Tìm hiểu hệ thống thủy lực trên máy xúc gầu nghịch

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Tìm hiểu hệ thống thủy lực trên máy xúc gầu nghịch

Tìm hiểu hệ thống thủy lực trên máy xúc gầu nghịch Robex2800KLC của hang Huyndai

Ι,Giới thiệu chung:Giới thiệu chung:

1 máy cơ sở,2 bánh xích,3 ổ dão bàn quay,4 ca bin,5 xi lanh nâng hạ cần,6 các ống dẩn thủy lực,7 cần,8 xi lanh điều khiển tay cần,9 xinh lanh điều khiển gầu,10 tay cần,11 gầu.

ΙΙ,Giới thiệu chung:Các thông số cửa máy:

TT Tên thông số Giá trị Đơn vị 1

Áp suất dầu công tác

Dung tich gàu

Áp suất trên nền(tính trung bình)

Khối lượng máy xúc trung bình

Chiều dài của máy xúc

Chiều rộng của máy xúc

Chiều cao của máy xúc

Chiều dài toàn bộ xích

Chiều rộng toàn bộ

Chiều rộng một bản xích

Diesel 6CT8,Giới thiệu chung:3-C96 2,Giới thiệu chung:8

22 4,Giới thiệu chung:75

2

1,Giới thiệu chung:8 1.6 18,Giới thiệu chung:75 6800 3000 3000 3420 2930 580

KW Km/h Độ V/ph MPa

3

m

MPa Tấn mm mm mm mm mm mm

ΙΙ,Giới thiệu chung: HỆ THỐNG THỦY LỰC:

A,Giới thiệu chung:Sơ đồ hệ thống thủy lực:

Trong đó :

1, 5, 8, 22,50, 53- Thiết bị khóa thủy lực; 2- Van về 3- Bơm piston rotor hướng

trục ; 4- Bình chất lỏng; 6, 45- Bơm bánh răng; 7- Van áp lực; 9, 49, 52- Đồng hồ

đo áp suất; 10, 12, 38, 40, 43- Van trượt; 13, 24, 25, 44- Van an toàn; 14,

37-Khối phân phối thủy lực ba và bốn khoang; 15- Thiết bị khóa điều chỉnh; 16- Ống

góp trung tâm; 17- Bộ ngắt thủy lực; 18, 19, 34- Môtơ thủy lực rotor hướng kính;

20, 23, 29- Xilanh thủy lực; 21, 36, 54, 55- Van thông qua; 35, 51- Van một chiều;

41- Khoang trung gian; 42- Khóa chuyền; 46, 48- Bộ lọc; 47- Bộ tản nhiệt làm

mát chất lỏng công tác;30 đầu nối

Nguyên lý làm việc của hệ thống thuỷ lực:

Bắt đầu từ bình dầu 4 được cấp đến hai khối phân phối thủy lực 37 và 14bằng Bơm piston rotor hướng trục kép

Khi các van trượt của bộ phân phối thuỷ lực ở vào vị trí trung gian,Giới thiệu chung: ốngchính có áp lực được nối thông với ống tháo,Giới thiệu chung: còn các khoang của các xilanh thủylực và môtơ thủy lực thì được khóa lại Trong trường hợp này chất lỏng được bơmposton rôtor hướng trục (3) bơm về ống tháo

Khi các van trượt của bộ phận phối thủy lực ở vào vi tri đóng thì các bộphận của máy xúc hoạt động

Từ khoang A của bơm piston rotor hướng trục (3) chất lỏng công tác đi đến

cơ cấu phân phối thuỷ lực ba khoang (14) Nhờ cơ cấu phân phối thuỷ lực này mà

ta có thể điều khiển sự làm việc của động cơ thuỷ lực cơ cấu di chuyển bánh xíchtrái (18) bằng van trượt (11),Giới thiệu chung: điều khiển môtơ thuỷ lực (19) của bàn quay còn vantrượt (10) điều khiển xilanh thủy lực (20) của gầu

Đồng thời,Giới thiệu chung: từ khoang B của bơm piston rotor hướng trục (3) chất lỏng công tác đidến khối phân phối bốn khoang (37) Ở bộ phân phối này bằng sự dịch chuyển vantrượt (43) ta có thể điều khiển sự làm việc của xilanh thuỷ lực (23) của cần

van trượt (40) dùng để điều khiển xilanh thuỷ lực (29) của tay xúc cần

Van trượt (39) dùng để điều khiển các thiết bị công tác khác khi lắp thêm

Van trượt (38) dùng để điều khiển môtơ thủy lực (34) của cơ cấu di chuyểnbánh xích bên phải

Để phối hợp hai thao tác làm việc - nâng cần và quay tay xúc hoằc gàu (theo

sơ đồ nối tiếp),Giới thiệu chung: ở giửa các khoang công tác được bố trí van trượt (43) và (40) cólắp lắp khoang trung gian (41) Khi phối hợp các thao tác,Giới thiệu chung: chất lỏng công tác ở cáckhoang cần đẩy của xilanh thủy lực cần (23) sẽ đi đến xilanh thủy lực tay xúc (29)hoặc xilanh thủy lực (31)

Nếu các van trượt của khối phân phối thủy lực (14) không đống lại thì dòngchất lỏng công tác được cung cấp từ hai khoang của bơm (3) sẽ hợp chất lại sauvan

một chiều (51) và được cấp vào khối thủy lực (37) Lúc này,Giới thiệu chung: các chuyễn động côngtác được thực hiện với tốc độ nhanh gấp đôi Các van khác nhau lắp trong hệ thốngthủy lực có các công dụng như sau ,Giới thiệu chung: van an toàn của khoang cao áp bộ phân phốithủy lực (13) được điều chỉnh đến áp lực 22 Mpa đảm bảo cho bơm (3) không bịquá tải

Các van thông qua (55) (54) và (36) lắp trên khoang công tác cùng với vantrượt (12),Giới thiệu chung: (11) và (38) dùng để điều khiển hành trình của máy xúc và bộ phậnquay của bàn quay,Giới thiệu chung: đòng thời có tác dụng giảm tải cho môtơ thủy lực khỏi bị áplực quá cao khi phanh hoặc tăng tốc Các van (55) và (36) của cơ cấu di chuyểnđược điều chỉnh với áp lực 20 Mpa,Giới thiệu chung: còn van (54) cơ cấu quay với áp lực 16 Mpa

và được cặp chì

Van thông qua (21) được điều chỉnh với áp lực 10 Mpa và được sử dụng vớithiết bị gàu ngoặm,Giới thiệu chung: nó dùng để thay đổi tốc độ quay êm nhẹ và ngăn ngừa lúc quátải

Các van an toàn (24) và (25) dùng để tháo tải cho các khoang của xilanh thủy lực,Giới thiệu chung:các ống dẩn và các bộ phận phân phối thủy lực khỏi bị áp suất quá lớn phát sinhlúc đào bằng gàu ngược Van (24) dùng để bảo hiểm cho khoang cần đẩy cácxilanh thủy lực cần Van (25) dùng để bảo hiển cho các khoang Pittông xilanh thủylực tay xúc (29) Khi lắp thiết bị bốc xếp,Giới thiệu chung: van (25) bảo vệ khoang cần đẩy củaxilanh thủy lực quay gàu (30),Giới thiệu chung: còn khi lắp thiết bị gàu thuận có bảo vệ khoangpittông của các xilanh thủy lực (26) và (28)

Van một chiều (35) dùng để bổ sung sự hao hụt chất lỏng công tác cho cáckhoang của xilanh thủy lực khi các van an toàn (24) và (25) làm việc,Giới thiệu chung: củng nhưcho các khoang của môtơ thủy lực (18),Giới thiệu chung: (19) và (34) khi các van thông qua (55),Giới thiệu chung:(54) và (36) làm việc

Van một chiều (35) được lắp trên ống dẩn nối các khoang công tác của bộphân phối thủy lực của các khoang tương ứng của xilanh thủy lực và môtơ thủylực,Giới thiệu chung: các khoang này được nối với ống thủy lực tháo bằng các ống mềm

Van một chiều (51) ngăn không cho chất lỏng công tác chuyển động từ khoangbơm B đến khối phân phối thủy lực (14) Chất lỏng công tác chảy từ bộ phân phốithủy lực đến ống thủy lực tháo,Giới thiệu chung: trên ống thủy lực tháo có mắp bộ lọc (48) dùng đểlọc chất lỏng công tác và bộ tản nhiệt (47) dùng để làm mát chất lỏng công tácbằng không khí do thiết bị quạt cung cấp

Van một chiều (44) lắp trong hệ thống thủy lực song song với bộ tản nhiệt(47),Giới thiệu chung: nó được đặt trước bộ lọc (48) và dùng để điều chỉnh áp lực tăng quá cao trongống thủy lực tháo,Giới thiệu chung: áp lực này được hình thành do lục cản ở trong bộ tản nhiệt khinhiệt độ chất lỏng công tác thấp

Để điều khiển phanh của cơ cấu di chuyển máy xúc và cơ cấu quay bànquay,Giới thiệu chung: cũng như để xả chất lỏng công tác trong hệ thống thủy lực khi sửa chữa và

bảo dưỡng kỹ thuật máy xúc,Giới thiệu chung: người ta dùng hệ thống thủy lực phụ bơm bánh răng(6) lắp trên động cơ được sử dung để cung cấp chất lỏng cho hệ thống thủy lực phụđó

Thiết bị thủy lực khóa (15) dùng để điều khiển bộ phận đóng mạch thủy lực (17)của các phanh ở cơ cấu di động và cơ cáu quay bàn quay,Giới thiệu chung: van áp lực (7) dùng đểbảo vệ bơm (6) khỏi bị quá tải

Bơm bánh răng (45) lắp trên động cơ dùng để điều chỉnh dòng chất lỏngcông tác cho hệ thống thủy lực

Trước lúc nạp,Giới thiệu chung: chất lỏng công tác được lọc bằng bộ lọc (46) Việc kiểm tratình trạng hoạt động của hệ thống thủy lực và điều chỉnh thiết bị an toàn được thựchiện nhờ đồng hồ áp lực (9),Giới thiệu chung: (49),Giới thiệu chung: (52) và các thiết bị khóa thủy lực (8),Giới thiệu chung: (50) và(53)

B, Các thiết bị cửa hệ thống thủy lực:

1,Giới thiệu chung:BƠM CHÍNH:

1.1,Giới thiệu chung: Kết cấu và nguyên lý của bộ phận lắc:

Trục chủ động (1) được gối lên ba ổ bi : hai ổ chặn hướng tâm (13) và một ổ

đỡ hướng tâm (14) Để hạn chế sự dịch chuyển của ổ bi theo chiều trục,Giới thiệu chung: người tađịnh vị bằng bạc (3),Giới thiệu chung: vòng khoá (2) Vòng phớt được lắp ổ nắp trước (16) và tỳ lênbạc (18) ngăn không cho chất lỏng chảy từ khoang làm việc vào bơm

Trên mặt bích của trục (1) được lắp bởi thanh truyền (11),Giới thiệu chung: đầu kia của thanhtruyền được gắn với piston và có thể chuyển động tịnh tiến trong thân xylanh.Ngoài ra,Giới thiệu chung: một đầu gối đỡ của ngõng tâm (5) cũng được lắp trên mặt bích trục (1),Giới thiệu chung:đầu kia được tỳ lên bạc (9)

Trên ngõng tâm (5) nhờ có chốt (10) hãm thân xylanh (7) mà bề mặt ngoàiđược tựa vào đĩa phân phối (8) Và lò xo (6) có nhiệm vụ ép sơ bộ thân xylanh vàođĩa (8)

1.2,Giới thiệu chung: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bơm chính:

5

7 6

4

2 3 1

11

3 2

1,7- Thân quay; 2- Van trượt; 3- Tổ hợp hai lò xo; 4- Thanh ngang; 5- Trục

bơm; 6- Hộp giảm tốc; 8- Bộ phận giới hạn hành trình; 9- Ngõng trục thân

xylanh; 10- Thanh kéo bộ điều chỉnh; 11- Vít điều chỉnh; 12- Vòng đệm

Bơm được cấu tạo bởi hai bộ phận lắc tiêu chuẩn làm việc đồng thời vớinhau Ngoài ra,Giới thiệu chung: để thay đỗi tỷ số truyền từ động cơ dẫn động đến trục của bộ lắc ta

bố trí thêm hộp giảm tốc (6)

Để quá trình tự động diều chỉnh công suất giữa hai khoang của bơm đượcđồng bộ nên ta nối cứng hai thân xylanh bằng thanh ngang (4)

b Nguyên lý:

Trục (5) của bơm kép nhận chuyển động quay từ động cơ dẫn động,Giới thiệu chung: sau đóqua hộp giảm tốc (6) truyền đến hai trục của hai bộ phận lắc được lắp chung trênmột thân Dưới sự làm việc của bộ phân lắc sẽ tạo ra chất lỏng có áp lực cung cấp

2,Giới thiệu chung: CƠ CẤU TRUNG GIAN:

2.1,Giới thiệu chung:Bộ phân phối thuỷ lực:

Bộ phân phối thuỷ lực được dùng để đổi nhánh dòng chảy ở các nút của lướiđường ống và phân phối chất lỏng theo một quy luật nhất định

 Khối phân phối thuỷ lực ba khoang

 Khối phân phối thuỷ lực bốn khoang

a Khối phân phối thuỷ lực ba khoang:

Khối phân phối thuỷ lực ba khoang bao gồm: khoang áp lực,Giới thiệu chung: ba khoangcông tác,Giới thiệu chung: khoang tháo Ngoài ra,Giới thiệu chung: còn có hai khối van thông qua được gắn vớikhoang công tác nhờ các bulông Giữa các khoang được ngăn cách bởi các miếngđệm.

B

2 C

a1 Cấu tạo ( hình 4.8):

Khoang áp lực của bộ phân phối dùng để cung cấp chất lỏng từ bơm đến cáckhoang công tác Ở trong đó có bố trí các van một chiều (5) nhằm ngăn không chochất lỏng chảy từ động cơ thuỷ lực tháo qua kênh chảy và van an toàn (4) đảm bảocho bơm không bị quá tải khi van trượt ở vị trí trung gian Các khoang làm việc (2)hướng dòng chất lỏng từ kênh áp lực đến các cơ cấu chấp hành Khoang tháo (3)cho phép chất lỏng công tác chảy từ kênh tháo của các khoang làm việc về bìnhchứa hoặc cung cấp cho khoang áp lực của khối phân phối thuỷ lực bốn khoang.a2 Nguyên lý làm việc:

Khi chưa tác động vào cần điều khiển,Giới thiệu chung: lúc này van trượt được cân bằng ở vịtrí trung gian nhờ lò xo hồi vị (7) Chất lỏng được cung cấp từ bơm vào kênh áplực (C) nhờ áp lực của chất lỏng thắng được lực lò xo của van an toàn (4) đưa chấtlỏng vào kênh lưu thông D về kênh tháo Đ trở về bình chứa Do vậy,Giới thiệu chung: bơm bị tháotải

Khi tác động vào cần điều khiển,Giới thiệu chung: làm cho van trượt dịch chuyển đến vị trílàm việc Kênh lưu thông D bị chặn lại,Giới thiệu chung: chất lỏng công tác qua van một chiều (5)cung cấp vào các khoang làm việc của cơ cấu chấp hành và các khoang còn lại của

cơ cấu chấp hành được nối với đường E,Giới thiệu chung:G để tháo chất lỏng ra ngoài

b Khối phân phối thuỷ lực bốn khoang:

Tương tự như khối phân phối thuỷ lực ba khoang,Giới thiệu chung: khối phân phối thuỷ lựcbốn khoang gồm có: khoang áp lực,Giới thiệu chung: bốn khoang công tác,Giới thiệu chung: khoang tháo Ngoài ra,Giới thiệu chung:còn có thêm khoang trung gian để phối hơp sự làm việc của các thiết bị công tácnhư: cần- tay xúc,Giới thiệu chung: cần- gàu.v.v

Do đó,Giới thiệu chung: ở đây ta chỉ khảo sát thêm các trường hợp : khoang công tác điềukhiển xylanh thuỷ lực cần,Giới thiệu chung: khoang trung gian

b1 Khoang công tác điều khiển cần:

K 1

Hình 4.9 Kết cấu khoang công tác điều khiển cầnTrong đó:

1- Thân; 2- Van trượt; 3- Piston; 4- Vòng lót cao su; 5- Nút; 6- Chuôi; 7- Miếng đệm; 8- Nắp; 9- Lò xo; 10- Chốt; 11- Vòng phớt; 12- Lỗ bắt gujông

Cấu tạo (hình 4.9):

Khác với các khoang công tác trên,Giới thiệu chung: van trượt của khoang công tác điềukhiển cần được làm rỗng,Giới thiệu chung: trong đó có các lỗ hướng tâm K,Giới thiệu chung: T và lỗ chiều trục I Đểlàm kín đầu cuối của van trượt,Giới thiệu chung: ta dùng vòng lót cao su (4) có đệm bảo vệ được lắptrên Bơm piston rotor hướng trục kép (3) Được định vị bằng nút (5) vặn vào lỗvan trượt

Nhờ vậy mà cần có thể đặt xuống một cách cưỡng bức khi bơm làm việc(chế độ bơm) hoặc dưới tác dụng thiết bị công tác (chế độ không bơm)

Để bảo vệ cho vòng phớt (11) khỏi bị thủng dưới áp lực của chất lỏng ta nốithông không gian phía trên vòng phớt với kênh tháo D

Nguyên lý làm việc:

- Trường hợp bơm không làm việc,Giới thiệu chung: cần được hạ xuống:

Khi dịch chuyển van trượt theo chiều mũi tên thì chất lỏng công tác từkhoang piston xylanh thuỷ lực cần qua kênh L nối thông với đường G Lúc này,Giới thiệu chung:chất lỏng chảy vào lỗ K qua kênh I đến lỗ T chảy vào đường E theo kênh M cấpvào khoang cần đẩy Chất lỏng công tácbắt đầu chảy tràn từ khoang piston quakhoang cần đẩy và cần được hạ xuống Nhưng do thể tích khoang piston lớn hơnthể tích khoang cần đẩy nên một phần chất lỏng chảy tràn thao kênh a vào khoang

P nối với ống tháo thuỷ lực Như vậy,Giới thiệu chung: kênh a có nhiêm vụ điều chỉnh tốc độ hạ cần

ở chế độ không bơm

- Trường hợp bơm làm việc:

Ở cuối hành trình van trượt kênh M được nối thông với đường E Lỗ T lúcnày được đóng kín bởi thân khoang công tác (1),Giới thiệu chung: do đó sự lưu thông giữa kênh L

và M bị cắt đứt Đồng thời,Giới thiệu chung: chất lỏng công tác từ bơm qua E vào kênh M đếnkhoang cần đẩy xylanh thuỷ lực và cần được hạ xuống Chất lỏng từ khoang pistonqua kênh L vào đường G theo kênh a về ống tháo qua kênh P

Hơn nữa,Giới thiệu chung: nhờ áp lực chất lỏng trong kênh I dọc thân van trượt tác động thêmlên đầu chuôi (6) qua chốt (10) nén lò xo (9) làm cho lực tác động lên tay điềukhiển tăng lên Lúc này,Giới thiệu chung: người lái cảm nhận được việc hạ cần bắt đầu chuyển từchế độ không bơm sang chế độ bơm Chất lỏng tiết lưu theo kênh a đảm bảo choviệc hạ cần êm hơn

Việc nâng cần bằng cách dịch chuyển van trượt theo chiều ngược lại

b2 Khoang trung gian:

Nếu khi thực hiện hoạt động của một cơ cấu chấp hành như : tay xúc,Giới thiệu chung: gàuhoặc di chuyển thì chất lỏng công tác từ bơm theo kênh Đ cấp vào kênh áp lực nhưkhối phân phối thuỷ lực ba khoang.

2.2,Giới thiệu chung:Van giảm áp:

Nhiệm vụ: Van giảm áp nhằm duy trì ở đường ra một áp lực cố định mà khôngphụ thuộc vào áp lực ở đường vào của van

Cũng như các hệ thống thuỷ lực khác,Giới thiệu chung: để đảm bảo chế độ làm việc ổn định

và truyền động theo ỳ muốn nên trong hệ thống truyền động thuỷ lực của máy xúcngười ta trang bị các van : van an toàn,Giới thiệu chung: van thônh qua,Giới thiệu chung: van một chiều,Giới thiệu chung: van giảm

áp v.v Tuỳ theo cơ cấu chấp hành và áp lực của chất lỏng mà ta bố trí cho phùhợp

Mặc dù,Giới thiệu chung: van an toàn có tác dụng tuỳ động vừa bảo vệ cho hệ thống khỏi quátải vừa ổn định được áp suất làm việc nhưng do kết cấu phức tạp,Giới thiệu chung: giá thành đắt nênvới việc truyền dẫn công suất không quá lớn,Giới thiệu chung: trên máy xúc thuỷ lực,Giới thiệu chung: ta sử dụng van

an toàn có tác dụng trực tiếp

Các van an toàn được bố trí ở khoang áp lực bộ phân phối thuỷ lực ,Giới thiệu chung:xylanh cần (21),Giới thiệu chung: tay xúc (22),Giới thiệu chung: gàu (23) Với từng cơ cấu ta có thể điều chỉnh áp lựcthông qua van phù hợp

Áp lực cho phép của van an toàn bộ phân phối thuỷ lực: 22 (MPa)

Áp lực cho phép xylanh thuỷ lực cần,Giới thiệu chung: tay xúc,Giới thiệu chung: gàu: 32(MPa)

Cấu tạo và nguyên lý làm việc van an toàn:

12 11

1

10

9 8

7 6

5 4

3 2

Hình 4.11 Kết cấu của van an toàn

Để thay đỗi ứng lực lò xo người ta điều chỉnh bằng vít (10) và được cố định bởinắp đậy (12) Sau khi điều chỉnh xong tiến hành niêm chì (9) để giữ ở vị trí khôngđổi

b Nguyên lý làm việc:

Van an toàn được lắp đặt ống dẫn của hệ thống thuỷ lực Chất lỏng có áp lực

đi vào thân (1),Giới thiệu chung: tác động lên mặt đầu của van