khảo sát và tính toán kiểm nghiệm bộ phận công tác máy đào komatsu pc 400-7

Đây là loại máy đào được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực xây dựng các công trình giao thông, khai thác mỏ, đào và vận chuyển đất đá, …Thông qua đề tài này cho em nắm vững hơn về kết cấu

LỜI NÓI ĐẦU

Sau thời gian 5 năm học tại trường, được sự dạy bảo và hướng dẫn tận tình củacác thầy cô giáo, em đã tiếp thu những kiến thức quí báu mà thầy cô đã truyền đạt.Mỗi sinh viên trước khi ra trường cần phải qua một đợt tìm hiểu thực tế để kiểm tra và

bổ sung thêm những kiến thức đã học

Trong đề tài tốt nghiệp em được giao nhiệm vụ: “Khảo sát và tính toán kiểmnghiệm bộ phận công tác của máy đào Komatsu PC 400-7” Đây là loại máy đào được

sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực xây dựng các công trình giao thông, khai thác mỏ, đào

và vận chuyển đất đá, …Thông qua đề tài này cho em nắm vững hơn về kết cấu cũngnhư nguyên lý làm việc của tất cả các hệ thống có liên quan

Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, em cũng đã cố gắng làm việc, học hỏi,tìm tòi, nghiên cứu rất nhiều các tài liệu có liên quan đến hệ thống và các loại máy đàobánh xích nhằm mong muốn đồ án đạt kết quả tốt nhất Tuy nhiên, vì bản thân còn ítkinh nghiệm, kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót

Em chân thành gởi lời cảm ơn đến thầy giáo: ThS Nguyễn Văn Đông, Giáoviên hướng dẫn, đã quan tâm giúp đỡ trong suốt quá trình làm việc và giúp em hoànthành đồ án đúng tiến độ

Đà Nẵng, ngày 29 tháng 05 năm 2010 Sinh viên thực hiện

Thiều Quang Thanh Nam

MỤC LỤC

1 TỔNG QUAN 4

1.1 Mục đích, ý nghĩa của đề tài 4

1.2 Công dụng, phân loại và yêu cầu của máy đào 5

1.2.1 Công dụng của máy đào một gầu 5

1.2.2 Phân loại máy đào một gầu 5

1.2.3 Yêu cầu của máy đào một gầu 6

1.3 Giới thiệu chung về máy đào Komatsu PC 400-7 7

1.3.1 Kết cấu chung 7

1.3.2 Các thông số kĩ thuật chính 9

2 CÁC HỆ THỐNG CHÍNH CỦA MÁY ĐÀO KOMATSU PC 400-7 12

2.1 Nguồn động lực 12

2.1.1 Hệ thống động lực 12

2.1.2 Hệ thống truyền động thủy lực 13

2.2 Hệ thống truyền lực của máy đào Komatsu PC 400-7 22

2.2.1 Truyền lực di chuyển của máy đào Komatsu PC 400-7 22

2.2.2 Truyền lực công tác 36

2.3 Bộ công tác và cơ cấu phụ trợ 49

2.3.1 Kết cấu gầu xúc 49

2.3.2 Kết cấu tay gầu 50

2.3.3 Kết cấu cần 51

2.3.4 Kết cấu xylanh thủy lực 55

2.4 Hệ thống điều khiển của máy đào Komatsu PC 400-7 56

2.4.1 Giới thiệu chung 56

2.4.2 Các thành phần chính trong hệ thống điều khiển 59

2.5 Kết cấu một số bộ phận khác của máy đào KOMATSU PC 400-7 75

2.5.1 Bình tích năng 75

2.5.2 Thùng dầu thủy lực 76

2.5.3 Bình lọc dầu hồi 77

3 TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM BỘ PHẬN CÔNG TÁC MÁY ĐÀO 78

3.1 Cơ sở lý thuyết 78

3.2 Mô hình tính toán 79

3.2.1 Xác định chiều dày phoi cắt lớn nhất, lực cản đào và tích đất 80

3.2.2 Xác định lực trong xilanh quay tay gầu 81

3.2.3 Xác định lực trong xy lanh nâng cần 85

3.2.4 Xác định lực trong xi lanh quay gầu 88

3.2.5 Tính toán kiểm nghiệm hệ thống truyền động của máy đào KOMATSU PC 400-7 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO 94

1 TỔNG QUAN

1.1 Mục đích, ý nghĩa của đề tài

Ngày nay cách mạng khoa học kỹ thuật công nghệ đã tác động đến mọi mặt đờisống kinh tế - xã hội của hầu hết các quốc gia trên thế giới Tự động hoá, cơ khí hoá đãtham gia ngày càng nhiều trong quá trình sản xuất tạo nên hiệu quả rất cao

Máy đào là máy dùng để vận chuyển đất đá, là thiết bị rất quan trọng và khôngthể thiếu trong các công trình xây dựng, cầu đường, thủy lợi thủy điện và khai thác cácloại khoáng sản Trong các công việc làm đất chiếm một khối lượng rất lớn, trong đókhoảng 45% là do máy đào đảm nhiệm Máy đào được sử dụng rộng rãi vì chúng dễthích nghi với nhiều loại công việc nhờ sử dụng các thiết bị công tác thay thế, các loạitruyền động và những bộ phận di chuyển khác nhau

Máy đào KOMATSU PC 400-7 là máy đào một gầu có hệ thống truyền độngthuỷ lực, có nhiều ưu điểm về thao tác kinh tế hơn so với máy đào truyền động cơ khí,

nó không những đạt năng suất gấp 1,25 ÷1,5 lần so với các loại máy tương tự có cùngkích thước mà còn làm tăng mức độ cơ giới hoá một cách đáng kể khi sử dụng vàonhững công việc làm đất khác nhau Máy đào KOMATSU PC 400-7 đã được tiêuchuẩn hoá và thống nhất hoá các cụm thiết bị dẫn động thuỷ lực, danh mục các chi tiết

dự trữ của máy được giảm bớt đi nhiều và tạo ra khả năng vận dụng sửa chữa liên hợp

để sửa chữa máy, nhờ vậy giảm bớt được việc sửa chữa nhỏ trong công tác sửa chữa

và tăng thêm được thời gian sử dụng hữu ích

Cải thiện điều kiện lao động nhờ điều khiển tự động hóa, tạo ra khả năng nângcao công suất của máy đào, còn tự động hoá sự dẫn động của nó thì dẫn động tiết kiệmđược nguồn năng lượng do việc nâng cao hiệu suất của máy

Xuất phát từ những ưu điểm về kết cấu và thao tác của máy, cũng như khả năng

sử dụng máy trong nhiều lĩnh vực khác nhau đã đem lại hiệu quả kinh tế cao trongquá trình sử dụng nó vào các công trình xây dựng cơ bản, mà em đã chọn đề tài này,nhằm tìm hiểu kỹ càng và nắm nguyên lý làm việc, cách sử dụng và phương pháp vậnhành, bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa, để nâng cao trình độ chuyên môn phục vụ choquá trình công tác sau khi tốt nghiệp

1.2 Công dụng, phân loại và yêu cầu của máy đào

1.2.1 Công dụng của máy đào một gầu

Máy đào chủ yếu để đào và khai thác đất, cát phục vụ công việc xây dựng cơ sở

hạ tầng trong các lĩnh vực : xây dựng dân dụng và công nghiệp, khai thác mỏ, xâydựng thủy lợi, xây dựng cầu đường… Cụ thể, nó có thể phục vụ các việc sau:

Trong xây dựng dân dụng và công nghiệp: đào hố móng, đào rãnh thoát nước,đào rãnh dùng cho lắp đặt đường ống cấp thoát nước, đường điện ngầm, điện thoại,bốc xúc vật liệu ở các bãi, kho chứa vật liệu Ngoài ra có lúc làm việc thay thế cần trụckhi lắp các ống thoát nước hoặc thay các búa đóng cọc để thi công đóng cọc, phục vụthi 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: đòa móng, khia thác đất, cát để đắp đường; nạo, bạtsườn đồi để tạo taluy khi thi công đường sát sườn núi…

Trong khai thác mỏ: bóc lớp đất tẩm 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 trong các nhà máy hóa chất ( phânlân, cao su…) Khai thác đất cho các nhà máy gạch sứ… Tiếp nhiên liệu cho các trạmtrộn bê tông, bê tông át phan… Bốc xếp vật liệu trong các ga tàu, bến cảng Khai thácsỏi, cát ở lòng sông…

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

1.2.2 Phân loại máy đào một gầu

− Căn cứ vào việc sử dụng thời gian làm việc của máy, người ta phân máy đào rathành 2 loại chính: Loại làm việc liên tục (máy xúc nhiều gầu) và loại làm việctuần hoàn (máy xúc một gầu)

− Theo phương pháp vận chuyển: có loại máy trên bộ và loại máy trên mặt nước

− Theo kết cấu của cơ cấu di chuyển : có loại máy bánh xích và bánh lốp

− Theo kiểu động cơ chính đã được sử dụng : loại động cơ diezen và động cơđiện

− Theo kiểu truyền lực có hai loại:

o Loại truyền động cơ khí: Sự truyền động được truyền trực tiếp từ động

cơ chính đến tất cả các loại cơ cấu nhờ các trục, bánh răng, cặp bánh víttrục vít, xích và các loại truyền động khác

o Loại truyền động thuỷ lực: Sự truyền động được thực hiện bằng bơmthuỷ lực ( một hoặc nhiều bơm) ống dẫn và động cơ thuỷ lực ( mô tơhoặc xylanh thuỷ lực) chất lỏng công tác lưu thông tuần hoàn trong ốngdẫn truyền năng lượng từ bơm đến các động cơ thuỷ lực làm chuyểnđộng các cơ cấu công tác

1.2.3 Yêu cầu của máy đào một gầu

Hiện nay máy đào một gàu sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng, khai

thác các loại khoáng ( than đá, quặng) Quá trình làm việc của máy đào 1 gầu là 1 chu

kỳ bao gồm việc đào, vận chuyển đất, đá và chuyển dịch máy đào tới vị trí khác khichổ đứng máy đào không còn thuận tiện cho việc đào đất được nữa

Khi máy dịch chuyển, việc đào đất không thể thực hiện được , cho nên thời gian

di chuyển cần được rút ngắn tới mức tối đa

Chu kỳ công tác của máy đào phải bảo đảm các động tác sau:

− Đào đất ( cắt đất và làm đẩy gầu)

− Chuyển gầu ra khỏi vùng đào để bảo đảm vùng quay không bị trở ngại

− Di chuyển gầu đầy đất ra đến chỗ đổ bằng cách quay cả bàn quay cùng thiết bịcông tác

− Đổ đất ra khỏi gầu vào bãi chứa hoặc vào phương tiện vận chuyển

− Di chuyển gầu về vùng đào

− Hạ gầu xuống cho việc chuẩn bị đào tiếp

1.3 Giới thiệu chung về máy đào Komatsu PC 400-7

11940

3645 8295

17 18

Hình 1-1 Sơ đồ bố trí các cơ cấu của máy đào

1 Xy lanh thuỷ lực gàu 10 Động cơ Điezel

2 Tay gàu 11 Bàn quay

3 Cần 12 Vòng ổ quay

4 Xy lanh thuỷ lực tay gàu 13 Cơ cấu di chuyển

5 Ống dẫn 14 Khối phân phối thuỷ lực

6 Gàu 15 Bơm thuỷ lực

7 Xy lanh thuỷ lực cần 16 Đối trọng

8 Buồng lái 17 Ca bô

9 Mô tơ thuỷ lực cơ cấu quay 18 Bình nhiên liệu

Máy đào K0MATSU PC 400-7 là máy đào 1 gầu điều khiển bằng thuỷ lực do

Nhật Bản sản xuất, dùng đào và vận chuyển đất đá Nó được sử dụng rộng rãi trongcác công trình xây dựng thuỷ lợi

Máy đào K0MATSU PC 400-7 có đặc điểm , thiết bị công tác chính của máy

đào là gầu ngược, mà thể tích của nó có thể trang bị khác nhau tuỳ theo loại đất thicông

Máy có thể làm việc , các công việc như: đào hố móng, đào hào, đào giống, gàuquay có thể bảo đảm được điều kiện tốt để đào đất và thao tác vào bãi thải hoặc cácphương tiện vận chuyển

Cấu tạo chung của máy đào bao gồm các bộ phận chính sau: Bộ phận quay củamáy đào K0MATSU được tỳ lên thiết bị di động (13) thông qua vòng ổ quay (12) trênbàn quay (11) người ta lắp thiết bị công tác, thiết bị động lực, cơ cấu quay, các cơ cấudẫn động thuỷ lực và điều khiển thuỷ lực, bình dầu, buồng lái và bộ phận đối trọng.Động cơ Diezel (10) lắp ở phần đuôi của bàn quay (11) Ở đó cũng lắp bình chứanhiên liệu, bình chứa chất lỏng công tác và đối trọng

Thiết bị công tác gầu ngược gồm cần (5), tay gầu (2), gầu (6), và các xi lanhthuỷ lực tương ứng (7,4,1) Buồng lái (8) của thợ lái được trang bị cách nhiệt và cách

âm Trong đó có bố trí ghế ngồi và các cơ cấu điều khiển, bàn điều khiển Máy cótrang bị hệ thống chiếu sáng và còi tín hiệu

Bộ phận di chuyển máy và bàn quay được dẫn động từ các động cơ thuỷ lực.Trên máy đào lắp hai mô tơ thuỷ lực và có hộp giảm tốc hành tinh để đảm bảo

sự dẫn động độc lập của hai giải xích Mô tơ thuỷ lực (9) dùng để quay bàn quay ,ngoài ra còn có bố trí hệ thống phanh để phanh hãm việc di chuyển và bàn quay

Chất lỏng công tác được truyền dưới áp lực từ bơm thuỷ lực (15) bơm nàychuyển động quay từ động cơ diezel (10) Người điều khiển máy nhờ các phân phốithuỷ lực (14) bằng cách di chuyển các van trượt trong khối

Ngoài ra, để đảm bảo các bộ phận của máy không bị quá tải, đồng thòi bảo đảm

an toàn cho hệ thống thuỷ lực, người ta lắp các van trong hệ thống như van an toàn,van tháo tải, van giảm áp,van 1 chiều

1.3.2 Các thông số kĩ thuật chính

Bảng 1-1 Các thông số kĩ thuật chính của máy đào Komatsu PC 400-7

BẢNG 1-2 Các thông số về kích thước

Chiều cao nhỏ nhất có thể đào đất khi nâng hết 9210 mm

2 CÁC HỆ THỐNG CHÍNH CỦA MÁY ĐÀO KOMATSU PC 400-7

2.1 Nguồn động lực

2.1.1 Hệ thống động lực

Sử dụng loại động cơ đốt trong là loại động cơ diezen 4 kỳ, mã hiệu động cơSAA6D125E – 3 bao gồm 6 xy lanh, bộ phận làm mát bằng nước phun nhiên liệudiezen trực tiếp thể tích làm việc là 11045 (CC) hành trình làm việc của xy lanh chính

là 125 mm đường kính xy lanh là 150 mm

Nguồn động lực phụ là động cơ điện một chiều với máy phát có hiệu điện thế24V và cường độ dòng điện 33A , máy khởi động có hiệu điện thế 24V công suất7,5KW

Nguồn ắc quy bao gồm có hai bình ắc quy mỗi bình có hiệu điện thế 12V cường

độ dòng điện 150Ah

6 5

A

A

1 2 3 4

A-A

Hình 2-1 Động cơ của máy đào KOMATSU PC 400-7

1 Đĩa gắn biến mô 5 Bộ phận giảm chấn

2.1.2 Hệ thống truyền động thủy lực

2.1.2.1 Giới thiệu chung về hệ thống

Hệ thống truyền động thuỷ lực là phương pháp truyền động được sử dụng rấtphổ biến và trở thành một trong những khuynh hướng phát triển của loại máy đào này.theo nguyên lý làm việc truyền động thuỷ lực được chia ra làm 2 loại:

* Truyền động thể tích:

Là phương pháp truyền động có chức năng đảm bảo môi liên hệ cứng (tronggiới không thể nén được của chất lỏng) giữa khâu chủ động và bị động của bộ truyềnđộng thuỷ lực, có truyền dẫn năng lượng do bơm tạo ra đến động cơ thuỷ lực ( xi lanhthuỷ lực hoặc động cơ thuỷ lực) qua chất lỏng công tác để truyền vào một khoang kín

*Ưu, nhược của phương pháp truyền động thuỷ lực:

Ưu điểm:

− Để thực hiện điều chỉnh về cấp và tự động điều chỉnh vận tốc chuyển động của

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 cách 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 suất củatruyền động nhỏ.

− Do chất lỏng làm việc trong truyền động thuỷ 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 rĩ 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 thuỷ lực,tổn thất cột áp, tổn thất công suất lớn và xâm thực

Với phương pháp truyền động trên, ta thấy rằng truyền động thuỷ lực có nhiều

ưu điểm nên ngày càng được sử dụng rộng rãi trên máy đào một gàu Để khắc phụcmột số nhược điểm của truyền động thuỷ lực nên trên các máy đào thuỷ lực người tathường bố trí loại truyền động liên hợp như truyền động thuỷ cơ

Tuy vậy, toàn bộ quá trình truyền và bộ phận truyền động là thuỷ lực nên vẫnđược gọi là truyền động thuỷ lực

2.1.2.2 Mạch thủy lực chính trên máy đào Komatsu PC 400-7

1.Thùng dầu thuỷ lực

2A Bơm chính trước

2B Bơm chính sau

3A Van điều chỉnh mô men (TVC) bơm trước

3B Van điều chỉnh mô men (TVC) bơm sau

4A Van cảm nhận tải trọng (LS) bơm trước

4B Van cảm nhận tải trọng (LS) bơm sau

5A Van nhập tách lưu lượng chính

5B Van nhập tách lưu lượng tải trọng (LS)

6 Van quay gàu

7 Van di chuyển bên phải

8 Van quay cần thấp

9 Van quay toa

10 Van quay di chuyển bên trái

11 Van tay quay cần thấp

12 Van quay cần cao

13 Van quay tay cầm cao

14 Van tiêu áp, nới van con thoi

15 Van tiêu áp với van con thoi đồng bộ cuộn gàu

16 Van tiêu áp không có con thoi, di chuyển

17 Van hút an toàn

18 Van hút an toàn , cuộc gàu

19 Van hút an toàn hai giai đoạn , hạ thấp cần

20 Rắc co

21 Van con thoi LS, gàu

22 Van con thoi LS, di chuyển phải

23 Van con thoi LS, cần

24 Van con LS, di chuyển trái

25 Van con thoi LS, tay gàu

26 Van kiểm tra cho mạch tái tạo cần

27 Van kiểm tra cho mạch tái tạo tay cần

28A Van xả chính nhóm gàu

28B Van xả chính nhóm, tay gàu

29A Van hạ tải, nhóm gàu

29B Van hạ tải, nhóm tay gàu

Sơ đồ dẫn động thuỷ lực chảy từ bơm kép chính có hợp nhất dòng chảy và cungcấp cho động cơ thuỷ lực (cơ cấu thừa hành) theo kiểu song song nối tiếp từng nhóm.Đồng thời đảm bảo sự phối hợp độc lập và điều chỉnh tốc độ của hai hoặc nhiều thaotác

2.1.2.3 Kết cấu và nguyên lý làm việc của bơm chính

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

C

C

C_C13

12

Hình 2-3 Kết cấu của bơm chính trên máy đào Komatsu PC 400-7

1 Trục bơm trước 7 Block xylanh

Block xi lanh (7) được nối với trục (1) bởi rãnh then, trục (1) được đỡ bởi phầntrước và sau của giá đỡ Đỉnh piston (6) có dạng cầu lõm, và đế (5) được lăn trên trênđỉnh lõm này Pistol (6) và đế (5) liên kết dưới dạng chỏm cầu

Cam lắc (4) có mặt phẳng A, và đế (5) luôn chịu lực ép tạo ra bởi bề mặt nàykhi cam lắc (4) chuyển động vòng tròn Cam lắc (4) sẽ đưa dầu có áp suất cao ở tại bề

mặt hình trụ B với giá lắc (2), giá lắc (2) được bắt chặt vào vỏ bơm (3), dưới dạng ápsuất tĩnh khi cam lắc trượt.

Pistol (6) thực hiện chuyển động tương đối theo hướng dọc trục bên trong mỗibuồng xi lanh trong block xi lanh (7)

Block xi lanh (7) sẽ bịt kín dầu mang áp suất tới đĩa phân phối (8) và thực hiệnchuyển động quay vịng tương đối Bề mặt này được thiết kế để cân bằng áp suất dầuđược duy trì tại mức độ thích hợp Dầu trong mỗi buồng hút xi lanh của block xi lanh(7) được hút vào và được mang đi qua đĩa phân phối (8)

b Nguyên lý làm việc

b.1 Giai đoạn 1:

7 F

E Hçnh 2-5 Giai âoản 1Hình 2-5 Giai đoạn 1.

Block xi lanh (7) chuyển động quay cùng với trục (1) và đế (5) trượt trên bềmặt (A) Khi đấy, cam lắc (4) di chuyển dọc theo bề mặt dạng trụ (B) nên gĩc α tạobởi đường tâm X của cam lắc (4)và đường tâm trục của block xi lanh (7) thay đổi (gĩc

Hçnh 2-6 Giai âoản 2

Hình 2-6 Giai đoạn 2

Trục X của cam lắc (4) duy trì gĩc lắc α trong chuyển động với đường tâm trục củablock xi lanh (7), và bề mặt (A) di chuyển như một cái cam trong chuyển động với đế(5) Bằng cách này, piston (6) trượt trên mặt trong của block xi lanh (7), như vậy,

sự khác nhau giữa thể tích buồng E và F được tạo ra trong block xi lanh (7) Quá trìnhhút vào và đẩy ra được tiếp tục bởi sự chênh lệch thể tích giữa hai khoang trên

Nĩi cách khác, khi block xi lanh (7) quay và thể tích buồng E trở nên nhỏ hơn,dầu sẽ được đưa đi trong suốt kì làm việc này Mặt khác, thể tích buồng F tăng lên, vàkhi thể tích trở nên lớn hơn thì dầu cũng sẽ được hút vào nhờ chênh áp

b.3 Giai đoạn 3

X

BHçnh 2-7 Giai âoản 3Hình 2-6 Giai đoạn 3Nếu đường tâm X của cam lắc lúc này trùng với đường tâm của block xi lanh(7) thì thể tích giữa hai buồng E và F là bằng nhau Như vậy, bơm khơng làm việc(trong thực tế gĩc lắc α khơng bao giờ bằng 0)

c Điều chỉnh lưu lượng dầu

Đối với pistol (12), vùng tiếp nhận áp suất ở bên phải hay trái nó là khônggiống nhau Vì thế, bơm chính cung cấp áp suất PP luôn luôn đưa tới khoang tiếp nhậnmột áp suất tại bên có đường kính nhỏ nhất trên đuôi pistol (12).

Áp suất đầu ra Pen tại của van LS được cung cấp tới khoang nhận áp suất tạibên có đường kính giới hạn của pistol lớn nhất Mối quan hệ về độ lớn của áp suất PPtại bên có đường kính nhỏ nhất trên đuôi pistol và áp suất Pen tại bên có đường kínhgiới hạn của pistol lớn nhất và tỉ lệ giữa vùng tiếp nhận áp suất của vùng có đườngkính nhỏ nhất và lớn nhất của pistol sẽ được dùng để điều khiển sự dịch chuyển củapistol trợ lực (12)

2.2 Hệ thống truyền lực của máy đào Komatsu PC 400-7

2.2.1 Truyền lực di chuyển của máy đào Komatsu PC 400-7

6

7

8 9

10

Hình2-8 Sơ đồ truyền lực di chuyển trên máy đào KOMATSU PC 400-7.1: Bánh xích dẫn hướng 2: Bộ góp trung tâm

9: Van điện từ hãm bộ phân quay

Máy đào Komatsu PC 400-7 là một trong những máy đào được trang bị cơ cấu

di chuyển kiểu bánh xích Với mỗi bánh xích được dẫn động từ một mô tơ di chuyểnriêng biệt và thông qua bộ giảm tốc bánh răng hành tinh, điều này cho phép máy đào

có thể quay được nhờ sự chuyển động của hai dải xích khác nhau Ở cơ cấu di chuyểnkiểu bánh xích thì không cần sang số truyền động mà tốc độ của máy xúc sẽ tự độngđiều chỉnh bởi mô tơ thuỷ lực

Hệ thống truyền lực di chuyển của máy đào KOMATSU PC 400-7 bao gồm cóbơm được dẫn động từ động cơ diêzen (6), nó cung cấp chất lỏng công tác có áp lựcđến các mô tơ di chuyển (5), (11) Việc điều khiển sự làm việc của cơ cấu di chuyểnđược thực hiện bởi sự di chuyển các van trượt trong khối van phân phối thủy lực (3)

Mô tơ di chuyển (5) dẫn động xích để tiến hành di chuyển Việc dẫn động từbánh xích chủ động tới bánh xích dẫn hướng (1) thông qua dải xích Mô tơ di chuyển

(5) là loại mô tơ thủy lực mô men thấp nên để dẫn động mô tơ này người ta lắp thêm

bộ bánh răng hành tinh trong truyền động xích (4)

*Ưu điểm

− Cho phép giảm áp lực đè lên nền

− Hệ số bám lớn do đó tận dụng được sức kéo từ động cơ tốt hơn

− Khả năng vượt dốc cao

*Nhược điểm

− Trọng lượng lớn, có khi chiếm tới 40% trong lượng toàn bộ máy

− Cấu tạo phức tạp, chóng mòn, làm việc ồn

− Thời gian phục vụ ngắn khoảng 1500- 2000 (h)

− Tốc độ di chuyển thấp

2.2.1.1 Mô tơ di chuyển

Hình 2-8 Mô tơ di chuyển

− Kết cấu phức tạp, khó sửa chữa và thay thế.

− Hiệu suất sử dụng hệ bơm-mô tơ thủy lực thấp (lớn nhất khoảng 70%)

a Nhiệm vụ và kết cấu

Mô tơ di chuyển dùng để biến đổi năng lượng dòng chảy của môi trường côngtác thành năng lượng của khâu đi ra, tức là làm quay trục rô to để dẫn động bánh xíchchủ động để thực hiện di chuyển

13 18

19

14 21

8

20 15

22 12

22 11

Hình 2-9 Kết cấu mô tơ thuỷ lực

11 Lò xo van kiểm tra 12 Van kiểm tra

13 Van cđn bằng đối trọng 14 Lò xo hồi van trượt

21 Lò xo hồi con trượt 22 Lò xo van kiểm tra

2.2.1.2 Nguyín lý lăm việc

a Ở số vòng quay thấp (góc của đĩa lắc mô tơ đạt cực đại)

Van điện từ

di chuyển Van tự giảm áp

Van điều khiển

di chuyển

Hình 2-10 Mô tơ lăm việc ở số vòng quay thấp Van điện từ bị ngắt điện, vì thế dầu thủy lực từ bơm chính sẽ không chảy tớikhoang P Vì thế, pistol điều chỉnh (8) sẽ bị đẩy bởi lò xo (17)

Dầu thủy lực âp suất cao từ van điều khiển sẽ đẩy van kiểm tra (20), qua vanđiều chỉnh (16) trong nắp (6) rồi tâc động tới khoang b Khi đấy, lực đẩy của pistol (8)tâc động theo hướng đi xuống

Kết quả lă, đĩa van (5) vă block xilanh (4) di chuyển văo hướng mă góc của đĩalắc đạt cực đại, dung tích mô tơ đạt cực đại vă hệ thống hoạt động ở số vòng quaythấp

b Ở số vòng quay cao (góc của đĩa lắc mô tơ đạt cực tiểu)

Van điện từ

di chuyển Van tự giảm áp

Van điều khiển

di chuyển

Hình 2-11 Mô tơ lăm việc ở số vòng quay caoKhi van điện từ được kích hoạt, dầu thủy lực âp suất cao sẽ từ bơm chính chảytới cửa P vă đẩy van điều chỉnh (16) đi lín Vì thế, dầu trong khoang (b) sẽ thoât rađồng thời cũng tâc động tới khoang (a) thông qua van điều chỉnh (16) Do đó, lực đẩybởi âp suất dầu tại khoang (a) của piston (8) sẽ tâc động theo hướng đi lín Kết quả lăđĩa van (5) vă block xi lanh (4) di chuyển văo hướng mă góc của đĩa lắc đạt cực tiểu,dung tích mô tơ đạt cực tiểu vă hệ thống hoạt động ở số vòng quay cao

2.2.1.3 Hệ thống phanh

a Khi khởi động di chuyển

Hình 2-30 Hệ thống phanh khi di chuyển

19 e

13

18

10 P 9

P

M

Van điều khiển di chuyển

Hình 2-12 Khi khởi động di chuyểnKhi cần điều khiển di chuyển hoạt động, dầu âp lực đi từ bơm kích hoạt contrượt van đối trọng (13), mở mạch dầu tới hệ thống phanh Dầu thủy lực sẽ chảy văobuồng (e) của piston hêm (19) thắng lực ĩp lò xo (18) lăm piston (19) di chuyển sangphải Khi đấy, lực ĩp tấm ma sât (9) vă đĩa (10) văo với nhau mất đi lăm chúng tâchkhỏi nhau vă hệ thống phanh không lăm việc

109

P

M

Van điều khiển di chuyển

Hình 2-13 Khi dừng di chuyểnKhi cần điều khiển di chuyển ở vị trí không tải, con trượt van đối trọng quay vềlại vị trí không tải lăm mạch dầu tới hệ thống phanh bị đóng

Dầu áp lực trong buồng (e) của piston hãm (19) đi qua van tiết lưu của van hồidầu chậm (7) tới khi con trượt (13) của van đối trọng trở về vị trí không tải.

Khi con trượt (13) của van đối trọng đã trở lại vị trí không tải,

dầu được thoát ra bên trong than, từ van tiết lưu của piston (19) và làm piston (19) bịđẩy hoàn toàn sang trái

Kết quả là tấm ma sát (9) và đĩa (10) ép lại với nhau, hệ thống phanh làm việc

Sự chậm tác dụng được bù lại bằng dầu áp lực đi qua van tiết lưu trong van hồichậm (7) khi piston hãm quay lại Điều này đảm bảo lực phanh đã được cung cấp saukhi máy đào dừng lại

2.2.1.4 Kết cấu các bộ phận của cơ cấu di chuyển bánh xích trên máy đào Komatsu

PC 400-7

56

78

3 Con lăn đỡ 8 Thiết bị căng xích

5: Con lăn xíchKích thước và số con lăn xích phụ thuộc vào kiểu máy đào, nhưng cấu trúc cơbản thì không có gì khác nhau Số con lăn xích của máy đào Komatsu PC 400-7 là 7

2 Mặt lăn của bánh xích chủ động 4 Trục

5 Vòng xích

b Con lăn đỡ xích

Hình 2-16 Kết cấu con lăn đỡ xích.

3 4

6

5

32,6 54,6 23 288

Hình 2-20 Kết cấu bộ truyển động xích trên máy đào Komatsu PC 400-7.

3 Bánh răng vệ tinh số 1 (43 răng) 4 Bánh răng trung tâm số 1 (10 răng)

5 Bánh răng trung tâm số 2 (17 răng) 6 Giá bánh răng vệ tinh số 1

7 Giá bánh răng vệ tinh 2 8 Nắp

9 Bánh răng chủ động (98 răng) 10 Bánh răng sao

13 Bánh răng vệ tinh số 2 (38 răng) 14 Chốt

* Ngyên lý làm việcKhi bộ truyền động xích làm việc, mô tơ di chuyển sẽ biến đổi năng lượng dòngchảy của môi trường công tác thành năng lượng của khâu đi ra, tức là làm quay trục ra.Trục ra của mô tơ di chuyển lại được nối với trục dẫn động bộ giảm tốc bánh rănghành tinh, nhờ đó mà bánh răng chủ động (9) làm việc nhờ sự ăn khớp trong với cácbánh răng vệ tinh của bộ giảm tốc

Mặt khác, bánh răng chủ động (9) lại được nối với bánh răng sao (10) nhờ liênkết bu lông, do đó, làm quay bánh răng sao (10) và dẫn động hệ thống xích di chuyển2.2.1.5 Sơ đồ mạch thủy lực di chuyển và nguyên lý làm việc

a Sơ đồ mạch thủy lực di chuyển

1 Bơm chính

2.Van chia và hợp lưu lượng

3.Van giảm áp

4.Van điều khiển chính (PPC) động cơ di chuyển trái

5.Van điều khiển chính (PPC) 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

Nếu vì một lý do nào đó mà sự chuyển động của mỗi bên khác nhau do bị tụtlưu lượng nhất thời ở mổi động cơ thì van điều khiển lái thẳng làm việc để cho việc dichuyển bình thường bằng cách nó bù lưu lượng dầu thừa từ động cơ còn lại để việc dichuyển thẳng

Khi di chuyển thẳng đi về phía sau thì người lái tác động đồng thời vào hai cầnđiều 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 tácđộng vào hai cần điều khiển với độ dịch chuyển của mổi cần khác nhau Hạn chế lưulượng dầu ở động cơ bên trái thì máy quay vòng trái và ngược lại

Van đối trọng có tác động ngăn chặn sự chạy quá đà khi đi xuống dốc bởi vì lúcnày động cơ hoạt động như một cái bơm điều khiển này dẫn đến sự phá hỏng các cơcấu và gây nên hiện tượng E, lúc này van đối trọng 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 chuyểnđộng do dầu tạo ra

Van an toàn sẽ nối thông hai cửa của động cơ di chuyển khi ngừng di chuyểnhoặc di chuyển xuống dốc

Tùy thuộc vào sự dịch chuyển của cần điều khiển mà máy di chuyển nhanh haychậm theo sự kiểm soát của người lái

2.2.2 Truyền lực công tác

2.2.2.1 Hệ thống quay

Hệ thống quay của máy đào Komatsu PC 400-7 bao gồm bàn quay với các bộphận của máy và thiết bị công tác, được đặt trên khung xe qua cơ cấu ổ quay và conlăn Ở trên bàn quay có lắp thiết bị động lực và thiết bị thủy lực,hệ thống điều khiển,bình nhiên liệu, buồng lái của thợ lái và đối trọng

3Hình 2-22 Sơ đồ hệ thống truyền động của cơ cấu quay trên

máy đào Komatsu PC 400-7

1: Bộ phận quay

2: Mô tơ quay bàn quay

3: Bàn quay

Mô tơ quay bàn quay (2) dẫn động cơ cấu quay, nó là loại mô tơ thủy lựcmomen thấp do vậy khi dẫn động từ mô tơ này thì cần phải thông qua bộ giảm tốcbánh răng hành tinh Bánh răng chủ động sẽ ăn khớp với vành răng của bộ phận quay(1) Vành răng này được liên kết với bộ phận quay của máy đào Khi mô tơ quay thì sẽlàm quay bộ phận quay của máy đào.

2.2.2.2 Sơ đồ mạch thủy lực và nguyên lý làm việc của hệ thống quay

a Sơ đồ mạch thủy lực

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

13 Động cơ quay mâm 14 Phanh động cơ

15 Van an toàn hút 16 Van chống đảo chiều quay

17 Van điện từ phanh

b Nguyên lý làm việc

Khi quay bàn quay người lái tác động vào cần điều khiển (chẳng hạn quay sangtrái) Dầu từ bơm qua van giảm áp (11) đến cần điều khiển (10) , dầu điều khiển đếnvan chính điều khiển mâm quay làm dịch chuyển con trượt (6) của van Dầu có áp lựccao đi từ bơm qua van đến cửa MA của mô tơ quay mâm Con trượt cũng mở phía cònlại cho dầu hồi về thùng Đồng thời lúc này van điện từ của hệ thống phanh được kíchhoạt mở thông đường dầu từ van giảm áp đến khoang của van phanh thắng sức căng lò

xo làm nhả phanh, mô tơ 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 toànhút mở để cho dầu vượt quá từ cửa này qua cửa kia và về thùng, lúc này áp suất đượccân bằng ở hai cửa của động cơ và động cơ dừng quay

Van chống đảo chiều quay (16) có tác dụng dừng động cơ một cách chính xáckhi 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

2.2.2.3 Mô tơ quay bàn quay

Hình 2-24 Mô tơ quay bàn quay

a Nhiệm vụ và kết cấu

Mô tơ quay bàn quay dùng để biến đổi năng lượng dòng chảy của môi trườngcông tác thành năng lượng của khâu đi ra, tức là làm quay trục rô to để dẫn động cơcấu làm quay bàn quay

13 14

12

17 1

1

C-C A-A

Hình 2-25 Kết cấu mô tơ quay bàn quay