khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào kobelco sk-

Cùng với sự tăng nhanh về số lượng các loại máy xúc đào nhập khẩu thìvấn đề bảo dưỡng, sửa chữa chúng trong suốt thời gian làm việc là điều cần đượcquan tâm, trong đó truyền động thủy lự

vận tải nói riêng và trên tất cả các lĩnh vực kinh tế xã hội nói chung đang phát triểnrộng khắp Để phục vụ cho lĩnh vực này, máy công trình là một trong những công cụchủ lực, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng các công trình.

Ngày nay khoa học công nghệ của thế giới nói chung và nước ta nói riêng đã vàđang phát triển mạnh; đặc biệt là điều khiển tự động bằng thủy lực, khí nén, điện cũngnhư điện tử Trên các máy công trình ngày nay cũng được hiện đại hóa không chỉ với

hệ điều khiển mà cả hệ truyền lực, hầu như tất cả chức năng điều khiển và truyền độngđều bằng thủy lực Đề tài đồ án tốt nghiệp em chọn cũng theo xu hướng này, tên đề tài

là “Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200” Đề

tài tốt nghiệp sẽ giúp em củng cố thêm những kiến thức đã học, nâng cao và hiểu sâuhơn về khả năng ứng dụng của truyền động thủy lực trên tất cả các lĩnh vực Đặc biệttrong lĩnh vực máy công trình, truyền động thủy lực đã thay thế các truyền động cơ khí

cô đóng góp thêm ý kiến để đề tài của em được hoàn thiện hơn

Cuối cùng, em xin cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Võ Đạo cùng cô Phạm Thị Kim Loan, quý thầy cô trong khoa Cơ khí giao thông và trong trường Đại học

Bách khoa đã tận tình hướng dẫn, giáo dục đào tạo em trong suốt 5 năm ở dưới máitrường Đại học

1

-Đà Nẵng, ngày 4 tháng 6 năm 2010 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Cường

Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

1 Mục đích, ý nghĩa của đề tài

Như chúng ta đã biết, nền kinh tế nước ta đang có những bước phát triển vượt bậc

và ngày càng hội nhập vào sự phát triển chung của nền kinh tế thế giới Vì vậy màcác cơ sở hạ tầng ngày càng được quan tâm đầu tư mạnh mẽ và có kế hoạch để thuhút nguồn đầu tư nước ngoài và đóng góp vào sự phát triển chung của nền kinh tế -

xã hội nước nhà

Và chúng ta thấy rằng, ngày nay, bất kỳ công trình xây dựng quy mô lớn nàocũng không thể thiếu vai trò hỗ trợ của các thiết bị máy móc, công cụ lao động;trong đó máy đào thủy lực đóng vai trò rất quan trọng, hầu như không thể thiếuđược trong việc cơ giới hóa công tác đất Cụ thể nó có thể phục vụ các công việcsau:

+ Trong xây dựng dân dụng và công nghiệp: đào hố móng, đào rãnh thoátnước, đào rãnh dùng để lắp đặt đường ống cấp thoát nước, đường điện ngầm, điệnthoại, bốc xúc vật liệu ở các bãi, kho chứa vật liệu Ngoài ra có lúc làm việc thaycần trục khi lắp các ống thoát nước hoặc thay các búa đóng cọc để thi công móngcọc, phục vụ thi công cọc nhồi…

+ Trong xây dựng thủy lợi: đào kênh, mương; nạo vét sông ngòi, bến cảng, ao,hồ… khai thác đất để đắp đập, đắp đê…

+ Trong xây dựng cầu đường: đào móng, khai thác đất, cát để đắp đường; nạobạt sườn đồi để tạo ta luy khi thi công đường sát sườn núi…

+ Trong khai thác mỏ: bóc lớp đất tấm thực vật phía trên bề mặt đất; khai thác

mỏ lộ thiên (than, đất sét, cao lanh, đá sau nổ mìn,…)

+ Trong các lĩnh vực khác: nhào trộn vật liệu các nhà máy hóa chất (phân lân,cao su,…) Khai thác đất cho các nhà máy gạch, sứ,… Tiếp liệu cho các trạm trộn

bê tông, bê tông át phan… Bốc xếp vật liệu trong các ga tầu, bến cảng Khai thácsỏi, cát ở lòng sông…

Ngoài ra, máy cơ sở của máy xúc một gàu có thể lắp các thiết bị thi công khácngoài thiết bị gầu xúc như: cần trục, búa đóng cọc,…

Hiện nay trên thị trường Việt Nam có nhiều hãng sản xuất, cung cấp các loạimáy xúc khác nhau như: Komatsu, Caterpiller, Kobelco, Liugong, Hitachi, Volvo,

2

-xúc đào luôn là chủng loại được nhập nhiều nhất Với nhu cầu máy móc cho cáccông trình xây dựng cơ sở hạ tầng, giao thông ngày càng tăng nên trong tháng03/2009 lượng máy xúc đào đã tăng mạnh (tăng 46% về lượng) đưa chủng loại nàylần đầu tiên kể từ tháng 07/2008 đạt con số nhập khẩu trên 1000 chiếc/tháng Trong

đó số lượng máy đào Kobelco nhập khẩu chỉ đứng sau Komatsu và Daewoo (Komat

su 288 chiếc, Daewoo 215 chiếc, Kobelco 122 chiếc), hứa hẹn trong tương lai sẽcòn tăng nhiều về số lượng

Cùng với sự tăng nhanh về số lượng các loại máy xúc đào nhập khẩu thìvấn đề bảo dưỡng, sửa chữa chúng trong suốt thời gian làm việc là điều cần đượcquan tâm, trong đó truyền động thủy lực là loại truyền động chính trên các máy đào

hiện nay Vì vậy mà em chọn đề tài “Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên

máy đào Kobelco SK-200”, ngoài việc củng cố thêm những kiến thức đã học, nâng

cao hiểu biết về khả năng ứng dụng của truyền động thủy lực trên tất cả các lĩnhvưc, đặc biệt là lĩnh vực máy công trình, còn có thể tìm hiểu kỹ hơn về cách vậnhành, bảo dưỡng, sửa chữa một loại máy đào nhằm phục vụ tốt hơn cho quá trìnhcông tác sau này

2 Tổng quan về các phương pháp truyền động trên máy đào

Đây là phương pháp truyền động quen thuộc và có một thời gian dài từng được coi

là hình thức truyền động quan trọng nhất Những kiểu truyền động này bao gồm:truyền động bánh răng, truyền động xích, truyền động bánh vít

+ Truyền động bánh răng: loại truyền động này thường được sử dụng rộng rãinhất Người ta thường dùng nó để truyền chuyển động quay cho trục ra Tùy theocách bố trí trục ra song song hoặc lệch góc mà người ta sử dụng bánh răng trụ hoặcbánh răng côn Loại truyền động này vẫn còn được sử dụng trong các bộ giảm tốc.+ Truyền động xích: là cơ cấu truyền chuyển động giữa các trục song songnhờ dây xích ăn khớp vào các răng của hai đĩa xích Căn cứ vào số dãy răng trên đĩaxích chủ động và bị động mà ta có truyền động xích một dãy hoặc nhiều dãy

3

-Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

+ Truyền động bánh vít: Với phương pháp truyền động này ta có thể truyềnchuyển động quay giữa hai trục chéo nhau là trục vít và bánh vít đối tiếp với nó Bộtruyền động bánh vít có đặc điểm kích thước nhỏ gọn, tỷ số truyền lớn, làm việc êm

và không ồn, có khả năng tự hãm; nhưng hiệu suất thấp, nhiệt sinh nhiều phải dùngcác biện pháp làm nguội, vật liệu làm bánh vít tương đối đắt tiền để giảm ma sát.Nhìn chung bộ truyền động cơ khí có những ưu, nhược điểm sau:

- Kích thước bộ truyền lớn, trọng lượng nặng

- Làm việc gây tiếng ồn lớn

- Khi truyền công suất đi xa thường tổn thất công suất do ma sát và quán tínhlớn

- Tốc độ và mô men xoắn được biến đổi theo cấp

Truyền động thủy lực là phương pháp truyền động được sử dụng phổ biến hiện nay

và trở thành một trong những khuynh hướng phát triển của loại máy này

Theo nguyên lý làm việc truyền động thủy lực được chia làm hai loại: truyềnđộng thủy động và truyền động thủy tĩnh (truyền động thể tích)

+ Truyền động thủy động: với phương pháp truyền động này không có mốiliên hệ cứng giữa khâu chủ động và khâu bị động Để truyền chuyển động tới khâu

bị động (trục tuabin), động năng được sử dụng làm quay bánh bơm Ở đây, trụcbánh bơm quay được nhờ nhận trực tiếp chuyển động quay của trục động cơ hoặc

cơ năng khác

+ Truyền động thể tích: là phương pháp truyền động có chức năng đảm bảomối liên hệ cứng (trong giới hạn không thể nén được của chất lỏng) giữa khâu chủ

4

-Ưu, nhược điểm của phương pháp truyền động thủy lực:

 Ưu điểm:

- Dễ thực hiện điều chỉnh vô cấp và tự động điều chỉnh vận tốc chuyển độngcủa bộ phận làm việc trong máy ngay cả khi máy đang làm việc

- Truyền động công suất làm việc lớn và xa

- Cho phép đảo chiều chuyển động của các bộ phận làm việc của máy dễ dàng

- Có thể đảm bảo cho máy làm việc ổn định không phụ thuộc vào sự thay đổi tảitrọng ngoài

- Kết cấu gọn nhẹ, có quán tính nhỏ do trọng lượng trên một đơn vị công suấtcủa truyền động nhỏ

- Do chất lỏng làm việc trong truyền động thủy lực là dầu khoáng nên có điềukiện bôi trơn tốt các chi tiết

- Truyền chuyển động êm hầu như không có tiếng ồn

- Độ tin cậy và độ bền cao

- Điều khiển nhẹ nhàng

 Nhược điểm:

- Khó làm kín các bộ phận làm việc, chất lỏng làm việc dễ bị rò rỉ hoặc khôngkhí dễ bị lọt vào, làm giảm hiệu suất và tính chất làm việc ổn định của truyềnđộng

- Vận tốc truyền động bị hạn chế vì phải đề phòng hiện tượng va đập thủy lực,tổn thất cột áp, tổn thất công suất lớn và xâm thực

- Yêu cầu chất lỏng làm việc tương đối phức tạp, độ nhớt phải thích hợp ít thayđổi khi nhiệt độ và áp suất thay đổi

- Áp lực dầu công tác khá cao đòi hỏi công nghệ chế tạo đạt độ chính xác cao,

do đó giá thành của bộ truyền động thủy lực đắt hơn các bộ truyền động khác

5

-Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

3 Các thông số kỹ thuật của máy đào Kobelco SK-200

Bảng 3-1: Các đặc điểm kỹ thuật của máy đào Kobelco SK-200

Dung tích gàu m3

0,7Phạm vi làm việc của gàu m3

0,451,1Trọng lượng toàn bộ tấn 18,7 (loại bánh xích rộng 600 mm)

tiếp, tuabin tăng áp bằng khí xả

Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

3.2 Đặc điểm kỹ thuật các cấu thành hệ thống truyền động thủy lực

(HTTĐTL) trên máy đào Kobelco SK-200

Bảng 3-2: Các đặc điểm kỹ thuật của các cấu thành HTTĐ thủy lực SK-200

Lưu lượng riêng cc/vòng 97,2 / 2Lưu lượng cực đại L/phút 208 / 2

Áp suất KG/cm2 290 (350 tăng áp di chuyển)

Lưu lượng riêng cc/phút 9,08Lưu lượng cực đại L/phút 19,4

Áp suất làm việc của van an toàn KG/cm2 290

Lưu lượng riêng cc/vòng 148,5

Áp suất làm việc KG/cm2 250

8

Lưu lượng riêng cc/vòng 114,1 / 156,6

Áp suất làm việc của van hãm KG/cm2 350

Mô men hoạt động KGcm 6

Góc công tác Độ 25 (cổng 2,4) 19 (cổng 1,3)Trọng lượng KG 6,4

9

-Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

Bảng 3-3: Trọng lượng của các cấu thành (trọng lượng khô); Đơn vị: KG

1275 x 2

1570 x 2

10

-3.2 Cụm tay cần (2,94 m)

3.2.1 Tay cần

3.2.2 Xy lanh điều khiển gàu

3.2.3 Khâu nối đệm

3.2.4 Khâu nối gàu xúc

3.2.5 Chốt (để lắp ghép xy lanh tay cần và gàu)

4.Khả năng làm việc với các loại thiết bị công tác

11

-Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

4.1 Kích thước các thiết bị công tác

a/ Kích thước cần

A: Chiều dài cần

B: Chiều rộng chân cần

C: Chiều rộng phía trong đầu cần

D: Chiều rộng phía ngoài đầu cần

E: Chiều cao của chốt định tâm

F: Chiều cao của chốt lắp xy lanh tay cần

G: Khoảng cách các chốt ở phần bướu cần

H: Khoảng cách các chốt ở phần giá đỡ

I: Chiều rộng phía trong của xy lanh tay cần

d1: Đường kính của chốt chân cần

d2: Đường kính của chốt xy lanh cần

d3: Đường kính của chốt đầu cần

12

-Hình 4-1: Các kích thước của cần làm việc

A: Chiều dài tay cần

D,E: Khoảng cách giữa chốt bướu và chốt giá đỡ

D1, D2, D3: Đường kính trong của ống lót

F: Khoảng cách giữa các chốt của bướu

G, H: Chiều cao giữa chốt bướu và chốt giá đỡ

J: Chiều rộng của đầu tay cần (với bạc lót)

K, M: Chiều rộng của ống lót

L: Chiều rộng của đầu tay cần

N, O: Chiều rộng phía trong của giá đỡ

P: Chiều dài của bản lề

Q: Chiều dài của cần đẩy

13

-Hình 4-2: Các kích thước của tay cần

Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

d1, d2, d3, d4, d5: Đường kính của chốt

c/ Kích thước gàu

A: Khoảng cách giữa các chốt của giá đỡ

B: Khoảng cách từ chốt giá đỡ tới đỉnh răng gàu

D: Chiều rộng bên ngoài của giá đỡ

E: Chiều rộng bên trong của giá đỡ

F: Chiều rộng ngoài của lưỡi cắt

I, IO: Bước răng gàu

-Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

Bảng 4-2: Cự ly làm việc với các loại thiết bị đào gàu nghịch [m]

Loại thiết bị Tay cần Tay cần Tay cần Tay cần Tay cần

16

-Hình 4-4: Cự ly làm việc của máy với thiết bị đào gàu nghịch

Cự ly

0,8 m3 0,7 m3 0,6 m3 0,45 m3 gàu 0,45 m3 gàuA: Tầm với đào xa nhất 9,39 9,85 10,14 10,79 11,26

I: Độ cao ở đáy đào phẳng 5,90 6,46 6,82 7,50 8,05

17

-Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

Bảng 6-3: Cự ly làm việc với các loại thiết bị đào gàu thuận [m]

Loại thiết bị

Cự ly

Tay cần 2,4 m;

Gàu 0,8 m3

Tay cần 2,94 m;

Gàu 0,7 m3

Tay cần 3,3 m;

Gàu 0,6 m3

Tay cần 2,4 m + 1,5 mnối dài;

0,45 m3 gàu

Tay cần 2,94 m + 1,5 mnối dài;

0,45 m3 gàuA: Tầm với đào xa nhất 9,50 9,96 10,25 10,90 11,37

19

-Hình 4-6: Cự ly làm việc với thiết bị gàu ngoặm

Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

Bảng 4-4: Cự ly làm việc với thiết bị gàu ngoặm [m]

Các biểu đồ khả năng nâng tải sử dụng cho quay 3600 lúc mà áp suất trong xy lanh cầnhoặc xy lanh tay cần đạt 87% áp suất giới hạn của van an toàn chính và tải trọng nângkhông quá 75% tải trọng ổn định nghiêng lật

Mỗi vị trí làm việc của gàu xúc có 2 giá trị tải trọng Giá trị nhỏ ứng với khi xe nằmngang, giá trị lớn ứng với khi xe nằm dọc

20

21

-Hình 4-7: Biểu đồ nâng tải với 2,94 [m] tay cần và 600 [mm] chân đế xích

Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

22

-Hình 4-8: Biểu đồ nâng tải với 2,4 [m] tay cần và 600 [mm] chân đế xích

23

-Hình 4-9: Biểu đồ nâng tải với 3,3 [m] tay cần và 600 [mm] chân đế xích

Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

24

-Hình 4-10: Biểu đồ nâng tải với 2,94 + 1,5 [m] tay cần và 600 [mm] chân đế xích

5 Hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

Mô tơ di chuyển bên phải

Mô tơ quay toa

Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

26

-Hình 5-1.b

5.2 Các mạch thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

Hình 5-2: 1-Bơm chính; 2-Bơm bánh răng; 3-Tổng van phân phối; 4-Cụm mô tơ quaytoa; 5-Mô tơ di chuyển; 6-Van hãm; 7-Xy lanh cần; 8-Xy lanh tay cần; 9-Xy lanh gàu;10-Khớp nối; 11-Van điều khiển; 12-Bộ làm mát dầu; 13-Van một chiều; 14-Van antoàn; 15-Lọc dầu; 16-Phần tử lọc; 17-Van tràn; 18-Ống lọc; 19-Bộ lọc hút; 20-Thùngdầu thủy lực; 21-Cụm động cơ; 22-Van chặn; 23-Van chặn; 24-Bộ thông hơi; 25-Vanđiện từ; 26-Bộ tích năng; 27-Van điều áp; 28-Van tiết lưu; 29-Công tắc ấn;

Các phần tử cơ bản của hệ thống truyền động thủy lực:

- Bơm dầu: Bơm dầu là một cơ cấu biến đổi năng lượng, dùng để biến cơ năngthành năng lượng của dầu Trong hệ thống truyền động thủy lực máy đào Kobelco SK-

200 sử dụng hai loại bơm là bơm pit tông rô to hướng trục và bơm bánh răng đềuthuộc loại bơm thể tích, tức là loại bơm thực hiện việc biến đổi năng lượng bằng cáchthay đổi thể tích các buồng làm việc: khi thể tích của buồng làm việc tăng, bơm hútdầu, thực hiện chu kỳ hút và khi thể tích của buồng giảm, bơm đẩy dầu ra thực hiệnchu kỳ nén

- Động cơ dầu: là thiết bị dùng để biến đổi năng lượng của dòng chất lỏng thànhđộng năng quay trên trục động cơ Dưới tác dụng áp suất, các phần tử của động cơquay

- Xy lanh truyền động: xy lanh thủy lực là cơ cấu chấp hành dùng để biến đổi thếnăng của dầu thành cơ năng, thực hiện chuyển động thẳng

- Cơ cấu phân phối: cơ cấu phân phối được dùng để đổi nhánh dòng chảy ở các nútcủa lưới đường ống và phân phối chất lỏng vào các đường ống theo một quy luật nhấtđịnh Nhờ vậy có thể đảo chiều chuyển động của bộ phận chấp hành hoặc điều khiển

nó chuyển động theo một quy luật nhất định Chất lỏng từ bơm trước khi đến động cơthủy lực thường qua cơ cấu phân phối Cơ cấu phân phối là nơi tập trung các đầu mốilưu thông của chất lỏng Ở đây, chất lỏng từ bơm được phân phối vào các nhánh khácnhau của lưới ống Nói chung cơ cấu phân phối có hai bộ phận chính: vỏ và bộ phânđổi nhánh Ở vỏ có khoét các cửa lưu thông nối với lưới ống của hệ thống thủy lực Bộphận đổi nhánh có thể di chuyển tương đối so với vỏ để phân phối chất lỏng vào cáccửa lưu thông

28

Các loại van: Van một chiều dùng để giữ cho chất lỏng chỉ chảy theo một chiều;van an toàn được dùng để bảo đảm cho hệ thống được an toàn khi có quá tải; van giảm

áp được dùng để hạ áp suất được cấp từ nguồn xuống phù hợp với yêu cầu nơi tiêuthụ, đồng thời có thể giữ cho áp suất nơi đó luôn luôn không đổi; bộ điều tốc phối hợphoạt động giữa van tiết lưu và van điều áp làm ổn định được lưu lượng (vận tốc) củađộng cơ thủy lực, làm cho chúng không phụ thuộc vào sự biến đổi của phụ tải

- Ống dẫn: Các ống dẫn dùng để dẫn chất lỏng (năng lượng) từ bơm đến động cơthủy lực Tùy theo điều kiện làm việc, người ta dùng loại ống dẫn mềm hoặc cứng Vìcác ống dẫn thường phải chịu áp suất cao nên cần chú ý đến sức bền của ống và độkhít ở các mối nối Mặt khác khi lắp ráp các ống có áp suất cao, cần tránh lắp quágăng, gây ứng suất trước trong thành ống để tránh nứt, vỡ ống

- Thùng chứa chất lỏng: Yêu cầu đối với một thùng chứa chất lỏng trong hệ thốngtruyền động thủy lực là đảm bảo đủ lượng dầu làm việc trong hệ thống, đảm bảo lọcsạch và làm nguội dầu tốt

- Bộ lọc dầu: phải đặt các bộ lọc dầu trong hệ thống để lọc các cặn bẩn của dầu,bảo đảm cho hệ thống truyền động thủy lực làm việc bình thường Khi tính toán hay sửdụng bộ lọc cần chú ý đảm bảo lọc tốt nhưng cần giảm sức cản của lọc đối với dòngchảy càng nhiều càng tốt

- Bình tích năng: Trong hệ thống truyền động thủy lực, lưu lượng yêu cầu củađộng cơ thủy lực thường thay đổi trong khi đó lưu lượng của bơm lại không thay đổi

Vì vậy phải dùng bơm có lưu lượng lớn hơn lưu lượng cao nhất mà động cơ yêu cầu

Để đảm bảo cho hệ thống làm việc bình thường và nâng cao hiệu suất của nó, người tadùng bình tích năng Bình tích năng có nhiệm vụ tích trữ năng lượng thừa khi hệ thốngdùng không hết và cung cấp thêm năng lượng khi yêu cầu của hệ thống vượt quá khánăng của bơm

Nguyên lý hoạt động:

Cặp bơm chính (1) là loại bơm pit tông thay đổi lưu lượng được gắn đồng trụcvới bơm bánh răng (2) và được dẫn động bởi động cơ (21) Cặp bơm chính (1) khihoạt động sẽ hút dầu thủy lực qua bộ lọc hút (19) và bơm tới tổng van phân phối (3)

29

-Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

Khi chưa có tín hiệu điều khiển, các van trượt đều ở vị trí trung gian và không cho cácdòng dầu cao áp đi tới các cơ cấu chấp hành Các dòng cao áp sẽ qua các van mộtchiều và van tiết lưu; 1 dòng làm tín hiệu đi tới van điều chỉnh lưu lượng (48) hạn chếlưu lượng của bơm chính (1); 1 dòng qua bộ làm mát (12) và phần tử lọc (16) đi vềthùng dầu (20)

Bơm bánh răng (2) bơm dầu qua van một chiều (23) và bộ lọc (15) sau đó chialàm hai dòng; một dòng đi tới các van điện từ (25) và van điều áp (28); một dòng quavan tiết lưu một chiều tới bộ tích năng (26) và qua van điện từ ở cụm bơm chính (1), ởđây nó chia ra các dòng qua van một chiều tới các van điều chỉnh lưu lượng (48) củabơm chính

5.2.2 Mạch thủy lực di chuyển

Nguyên lý hoạt động:

Khi ta gạt cần gạt điều khiển van phân phối (38) sẽ điều khiển mô tơ dichuyển bên phải (R.H); còn khi ta gạt cần gạt điều khiển van phân phối (40) thì sẽ điềukhiển mô tơ di chuyển bên trái (L.H) Giả sử khi ta điều khiển van phân phối (38) chodòng dầu cao áp đến đầu nối (VB) của van hãm thì dòng dầu sẽ đẩy van hãm dichuyển qua một bên làm thông đường ống dầu hồi qua đầu nối (VA) của van hãm làmcho mô tơ hoạt động Khi ta đóng van phân phối (38) thì dòng dầu cao áp sẽ khôngđược dẫn về thùng chứa và được cấp thêm cho bơm, khi đó dầu cao áp sẽ tác dụng vàohai đầu của van hãm làm cho nó về vị trí cân bằng, khi đó thì van một chiều trong vanhãm sẽ giữ dòng dầu cao áp trong mô tơ làm cho áp suất hai đầu cấp và đầu ra của mô

tơ cân bằng nhau, vì thế mà mô tơ sẽ chậm lại dần Nếu mô tơ bị quá tải thì các vanquá tải sẽ cho dầu xả ra theo đường dầu xả qua ống lọc (18) về thùng dầu (20) Khi tađiều khiển cần gạt (TRAVEL 1,2) sẽ điều khiển van trượt (30) làm đóng đường dầu xảqua van, tức là tăng khả năng chịu tải của mô tơ, đồng nghĩa với việc tăng tốc độ hoặckhả năng leo dốc của máy đào

30

Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

5.2.3 Mạch thủy lực quay toa

Nguyên lý hoạt động:

Dầu cao áp cấp cho mô tơ quay toa do bơm thứ 2 cung cấp qua cửa (A2) đếncác van một chiều tới van phân phối quay toa (33) Dòng dầu điều khiển cũng đượcdẫn qua các van tiết lưu, bộ làm mát, công tắc ấn (29) tới van giảm áp (28) và vanphân phối (33) Khi ta cho tín hiệu điều khiển PA4 (hoặc PB4) thì sẽ làm van dịchchuyển cho dầu cao áp đi vào một khoang của mô tơ quay toa và làm quay mô tơ, dầuhồi sẽ đi qua van tiết lưu một chiều trong cụm van phân phối (33) tới đường ống dầuhồi qua bộ làm mát (12), bộ lọc (16,17) về thùng chứa (20) Khi mô tơ quá tải thì dầutrong mô tơ một phần sẽ qua van điều áp (28) để giảm áp suất trong mô tơ, một phần

sẽ qua van xả theo đường ống xả về thùng chứa

5.2.4 Mạch thủy lực điều khiển các xy lanh thủy lực

Nguyên lý hoạt động:

- Mạch điều khiển xy lanh cần (BOOM): Khi ta đưa vào tín hiệu điều khiển PA1 (hoặcPB1) thì tín hiệu sẽ điều khiển van phân phối (37) trượt về một phía và cho phép dòngdầu cao áp qua van tới điều khiển xy lanh cần (7) làm cho pit tông chuyển động tịnhtiến Dầu ở khoang đối diện của xy lanh sẽ qua van phân phối (37) theo đường dầu hồi

về thùng chứa thủy lực Nếu pit tông tới vị trí giới hạn thì khi đó xy lanh bị quá tải vàvan an toàn lắp trên đường ống sẽ làm việc cho phép dầu theo đường dầu hồi về thùngchứa thủy lực Nếu muốn xy lanh dừng ở vị trí trung gian nào đó thì ta chỉ cần đóngvan phân phối (37) lại, dầu sẽ không được cấp và cũng không được thoát nên xy lanh

sẽ ngừng làm việc

- Mạch điều khiển xy lanh tay cần (ARM): Khi ta đưa vào tín hiệu điều khiển PA3hoặc PB3 thì tín hiệu sẽ điều khiển van phân phối (41) trượt về một phía và cho phépdòng dầu cao áp qua van tới xy lanh tay cần (8) làm cho pit tông trong xy lanh chuyểnđộng tịnh tiến theo chiều tương ứng, dầu ở khoang đối diện trong sẽ được dẫn vềthùng dầu qua van phân phối (41)

- Mạch điều khiển xy lanh gàu (BUCKET): Khi ta đưa vào tín hiệu điều khiển PA2hoặc PB2 thì tín hiệu sẽ điều khiển van phân phối (36) trượt về một phía và cho phépdòng dầu cao áp qua van tới xy lanh (9) làm cho pit tông trong xy lanh chuyển động

33

-Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

tịnh tiến theo chiều tương ứng, dầu ở khoang đối diện trong xy lanh sẽ được dẫn vềthùng dầu qua van phân phối (9)

34

-Hình 5-5: Sơ đồ mạch thủy lực điều khiển các xy lanh thủy lực

của máy đào KobelcoSK-200

5.3.1 Van điều khiển

35

-Hình 5-6: Mặt cắt ngang vă ký hiệu của van điều khiển

Ký hiệ u

TP

42

31

29

24 23 22 21

20

19

18 17

16

15

14

13 12

5

2

1

Khảo sât hệ thống truyền động thủy lực trín mây đăo Kobelco SK-200

+ Nguyín lý lăm việc:

Cần điều khiển (24) có 4 vị trí điều khiển để cho phĩp dòng dầu điều khiển đi ra 1trong 4 cửa 1,2,3,4 để tới cơ cấu mă chúng ta cần điều khiển Khi ta gạt cần điều khiểntới 1 vị trí thì đĩa (21) sẽ tỳ lín thanh đẩy (10) tương ứng, khi đó lực nĩn của lò xo (18)

sẽ đẩy van trượt (8) tương ứng dịch chuyển xuống, cho phĩp dòng dầu điều khiểnthông qua cửa tương ứng tới cơ cấu điều khiển

5.3.2 Van phđn phối quay toa

+ Nhiệm vụ:

Van phđn phối quay toa có nhiệm vụ đóng ngắt, chuyển hướng câc dòng thủy lực cao

âp tới mô tơ quay toa để lăm quay, dừng quay vă đổi hướng quay của mô tơ quay toa

khoang C

lỗ thông S P T

Ký hiệ u

P

T

Van an toàn có nhiệm vụ cài đặt áp suất lớn nhất cho mạch và bảo vệ mạch không bịquá tải.

+ Kết cấu:

Kết cấu van an toàn như hình 5-7; bao gồm: Giá đỡ (2) được lắp vào thân van (1) qua

đế tựa (5), ụ van (3) được lắp vào giá đỡ (2), giá đỡ (2) được cố định vào thân bởi bulông điều chỉnh (8) và vòng đệm (6), ụ van (3) được giữ bởi lò xo (7) và bu lông chặn(9), khi giữ cố định bu lông (8) và vặn bu lông (9) ta sẽ điều chỉnh được lực ép của lò

xo lên ụ van (3) và điều chỉnh được áp suất cho phép của van an toàn, bu lông chặn (9)được khóa trên bu lông (8) bằng đai ốc (10) và các vòng đệm (11), nắp chụp (12) đượcvặn lên bu lông (9), các vòng đệm (11) và vòng đệm (6) có nhiệm vụ làm kín cho van,không cho không khí lọt vào hệ thống

+ Nguyên lý hoạt động:

Khe hở được tạo tại bề mặt trượt giữa ụ van (3) và giá đỡ (2) cho phép dầu tự do chảyqua Dầu được cấp từ cổng P được dẫn tới khoang C qua lỗ S của giá đỡ (2) và khe hởtại mặt trượt giữa ụ van và giá đỡ Lực lò xo đủ lớn để ụ van không làm việc tới khi ápsuất trong khoang C đạt tới áp suất điều chỉnh của van an toàn Khi mà áp suất trongkhoang C vượt quá áp suất cho phép, thủy lực trở nên lớn hơn lực lò xo và ụ van (3) sẽtách khỏi đế của giá đỡ (2) Dầu được cấp từ cổng P sau đó theo khe hở giữa ụ van và

đế tựa tới cổng bể chứa T qua lỗ S

Chuyển vị của ụ van (3) được giới hạn bởi lưu lượng và áp suất Nếu lưu lượng thểtích tương ứng với áp suất, áp suất dư không đổi; thành ra áp suất hệ thống không vượtquá áp suất điều chỉnh

5.3.4 Bơm bánh răng

+ Nhiệm vụ:

Bơm bánh răng có nhiệm vụ cung cấp dòng thủy lực điều khiển cho mạch thủy lực đểđiều khiển các van phân phối, bơm bánh răng trong hệ thống truyền động thủy lực củamáy đào Kobelco SK-200 có thể bơm với lưu lượng cực đại là 19,4 [l/ph] và áp suấtlàm việc là 50 [KG/cm2] tương ứng với 49 [bar]

37

-Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

+ Kết cấu:

Kết cấu của bơm bánh răng như hình 5-8, bao gồm:

1- Thân bơm; 2- Nắp bơm; 3- Mặt bích; 4- Bánh răng chủ động; 5- Bánh răng bị động;6- Tấm bên A; 7- Tấm bên B; 8- Vòng đệm; 9- Chốt định vị; 10- Đệm kín dầu; 11- Bulông; 12- Long đền; 13- Vòng chặn

5.3.5 Khớp quay

+ Nhiệm vụ:

Khớp quay trong hệ thống truyền động thủy lực của máy đào có nhiệm vụ nối cácđường ống thủy lực từ phần trên cabin với các đường ống ở phần dưới cabin nhằmgiúp cho máy đào khi quay toa không làm ảnh hưởng đến các đường ống thủy lực và

sự làm việc của máy đào

+ Kết cấu:

Kết cấu của khớp quay như hình 5-9, bao

gồm: Trụ xoay (2) được lắp vào thân (1),

trên thân (1) có gia công các đầu nối và

xẻ rãnh ứng với các vị trí của đường ống

được gia công trong trụ xoay (2), trong

thân (1) có lắp các vòng đệm trượt (5) và

các vòng đệm kín (6) để đảm bảo ngăn

cách giữa các dòng thủy lực với nhau và

để ngăn không cho dầu thủy lực tràn ra

ngoài, đĩa chặn (3) được bắt vào trụ xoay

(2) bởi bu lông (8), nắp đậy (4) được bắt

vào thân (1) bởi bu lông (9) và có vòng

đệm kín (7) để ngăn không cho dầu thủy

lực tràn ra ngoài

+ Nguyên lý hoạt động:

Nguyên lý làm việc của khớp quay khá

đơn giản, thân (1) được cố định vị trí ở

phần khung dưới của ca bin (khung lắp

bộ phận di chuyển) còn trụ quay (2)

được cố định với phần khung trên ca bin

(khung lắp máy và cabin có chuyển động quay tương đối với khung dưới), các đầu nốicùng tên được thông với nhau qua các đường ống trong trụ xoay (2) và các rãnh trong

39

-984

375

61

BE

FF

2

Hình 5-9: Khớp quay

Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào Kobelco SK-200

thân (1), các dòng dầu thủy lực được ngăn cách bởi các vòng đệm trượt (5), khi trụxoay (2) và thân (1) quay tương đối với nhau dầu trong các đường ống trong trụ xoay(2) vẫn được thông với các rãnh tương ứng trong thân (1) đảm bảo cho dầu đến nơicần cung cấp mà không ảnh hưởng đến các đường ống khi quay toa

24

23

22 21

9 8