để giảmtốc độ và thay đổi tỉ số truyền, trong hộp số có 3 số tiến và 3 số lùi Trong đó gồm:

2 bộ ly hợp thay đổi chiều di chuyển và 3 bộ ly hợp để di chuyển với tốc độ khácnhau.

Công suất được đưa vào bên phải và trái bằng trục bánh răng nón truyền đến

ly hợp lái (13) Ly hợp lái (13) mở và cắt việc truyền công suất từ trục bánh răngnón đến bộ dẫn động cuối để điều khiển di chuyển máy ủi

Việc thay đổi hướng di chuyển máy được điều khiển bởi cần thiết bị lái đểcắt công suất của ly hợp lái Bán kính quay vòng được điều khiển với phanh lái (14)lắp bên ngoài ly hợp lái

Phanh lái (14) là loại phanh đĩa ma sát tương tự như ly hợp lái Công suất từ

ly hợp lái truyền ra ngoài giảm tốc độ, truyền xuống truyền động cuối (10) và làmquay bánh xích (11)

Bộ truyền động cuối gồm một hệ thống bánh răng trụ tròn và một hệ thống bánhrăng hành tinh Bánh xích kéo đế xích (12 ) làm máy di chuyển Công suất từ phanhlái được truyền đến truyền động cuối

Bộ truyền động cuối (10) giảm bớt tốc độ máy với hệ thống bánh răng trụ vàbánh răng hành tinh làm quay bánh xích (11) và kéo đế xích (12) làm di chuyểnmáy.Dầu từ bơm dẫn động quạt làm mát động cơ (6) làm quay môtơ quạt (2)

4.3 SƠ ĐỒ, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC TRÊN MÁY ỦI KOMATSU D275A-5 (HÌNH 4.2)

*Nguyên lý hoạt động:

Bơm truyền động (37) cung cấp dầu cho hệ thống, sau khi ra khỏi bơm dầuđược chia làm 3 mạch

Mạch I: dầu được dẫn lên van an toàn chính (1), sau đó cung cấp cho biến

mô ly hợp (3), rồi rơi trở về thùng chứa, đồng thời một lượng dầu từ biến mô đến bộlàm mát dầu (5)

Mạch II: dầu được đưa đến cụm van điều khiển hộp số Trên sơ đồ là máy

đang tiến tới với số 2 (ly hợp số 2 (10) đóng)

Mạch III: dầu được đưa đến cung cấp cho ly hợp lái và phanh lái Trên sơ đồ

là máy đang hoạt động tiến thẳng, cả hai ly hợp (20) và (28) đóng lại, đồng thời cảhai phanh (22) và (26) mở ra Van phanh dừng (24) khi đưa qua vị trí mở thì dầutrong mạch được xả, cho dù động cơ có hoạt động hay không cũng không thể dichuyển được

Trên hệ thống van điều khiển ly hợp số và thiết bị lái có các van tỷ lệ và vantiết lưu, chúng có nhiệm vụ cung cấp dầu qua van vào cơ cấu chấp hành có áp suất

và lưu lượng tỷ lệ thuận với cần điều khiển bởi người vận hành, thông qua dòngđiện qua các cuộn dây điện từ, vì thế mọi hoạt động của thiết bị khi sang số cũngnhư khi phanh diễn ra được nhẹ nhàng, êm dịu không bị giật hoặc rung động Bìnhtích năng cung cấp thêm dầu cho phanh khi phanh làm việc

Bơm dầu (36) dùng để cung cấp dầu bôi trơn cho ly hợp lâi vă phanh lâi saukhi đê được lọc bởi lọc dầu (34) rồi trở về thùng chứa dầu hệ thống lâi (42)

Bơm xả (32) có nhiệm vụ cung cấp thím dầu cho biến mô vă cho bôi trơnkhi câc hệ thống năy bị thiếu dầu

4.3.1 Sơ đồ mạch truyền động thuỷ lực của biến mô.

5

3 A

2 1

38

39 37

Đường dầ u cao áp.

Đường dầ u điề u khiể n.

Đường dầ u xả.

KÝ HIỆ U:

Hình 4.3 Sơ đồ hoạt động van điều khiển của biến mô 1- Van an toăn chính; 2- Van an toăn biến mô; 3- Bộ biến mô; 5- Lăm mât dầu; 37-Bơm dầu truyền động; 38- Lọc dầu vă van giảm âp suất truyền động; 39- Lọc thô;

40 - Vỏ bộ biến mô; 42- Thùng chứa dầu hệ thống lâi

Dầu từ thùng chứa dầu hệ thống lái (42) qua lọc thô (39) được hút vào bơm dầu

truyền động (37), dầu cao áp từ bơm qua van điều chỉnh áp suất truyền động và lọc(38) dẫn lên van an toàn chính (1) cung cấp cho biến mô thuỷ lực (3) sau đó rơi vềthùng chứa, đồng thời một phần dầu từ biến mô thuỷ lực (3) đi qua bộ làm mát dầu(5) để cung cấp dầu cho bôi trơn Nếu áp suất dầu trong biến mô (3) lớn quá mứccho phép dầu sẽ được xả bớt qua van an toàn biến mô (2) vào vỏ bộ biến mô (40)

4.3.1.1 Van an toàn chính và van an toàn bộ biến mô

Khi dầu từ bơm đến chứa đầy trong mạch, áp suất dầu bắt đầu tăng lên

Khi áp suất dầu trong mạch tăng, dầu sẽ vào buồng B đẩy pittông (3) nén lò

xo van (5) Van an toàn chính (4) di chuyển sang trái theo hướng mũi tên và mởkhoang A và C

Dầu từ bơm được thông từ khoang A tới khoang C, rồi chảy từ khoang Cđến biến mô thuỷ lực

Áp suất dầu vào khoang A là 3.2 ± 0.1 MPa (32.7 ± 1.0 kG/cm2)

Hình 4.4 Nguyín lý hoạt động của van an toăn chính1- Van an toăn biến mô; 2-Lò xo van an toăn biến mô; 3-Piston;

4-Van an toăn chính; 5- Lò xo van an toăn chính; 6-Piston

* Van an toăn biến mô thuỷ lực:

- Nhiệm vụ:

Van an toăn biến mô hoạt động để bảo vệ bộ biến mô khỏi âp suất cao độtngột từ bơm nếu âp suất đi văo biến mô tăng trín âp suất cho phĩp

- Nguyín lý lăm việc của van an toăn biến mô:(Hình 4 5)

Van an toăn chính (4) mở dầu chảy từ khoang C đến biến mô thuỷ lực, văđồng thời chảy qua lỗ b vă văo khoang D

Khi dầu được điền đầy trong biến mô, âp suất dầu bắt đầu tăng lín Khi âpsuất dầu trong biến mô tăng, dầu đi văo khoang D đẩy pittông (6) nĩn lò xo van (2),van an toăn biến mô (1) di chuyển sang phải theo hướng mũi tín, vă mở thôngkhoang C vă E

Hình 4.5 Nguyín lý hoạt động van an toăn biến mô

4.3.1.2 Biến mô thủy lực

Biến mô thuỷ lực được lắp giữa trục câcđăng dẫn động từ bânh đă động cơ vă đầuvăo bộ truyền lực

* Nhiệm vụ của biến mô thuỷ lực: dùng để tâch vă nối động cơ với hệ thốngtruyền lực vă để tăng mômen quay trín trục sơ cấp của hộp số

* Cấu tạo (Hình 4.6 ): gồm có bânh bơm (10) kết nối với khớp nối (1), trụcvăo (2), vă vỏ dẫn động (6) tạo thănh một bộ vă được quay bởi động cơ

Tuabin (7) được kết nối với mayơ tuabin (16) vă trục sơ cấp của hộp số (15)tạo thănh một khối

Bânh phản ứng (8) được nối với stato chính (9) vă trục stato (12) tạo thănhmột khối vă cố định với mặt trước vỏ stato (14) vă mặt sau vỏ stato (13)

Vỏ trước vă vỏ sau của biến mô thủy lực được bắt bulông tới mặt trước của hộp số

Hình 4.6 Kết cấu biến mô thuỷ lực1- Khớp nối; 2-Trục dẫn động; 3- Bánh răng trung gian; 4- Trục bánh răngtrung gian; 5 - Vỏ bộ chuyển đổi lực kéo; 6 - Vỏ biến mô thuỷ lực; 7 - Bánh tuabin;

8 - Bánh phản ứng; 9 - Stato chính; 10 - Bánh bơm; 11 - Vòng cách; 12 - Trục stato;13- Vỏ mặt sau của stato; 14 - Vỏ mặt trước của stato; 15 - Trục sơ cấp hộp số; 16 -Mayơ tuabin

* Nguyên lý làm việc :

- Truyền công suất: Công suất động cơ được truyền qua li hợp và trục

cacđăng đến khớp nối (1) làm quay trục dẫn động (2) vỏ biến mô thủy lực (6) vàbánh bơm (10) Công suất thuỷ lực của bánh bơm làm quay bánh tuabin (7) Khi đócông suất từ bánh tuabin truyền qua mayơ tuabin (16) tới trục sơ cấp hộp số (15).Công suất của trục dẫn động (2) được dùng để điều khiển bơm bánh răng thông quabánh răng trung gian (3)

- Dòng chảy của dầu: Dầu chảy qua van an toàn chính và áp suất dầu đượcgiảm xuống đến áp suất cho phép nhờ van an toàn biến mô thuỷ lực Khi đó, dầuchảy vào đường dầu của mặt trước vỏ stato rồi đi vào bánh bơm (10).

Khi động cơ làm việc, bánh bơm quay và truyền cơ năng cho dầu Dưới tác dụngcủa lực ly tâm, dầu chuyển sang bánh tuabin (7) và truyền cơ năng cho bánh đó.Dầu từ bánh tuabin (7) chuyển sang bánh phản ứng (8) và sau đó trở về bánh bơm

và lặp lại quá trình chuyển động như trên một cách tuần hoàn giữa ba bánh công tác

4.3.2 Bơm truyền động, bơm dầu bôi trơn thiết bị lái ( bơm bánh răng)

7 8

9 10

Hìình 4.7 Kết cấu bơm bánh răng1- Trục chủ động; 2- Phớt làm kín; 3- Chốt định vị; 4- Khớp nối; 5- Khe hở mặtđầu;6- Bánh răng chủ động bơm dầu bôi trơn lái; 7-Bánh răng bị động bơm dầu bôitrơn hệ thống lái; 8- bulông; 9- Bánh răng bị động bơm truyền động; 10- Bánh răngchủ động bơm truyền động

Áp suất dầu cung cấp : 32,7 Mpa

Lưu lượng cung cấp chuẩn : 188 l/ph

Giới hạn lưu lượng : 174 l/ph

Áp suất dầu cung cấp : 3,0 Mpa.

Lưu lượng cung cấp chuẩn : 94 l/ph

Giới hạn lưu lượng : 86 l/ph

Nhiệt độ làm việc : 45  50 0C

Bơm này dùng để cung cấp dầu bôi trơn cho hệ thống lái

4.3.3 Sơ đồ mạch truyền động thuỷ lực điều khiển ly hợp hộp số

38

10 9

11 12

13 14

16 15 F

6

7 8B

(1) (2)

KÝ HIỆ U:

Đường dầ u cao áp.

Đường dầ u điề u khiể n.

Đường dầ u xả.

Hình 4.8 Mạch thuỷ lực điều khiển ly hợp số7- Cụm van điều khiển điện từ ly hợp số 1; 8- Ly hợp số 1; 9- Cụm van điềukhiển điện từ ly hợp số 2; 10- - Ly hợp số 2; 11- Cụm van điều khiển điện từ ly hợp

số 3; 12- Ly hợp số 3; 13- Cụm van điều khiển điện từ ly hợp tiến ; 14- Ly hợptiến; 15- Cụm van điều khiển điện từ ly hợp lùi ; 16- Ly hợp lùi ; 37- Bơm truyềnđộng; 38- Lọc dầu vă van điều chỉnh âp suất truyền động ; 39- Lọc thô; 40- Vỏ bộbiến mô; 41 -Chứa dầu hộp số; 42 - Chứa dầu hệ thống lâi

* Nguyín lý hoạt động: Dầu từ thùng chứa dầu hệ thống lâi (42) qua lọc thô

(39) được hút văo bơm dầu truyền động (37) Dầu cao âp từ bơm truyền động (37)

Trên sơ đồ là máy đang làm việc ở số 2 ( ly hợp số 2 (10) đóng), khi đó dầu

từ bơm (37) đi qua cụm van điều khiển điện từ ly hợp số 2 (9) cung cấp cho ly hợp

số 2 (10)

4.3.3.1 Hộp số

* Nhiệm vụ: Hộp số dùng để thay đổi số vòng quay và mômen của động cơ truyềnđến dẫn động cuối của máy ủi cho phù với điều kiện làm việc

* Cấu tạo : Hộp số bao gồm hệ thống bánh răng hành tinh và các đĩa ly hợp , hộp số

có 3 tốc độ tiến và 3 tốc độ lùi Trong đó có 5 hệ thống bánh răng hành tinh và đĩa

ly hợp của bộ truyền động, 2 ly hợp được cố định bằng với van điều khiển để chọnhướng quay và tốc độ quay

* Nguyên lý làm việc:

- Khi ly hợp ở vị trí ban đầu: (Hình 4.9 )

Hình 4.19 Sơ đồ nguyên lý của ly hợp ở vị trí ban đầu1- Vành răng; 2- Đĩa ly hợp; 3- Tấm ma sát; 4- Lò xo đẩy piston;

5- Chốt; 6- Piston; 7 - Vỏ

Răng trong của đĩa ăn khớp với răng ngoài của vòng răng Răng ngoài củatấm ma sát ăn khớp với chốt (5) và được giữ chặt bởi vỏ (7) Khi chưa có dầu cấpvào đằng sau piston (6) của ly hợp, các tấm ma sát (3) và các đĩa (2) được tự do.

- Khi ly hợp ở vị trí đóng: (Hình 4.10)

Dầu có áp suất từ van điều khiển đi qua cửa của vỏ (7) tới mặt sau của piston(6) Piston ép tấm ma sát (3) vào đĩa (2) và kết quả là lực ma sát làm cho đĩa (2)ngừng quay vì vậy vành răng (1) ăn khớp với răng trong của đĩa (2) được khoá lại,

ly hợp được đóng

7 6

3 2

1

Hình 4.10 Đĩa ly hợp ở vị trí đóng

- Ly hợp ở vị trí mở (Hình 4.11)

Khi xả áp suất dầu ở đường cung cấp, piston (6) được trả về nhờ lực đẩy của

lò xo (4) lực ép giữa tấm (3) và đĩa (2) không còn, làm cho vành răng (1) được tự

do, ly hợp được tách ra

6 4

3 2

1

Hìn 4.11 Đĩa ly hợp ở vị trí mở

4.3.3.2 Van điều khiển điện từ ly hợp hộp số.

* Nhiệm vụ: Van điều khiển điện từ tự động điều khiển áp suất dầu đến hộp số

cao hay thấp, phụ thuộc vào cường độ dòng điện từ bộ điều khiển trung tâm đểđiều khiển áp suất dầu cấp vào ly hợp Cường độ dòng điện này phụ thuộc vàomức độ tải của máy do bộ điều khiển trung tâm nhận tín hiệu từ cảm biến áp suấtdầu của bộ phận công tác truyền đến, với mục đích chính là làm cho ly hợp đóng

mở được êm dịu Áp suất cấp vào ly hợp đảm bảo lực ép giữa đĩa và tấm ma sát đủtruyền mômen xoắn đến truyền động cuối đảm bảo được sự di chuyển của thiết bị.Công dụng của công tắc điền đầy là gửi tín hiệu đến bộ điều khiển khi pháthiện ra rằng ly hợp đã được điền đầy dầu

* Trước khi sang số: (Hình 4.12)

1- Van điện từ ; 2 - Van điều khiển áp suất; 3 - Van cảm biến áp suất;

4 - Công tắc điền đầy;

Khi không có dòng điện tới van điện từ (1) , áp suất tại van điều khiển (2)

được xả, dầu tại khoang A ly hợp qua cửa xả dr.

Tại thời điểm này không có áp suất dầu tại van cảm biến áp suất (3), công tắcđiền đầy (4) ở vị trí tắt

* Cấp dầu cho ly hợp: (Hình 4.13)

Dòng điện được cấp tới van điện từ (1) mà không có dầu trong ly hợp, lựcđiện từ tác động vào buồng B, đẩy van điều khiển áp suất (2) về bên phải Lúc nàykhoang P của bơm mở thông với khoang A, ly hợp được điền đầy dầu, công tắc điềnđầy (4) bắt dầu bật

B

P

4 3

2 1

4.3.4 Sơ đồ mạch truyền động thuỷ lực điều khiển ly hợp lái và phanh lái.

Hình 4.15 Mạch thuỷ lực điều khiển ly hợp lái và phanh lái 17- Van một chiều; 18- Van trượt phân phối ;19- Xylanh kéo chốt thiết bị xới;

20 - Ly hợp phải; 21 -Cụm van điều khiển điện từ của ly hợp phải; 22 - Phanh phải;

23 - Cụm van phân phối điều khiển điện từ của phanh phải; 24 - Van phanh dừng;

25 - Van dự phòng mất phanh; 26 - Phanh trái; 27 - Cụm van phân phối điều khiểnđiện từ của phanh trái; 28 - Ly hợp trái; 29- Cụm van phân phối điều khiển điện từcủa ly hợp trái; 30 - Lọc sau cùng; 37– Bơm dầu truyền động; 38- Lọc và van điềuchỉnh áp suất truyền động; 39- Lọc thô; 42- Chứa dầu hệ thống lái

* Nguyên lý hoạt động: Bơm dầu truyền động (37) hút dầu từ khoang chứa dầu hệ

thống lái (42) đi qua bộ lọc thô (39) cung cấp dầu cho ly hợp lái và phanh lái Dầucao áp từ bơm qua van điều chỉnh áp suất và lọc (38) đến bộ lọc (30) chia làm haimạch :

Mạch (1) : Dầu cao áp đến thực hiện việc đóng mở ly hơp lái bên trái (28)nhờ sự đóng mở của cụm van (29) Trên sơ đồ cụm van (29) mở cho dầu từ bơmđến đóng ly hợp lái này Ly hợp lái bên phải (20) cũng được đóng bởi đường dầucao áp từ bơm thông qua cụm van (21) mở Van phanh dự phòng (25) đang ở vị tríkhông làm việc

Mạch (2) : Dầu qua van một chiều (17) cung cấp đến xilanh kéo chốt thiết

bị xới (19), trên hình dầu từ bơm qua van trượt phân phối (18) vào khoang tráixilanh (19) để đẩy chốt vào thiết bị xới khi cần thiết bị xới làm việc Dầu cao áp vàophanh bên trái (26) để đóng mở nó thông qua van trượt phân phối (27), trên sơ đồdầu cao áp vào xilanh phanh trái (26) và phanh trái được cắt Phanh bên phải (22)cũng được cắt như phanh trái (26)

Trên sơ đồ là máy đang tiến thẳng, cả hai ly hợp lái (20) và (28) đóng lạiđồng thời (cụm van (21) và (29) đều mở dầu từ bơm cung cấp cho cả hai ly hợpnày) Cả hai phanh (22) và (26) mở ra Van phanh dừng (24) khi đưa qua vị trí mởthì dầu trong mạch được xả ra, cho dù động cơ có hoạt động hay không cũng khônglàm việc được

4.3.4.1 Ly hợp lái và phanh lái

* Trục bánh răng nón truyền động.

Trục bánh răng nón có nhiệm vụ giảm bớt tốc độ đầu truyền ra của hộp số.Cấu tạo của bộ truyền gồm: cặp bánh răng nón ăn khớp với nhau, trục bánh răng(14) được đỡ bởi hai ổ đũa nón (13) và (16)

* Ly hợp lái

+ Nhiệm vụ: Ly hợp lái ghép nối tới cả 2 trục bánh răng côn lần lượt thông

qua các chốt Chúng truyền và cắt công suất của trục bánh răng nón tới dẫn độngcuối, thay đổi và điều khiển sự di chuyển của máy

+ Cấu tạo của ly hợp lái (Hình 4.16): ly hợp lái là kiểu ly hợp nhiều đĩa.Chúng được dẫn động bằng thuỷ lực liên kết với phanh bởi van điều khiển điện từ,được vận hành bởi cần điều khiển Ly hợp lái được bôi trơn bởi dầu có áp suất, dầunày được cung cấp bởi bơm dầu truyền động Dầu bôi trơn từ bơm dẫn qua đườngdẫn trong vỏ đến nắp, xylanh, mayơ, đĩa và tấm phẳng

Mỗi ly hợp lái bao gồm mayơ (17) ghép nối với trục bánh răng nón bởi chốt,đĩa (20) ăn khớp với mayơ và tấm ma sát (19), mặt ngoài của nó nối với trống ngoàicủa ly hợp (18), piston ly hợp (21) có nhiệm vụ ép đĩa và tấm lại với nhau Trốngngoài ly hợp (18) và mayơ (10) nối tới phanh lái và truyền công suất từ trục bánhrăng nón thông qua mayơ (22) tới trục ra

+ Hoạt động của ly hợp lái:

- Khi ly hợp ở vị trí đóng ( Hình 4.17)

Khi cần điều khiển ở vị trí trung gian van điều khiển điện từ của ly hợp láitác động tối đa, áp suất dầu thuỷ lực được đưa tới piston ly hợp (1) Với điều kiệnnày piston ly hợp ép qua bên phải bằng lực đẩy của dầu, ép đĩa (2) và tấm (3) cốđịnh với trống ngoài ly hợp (4) Vì vậy công suất từ trục bánh răng nón (5) truyềnqua mayơ (6), qua đĩa và tấm ly hợp, ra trống ngoài (4) qua mayơ (7) và (8), truyền

ra trục ngoài (9) đến dẫn động cuối

5 9

8

Hình 4.17 Ly hợp ở vị trí đóng.

1- Piston ly hợp; 2- Đĩa ly hợp; 3- Tấm ma sát; 4- Trống ngoài của ly hợp;

5- Trục bánh răng côn; 6,7,8- Mayơ; 9- Trục ra

6 4

3 2 1

+ Cấu tạo (Hình 4.16 ): phanh lái là kiểu ly hợp nhiều đĩa với lực ép là lực lò xo.Chúng được dẫn động bằng thuỷ lực cùng với ly hợp lái bởi van điều khiển điện từ.Phanh lái cũng giống như ly hợp lái là được bôi trơn bởi dầu có áp suất

Mỗi phanh lái gồm mayơ (10) nối với trống ngoài ly hợp (18), đĩa (8) ăn khớp với

xo (4), xylanh (3), mayơ (22), nắp (1) và trục ra (2) được gắn vào giá đỡ Trốngphanh ngoài (9) và nắp (1) được cố định với vỏ Trục ra (2) nối với mayơ (22) bởichốt và cố định lại bằng ắc điều khiển.

+ Nguyên lý hoạt động của phanh lái:

- Khi phanh lái ở vị trí tự do (Hình 4.19)

6

2 7

8

Hình 4.19 Ly hợp phanh ở vị trí tự do

1- Lò xo; 2- Piston phanh; 3- Đĩa ép; 4- Tấm ma sát;

5,7- Mayơ; 6 - Trục bánh răng nón truyền động ; 8- Trục raKhi cần điều khiển ở vị trí trung gian và bàn đạp phanh ở vị trí tự do, vanđiều khiển điện từ của phanh lái tác động áp suất dầu tối đa đến phanh lái Do đó lyhợp lái đóng, đường dầu áp suất cao từ bơm dầu truyền động đến tác động phía sau

xuống bằng không Khi đó công suất truyền từ trục bánh răng nón (6) qua ly hợp láitới mayơ (5) truyền tiếp qua mayơ (7) truyền ra trục ra (8) tới dẫn động cuối.

- Khi phanh lái ở vị trí phanh: (Hình 4.20)

5 4 3 2 1

Hình 4.20 Phanh lái đóng

Nếu tác động vào cần điều khiển sang phải hoặc sang trái thì sẽ làm thay đổi

vị trí van điều khiển điện từ, ly hợp lái được cắt và áp suất thuỷ lực tác động phíasau piston phanh (2) được xả về mạch dầu Piston phanh bị đẩy sang phải bởi sứccăng của lò xo (1) khi đó đĩa (3) và tấm ma sát (4) được ép lại để dừng trống ngoàiphanh (5) nên hai bán trục của dẫn động cuối được phanh lại

- Khi quay vòng ( cần điều khiển ở vị trí trung gian và đạp vào một trong haibàn đạp phanh): ( Hình 4.21)

1

Hình 4.21 Ly hợp phanh được điều khiển quay vòngKhi muốn quay vòng người điều khiển đạp bàn đạp phanh, van điều khiển điện từcủa phanh làm thay đổi áp suất dầu tác động vào phía sau piston phanh (1) Lúc nàymạch dầu được xả, khi đó chỉ có phanh làm việc, ly hợp lái giữ vị trí mở và trục ra(2) dùng lại Người điều khiển tác động vào bàn đạp phanh nào thì máy quay vòngbên đó

4.3.4.2 Van điều khiển điện từ (ECMV) của phanh lái và ly hợp lái.

Van điều khiển điện từ bao gồm 1 van điều khiển áp suất và 1 công tắc điền đầy

* Van điều khiển áp suất:

Van điều khiển áp suất cho phép van điện từ nhận 1 dòng điện từ bộ điềukhiển lái và chuyển dòng điện đến áp suất dầu

* Công tắc điền đầy:

- Khi ly hợp được điền đầy dầu, lúc này có một tín hiệu được cấp đến bộ điêùkhiển và truyền đến thiết bị cuối.

- Khi áp lực dầu tác động đến ly hợp, tín hiệu được cấp đến bộ điều khiển vàtruyền toàn bộ áp suất dầu

* Nguyên lý hoạt động của ECMV:

+ Khi cần điều khiển ở vị trí trung gian và bàn đạp phanh ở vị trí tự do: (Hình 4.22a)

Hình 4.22a Sơ đồ điều khiển phanh lái và ly hợp lái1,5- Cuộn dây điện từ ; 2,6- Van bi; 3,8- Van trượt; 4,7 -Lò xo van

Khi cần điều khiển ở vị trí trung gian và bàn đạp phanh ở vị trí tự do, dòngđiện vào cuộn dây điện từ (1) của van điện từ ly hợp được mở và van bi (2) đượcđẩy sang trái để đóng kín đường dầu Dầu từ bộ truyền lực chảy qua van an toànchính đến cửa Pc của van điện từ ly hợp Sau đó, dầu tiếp tục chảy qua lỗ a đến

khoang F và đẩy van (3) sang trái để mở thông giữa cửa Pc và cửa C và đóng đườngthông giữa cửa C và cửa Dr.

Dầu từ cửa C chảy đến phía sau của ly hợp để đóng ly hợp Cuộn dây điện từ (5)của van điện từ phanh được mở và van bi (6) được đẩy sang trái để đóng kín Dầutrong cửa Pb chảy đến cửa E và đẩy van (8) sang trái để mở đường thông giữa cửa

Pb và cửa B và đóng đường thông giữa B và Dr

Dầu trong cửa B chảy đến phía sau của piston phanh Khi áp suất dầu phíasau tăng, piston phanh di chuyển sang trái và nén lò xo phanh để nhả phanh

+ Khi cần điều khiển được kéo sang trái hết một nửa hành trình của nó: (Hình 4.22b)

Hình 4.22b Phanh trái nửa tách , ly hợp trái nhả

1,3 - Cuộn dây điện từ; 2,4 - Van bi; 5 - Van trượt; 6 - Lò xo van

Khi không có dòng điện vào cuộn dây điện từ (1) của ECMV ly hợp trái, van bi (2)

van bi (2) Vì vậy, đường thông giữa của Pc và cửa C được đóng và đường thônggiữa cửa C và Dr được mở Như vậy dầu trong cửa C được xả qua cửa xả Dr, ly hợpđược tách ra.

Khi có dòng điện tác động vào cuộn dây điện từ (3) của ECMV phanh trái, van bi(4) được đẩy sang trái để làm kín Dầu từ trong cửa Pb chảy đến cửa E và đẩy vantrượt (5) sang trái Áp suất dầu vào cửa B và mạch dầu được điều khiển bởi dòngđiện từ bộ điều khiển đến cuộn dây điện từ (3) theo độ dịch chuyển của cần điềukhiển

Dòng điện đến vào cuộn dây điện từ (3) sinh ra lực điện từ Áp suất dầu được ổnđịnh tại thời điểm mà lực điện từ này được cân bằng với tổng lực đẩy của áp suấtdầu trong phanh và lực trả lại của lò xo van (6)

Vì vậy, nếu hành trình cần điều khiển ngắn, áp suất dầu trong cửa B được điềukhiển cao và phanh nửa tách Nếu hành trình điều khiển dài, áp suất dầu được điềukhiển ở mức thấp và phanh được đóng hoàn toàn

4.4 CÁC THIẾT BỊ CỦA MẠCH THUỶ LỰC CÔNG TÁC

4.4.1 Bơm cung cấp dầu cho thiết bị công tác.

* Nhiệm vụ:

Dùng để cung cấp năng lượng dầu cho các thiết bị công tác như: nâng hạnghiêng ben, nâng hạ nghiêng lưỡi cào

Đây là kiểu bơm piston rôto hướng trục áp suất cao, lưu lượng 256 l/ph, tốc

độ 2286 v/ph, áp suất bơm 280 kG/cm2, điều chỉnh lưu lượng bằng đĩa nghiêng cốđịnh

* Cấu tạo:

Thân xylanh được gắn lên trục (1) bằng then dẫn hướng (13) và trục (1) được

đỡ bởi ổ bi đũa trước và sau Đầu piston (8) có dạng hình cầu lõm và gắn tiếp xúcvào đế (5) tạo hành một khối Cam lắc (4) và đế (5) luôn ép sát và trượt lên nhaukhi quay

Khoảng di chuyển trong xylanh (9) của piston (8) phụ thuộc vào góc nghiêngcủa cam lắc (4)

Van đĩa (10) nhằm đóng mở đúng vị trí đường hút và đẩy của bơm khi bơmlàm việc Cánh quạt (12) được cố định với trục (1) và quay cùng trục (1), nó làmcho dầu dễ dàng hút vào ở các cửa hút của xylanh nhờ lực ly tâm tạo áp suất.

Hình 4.23 Kết cấu của bơm công tác

1- Trục; 2- Vỏ; 3- Giá lắc; 4- Cam lắc (đĩa nghiêng); 5- Đế; 6- Piston trợ động; Cần điều khiển; 8- Piston; 9- Thân xylanh; 10- Van đĩa; 11- Nắp; 12- Cánh quạt;13- Then dẫn hướng

7-* Nguyên lý làm việc

Động cơ quay, truyền động làm quay trục bơm, nhờ góc nghiêng của đĩa nênpiston chuyển động trong xylanh và thực hiện quá trình hút, nén tạo áp suất dầu đểtruyền động cho các cơ cấu chấp hành Bơm thay đổi được lưu lượng ra nhờ thayđổi góc nghiêng của đĩa

Khối xylanh (9) quay cùng với trục (1) và đế (5) trượt trên mặt A Khi đócam lắc (4) di chuyển dọc theo mặt trụ B, góc  được tạo thành bởi tâm trục (1) vàtâm của cam lắc (4), lưu lượng bơm phụ thuộc vào góc nghiêng , góc  được điều

4.4.2 Van điều chỉnh công suất của bơm dầu công tác( Van LS).

* Nhiệm vụ: Điều chỉnh góc nghiêng của đĩa nghiêng trong bơm nhằm thay đổicông suất bơm phù hợp với điều kiện làm việc

* Nguyên lý làm việc của mạch thuỷ lực van LS :

+ Khi van điều khiển tại vị trí chờ: (Hình 4.24)

- Van LS là van điều chỉnh 3 cửa với áp suất bơm chính PP tác động vào cửa d và

áp suất điều khiến PLS ( pressure load signal) từ cửa ra của van điều khiển mạchdầu công tác tác động vào cửa a

- Piston (4) của van điều chỉnh góc nghiêng đĩa bơm được tác động bởi lực của lò

xo (3) và vị trí của piston (4) được xác định bởi áp suất dầu tác động vào diện tíchcác mặt piston (4) và lực lò xo (3)

-Áp suất dầu bơm chính PP luôn tác động tới cửa d và e Áp suất điều khiển PLSvào khoang g từ cửa a

2 1

3

c

f

PP PP

Khi đó, piston (4) được đẩy qua trái, cửa d và cửa c được nối thông Áp suấtdầu bơm chính vào cửa f tác động vào phía đường kính lớn của piston (1), do chênhlệch đường kính của hai phía piston nên piston (1) di chuyển qua trái làm cho gócnghiêng của đĩa bơm nhỏ nhất.

2 5

+ Tăng lưu lượng bơm (Hình 4.26)

Khi tăng áp suất điều khiển PLS, piston (4) di chuyển qua phải nhờ lực lò xo(3) kết hợp với áp suất điều khiển PLS lớn hơn áp suất bơm chính PP tác động vàobuồng h, khi đó cửa b và cửa c được nối thông, áp suất dầu từ cửa f được xả vềthùng, áp suất dầu do bơm tác động vào đầu đường kính nhỏ của piston (1) làmpiston di chuyển qua phải, thông qua cần gạt (2) làm tăng góc nghiêng đĩa bơm vàngược lại là giảm lưu lượng bơm

1 2

f

h

4 3

b c

PP PP