khảo sát hệ thống thuỷ lực trên máy ủi komat’su d275a - 5

Ly hợp lái 13 mở và cắt việc truyền công suất từ trục bánh răng nón đến bộ dẫn động cuối để điều khiển di chuyển máy ủi.. Cường độ dòng điện này phụ thuộc vào mức độ tải củamáy do bộ điề

1 MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI.

Ngày nay, cuộc cách mạng khoa học công nghệ đã tác động đến mọi mặt đờisống kinh tế xã hội của hầu hết các quốc gia trên thế giới Vấn đề tự động hóa, cơ khíhóa đã tham gia ngày càng nhiều trong quá trình sản xuất để thay thế cho sức lao độngcủa con người, làm cho năng suất lao động rất cao Nó tạo điều kiện cho kinh tế thếgiới phát triển mạnh mẽ

Trong xây dựng cơ bản: xây dựng dân dụng, công nghiệp, xây dựng giao thông,xây dựng thủy lợi… đất là đối tượng thi công có khối lượng lớn Cơ giới hóa công tácđất có ý nghĩa trọng yếu và đó là vấn đề cấp bách,cần thiết đối với tình hình nước tahiện nay Trong những năm gần đây điều đó được quan tâm đáng kể, cụ thể: Số lượng

và chủng loại máy móc tăng nhiều, đặc biệt là nhóm máy làm công tác đất với hệthống truyền động thuỷ lực được nhập về từ các nước như: Mỹ, Nhật, Hàn Quốc

Trong nhóm máy làm công tác đất, máy ủi chiếm vai trò chủ đạo với khối lượngthi công rất lớn Do vậy, việc sử dụng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi đểnâng cao năng suất là hết sức cần thiết với những ưu điểm nổi bật như sau:

- Kết cấu nhỏ gọn, có khả năng truyền lực đi xa

- Lực tác dụng lên tay điều khiển, bàn đạp và hành trình của chúng nhỏ

- Điều chỉnh độc lập và thuận tiện tốc độ chuyển động kết hợp theo thời gian trongmột vùng rộng bằng những phương tiện đơn giản, điều đó làm tăng khả năng thao táccủa máy dẫn đến nâng cao hiệu quả sử dụng công suất của động cơ

- Sử dụng điều khiển tự động và bán tự động, để cải thiện điều kiện lao động củathợ lái và nâng cao chất lượng công tác

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 kỹhơn, nắm được nguyên lý làm việc của hệ thống thuỷ lực lắp trên máy và cũngnhư biết được 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 sử dụnghết sức rộng rãi

Máy ủi dùng để đào vận chuyển đất ở cự ly thích hợp nhỏ hơn 100m Đồng thờimáy 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 hồ ao, kênh mương nông và rộng

- Đào các móng nhà lớn

- Đào đắp đường có độ cao không quá 2m

- San sơ bộ, tạo mặt bằng lớn để xây dựng sân quảng trường, sân vận động, khucông 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 gầu xúcvật liệu đổ lên ôtô

- Trợ lực đẩy cho máy cạp khi máy cạp đào gặp đất rắn

- Kéo các phương tiện khác

2.2 PHÂN LOẠI MÁY ỦI

* 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 được trong mặt phẳng ngang và đặt nghiêng so với trục dọc của máy mộtgóc 45 ÷ 60 0

- Máy ủi thường ( hay còn gọi máy ủi cố định) : Bàn ủi luôn luôn được đặtvuông góc với trục dọc của máy

* Theo phương pháp điều khiển thiết bị ủi:

-Máy ủi điều khiển bằng thủy lực

-Máy ủi điều khiển bằng cáp

Trong đó máy ủi điều khiển bằng thủy lực đang được sử dụng rộng rãi vì điềukhiển nhẹ nhàng, êm và chắc chắn, kết cấu gọn, chăm sóc và bảo quản đơn giản dễdàng

Lưỡi ủi ấn sâu vào đất trong khi đào, một phần nhờ trọng lượng thiết bị ủi, phầncòn lại chủ yếu nhờ áp lực của dầu Do đó trọng lượng của thiết bị ủi giảm đi từ 5-10% so với thiết bị ủi của máy điều khiển bằng cáp cùng công suất Đồng thời máy ủiđiều khiển bằng thủy lực có thể đào được đất rắn hơn so với máy ủi điều khiển bằngcáp

Ngoài ra còn có máy ủi điều khiển từ xa bằng điện từ, mới được người Nhật Bản

áp dụng thí điểm cho những máy ủi khai thác khoáng sản dưới đại dương Tuy nhiênloại máy ủi này có cấu tạo phức tạp, công nghệ chế tạo hiện đại , giá thành cao nênchưa được sử dụng phổ biến

- Máy ủi bánh xích: Có áp suất xuống đất nhỏ, bán kính quay vòng nhỏ, khả năngbám váo đất tốt nên có thể hoạt động ở những nơi có nền đất yếu, những nơi có độ dốclớn, địa hình chật hẹp.

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

* Phân loại dựa vào công suất của máy, có thể phân loại theo bảng sau: ( Trang 193 Máy làm đất , Phạm Hữu Đỗng – Nhà xuất bản Xây dựng – Năm 2004)

Bảng 2.1: Phân loại máy ủi theo công suất và lực kéo

Loại máy ủi Công suất động cơ ( KW) Lực kéo (T)

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

3.1.CẤU TẠO CHUNG:

Máy ủi KOMATSU D275A - 5 là loại máy ủi thường điều khiển bằng thuỷ lựcvới bàn ủi không quay Khung ủi (7) gồm hai phần riêng biệt và được liên kết với bàn

ủi (4) bằng khớp trụ (6), do đó bàn ủi luôn luôn đặt vuông góc với trục dọc của máy vàkhông thể quay được trong mặt phẳng ngang Thanh chống xiên (14) giữ cho bàn ủi ổnđịnh trong khi làm việc dưới tác dụng của áp lực khối đất trước bàn ủi

Để nâng cao tính vạn năng của máy, đằng sau của máy kéo cơ sở lắp đồng thờithiết bị xới dùng để phá vỡ và xới các loại đất rất cứng giúp cho các loại máy làm đấtkhác như máy ủi, máy san,… làm việc dễ dàng và cho năng suất cao Thiết bị xới đượclắp ở phía sau máy kéo, gồm: giá đỡ số (13) được liên kết với vỏ cầu sau 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

Đế xích; 16- Khung xới; 17- Xilanh gài chốt thiết bị xới

3.2 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY ỦI KOMATSU D275A-5 3.2.1 Các thông số kỹ thuật

Suất tiêu hao nhiên liệu tối thiểu 215 g/kwh

Máy phát xoaychiều 24V, 75A

Xilanh thủy lực kiểu pittông tác dụng kép

xới Chiều sâu cắt lớn nhất 1420 mm

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

4.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BƠM VÀ ĐỘNG CƠ THỦY LỰC

Bơm và động cơ thủy lực là hai thiết bị có chức năng khác nhau Bơm là thiết bị tạo ranăng lượng, còn động cơ thủy lực là thiết bị tiêu thụ năng lượng này Tuy thế nhưngkết cấu và phương pháp tính toán của bơm và động cơ thủy lực cùng loại là giốngnhau

*Bơm dầu: Là một cơ cấu biến đổi năng lượng, dùng để biến cơ năng thành năng

lượng của dầu ( dòng chất lỏng) Trong hệ thống dầu ép thường chỉ dùng bơm thể tích,tức là loại bơm thực hiện việc biến đổi năng lượng bằng cách thay đổi thể tích cácbuồng làm việc, khi thể tích của buồng làm việc tăng, bơm hút dầu, thực hiện chu kỳhút và khi thể tích của buồng giảm, bơm đẩy dầu ra thực hiện chu kỳ nén

Tùy thuộc vào lượng dầu bơm đẩy ra trong một chu kỳ làm việc , ta có thể phân rahai loại bơm thể tích:

- Bơm có lưu lượng cố định, gọi tắt là bơm cố định

- Bơm có lưu lượng có thể điều chỉnh, gọi tắt là bơm điều chỉnh

Những thông sổ cơ bản của bơm là lưu lượng và áp suất

*Động cơ thủy lực: Là thiết bị dùng để biến năng lượng của dòng chất lỏng thành

động năng quay trên trục động cơ Quá trình biến đổi năng lượng là dầu có áp suấtđược đưa vào buồng công tác của động cơ Dưới tác dụng của áp suất, các phần tử củađộng cơ quay

Những thông số cơ bản của động cơ dầu là lưu lượng của 1 vòng quay và hiệu ápsuất ở đường vào và đường ra

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

4.2 TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH

4.2.1 Sơ đồ truyền động chính:

19 2

18 17 16 15 14 13 12

Hộp số (8) dùng hệ thống bánh răng hành tinh và ly hợp thuỷ lực để giảm tốc

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 khác nhau

Công suất được đưa vào bên phải và trái bằng trục bánh răng nón truyền đến lyhợp lái (13) Ly hợp lái (13) mở và cắt việc truyền công suất từ trục bánh răng nón 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 để cắtcông suất của ly hợp lái Bán kính quay vòng được điều khiển với phanh lái (14) lắpbên ngoài ly hợp lái

Phanh lái (14) là loại phanh đĩa ma sát tương tự như ly hợp lái Công suất từ lyhợp lái truyền ra ngoài giảm tốc độ, truyền xuống truyền động cuối (10) và làm quaybánh xích (11)

Bộ truyền động cuối gồm một hệ thống bánh răng trụ tròn và một hệ thống bánh rănghành tinh Bánh xích kéo đế xích (12 ) làm máy di chuyển Công suất từ phanh láiđược 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, NGUYÍN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC TRÍN MÂY ỦI KOMATSU D275A-5

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

5

3 A

2 1

38

39 37

Đường dầu cao áp.

Đường dầu điều khiển Đường dầu xả.

Hình 4.2 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

* 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 qua van điều chỉnh âp suất truyền động vă lọc(38) dẫn lín van an toăn chính (1) cung cấp cho biến mô thuỷ lực (3) sau đó rơi về

thùng 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 mức chophép 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 xovan (5) Van an toàn chính (4) di chuyển sang trái theo hướng mũi tên và mở khoang

2Eb

B

Hình 4.3 Nguyên lý hoạt động của van an toàn chính1- Van an toàn biến mô; 2-Lò xo van an toàn biến mô; 3-Piston;

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

* Van an toàn biến mô thuỷ lực:

- Nhiệm vụ:

Van an toàn biến mô hoạt động để bảo vệ bộ biến mô khỏi áp suất cao độtngột từ bơm nếu áp suất đi vào biến mô tăng trên áp suất cho phép

- Nguyên lý làm việc của van an toàn biến mô

Van an toàn chính (4) mở dầu chảy từ khoang C đến biến mô thuỷ lực, và đồngthời chảy qua lỗ b và vào khoang D

Khi dầu được điền đầy trong biến mô, áp suất dầu bắt đầu tăng lên Khi áp suấtdầu trong biến mô tăng, dầu đi vào khoang D đẩy pittông (6) nén lò xo van (2), van antoàn biến mô (1) di chuyển sang phải theo hướng mũi tên, và mở thông khoang C và E.Dầu từ khoang được thông tới khoang E và xả về thùng chứa Áp suất dầu ở khoang C

là 10.2 ± 0.5 kG/cm2

Hình 4.4 Nguyên lý hoạt động van an toàn biến mô

4.3.1.2 Biến mô thủy lực

Biến mô thuỷ lực được lắp giữa trục cácđăng dẫn động từ bánh đà động cơ và đầu vào

Hình 4.5 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 - Mayơtuabin

* Nguyên lý làm việc :

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

đến khớp nối (1) làm quay trục dẫn động (2) vỏ biến mô thủy lực (6) và bánh bơm(10) Công suất thuỷ lực của bánh bơm làm quay bánh tuabin (7) Khi đó công suất từbánh 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 được giảmxuống đến áp suất cho phép nhờ van an toàn biến mô thuỷ lực Khi đó, dầu chảy vàođường 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 dụng củalực 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 vàlặp 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

Hình 4.6 Kết cấu bơm bánh răng1- Trục chủ động; 2- Phớt làm kín; 3- Chốt định vị; 4- Khớp nối; 5- Khe hở mặt đầu;6-Bánh răng chủ động bơm dầu bôi trơn lái; 7-Bánh răng bị động bơm dầu bôi trơn hệthống lái; 8- bulông; 9- Bánh răng bị động bơm truyền động; 10- Bánh răng chủ độngbơm truyền động

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

10 9

11 12

13 14

16 15 F

6

7 8 B

(1) (2)

KÝ HIỆ U:

Đường dầ u cao áp.

Đường dầ u điề u khiể n.

Đường dầ u xả.

Hình 4.7 Mạch thuỷ lực điều khiển ly hợp số

7- 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 số3; 12- Ly hợp số 3; 13- Cụm van điều khiển điện từ ly hợp tiến ; 14- Ly hợp tiến; 15-Cụm van điều khiển điện từ ly hợp lùi ; 16- Ly hợp lùi ; 37- Bơm truyền động; 38- Lọcdầu vă van điều chỉnh âp suất truyền động ; 39- Lọc thô; 40- Vỏ bộ biến mô; 41 -Chứadầu hộp số; 42 - Chứa dầu hệ thống lâi

* Nguyên lý hoạt động: 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 truyền động (37) quavan điều chỉnh áp suất và lọc (38) chia làm hai mạch:

- Mạch (1) : Cung cấp dầu từ bơm đến các ly hợp hộp số thông qua các van điềukhiển điện từ ly hợp số để thực hiện việc đóng mở ly hợp hộp số

- Mạch (2) : Dầu từ bơm qua lọc (6) trở thành đường dầu điều khiển các vị trí củacác van điện từ điều khiển ly hợp số để nối thông đường dầu từ bơm đến ly hợp số (khiđóng ly hợp) hoặc xả đường dầu từ ly hợp về thùng chứa (khi tách ly hợp)

Trên sơ đồ là máy đang làm việc ở số 2 ( ly hợp số 2 (10) đóng), khi đó dầu từbơm (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 truyền đếndẫn 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 hợpcủa bộ truyền động, 2 ly hợp được cố định bằng với van điều khiển để chọn hướngquay và tốc độ quay

* Nguyên lý làm việc:

- Khi ly hợp ở vị trí ban đầu:

Hình 4.8 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

Vành răng (1) được khoá với đĩa ly hợp (2) Ly hợp bao gồm piston (6), tấm ma sát(3), đĩa (2), chốt (5) và lò xo đẩy piston (4)

Răng trong của đĩa ăn khớp với răng ngoài của vòng răng Răng ngoài của tấm

ma sát ăn khớp với chốt (5) và được giữ chặt bởi vỏ (7) Khi chưa có dầu cấp vào đằngsau piston (6) của ly hợp, các tấm ma sát (3) và các đĩa (2) được tự do

- Khi ly hợp ở vị trí đóng:

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) ngừngquay vì vậy vành răng (1) ăn khớp với răng trong của đĩa (2) được khoá lại, ly hợpđược đóng

7 6

3 2

1

Hình 4.9 Đĩa ly hợp ở vị trí đóng

- Ly hợp ở vị trí mở

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, lyhợp được tách ra

6 4

3 2

1

Hìn 4.10 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 để điều khiển

áp suất dầu cấp vào ly hợp Cường độ dòng điện này phụ thuộc vào mức độ tải củamáy do bộ điều khiển trung tâm nhận tín hiệu từ cảm biến áp suất dầu của bộ phậncông tác truyền đến, với mục đích chính là làm cho ly hợp đóng mở được êm dịu Ápsuất cấp vào ly hợp đảm bảo lực ép giữa đĩa và tấm ma sát đủ truyền mômen xoắnđến 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 phát hiện

ra rằng ly hợp đã được điền đầy dầu

* Trước khi sang số:

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:

Dòng điện được cấp tới van điện từ (1) mà không có dầu trong ly hợp, lực điện

từ tác động vào buồng B, đẩy van điều khiển áp suất (2) về bên phải Lúc này khoang

P của bơm mở thông với khoang A, ly hợp được điền đầy dầu, công tắc điền đầy (4)bắt dầu bật

B

P

4 3

2 1

A

dr

dr

Hình 4.12 Cấp dầu cho ly hợp

4.3.4 Sơ đồ mạch truyền động thuỷ lực điều khiển ly hợp lâi vă phanh lâi.

38

23

19

J20

21I2224

42

3739

30

26H25

27

G17

(1)(2)

Đường dầu cao áp

Đường dầu điều khiển

Đường dầu xả

KÝ HIỆ U:

18

Hình 4.14 Mạch thuỷ lực điều khiển ly hợp lâi vă phanh lâi

17- Van một chiều; 18- Van trượt phđn phối ;19- Xylanh kĩo chốt thiết bị xới; 20 - Lyhợp phải; 21 -Cụm van điều khiển điện từ của ly hợp phải; 22 - Phanh phải; 23 - Cụmvan phđn phối điều khiển điện từ của phanh phải; 24 - Van phanh dừng; 25 - Van dựphòng mất phanh; 26 - Phanh trâi; 27 - Cụm van phđn phối điều khiển điện từ củaphanh trâi; 28 - Ly hợp trâi; 29- Cụm van phđn phối điều khiển điện từ của ly hợp trâi;

30 - Lọc sau cùng; 37– Bơm dầu truyền động; 38- Lọc vă van điều chỉnh âp suấttruyền động; 39- Lọc thô; 42- Chứa dầu hệ thống lâi

* 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 Dầu cao

áp từ bơm qua van điều chỉnh áp suất và lọc (38) đến bộ lọc (30) chia làm hai mạch :

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 bơm đến đóng

ly hợp lái này Ly hợp lái bên phải (20) cũng được đóng bởi đường dầu cao áp từ bơmthông qua cụm van (21) mở Van phanh dự phòng (25) đang ở vị trí không làm việc

Mạch (2) : Dầu qua van một chiều (17) cung cấp đến xilanh kéo chốt thiết bịxới (19), trên hình dầu từ bơm qua van trượt phân phối (18) vào khoang trái xilanh(19) để đẩy chốt vào thiết bị xới khi cần thiết bị xới làm việc Dầu cao áp vào phanhbên trái (26) để đóng mở nó thông qua van trượt phân phối (27), trên sơ đồ dầu cao ápvào xilanh phanh trái (26) và phanh trái được cắt Phanh bên phải (22) cũng được cắtnhư phanh trái (26)

Trên sơ đồ là máy đang tiến thẳng, cả hai ly hợp lái (20) và (28) đóng lại đồngthời (cụm van (21) và (29) đều mở dầu từ bơm cung cấp cho cả hai ly hợp này) Cảhai phanh (22) và (26) mở ra Van phanh dừng (24) khi đưa qua vị trí mở thì dầu trongmạch được xả ra, cho dù động cơ có hoạt động hay không cũng không làm việc được

4.3.4.1 Ly hợp lái và phanh lái

1- Vỏ; 2- Trục ra; 3- Xylanh; 4- Lò xo; 5- Piston phanh; 6- Lò xo trả về; 7- Tấm masát; 8- Đĩa phanh; 9- Trống ngoài phanh; 10- Mayơ; 11- Vỏ ổ đũa nón; 12- Chêm; 13-

Ổ đũa nón A; 14- Trục bánh răng côn; 15- Bánh răng côn; 16- Ổ đũa nón B; Mayơ; 18- Trống ngoài ly hợp; 19- Tấm ly hợp; 20 - Đĩa ly hợp; 21- Piston ly hợp; 22-Mayơ

17-* 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 động cuối, thayđổi 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 Chúngđược dẫn động bằng thuỷ lực liên kết với phanh bởi van điều khiển điện từ, được vậnhành bởi cần điều khiển Ly hợp lái được bôi trơn bởi dầu có áp suất, dầu này đượccung cấp bởi bơm dầu truyền động Dầu bôi trơn từ bơm dẫn qua đường dẫn trong vỏđến 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 bánh răngnón thông qua mayơ (22) tới trục ra

+ Hoạt động của ly hợp lái:

- Khi ly hợp ở vị trí đóng

Khi cần điều khiển ở vị trí trung gian van điều khiển điện từ của ly hợp lái tácđộng tối đa, áp suất dầu thuỷ lực được đưa tới piston ly hợp (1) Với điều kiện nàypiston ly hợp ép qua bên phải bằng lực đẩy của dầu, ép đĩa (2) và tấm (3) cố định vớitrống ngoài ly hợp (4) Vì vậy công suất từ trục bánh răng nón (5) truyền qua 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.

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

- Khi ly hợp lái ở vị trí cắt

Nếu cần điều khiển được đẩy qua phải hoặc trái, van điều khiển điện từ của ly hợplái mở và xả mạch dầu, khi đó áp suất thuỷ lực ở sau của piston ly hợp (1) được xả nênkhông còn lực ép giữa đĩa và tấm ma sát Công suất từ trục bánh răng (5) chỉ làm quaymayơ (6) và đĩa ép (2), không truyền động tới trống ngoài ly hợp (4) nên không truyền

ra đến dẫn động cuối

6 4

3 2 1

Hình 4.17 Ly hợp ở vị trí cắt

Nếu ly hợp bên trái ở vị trí cắt công suất chỉ truyền qua ly hợp bên phải và thiết

bị quay vòng sang trái và ngược lại

* Phanh lái

Phanh lái nối với ly hợp lái trên hai phía riêng biệt Phanh lái điều khiển nốihoặc cắt công suất truyền từ ly hợp lái đến dẫn động cuối để thay đổi hướng di chuyểncủa máy và dừng máy

+ Cấu tạo : phanh lái là kiểu ly hợp nhiều đĩa với lực ép là lực lò xo Chúng được dẫnđộng bằng thuỷ lực cùng với ly hợp lái bởi van điều khiển điện từ Phanh lái cũnggiống 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 vớimayơ, mặt ngoài của tấm ma sát (7) nối với trống ngoài của phanh (9) bởi chốt Lò xo(4), xylanh (3), mayơ (22), nắp (1) và trục ra (2) được gắn vào giá đỡ Trống phanhngoài (9) và nắp (1) được cố định với vỏ Trục ra (2) nối với mayơ (22) bởi chốt và cốđịnh lại bằng ắc điều khiển

+ Nguyên lý hoạt động của phanh lái:

- Khi phanh lái ở vị trí tự do

6

2 7

8

Hình 4.18 Ly hợp phanh ở vị trí tự do

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, van điềukhiển điện từ của phanh lái tác động áp suất dầu tối đa đến phanh lái Do đó ly hợp láiđóng, đường dầu áp suất cao từ bơm dầu truyền động đến tác động phía sau piston (2)của phanh ép lò xo (1) sang trái làm giảm áp suất ở đĩa (3) và tấm (4) xuống bằngkhông Khi đó công suất truyền từ trục bánh răng nón (6) qua ly hợp lái tới mayơ (5)truyền tiếp qua mayơ (7) truyền ra trục ra (8) tới dẫn động cuối.

- Khi phanh lái ở vị trí phanh:

5 4 3 2 1

Hình 4.19 Phanh lái đóng

Nếu tác động vào cần điều khiển sang phải hoặc sang trái thì sẽ làm thay đổi vịtrí van điều khiển điện từ, ly hợp lái được cắt và áp suất thuỷ lực tác động phía saupiston phanh (2) được xả về mạch dầu Piston phanh bị đẩy sang phải bởi sức căng của

lò xo (1) khi đó đĩa (3) và tấm ma sát (4) được ép lại để dừng trống ngoài phanh (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):

2

1

Hình 4.20 Ly hợp phanh được điều khiển quay vòngKhi muốn quay vòng người điều khiển đạp bàn đạp phanh, van điều khiển điện từ củaphanh làm thay đổi áp suất dầu tác động vào phía sau piston phanh (1) Lúc này mạchdầu được xả, khi đó chỉ có phanh làm việc, ly hợp lái giữ vị trí mở và trục ra (2) dừnglại Người điều khiển tác động vào bàn đạp phanh nào thì máy quay vòng bên 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 cho phép van điện từ nhận 1 dòng điện từ bộ điều khiểnlái và chuyển dòng điện đến áp suất dầu.

* Công tắc điền đầy:

Khi ly hợp đầy dầu bộ phận này có nhiệm vụ sau:

- 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 4.21a Sơ đồ điều khiển phanh lái và ly hợp lái

1,5- 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, dòng điệnvào cuộn dây điện từ (1) của van điện từ ly hợp được mở và van bi (2) được đẩy sangtrái để đóng kín đường dầu Dầu từ bộ truyền lực chảy qua van an toàn chính 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 đường thông giữa cửa C vàcửa Dr

Dầu từ cửa C chảy đến phía sau của ly hợp để đóng ly hợp Cuộn dây điện từ (5) củavan điện từ phanh được mở và van bi (6) được đẩy sang trái để đóng kín Dầu trongcửa 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 phía sautăng, 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 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)

mở Dầu từ bơm truyền động chảy qua cửa Pc, đến lỗ tiết lưu “a ”rồi tác động vào van

bi (2) Vì vậy, đường thông giữa của Pc và cửa C được đóng và đường thông giữa cửa

C và Dr được mở Như vậy dầu trong cửa C được xả qua cửa xả Dr, ly hợp được táchra

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 van trượt(5) sang trái Áp suất dầu vào cửa B và mạch dầu được điều khiển bởi dòng điện từ bộđiều khiển đến cuộn dây điện từ (3) theo độ dịch chuyển của cần điều khiển

Dòng điện đến vào cuộn dây điện từ (3) sinh ra lực điện từ Áp suất dầu được ổn địnhtại thời điểm mà lực điện từ này được cân bằng với tổng lực đẩy của áp suất dầu trongphanh 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 điều khiểncao và phanh nửa tách Nếu hành trình điều khiển dài, áp suất dầu được điều khiển ởmức 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 cố định

* 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 xúc vào

đế (5) tạo hành một khối Cam lắc (4) và đế (5) luôn ép sát và trượt lên nhau khi 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 bơm làmviệc Cánh quạt (12) được cố định với trục (1) và quay cùng trục (1), nó làm cho 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; 7- Cầnđiều khiển; 8- Piston; 9- Thân xylanh; 10- Van đĩa; 11- Nắp; 12- Cánh quạt; 13- Thendẫn hướng

* Nguyên lý làm việc

Động cơ quay, truyền động làm quay trục bơm, nhờ góc nghiêng của đĩa nên

truyền động cho các cơ cấu chấp hành Bơm thay đổi được lưu lượng ra nhờ thay đổigóc nghiêng của đĩa.

Khối xylanh (9) quay cùng với trục (1) và đế (5) trượt trên mặt A Khi đó camlắc (4) di chuyển dọc theo mặt trụ B, góc  được tạo thành bởi tâm trục (1) và tâm củacam lắc (4), lưu lượng bơm phụ thuộc vào góc nghiêng , góc  được điềukhiển bởicần điều khiển (7) tác động đến cam lắc (4)

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 đổi côngsuất 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:

- 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 mạch dầucông 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 tích cácmặt 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 PLS vàokhoang 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 vào buồng

h, khi đó cửa b và cửa c được nối thông, áp suất dầu từ cửa f được xả về thùng, áp suấtdầu do bơm tác động vào đầu đường kính nhỏ của piston (1) làm piston di chuyển quaphải, thông qua cần gạt (2) làm tăng góc nghiêng đĩa bơm và ngược lại là giảm lưulượng bơm