Khảo sát hệ thống thủy lực trên máy đào Komat’su PC400

Tài liệu tham khảo Khảo sát hệ thống thủy lực trên máy đào Komat’su PC400

Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào KOMAT’SU PC-400 4.2.2 Bơm thuỷ lực trên máy đào Komat’su PC-400 2 1 3 4 5 6 7 8 9 11 14 10 12 13 15 Hình 4-11 Bơm thuỷ lực trên máy đào Komat’su PC-400 1- Trục bơm trước; 2- Bệ đỡ; 3- Vỏ bơm trước; 4- Đĩa cam lắc; 5- Đế piston; 6- Piston ; 7- Block xylanh; 8- Van đĩa phân phối; 9- Mặt bích nối bơm trước và bơm sau; 10- Khớp nối; 11- Bu lông; 12- Trục bơm sau; 13- Vỏ bơm sau; 14- Piston trợ động; 15- Bánh răng dẫn động bơm phụ. 1 Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào KOMAT’SU PC-400 Bơm chính là loại bơm piston- rô to đồng trục dạng kép, để tăng công suất của bơm. Loại bơm này có hai block xy lanh nhưng quay cùng trục, đặt đối xứng và quay cùng chiều. Các phần tử điều khiển lưu lượng được tích ngay trong bơm làm tăng khả năng điều khiển 4.2.2.1 Nguyên lý hoạt động α x 1 2 3 4 5 A Hình 4-12 Nguyên lý hoạt động bơm piston ứng với góc nghiêng α Xy lanh (5) được nối cứng với trục (1) nhờ then hoa. Trục dẫn 1 được dẫn động từ động cơ. Khi trục (1) quay xy lanh (5) và piston (4) cũng quay theo. Đế piston (3) quay theo và trượt trên mặt A của đĩa cam lắc (2). Các piston chuyển động tịnh tiến lên xuống trong khối xy lanh thực hiện quá trình hút và đẩy chất lỏng ( dầu thuỷ lực). Hành trình hút tương ứng với quá trình hành trình piston tăng dần và ngược lại với quá trình đẩy. Lưu lượng và áp suất của bơm phụ thuộc vào góc nghiêng α của đĩa nghiêng (2). Góc nghiêng càng lớn thì lưu lượng của bơm càng lớn. khi α=0 thì không có dầu ra khỏi bơm. 2 Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào KOMAT’SU PC-400 Hình 4-13 Nguyên lý hoạt động bơm piston ứng với góc nghiêng α=0 4.2.2.2 Điều khiển thay đổi lưu lượng bơm. 2 1 3 4 5 6 7 8 9 11 14 10 12 13 15 Khi góc nghiên α của đĩa nghiêng thay đổi thì lưu lượng xả ra của bơm cũng thay đổi theo. Góc nghiêng của đĩa nghiêng thay đổi nhờ piston trợ động (14). Piston trợ động (14) chuyển động thẳng, qua lại theo lệnh điều khiển từ van điều khiển. Piston trợ động (14) chuyển động làm cần (16), đĩa cam lắc (4) chuyển động theo trên mặt trụ của bệ đỡ (4), làm cho góc nghiêng α thay đổi. Do đó, lưu lượng xả ra của bơm cũng thay đổi theo. 3 Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào KOMAT’SU PC-400 4.3 MÔ TƠ QUAY TOA 4.3.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 2 3 4 5 6 7 8 9 11 10 12 13 1 Hình 4-14 Cấu tạo mô tơ quay toa 1- Lò xo phanh; 2- Trục ra; 3- Bích chặn dầu; 4- Vỏ; 5- Ổ đũa côn; 6- Đĩa phanh; 7- Đĩa ma sát; 8- Piston; 9- Xy lanh; 10- Lò xo; 11- Trục giữa; 12- Piston phanh. 4 Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào KOMAT’SU PC-400 Nguyên lý hoạt động: Hình 4-15 Nguyên lý hoạt động của mô tơ thuỷ lực 1- Áp suất cao; 2- Áp suất thấp; 3- Lực vòng; 4- Lực dọc trục; 5- Lực tác dụng lên đuôi piston. Dầu thuỷ lực từ bơm chính đi vào mô tơ theo đường (1). Đầu áp suất cao nén piston chuyển động cùng chiều với chiều chuyển động của chất lỏng. Lúc này, đuôi piston tác dụng lên đĩa trục lực (5). Lực này được chia thành hai thành phần: Lực dọc trục (4) và lực vòng (3). Trong đó, lực vòng (3) gây ra mô men quay làm cho trục của mô tơ quay. Dầu thuỷ lực sau đó lại quay về thùng theo đường thấp áp (2). 4.3.2 Van hút- van an toàn: * Chức năng: Khi mô tơ ngừng quay, mạch thuỷ lực ra bị đóng lại bởi van điều khiển chính. Tuy nhiên, mô tơ vẫn tiếp tục quay do lực quán tính. Kết quả, áp suất ở đầu ra cao bất thường, có thể gây ra sự phá huỷ mô tơ. Van an toàn được lắp vào để ngăn cản điều này. Nó tác động để xả lượng dầu áp có áp suất cao bất thường này ra khỏi đầu ra của mô tơ đến lỗ S và nó cũng có chức năng như van phanh. Van hút cung cấp một lượng dầu tương đương với lượng dầu xả ra bởi van an toàn. Nó gửi lượng dầu này đến lỗ S đến cửa vào của mô tơ để ngăn cản một số sự phá huỷ. Hoạt động: - Khi bắt đầu hoạt động: nếu cần điều khiển quay ở vị trí quay phải, dầu áp suất cao từ bơm chảy qua van phân phối đế cung cấp vào lỗ MA. Khi điều này xảy ra, áp suất tại lỗ MA tăng lên, một lực khởi động phát sinh ở môtơ, vì thế mô tơ bắt đầu quay. Dầu từ cửa ra chảy đến cửa MB đến van điều khiển và quay về thùng. 5 Kho sỏt v tớnh toỏn h thng thu lc trờn mỏy o KOMATSU PC-400 MA MB Hỡnh 4-16 Hot ng ca van hỳt- van an ton khi mụ t hot ng bỡnh thng - Khi ngng quay: Khi cn iu khin tr v v trớ trung gian, khụng cú thờm du ỏp cao cung cp t bm n ca MA. Ti thi im ny, du t ca ra ca mụ t quay v van phõn phi v v thựng, mch thu lc quay b úng. p sut ti ca MB tng lờn, lc cn chuyn ng i vi mụ t phỏt sinh, vỡ vy van phanh bt u tỏc ng. Nu ỏp sut ti ca MB tng n ỏp sut t ca van an ton, van an ton s m x du ỏp sut cao ti ca MB n ca S. Khụng cú du cao ỏp cung cp cho ca MA nhng s quay vn tip tc, mt lc õm c phỏt sinh. Khi lc õm ny gim n ỏp sut t ca van hỳt (2), van s m v cung cp du n ca S ngn cn s phỏ hu. MA MB Hỡnh 4-17 Hot ng ca van hỳt- van an ton khi mụ t ngng quay 6 Van õióửu khióứn Van õióửu khióứn 2 1 Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào KOMAT’SU PC-400 4.3.3 Hoạt động của phanh mô tơ - Khi van điện từ phanh quay không được cấp điện: M 1 2 3 B 4 a 5 6 Hình 4-18 Hoạt động của phanh khi van điện từ chưa được cấp điện 1- Lò xo phanh; 2- Ma sát; 3- Đĩa phanh; 4- Piston phanh; 5- Van điện từ; 6- van tự giảm áp Hoạt động: Nếu van điện từ phanh quay không được cấp điện, dòng dầu áp suất cao từ bơm chính bị ngắt, cửa B được nối với mạch dầu hồi về thùng. Kết quả, piston phanh (4) bị đẩy xuống bởi lò xo phanh (1), đẩy đĩa ma sát (2) và đĩa phanh (2) ép vào nhau, sự phanh mô tơ được thiết lập. -Khi van điện từ phanh quay được cấp điện: M 1 2 3 B 4 a 5 6 Hình 4-19 Hoạt động của phanh khi van điện từ được cấp điện Khi van điện từ được cấp điện, van hoạt động, dầu áp suất cao từ bơm chính cung cấp vào lỗ B và chảy đến buồng phanh a. 7 Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào KOMAT’SU PC-400 Áp suất dầu chảy vào buồng phanh a lớn hơn lực lò xo phanh và đẩy piston phanh đi lên. Kết quả, đĩa phanh và đĩa ma sát được tách ta khỏi nhau và phanh nhả ra. 4.3.4 Van chống quay ngược 7 6 5 1 2 3 4 MAMB Hình 4-20 Van chống quay ngược 1- Thân van; 2,7- Van trượt; 3,5- Lò xo; 4,5- Đai ốc Van này giảm sự quay trở lại của phần thân quay do lực quán tính, độ rơ lỏng của máy và sự nén của chất lỏng khi sự quay bị dừng lại. Đây là một sự phòng chống có hiệu quả sự quá tải và giảm thời gian của một chu kỳ khi ngừng quay. ec a b d f MB T MA T Hoạt động: 8 Van điều khiển quay Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào KOMAT’SU PC-400 - Khi áp suất phanh bắt đầu được sinh ra tại cửa MB: 7 6 5 1 2 3 4 T MA MB T ec a b d f Hình 4-21 Hoạt động của van chống quay ngược khi áp suất phanh bắt đầu được sinh ra ở cửa MB Áp suất tại cửa MB đi đến buồng d, van trượt (7) đẩy lò xo (6) chuyển động sang bên trái, lúc này cửa MB thông với buồng e. Khi điều này xảy ra, áp suất tại cửa MA nhỏ hơn áp suất đặt của lò xo (3). Vì vậy, van trượt (2) không di chuyển. Vì lý do này, áp suất dầu bị đóng lại bởi van trượt (2) và lực phanh được đảm bảo. - Khi mô tơ ngừng quay: MB T b d f MA c a T 7 6 5 1 2 3 4 Hình 4-22 Hoạt động của van chống quay ngược khi mô tơ ngừng quay Mô tơ quay lại do áp suất đóng phát sinh tại cửa MB ( quay ngược lần một). Khi điều này xảy ra, áp suất ngược được sinh ra tại cửa MA. Áp suất tại cửa MA đi đến 9 Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào KOMAT’SU PC-400 buồng a. vì vậy, van trượt (2) đẩy lò xo (3) và di chuyển về phía phải làm cho MA thông với b. Cùng thời điểm này, b thông với f thông qua lỗ khoan trên van trượt (5). Vì vậy, áp suất ngược tại cửa MA được chảy đến cửa T để hạn chế sự quay ngược lần hai. 4.4 MÔ TƠ DI CHUYỂN 4.4.1 Cấu tạo 10 [...]... tới buồng xả D 34 Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào KOMAT’SU PC-400 3.2MÔ TƠ DI CHUYỂN 3.3 CÁC LOẠI VAN 3.4 CÁC MẠCH THUỶ LỰC 3.4.1 Sơ đồ mạch thuỷ lực tổng thể 3.4.2 Mạch thuỷ lực điều khiển nâng-hạ cần 3.4.3 Mạch thuỷ lực điều khiển quay toa 3.4.4 Mạch thuỷ lực điều khiển chuyển động 3.4.5 Mạch thuỷ lực điều khiển co tay cần và nâng cần đồng thời 4.5.6 Mạch thuỷ lực điều khiển quay... 15 Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào KOMAT’SU PC-400 - Chức năng: Khi máy chuyển động xuống dốc, trọng lượng của máy làm cho máy di chuyển nhanh hơn so với tốc độ của mô tơ di chuyển Kết quả, nếu máy chuyển động ở chế độ thấp của động cơ, mô tơ sẽ quay không tải và máy sẽ chạy xa ( tự chạy), điều này rất nguy hiểm Để ngăn cản điều này, các van sẽ tác động tạo chuyển động cho máy. .. bằng (18) mở mạch đến phanh hãm Dòng dầu chảy đến buồng e 13 Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào KOMAT’SU PC-400 của piston phanh (16) Áp lực của dầu lớn hơn lực lò xo (17) nên piston phanh bị đẩy sang phía phải Khi điều này xảy ra, lực đẩy đĩa ma sát và đĩa phanh ép vào nhau không còn nữa Vì vậy, đĩa phanh (3) và đĩa ma sát (4) tách ra khỏi nhau và phanh được nhả ra 4.4.3.2 Khi ngừng... và (4) 27 Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào KOMAT’SU PC-400 Mối quan hệ giữa áp suất bơm chính (pa1+ pa2) và lưu lượng Q được thể hiện ở hình vẽ Q 0 (pa1+pa2)/2 Hình 4-44 Mối quan hệ giữ lưu lượng (Q) và áp suất trung bình của bơm Nếu dòng điều khiển X gửi tới van điện từ (1) tăng lớn hơn, mối quan hệ giữa áp suất bơm chính (pa1+ pa2) và lưu lượng Q của bơm là tỷ lệ với lực đẩy của... điện này thay đổi nội lực (F) đẩy chốt đẩy (11) của van điện từ Đối diện với nội lực (F) là 25 Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào KOMAT’SU PC-400 áp suất áp suất đặt lò xo của lò xo (3), (4) và áp suất của hai bơm chính pa 1, pa2 Piston (2) dừng lại ở vị trí nơi mà tổng hợp các lực đẩy piston (2) là cân bằng Áp suất ra từ van TVC (áp suất tại cửa c) thay đổi dựa trên vị trí này Độ lớn... CHI TIẾT TRÊN MÁY ĐÀO 3.5 TÍNH THIẾT KẾ VAN AN TOÀN TÁC DỤNG GIÁN TIẾP 3.6 TÍNH THIẾT KẾ VAN TỰ GIẢM ÁP 2 BẢO DƯỠNG ĐỊNH KỲ HỆ THỐNG THUỶ LỰC bản vẽ 1 Sơ đồ tổng thể máy đào Komatsu PC- 400 2 Sơ đồ mạch thuỷ lực tổng thể 3 Mặt cắt bơm chính 4 Mặt cắt mô tơ quay toa 5 Mặt cắt mô tơ di chuyển 6.Mặt cắt van an toàn và van tự giảm áp 7 Sơ đồ mạch thuỷ lực nâng hạ cần Tài liệu tham khảo: 35 Khảo sát và tính... khảo: 35 Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào KOMAT’SU PC-400 1 Máy làm đất Nhà xuất bản xây dựng: Phạm Hữu Đỗng_Hoa Văn Ngũ_Lưu Bá Thuận 2 Thuỷ lực và máy thuỷ lực ( Tập 1&2) Nhà xuất bản giáo dục 1996 Nguyễn Phước Hoàng_Phạm Đức Nhuận_Đinh Ngọc Ái_Đặng Huy Chi 3 Shop Manual Komat’su PC 400, 400LC-6, 450, 450LC-6 Printed in Japan 02/2002 4 Điều khiển thuỷ lực và khí nén Th.s Lê Văn Tiến... được cấp điện, một lực đẩy được tạo ra và đẩy lõi nam châm điện (6) sang trái Chốt đẩy (4) đẩy van trượt (2) sang trái và dầu áp suất cao chảy từ cửa p sang cửa c Khi áp suất ở cửa c tăng lên và tải trọng của lò xo (3) cộng với lực tác dụng lên bề mặt van trượt (2) trở nên lớn hơn so với lực đẩy của lõi nam châm điện (6), van trượt 30 Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào KOMAT’SU PC-400... trong mạch ra tăng lên Lực cản được thiết lập tới sự quay của mô tơ Điều này ngăn cản máy tự chạy Trong một trường hợp khác, van di chuyển đến một vị trí nơi mà áp suất tại cửa ra cân bằng với áp suất tại cửa vào và lực sinh ra do trọng 16 Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào KOMAT’SU PC-400 lượng của máy gây ra Nó tiết lưu mạch ra và điều khiển mô tơ quay theo lượng dầu cung cấp từ bơm... phải của piston (9) bị dừng lại Nói cách khác, vị trí dừng lại của piston (9) được quyết định tại điểm mà nơi đó lực của lò xo (3), (4), lực đẩy của van điện từ và lực đẩy được tạo ra từ áp suất pa1, pa2 tác động lên piston (2) là cân bằng 26 Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào KOMAT’SU PC-400 b Khi tải trọng dẫn động nhỏ, áp suất của bơm cao pa1 pa2 M PT i e Van LS 6 d c b a 5 1 h 3 4