máy ủi d65px 12 đời 65000 up

bản vẽ cad và chi tiết cấu tạo của máy ủi đời mới komatsu, đồ án nghiên cứu kỹ thuật máy ủi komatsu d65 px12.bản vẽ cad và chi tiết cấu tạo của máy ủi đời mới komatsu, đồ án nghiên cứu kỹ thuật máy ủi komatsu d65 px12.

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 3

MỤC LỤC 4

MỞ ĐẦU 7

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ỦI KOMAT’SU D65PX-129 1.1 Công dụng 9

1.2 Kết cấu chung 10

1.3 Quá trình làm việc của máy ủi 15

CHƯƠNG 2 CÁC HỆ THỐNG CỦA MÁY ỦI D65PX-12 19

2.1 HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC (HTTL) 19

2.1.1 Nguồn động lực 19

2.1.2 Hệ truyền động 21

2.1.2.1 Biến mô men thủy lực 22

a Vị trí và chức năng 22

b Cấu tạo biến mô men thủy lực 23

c Nguyên lý hoạt động của BMM thủy lực 24

2.1.2.2 Hộp số hành tinh 29

a Vị trí và chức năng 29

b Cấu tạo hộp số hành tinh 29

c Nguyên lý hoạt động 32

a Vị trí và chức năng 43

b Cấu tạo trục truyền bánh răng côn, cụm lái thủy lực thủy tĩnh HSS và phanh 43

c Sự hoạt động của hệ thống lái thủy lực thủy tĩnh HSS 47

d Sự hoạt động của hệ thống phanh 53

e Van phanh HSS 55

2.2 HỆ THỐNG THỦY LỰC 58

2.2.1 Hệ thống thủy lực điều khiển thiết bị công tác và di chuyển 59

2.2.2 Mạch thủy lực điều khiển nâng hạ lưỡi ủi 59

2.2.3 Mạch thủy lực điều khiển nghiêng và thay đổi góc cắt lưỡi ủi 61

2.2.4 Mạch thủy lực điều khiển di chuyển 62

2.2.5 Kết cấu và nguyên lý làm việc của một số bộ phận trong máy ủi KOMATSU D65PX-12 63

2.2.5.1 Bơm pít tông 63

2.2.5.2 Mô tơ thủy lực 64

2.2.5.3 Van PPC điều khiển thiết bị công tác 65

2.2.5.4 Van PPC điều khiển di chuyển 70

a Cấu tạo và hoạt động của van chọn 71

b Cấu tạo và hoạt động của van PPC 75

c Cấu tạo và hoạt động của cụm van mô tơ HSS 79

KẾT LUẬN 83

MỞ ĐẦU

Trong các công trình giao thông cũng như các công trình xây dựng dândụng, công tác làm đất là một trong những công việc nặng nhọc và quan trọngnhất, chiếm tới gần 50% so với tổng khối lượng công trình Do vậy việc cơ giớihoá công tác làm đất có ý nghĩa hết sức quan trọng, chẳng những giảm nhẹ sứclao động của con người, rút ngắn thời gian thi công, hạ giá thành công trình màcòn bảo đảm đúng tiến độ và nâng cao chất lượng công trình

Trong công tác làm đất, máy ủi được sử dụng rất phổ biến và hầu nhưkhông thể thiếu được trong tất cả các công trình Cũng như các loại máy làm đấtkhác, máy ủi thuộc loại máy đào và vận chuyển Trong công trình đường, máy

ủi là một loại máy chính dùng để hạ nền đường (bộ phận chủ yếu của công trìnhđường), đặc biệt là trong giai đoạn mở đầu Đối với những con đường được làm

ở vùng đồi núi thì máy ủi (cùng với máy ủi) là thiết bị chính dùng để phá tuyến

Do đó việc nâng cao hiệu quả và năng suất máy ủi đã và đang được rất nhiều đềtài nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu, đưa vào ứngdụng nhằm rút ngắn tiến độ thi công, tăng năng suất, chất lượng, hạ giá thànhcủa công trình

Thực tế sử dụng máy ủi thủy lực tại các đơn vị trong và ngoài Quânđội đang gặp nhiều khó khăn trong việc chẩn đoán và khắc phục hư hỏngcủa hệ thống thủy lực, lựa chọn chế độ làm việc hợp lý để khai thác hết côngsuất của máy, dẫn đến khai thác máy không hiệu quả, tiêu tốn nhiều thờigian, kinh phí để sửa chữa máy, ảnh hưởng rất lớn đến tiến độ thi công.Nguyên nhân chủ yếu của vấn đề này là do người sử dụng chưa hiểu biết sâu

về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của máy, đặc biệt là hệ thống thủy lực trênmáy, khả năng làm việc của máy, khai thác máy không đúng tính năng

Xuất phát từ thực tiễn đó, tôi được giao nhiệm vụ Đồ án tốt nghiệp

là: Khai thác hệ thống lái thủy lực thủy tĩnh (HSS) của máy ủi KOMATSU

D65PX-12 Nhằm giải quyết một phần yêu cầu thực tiễn đặt ra Việc chọn

lựa máy ủi KOMATSU D65PX-12 làm đối tượng nghiên cứu xuất phát từ sựứng dụng rộng rãi của máy ủi thế hệ này nói riêng và máy ủi của hãngKOMATSU nói chung trong các đơn vị hiện nay Bên cạnh đó, kết quảnghiên cứu trên máy ủi KOMATSU D65PX-12 có thể làm cơ sở để xem xétcác máy ủi thuộc hãng KOMATSU cũng như các máy ủi dẫn động thuỷ lựctương tự khác.

Nội dung đồ án gồm hai chương:

Chương 1 Giới thiệu về máy ủi KOMATSU D65PX-12

Chương 2 Các hệ thống của máy ủi KOMATSU D65PX-12

Chương 3 Những hư hỏng thường gặp và bảo dưỡng sửa chữa

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ỦI KOMAT’SU D65PX-12 1.1 Công dụng

Máy ủi là loại điển hình cả máy đào chuyển đất, đang được sử dụng rộngrãi trên thế giới Máy ủi dùng để đào vận chuyển đất cự ly thích hợp nhỏ hơn100m Đồng thời nó cũng được dùng để san sơ bộ mặt bằng Máy ủiKOMAT’SU D65PX-12 thuộc nhóm máy đào và vận chuyển đất, nó được sửdụng để:

- Đào hồ ao, kênh mương nông và rộng;

- Đào các móng nhà lớn;

- Lấy đất ở hai bên trục đường để đắp nền đường Đào đắp đường có độ

cao không quá 2m;

- Hớt lớp đất màu trên mặt đường, mặt ruộng;

- Ủi thành đống hoặc san rải đá dăm, cát ở các khe bãi trên các công trình

xây dựng;

- San sơ bộ, tạo mặt bằng lớn để xây dựng sân quảng trường, sân vận

động, khu công nghiệp và các khu đô thị mới, san bằng nền móng công trình,san các bến bãi;

- San lấp rãnh đặt đường ống hoặc móng 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 cho máy ủi một gầu ủi vật

liệu đổ dồn lên ô tô;

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

- Kéo, đẩy các phương tiện, trang bị khác;

- Trong chiến đấu, máy ủi còn có thể tham gia mở đường quân sự làm

gấp; đào các hố đáy bằng để đặt công sự; làm các bến vượt, đào, đắp chướngngại và có thể hạ cây (đường kính 20 - 30 cm) Đồng thời máy ủi D65PX-12cũng là một trong những phương tiện cứu kéo rất hữu hiệu;

- Đào hầm, hào cho xe tăng và các trang bị, khí tài trong chiến đấu và vận

chuyển

Máy ủi KOMAT’SU D65PX-12 là loại máy ủi vạn năng, có công suất cựcđại lên tới 142 HP (105,9 kW) thuộc loại máy cỡ lớn Đây là loại máy ủi đượcđiều khiển bằng thủy lực nên có kết cấu tương đối gọn, quá trình chăm sóc vàbảo quản đơn giản, dễ dàng Do được điều khiển bằng thủy lực nên rất nhẹnhàng, êm dịu và chắc chắn Trong quá trình đào đất, bàn ủi được ấn sâu vàotrong lòng đất một phần nhờ trọng lượng của thiết bị ủi còn phần lớn là nhờ áplực của dầu Cũng nhờ điều này nên trọng lượng của bàn ủi có thể được chế tạonhỏ hơn so với bàn ủi của các máy ủi điều khiển bằng cáp có cùng công suất.Hơn nữa, máy ủi này có thể đào được các lớp đất rắn hơn so với các máy ủi điềukhiển cáp

1.2 Kết cấu chung

Hình 1.1 Máy ủi KOMAT’SU D65PX-12

Hình 1.2 Kết cấu của của máy ủi Komatsu D65PX – 12

0Bảng: Các thông số kỹ thuật chính của máy ủi Komatsu D65PX – 12

8 Chiều cao bàn ủi làm việc trên mặt đất

9 Chiều cao bàn ủi làm việc dưới mặt đấtlớn nhất 440 mm

STT CÁC THÔNG SỐ CHÍNH GIÁ TRỊ ĐƠN VỊ

Bơm pít tônghướng trục

Áp suất lớnnhất

47 Mpa(480kg/cm2)Lưu lượng 183,2 l/p

Bơm bánhrăng (SBR 1-010)

Áp suất lớnnhất

20,6 Mpa(210kg/cm2)Lưu lượng 36,8 l/p

Loại pít tônghướng trụcHMF95DT

Áp suất lớnnhất

47 Mpa(480kg/cm2)Lưu lượng 183,2 l/p

Thiết bị công tác của máy

Thiết bị công tác của máy ủi D65PX-12 là bàn ủi được bố trí trên hai càng

làm đường để gạt đất về một phía, làm đường mui luyện, các chỗ đường vòng có

độ nghiêng, nhất là làm đường ở sườn núi thì bàn ủi nghiêng có thể đẩy đất chạydọc theo bàn ủi xuống ta-luy âm Đây là máy ủi loại lớn với bàn ủi kích thước3,970x1,205 m (Hình 1-3) Với bàn ủi này có thể đào và di chuyển được khốiđất lên đến 7,0 m3 trong một chu kỳ làm việc của máy Bởi vậy, loại máy ủi nàyrất thích hợp cho những công trường lớn, đặc biệt là việc khai thác mỏ

Hình 1.3 Cấu tạo bàn ủi

1- Lưỡi cắt cạnh; 2- Lưỡi cắt chính; 3- Thanh chống xiên; 4- Thanh chống ngang; 5- Bàn ủi;

6- Xi-lanh nghiêng bàn ủi; 7- Giá khớp; 8- Khung ủi; 9- Thanh chống xiên.

Khung ủi được liên kết với máy kéo Trên khung ủi có bố trí các tai móc

để liên kết các xi-lanh thủy lực nâng hạ bàn ủi và xi-lanh nghiêng bàn ủi Tạiđầu khung ủi có bố trí vấu lắp khớp bản lề để liên kết với bàn ủi

Các thanh chống được liên kết với khung ủi bằng các chốt Kết cấu bàn ủi(5) bao gồm tấm chính (bàn ủi), các lưỡi cắt chính được bố trí ở giữa và các lưỡicắt cạnh bố trí ở hai bên Bàn ủi được tăng cứng bởi hộp tăng cứng phía sau,

phía trên và dưới Các lưỡi cắt được bắt chặt với mặt dưới của tấm chính bằngcác bu lông đầu chìm.

1.3 Quá trình làm việc của máy ủi

Máy ủi là loại điển hình của máy đào đất và chuyển đất đang được sửdụng rộng rãi.Cự ly đào chuyển đất thích hợp của máy ủi < 100m Máy ủi làmviệc theo chu kỳ Một chu kỳ làm việc của máy ủi gồm các giai đoạn sau:

- Cắt đất và tích lũy đất trước bàn ủi

- Chuyển đất về phía trước và đổ đất

- Chạy không tải về vị trí cũ và tiếp tục chu kỳ mới

Để nâng cao năng suất máy ủi, cần phải sử dụng hợp lý chế độ lực kéotrong từng giai đoạn để rút ngắn thời gian chu kỳ làm việc của máy, trong đógiai đoạn cắt đất và tích đất trước bàn ủi là quan trọng nhất

Hiện nay việc nghiên cứu quá trình cắt đất và tích lũy đất trước bàn ủi,các thông số liên quan đến quy luật thay đổi chiều sâu cắt và quỹ đạo chuyểnđộng của dao cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến lực cản cắt đất tác dụng lênmáy ủi vẫn đang được các nước nghiên cứu để tối ưu hóa quá trình việc của máyủi

Quá trình cắt đất và tích đất của máy ủi có thể tiến hành theo 3 sơ đồ

Sơ đồ ( a ): Cắt đất và tích đất có chiều dày phoi cắt không đổi trên suốtquãng đường đào đất L1 Như thế không sử dụng hợp lý chế độ lực kéo củamáy, chiều dài quãng đường đào đất lớn, dẫn đến thời gian chu kỳ làm việc dàihơn và năng suất máy thấp

Bởi vậy sơ đồ này ít sử dụng trong thi công Chỉ khi máy ủi làm việcxuống dốc với độ dốc lớn mới áp dụng sơ đồ này Trong trường hợp đó lực cản

Sơ đồ ( b ): Thường chỉ dùng khi thi công gặp đất rắn có lực cản cắt riênglớn.

Sơ đồ ( c ): Theo sơ đồ này quá trình đào đất và tích đất trước ủi gồm haigiai đoạn:

- Ấn sâu dần dao cắt vào đất đến khi đạt được chiều sâu cắt lớn nhất

- Nâng dần bàn ủi lên để giảm chiều sâu cắt, đến khi đạt được chiều sâucắt nhỏ nhất, vết cắt có dạng hình thang

Sơ đồ này cho phép sử dụng hợp lý chế độ lực kéo, rút ngắn thời gian chu

kỳ làm việc cũng như rút ngắn chiều dài quãng đường cắt đất và tích đất nên chonăng suất cao Hầu hết máy ủi đều tiến hành cắt đất theo sơ đồ này và áp dụngcho mọi địa hình thi công

a)

b)

c)

L3 L2

Hình 1.4 Các sơ đồ đào đất của máy ủi

Chiều sâu cắt và chiều dài quãng đường đào đất theo 3 sơ đồ trên có mốiquan hệ như sau: C1 < C2 < C3 và L1> L2 > L3

Sau khi kết thúc giai đoạn đào đất, trước bàn ủi đã tích tụ đầy đất, máy ủichuyển sang giai đoạn chuyển đất về phía trước đến nơi đổ đất.

Trong khi di chuyển đất, đất sẽ bị rơi vãi sang hai phía của bàn ủi Để bùlại lượng đất rơi vãi đó, người ta cho bàn ủi cắt đất với chiều sâu cắt Hmin.Chiều sâu này không thay đổi trên suốt quãng đường chuyển đất

Sau khi cắt đất, tiếp theo là giai đoạn đổ đất, máy ủi đổ đất theo haiphương pháp:

Nếu nơi máy đang thi công cần lấy đất để san lấp thì máy ủi đổ đất theocách san rải đất thành lớp

Khi san lấp rãnh với bờ thoải có chiều sâu nhỏ, máy ủi thường di chuyểntheo đường chéo giao nhau ( góc tạo bởi các đường chéo này thường từ 40 ¿ 45

o

) Như vậy máy vừa rải đất, vừa có tác dụng đầm chặt đất được nhiều lần

Hình 1.5 Sơ đồ san lấp rãnh có chiều sâu nhỏ

Khi san lấp hồ ao với bờ dốc đứng và có chiều sâu lớn, máy ủi thường sanlấp theo phương pháp lấn dần tức là đất được đổ dần dần từ bờ ra Phương phápnày làm giảm độ dốc thi công cho máy ủi tức là giảm lực cản di chuyển khi máychạy lùi không tải, sau khi đã đỗ đất xong; nhưng có nhược điểm là độ chặt củađất không được đồng đều

Hình 1.6 Sơ đồ san lấp hồ ao có chiều sâu lớn

Nếu nơi máy thi công không cần lấy đất để san lấp rãnh hoặc hồ ao thìmáy ủi tiến hành đổ đất theo phương pháp: nâng dần bàn ủi lên để vun đất thànhđống cao hơn mặt bằng thi công, tạo điều kiện thuận lợi cho máy đào một gầu,xúc lượng đất đó đổ lên ôtô, chuyển đi nơi khác, góp phần làm tăng năng suấtcho máy đào một gầu

Sau khi đổ đất xong, máy ủi di chuyển không tải về vị trí cũ để tiếp tụcchu kì làm việc mới Thông thường, máy ủi chạy lùi không tải ( mà không quayđầu máy ) về vị trí cũ để rút ngắn thời gian chu kì làm việc, tăng năng suất máy

Song đôi khi, nếu chiều dài quãng đường làm việc của máy lớn hơn chiều dài giới hạn vận chuyển đất thì có thể cho máy ủi quay đầu, rồi chạy tiến với số tiến cao nhất về vị trí cũ để tiếp tục chu kì làm việc mới

CHƯƠNG 2 CÁC HỆ THỐNG CỦA MÁY ỦI D65PX-12

2.1 HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC (HTTL)

2.1.1 Nguồn động lực

Nguồn động lực dùng để tạo ra mô men quay (lực) và từ đó thông qua các

bộ truyền truyền đến các cơ cấu, thiết bị công tác phục vụ quá trình làm việc của máy

Các thông số cơ bản của động cơ như sau:

Hình 2.1 Động cơ S6D125E-2

ST

Công suất phát ra từ bánh đà là 142 KW Nguồn động lực phụ là động cơđiện một chiều với máy phát có hiệu điện thế 24V, cường độ dòng điện 35A.Động cơ khởi động có hiệu điện thế 24V, công suất 7,5 kW

Nguồn Acquy gồm có hai bình, mỗi bình có hiệu điện thế 12V, cường độdòng điện 140 Ah

Đặc tính ngoài của động cơ được cho trong các tài liệu kèm theo máy

2.1.2 Hệ truyền động

Hệ thống truyền lực của máy ủi KOMAT’SU D65PX-12 được thể hiệnnhư hình vẽ dưới đây:

Hình 2.1 Bố trí chung hệ thống truyền lực máy ủi D65PX-12

1 Động cơ, 2 Ly hợp, 3 Trục các đăng, 7 Biến mô men, 8 Hộp số, 9 Bánh răng hình nón; 11 Mô tơ thủy lực HSS 10 Hệ thống lái thủy tĩnh HSS, 12 Phanh; 13 Truyền lực cạnh,14 Bánh sao chủ động 15 Xích.

Nguồn động lực từ động cơ (1) được truyền đến cụm truyền động trunggian thông qua bánh đà động cơ Nguồn động lực từ đó sẽ truyền qua khớp nối(3) đến trục sơ cấp của hộp số (8) Trong hộp số (8), tốc độ giảm và phạm vi tốc

độ được chọn (di chuyển tiến: 3 số tiến, di chuyển lùi: 3 số lùi) bằng cách kếthợp hệ thống bánh răng hành tinh và các bộ ly hợp thủy lực cặp ly hợp được thunhận dòng lực theo sự thay đổi của tải trọng, động lực từ động cơ tiếp tục truyềnđến đến bánh răng côn (9)

Động lực truyền đến bánh răng côn (9) được truyền đến hệ thống lái thủy

động cơ HSS (11) để điều khiển vòng quay của cặp bánh răng hành tinh bênphải và bên trái của cơ cấu lái HSS Cũng có thể sử dụng hệ thống lái thủy tĩnhHSS để điều khiển các cạnh trái và phải theo hướng ngược lại cho phép máythay đổi chiều quay Phanh (12) sử dụng loại ly hợp nhiều đĩa loại lò xo Độnglực được truyền đến từ 12 chuyển sang ổ đĩa cuối cùng (13) bao gồm một thiết

bị kích thích một giai đoạn và bánh răng hành tinh một giai đoạn Qua truyềnlực cuối (13) tốc độ được giảm và quay bánh sao (14) để điều khiển xích (15) và

= 140) Trục ra của BMM được nối với trục vào của hộp số nhờ khớp nối Biến

mô men thủy lực kết hợp với hộp số hành tinh tạo thành hệ thống truyền lựcthủy-cơ Đây là hệ truyền động được sử dụng phổ biến trên các xe máy xâydựng hiện nay

BMM thủy lực có nhiệm vụ truyền dòng lực (mômen xoắn) từ động cơđến hộp số hành tinh để cung cấp công suất cho các cơ cấu ở sau nó Qua BMM,

mô men xoắn của trục động cơ được biến đổi cho phù hợp với sự thay đổi củatải trọng ngoài trong quá trình máy làm việc Do kết cấu của các bánh công tácnên BMM chỉ có thể truyền lực (mômen) theo chiều từ động cơ đến các bộ phậnphía sau mà không thể truyền theo chiều ngược lại

b Cấu tạo biến mô men thủy lực

Biến mômen D65PX-12 là biến mô dạng một pha, một tầng, ba thànhphần Đây là BMM kiểu TCS 38-6A do hãng KOMAT’SU sản xuất và sử dụng

riêng trên các loại máy ủi BMM này sử dụng dầu để tự động truyền công suấtcủa động cơ và điều chỉnh tốc độ của máy phù hợp với sự biến đổi của tải trọng.

Cấu tạo của BMM thủy lực gồm: phần dẫn động chịu tác động quay củađộng cơ và truyền đến vỏ truyền động (1); bánh bơm (4) được liên kết cứng với

vỏ truyền động (1) có chức năng biến đổi thông số đầu ra của động cơ thànhđộng năng của dầu; bánh turbine (2) được đặt trong vỏ truyền động (1) có chứccó

năng biến đổi lại động năng của dầu thành năng lượng cơ học (công cơ học); cơcấu dẫn hướng hay bánh phản ứng (21) được lắp cố định với vỏ biến mômen (3)

để định hướng dòng chảy của dầu; trục bị dẫn là trục bánh turbine (18) làmnhiệm vụ truyền mô men tới các cơ ở phía sau Trục này được nối với trục vàocủa hộp số hành tinh qua một khớp nối Bánh phản ứng được đặt ở giữa lối racủa bánh turbine và lối vào của bánh bơm Bánh răng dẫn động bánh bơm (27)

ăn khớp với vành răng trong của bánh đà Toàn bộ bánh bơm (4) và vỏ truyềnđộng (1) quay trên trục bánh phản ứng (6) Ngoài ra còn có vỏ bên trong, các ổ

bi đỡ và các chi tiết khác

Hình 2.2 Cấu tạo biến mô men.

1 Vỏ truyền động, 2 Bánh Turbine, 3 Vỏ BMM, 4 Bánh bơm, 5 Bánh răng dẫn động cụm bơm vét, 6 Trục bánh phán ứng, 7 ổ lăn, 8 Nửa khớp nối, 9 Phớt chắn dầu, 10 Vòng phanh ổ lăn, 11 Vành chặn, 12 Nắp chặn ổ lăn, 13 Đệm, 14 ống lót bánh răng phán ứng, 15 Cụm bánh răng, 16 Bầu lọc dầu, 17 Nút xả, 18 Trục bánh Turbine, 19 Bánh đà,

20 Bu lông, 21 Bánh phán ứng, 22 ống lót bánh Turbine, 23 Nắp bánh Turbine, 24 Đĩa chặn, 25 ổ lăn, 26 Đinh tán, 27 Bánh răng dẫn động bánh bơm.

c Nguyên lý hoạt động của BMM thủy lực

Khi bánh bơm (4) bắt đầu quay, dầu bên trong bánh bơm chảy dọc theocác cánh dẫn hướng và bị phun ra ngoài bởi lực ly tâm, dầu bị phun ra đi vàocánh turbine (2) và chuyển động theo đường xoắn ốc

Dầu đi vào turbine sẽ va đập vào cánh turbine với một lực rất lớn, gây ra

sự thay đổi hướng chuyển động của dòng dầu khi đi vào bánh phản ứng (21)

Kết quả là phản lực tại các cánh của turbine sẽ làm cho turbine chuyển độngquay Do đó công suất của động cơ được truyền tới tầng tiếp theo phía sau của

hệ thống truyền lực

Dầu từ phần trung tâm bên trong bánh turbine chảy qua bánh phản ứng

Do kết cấu của các cánh dẫn trong bánh phản ứng nên tại đây dầu bị thay đổihướng chuyển động và lại đi vào bánh bơm một lần nữa

Như vậy, nhờ lực ly tâm nên dầu chảy từ bánh bơm sang bánh turbine rồi

về bánh phản ứng rồi lại chảy đến bánh bơm theo một vòng tròn Hướng chảycủa dòng dầu được thể hiện như hình vẽ 2.3

Hình 2.3 Hướng chảy của dòng dầu trong BMM

Trong khi dầu chảy từ bánh bơm sang bánh turbine đến bánh phản ứng vàlại trở về bánh bơm thì công suất của động cơ đã được truyền từ bánh bơm đếntrục bánh turbine Dòng lực (mô men xoắn) từ trục động cơ được truyền đếnbánh bơm (4) qua bánh đà (19), bánh răng (27) và vỏ truyền động (1) Qua bánhphản ứng, lực (mô men) này được biến đổi và truyền đến bánh turbine (2) Sau

đó được truyền đến trục bánh turbine (6) và nhờ mối ghép then hoa sẽ đượctruyền qua khớp nối (8) đến các cơ cấu ở phía sau

Hình 2.4 Dòng lực (mô men xoắn) truyền qua BMM

Bánh bơm quay tự do trên trục bánh phản ứng (6) bằng ổ bi và bánhturbine được cố định trên trục (18) của nó bằng then hoa Chuyển động quay củabánh turbine được truyền từ trục bánh turbine đến khớp nối đầu ra (8) của biếnmômen Bánh phản ứng của BMM được lắp với ống lót (14) bằng các bulongM10 Ống lót này được liên kết với trục bánh phản ứng (6) nhờ mối ghép thenhoa Trong BMM này, trục bánh phản ứng (6) không có khớp một chiều và nóđược lắp chặt với vỏ BMM bằng các bulong và hoàn toàn không chuyển động

Khi HTTL bị quá tải thì BMM đóng vai trò của ly hợp Nó sẽ ngắt dònglực truyền từ động cơ xuống mà vẫn bảo đảm cho động cơ làm việc không bịchết máy Khi đó toàn bộ cơ năng sinh ra bởi động cơ sẽ được biến đổi thànhnhiệt của dầu trong BMM và làm cho dầu bị nóng lên Vì vậy, kết cấu BMMTCS38-6A có các đường dẫn để cung cấp dầu vào BMM và đường hồi để xảdầu từ BMM ra ngoài hệ thống làm mát Khi van an toàn (Hình 2.6) BMMkhông làm việc (áp suất dầu nhỏ hơn áp suất thiết đặt của van: 8,5 kG/cm2) thìdầu sẽ đi vào cửa A và chảy vào bánh bơm (4) qua các lỗ trên trục bánh phản

ứng (6) Dầu chảy đến bánh turbine (2) qua khe hở của ổ lăn nhờ lực ly tâm khibánh bơm quay và truyền công suất cho bánh turbine Khi dầu chảy từ bánhturbine về bánh phản ứng và sang bánh bơm thì một phần dầu sẽ chảy qua khe

hở giữa trục bánh phản ứng và trục bánh turbine ra cửa B qua các lỗ trên trụcbánh phản ứng

Hình 2.5 Dòng dầu chảy qua BMM

2- Bánh turbine; 4- Bánh bơm; 6- Trục bánh phản ứng; 21- Bánh phản ứng.

Hình 2.6 Van an toàn và van định áp của BMM

26- Con trượt van an toàn; 27- Lò xo van an toàn; 28- Con trượt van định áp; 29- Lò xo van định áp.

Đặc tính không thứ nguyên của BMM được cho trong các tài liệu kỹ thuậtkèm theo máy và có dạng như hình dưới:

Hình 2.7 Đặc tính không thứ nguyên của BMM

Trong BMM, việc truyền động được thực hiện thông qua môi trường chấtlỏng, do vậy khó đảm bảo cắt dứt khoát dòng động lực khi sang số Hộp số hànhtinh có cơ cấu sang số là các phần tử ma sát (ly hợp hoặc phanh), có thể thay đổi

số khi không cần cắt dòng động lực, rất phù hợp khi sử dụng kết hợp với BMM

2.1.2.2 Hộp số hành tinh

a Vị trí và chức năng

Trong hệ thống truyền lực, hộp số hành tinh (HSHT) được đặt ngay sauBMM Khác với các hợp số cơ khí đơn giản, HSHT có trục di động nhằm thựchiện các chuyển động theo trong các bộ truyền bánh răng HSHT có thể đượcđiều khiển bằng cơ khí hoặc thủy lực, dùng cần số hoặc điều khiển tự động

không có cần chuyển số HSHT trên máy ủi KOMAT’SU D65PX-12 được điềukhiển bằng thủy lực.

Trên máy ủi D65PX-12 sử dụng HSHT cùng với BMM thuỷ lực tạo thành

hệ thống truyền lực thủy-cơ

Hộp số hành tinh có các công dụng sau:

+ Truyền và biến đổi mô men xoắn và tốc độ góc từ động cơ đến bánh saochủ động cho phù hợp với mô men cản

+ Bảo đảm chuyển động của máy

+ Ngắt động lực từ động cơ đến các cụm phía sau với thời gian tuỳ ý Khicần số ở vị trí số không, động cơ vẫn làm việc nhưng công suất không đượctruyền ra trục bị động của hộp số nên máy vẫn đứng yên

+ Trích công suất của động cơ đến các cụm chuyên dụng (máy nén khí,bơm dầu trợ lực, tời ) Để dẫn động các thiết bị phụ, thường người ta trích côngsuất ra từ hộp số là tiện lợi nhất

b Cấu tạo hộp số hành tinh

HSHT trên máy ủi D65PX-12 có cấu tạo như hình vẽ 2.8

Hình vẽ 2.8 Cấu tạo hộp số hành tinh.

5 Trục sơ cấp, 6 Bánh răng mặt trời của số lùi (LH1), 7 Giá hành tinh, 8 Bánh răng vành chậu của số lùi (LH1), 9 Bánh răng hành tinh của số lùi (LH1), 10 Đĩa ép, 11 Đĩa ma sát, 12 Pít tông, 13 Bánh răng hành tinh của số tiến (LH2), 14 Bánh răng hành tinh của số

3 (LH3), 15 Bánh răng vành chậu của số 3 (LH3), 16 Bánh răng mặt trời của số 2 (LH4),

17 Bánh răng hành tinh của số 1 (LH5), 18 Bánh răng mặt trời của số 1 (LH5), , 19 Trục thứ cấp, 20 Bánh răng vành chậu của số 1 (LH5), , 21 Giá hành tinh của số 1 (LH5), , 22 Thân xi lanh của số 1 (LH5), , 23 Thân xi lanh của số 2 (LH4), 24 Bánh răng hành tinh của

số 2 (LH4), 25 Bánh răng vành chậu của số 2 (LH4), 26 Thân xi lanh của số 3 (LH3), 27 Giá hành tinh của số 2 và số 3, 28 Thân xi lanh của số tiến (LH2), 29 Bánh răng mặt trời của số tiến (LH2), 30 Bánh răng vành chậu của số tiến (LH2), 31 Giá hành tinh của số tiến (LH2), 32 Vỏ, 33 Lò xo hồi vị, 34 Bánh răng vành chậu của số lùi (LH1), 35 Chốt, 36.Giá hành tinh của số lùi (LH1).

Hộp số được trang bị trên máy ủi KOMATSU D65PX-12 là loại hộp sốhành tinh, có 2 hướng chuyển động “Tiến” và “Lùi” và ứng với 3 cấp tốc độ.Chiều quay và tốc độ trục thứ cấp của hộp số được thay đổi bằng cách tác động

vào ly hợp số tiến hoặc ly hợp số lùi trong số 5 ly hợp bằng van điều khiển lắptrên hộp số Bất kỳ tốc độ nào có thể chọn 3 tốc độ tiến (lùi) bằng cách cố định

ly hợp số 1 hoặc số 2 và một trong 3 ly hợp số 3 hoặc số 4 hoặc số 5

Điều khiển tốc độ di chuyển và các ly hợp làm việc

Hình 2.9 Cấu tạo của ly hợp.

8 Bánh răng, 10 Đĩa ép, 11 Đĩa ma sát, 12 Pít tông, 32 Vỏ, 33 Lò xo, 35 Chốt.

Bộ ly hợp bao gồm pít tông ly hợp (12), lò xo hồi vị (33) đĩa ép (10) vàđĩa ma sát (11), chốt (35) Răng bên trong của đĩa tương tác với răng bên ngoàicủa bánh răng (8) Các tấm ly hợp có rãnh trên đường kính ngoài gắn với chốt(35) trên vỏ (32)

- Khi ly hợp hoạt động (dầu có áp suất cao được đưa tới pít tông 12)

Hình 2.10 Hoạt động của ly hợp khi đóng.

8 Bánh răng, 10 Đĩa ép, 11 Đĩa ma sát, 32 Vỏ.

Dầu từ van điều khiên qua cổng trong vỏ (32) đến pít tông (12) Đẩy píttông (12) dịch chuyển sang trái ép đĩa ép (10) đĩa ma sát (11) với nhau thànhmột khối, lò xo (33) bị nén Lúc này vành răng (8) bị khóa

- Khi ly hợp ngắt (dòng dầu không được cung cấp tới pít tông 12)

Hình 2.11 Hoạt động của ly hợp khi ngắt.

8 Bánh răng, 10 Đĩa ép, 11 Tấm ly hợp, 32 Vỏ.

Khi không cung cấp dầu cho pít tông (12) thì dưới tác dụng của lò xo (33)đẩy pít tông (12) dịch chuyển sang phải Các đĩa ép (10) và đĩa ma sát (11) đượctách ra Lúc này bánh răng (8) không bị khóa

- Hoạt động của hộp số ở số 1 tiến

Khi máy tiến thì ly hợp số tiến (LH2 và LH5) được đóng Dòng lực từđộng cơ được truyền tới BMM tới trục sơ cấp 5 của hộp số Ly hợp số 2 đượcđóng khi tác động vào tay điều khiển cung cấp dòng dầu có áp suất cao cho píttông (LH2), dưới tác dụng của pít tông (LH2) các đĩa ma sát, đĩa ép được épchặt với nhau giữ cho vành răng (30) không quay được (LH5) được đóng do píttông (LH5), (LH5) đóng giữ cho bánh răng vành chậu (20) không quay Lúc nàydòng lực được truyền từ động cơ →BMM→(5)→bánh răng mặt trời (29)→bánhrăng hành tinh (13)

Hình 2.12 Hoạt động của hộp số hành tinh ở số 1 tiến.

5 Trục sơ cấp, 6 Bánh răng mặt trời của số lùi (LH1), 9 Bánh răng hành tinh của

số lùi (LH1), 13 Bánh răng hành tinh của số tiến (LH2), 17 Bánh răng hành tinh của số 1 (LH5), 18 Bánh răng mặt trời của số 1 (LH5), 19 Trục thứ cấp, 20 Bánh răng vành chậu của số 1 (LH5), 21 Giá hành tinh của số 1 (LH5), 24 Bánh răng hành tinh của số 2 (LH4),

25 Bánh răng vành chậu của số 2 (LH4), 27 Giá hành tinh của số 2 (LH4) và số 3 (LH3),

29 Bánh răng mặt trời của số tiến (LH2), 30 Bánh răng vành chậu của số tiến (LH2), 31 Giá hành tinh của số tiến (LH2), 34 Bánh răng vành chậu của số lùi (LH1), 36 Giá hành tinh của số lùi (LH1).

Bánh răng vành chậu (30) cố định cùng với (LH2) (do LH2 đóng) nên bánh răng hành tinh (13) quay→giá hành tinh (31) quay xung quanh bánh răng vành chậu (30) Giá hành tinh (31) và (27) được nối với nhau bằng then hoa và

xoay cùng nhau Do đó dòng lực được truyền từ giá hành tinh (31) qua (27) tới bánh răng hành tinh (24)→bánh răng vành chậu (25) Giá (21) được ghép nối với bánh răng vành chậu (25) nên chúng xoay cùng với nhau và dòng lực được truyền tới bánh răng hành tinh (17) Mà do bánh răng vành chậu (20) được cố định với (LH5) (LH5 đóng) làm cho bánh răng hành tinh (17) quay→bánh răng mặt trời (18) quay→trục thứ cấp (19) quay truyền động cho cơ cấu phía sau máy

di chuyển tiến về trước

- Hoạt động của hộp số ở số 1 lùi

Hình 2.13 Hoạt động của hộp số hành tinh ở số 1 lùi.

5 Trục sơ cấp, 6 Bánh răng mặt trời của số lùi (LH1), 9 Bánh răng hành tinh của

số lùi (LH1), 13 Bánh răng hành tinh của số tiến (LH2), 17 Bánh răng hành tinh của số 1 (LH5), 18 Bánh răng mặt trời của số 1 (LH5), 19 Trục thứ cấp, 20 Bánh răng vành chậu của số 1 (LH5), 21 Giá hành tinh của số 1 (LH5), 24 Bánh răng hành tinh của số 2 (LH4),

hành tinh của số tiến (LH2), 34 Bánh răng vành chậu của số lùi (LH1), 36 Giá hành tinh của số lùi (LH1).

Khi máy di chuyển lùi thì ly hợp của số lùi (LH1) và (LH5) đóng Độnglực được truyền từ động cơ→BMM→….→trục thứ cấp (19) của hộp số Ly hợp

số lùi (LH1) được đóng bằng áp suất dầu tác động vào pít tông (LH1) Pít tông(LH1) dịch chuyển sang trái ép đĩa ma sát, đĩa ép của (LH1) thành một khối, giữchặt bánh răng vành chậu (36) Ly hợp (LH5) được đóng khi có dòng dầu điềukhiển tác động vào pít tông (LH5) Pít tông (LH5) dịch chuyển sang trái ép cácđĩa ma sát, đĩa ép của (LH5) thành một khối, giữ chặt bánh răng vành chậu (20).Dòng lực lúc này được truyền từ động cơ→BMM→trục sơ cấp (5) của hộpsố→bánh răng mặt trời (6)→bánh răng hành tinh (9)

Giá hành tinh (36) được cố định cùng với ly hợp của số lùi (LH1) làm chochiều quay của bánh răng hành tinh (9) quay xung quanh bánh răng vành chậu(34) ngược chiều với chiều quay của trục sơ cấp (5) của hộp số Bánh răng hànhtinh (9) quay kéo theo giá hành tinh (31) quay Giá hành tinh (31) và giá hànhtinh (27) được nối với nhau bằng then hoa và xoay cùng với nhau

Do đó dòng lực được truyền từ giá hành tinh (31)→bánh răng hành tinh(24)→bánh răng vành chậu (25) Mà giá (21) được ghép nối với bánh răng vànhchậu (25) nên chúng quay cùng với nhau→bánh răng hành tinh (17) Bánh răngvành chậu (20) được cố định với (LH5) (do ly hợp LH5 của số 1 đóng) nên dònglực được truyền từ bánh răng hành tinh (17)→bánh răng mặt trời (18)→trục thứcấp (19) quay ngược chiều với trục thứ cấp của hộp số Máy di chuyển lùi

- Van phân phối điều khiển hộp số

Hình 2.14 Cấu tạo van phân phối điều khiển hộp số

1 Vỏ; 2 Ống van trở lại nhanh; 3 Nút bịt; 4 Chốt hạn chế; 5 Con trượt của van tốc độ; 6 Con trượt của van chuyển hướng; 7 Vai đỡ; 8 Nắp; 9 Chốt hạn chế; 10 Pít tông; 11 Pít tông lò xo; 12 Con trượt của van điều biến; 13 Vỏ con trượt của van điều biến; 14 Van điều biến lò xo (lớn); 15 Van điều biến lò xo (nhỏ); 16 Van điều biến lò xo; 17 Chốt hạn chế; 18 Nắp.

- Van điều biến

Khi điều khiển số để di chuyển, các đĩa ly hợp được đẩy vào tiếp xúc lạivới nhau bằng pít tông Tuy nhiên, nếu bị áp suất cao tác động thì pít tông sẽ độtngột đóng ly hợp Điều này sẽ làm cho máy đột nhiên khởi hành, và nó sẽ làmcho máy bị giật

Để ngăn chặn điều này, van điều biến được lắp đặt Khi cần phải thay đổitốc độ hộp số, áp lực lên pít tông tăng lên theo áp suất ấn định và tăng lên từ từ.Điều này cho phép máy khởi hành từ từ êm dịu, như vậy tránh được tải trọngđộng làm tăng độ bền cho máy và cảm giác thoải mái cho người vận hành

Trên đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa thời gian và sự gia tăng áp suất thủylực của van điều biến

Ví dụ, khi chuyển từ số tiến 1 sang số tiến 2, dầu từ bơm đi qua con trượtcủa van điều khiển tốc độ, chảy tới bộ ly hợp thứ hai và làm đầy mạch để đẩy pít

Hình 2.15 Đồ thị mối quan hệ thời gian và áp suất của van điều biến.

Thời gian nạp đầy vào mạch để đẩy pít tông ly hợp được gọi là "thời gian

đổ đầy" và áp suất dầu trong thời gian này là 0 kg/cm2

Khi mạch đến cổng pít tông ly hợp được đổ đầy dầu, áp suất dầu bắt đầutăng lên Thời gian áp lực để tăng áp suất đặt được gọi là "thời gian tích lũy".Thời gian đổ đầy và thời gian tích lũy được gọi là thời gian điều biến

- Hoạt động của van điều biến

+ Ngay sau khi chuyển bánh răng

Hình 2.16 Hoạt động của van điều biến khi chuyển bánh răng.

4 Van trở lại nhanh; 15 Van điều biến; 16 Van ống lồng; 17, 18, 19 Lò xo.

Khi tác động vào cần điều khiển số và khớp ly hợp, đường dầu từ bơmđến ly hợp được mở và dầu được đưa vào xi lanh ly hợp Van quay trở lại nhanh

(4) dưới tác dụng của áp lực dầu di chuyển sang trái theo hướng mũi tên Lúcnày cổng (A) được nối thông với cổng (B), tác động vào van điều chỉnh (16).Khi này dưới áp lực của lo xo (17), (18), (19), van điều biến (15) và van ốnglồng (16) được đẩy ngược sang phải theo hướng mũi tên.

+ Trong lúc áp suất dầu tăng

Hình 2.17 Hoạt động của van điều biến khi áp suất dầu tăng.

4 Van trở lại nhanh; 13 Pít tông; 15 Van điều biến; 16 Van ống lồng; 17, 18, 19 Lò xo.

Khi dầu được bơm lên xi lanh ly hợp, áp suất dầu bắt đầu tăng lên Lúcnày van trở lại nhanh (4) di chuyển sang bên phải theo hướng mũi tên, đóngđường dầu giữa cổng (A) và cổng xả (B) Dầu cũng đi qua lỗ (b) trong van điềubiến (15), chảy vào cổng (C) và đẩy pít tông sang trái (13) Lúc này dưới tácdụng của áp lực dầu lò xo (17), (18) bị nén và van điều biến (15) di chuyển sangtrái Cùng lúc đó, dầu đi qua cổng giữa van trở lại nhanh (4) và qua lỗ (c), chảyđến cổng (A) và tác động vào van ống lồng (16) Lúc này van ống lồng (16) dichuyển về bên trái và nén lò xo (19)

+ Hoàn thành quá trình tăng áp suất

Hình 2.18 Hoạt động của van điều biến khi hoàn thành quá trình tăng áp suất.

4 Van trở lại nhanh; 13 Pít tông; 15 Van điều biến; 16 Van ống lồng; 17, 18, 19 Lò

xo; 20 Gờ chặn.

Khi áp suất ngược của van ống lồng (16) tăng lên, van ống lồng (16) dichuyển sang trái theo hướng mũi tên Đồng thời khi áp lực đẩy pít tông (13) tănglên đẩy van điều biến (15) sang trái theo hướng mũi tên Quá trình trên được lặp

đi lặp lại liên tục để tăng áp lực lên lò xo (17), (18), (19) và áp suất dầu tăngdần Cuối cùng gờ chặn của van ống lồng (16) tiếp xúc vào gờ chặn (20) nên vanống lồng (16) không di chuyển thêm nữa Nên làm tăng áp suất dầu

- Van an toàn

Hình 2.19 Cấu tạo van an toàn.

1 Vỏ; 2 Van an toàn BMM; 3 Van lò xo; 4 Pít tông; 5 Pít tông lò xo; 6 Van an toàn chính;

7 Van lò xo; 8 Pít tông lò xo; 9 Pít tông; A Cửa hồi (van an toàn BMM); B Cửa hồi; C Từ bơm; D Cửa hồi; E Tới BMM; P1 Vị trí kiểm tra áp suất của van an toàn chính.

+ Van an toàn chính

Van an toàn chính (6) có chức năng duy trì áp suất dầu trong hộp số, lyhợp lái và phanh dừng ở áp suất thiết lập.

Áp suất đặt: 3,2 MPa (33,0 kg/cm²)

+ Van an toàn BMM

Van an toàn BMM (2) có chức năng duy trì áp suất không được cao bấtthường để bảo vệ BMM Nó làm giảm áp suất ở mạch đầu vào của BMM khi nóvượt qua áp suât thiết lập

Áp suất đặt: 0,83 MPa (8,5 kg/cm²)

+ Nguyên lý hoạt động của van an toàn chính

Hình 2.20 Nguyên lý hoạt động của van an toàn chính.

2 Van an toàn BMM; 3 Lò xo van an toàn BMM; 4 Pít tông van an toàn BMM; 6 Van

an toàn chính; 7 Lò xo van an toàn chính; 9 Pít tông van an toàn chính.

Sau đó nó đi qua lỗ a và đi vào cổng B.

Khi dầu từ bơm bơm đầy mạch, áp suất bắt đầu tăng lên

Khi áp suất trong mạch tăng, dầu vào cổng B đẩy pít tông (4) dịch chuyển.Khi đó lò xo (7) bị nén, di chuyển van an toàn chính (6) sang trái theo chiều mũitên, và mở thông cổng A và C

Khi điều này xảy ra, dầu từ bơm được giải phóng từ cổng A đến cổng C, và

từ cổng C chảy tới BMM

Áp lực của cảng A vào thời điểm này là 3,2 MPa (33 kg/cm2)

+ Nguyên lý hoạt động của van an toàn BMM

Hình 2.21 Nguyên lý hoạt động của van an toàn BMM.

2 Van an toàn BMM; 3 Lò xo van an toàn BMM; 4 Pít tông van an toàn BMM; 6 Van

an toàn chính; 7 Lò xo van an toàn chính; 9 Pít tông van an toàn chính.

Dầu từ van an toàn chính chảy vào BMM từ cổng C, đồng thời đi qua lỗtiết lưu b và vào cổng D

Khi dầu nạp vào BMM thì áp suất bắt đầu tăng lên

Nếu áp suất trong BMM tăng lên bất thường, dầu đi vào cổng D đẩy píttông (9) Khi pít tông (9) chuyển động sẽ nén lò xo (3), di chuyển an toàn (2)sang phải theo hướng mũi tên, và nối thông cổng C và E

Khi điều này xảy ra, dầu và cổng C được chảy ra cổng E, và được thoát ra

về thùng chứa dầu

+ Áp suất của C tại điểm này là 0,83 MPa (8,5 kg/cm2.)

2.1.2.3 Trục truyền bánh răng côn, cụm lái thủy lực thủy tĩnh HSS

và phanh

a Vị trí và chức năng

Trục truyền bánh răng côn, hệ thống lái thủy lực thủy tĩnh HSS và phanh– Cụm cơ cấu này có tác dụng nhận dòng lực được truyền từ trục thứ cấp củahộp số đề truyền động đến cơ cấu truyền động cuối cùng, điều khiển cho xequay vòng về các hướng và dừng máy theo sự điều khiển của người vận hành

b Cấu tạo trục truyền bánh răng côn, cụm lái thủy lực thủy tĩnh HSS

và phanh

Trục truyền bánh răng côn, cụm lái thủy lực thủy tĩnh HSS và phanh trênmáy ủi D65PX-12 có cấu tạo như hình vẽ 2.14