Tìm hiểu và nghiên cứu máy xúc thủy lực CATERPILLER 6020b

LỜI NÓI ĐẦUTrong công cuộc xây dựng công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. Một trong những ngành góp phần không nhỏ vào sự nghiệp đó phải kể đến ngành công nghiệp khai thác than.Trong quy trình công nghệ khai thác than, công tác bốc xúc là một trong những khâu quan trọng quyết định đến năng suất và sản lượng của mỏ. Để cơ giới hóa công tác bốc xúc và vận tải, hiện nay tại nhiều khu mỏ đã được trang bị nhiều loại máy móc tiên tiến có tính ưu việt cao. Đặc biệt, máy xúc Caterpillar 6020B.

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công cuộc xây dựng công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước Mộttrong những ngành góp phần không nhỏ vào sự nghiệp đó phải kể đến ngành côngnghiệp khai thác than

Trong quy trình công nghệ khai thác than, công tác bốc xúc là một trong nhữngkhâu quan trọng quyết định đến năng suất và sản lượng của mỏ Để cơ giới hóa côngtác bốc xúc và vận tải, hiện nay tại nhiều khu mỏ đã được trang bị nhiều loại máy móctiên tiến có tính ưu việt cao Đặc biệt, máy xúc Caterpillar 6020B

Để hoà chung với sự phát triển của ngành than trong nhiều năm qua trường Đạihọc Mỏ - Địa Chất không ngừng nâng cao chất lượng dạy và học Với mục đích cungcấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản phù hợp với trình độ kỹ thuật sản xuất hiệnnay của ngành mỏ

Sau 5 năm học tập, được sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, nay emđược giao đề tài đồ án tốt nghiệp “ Nghiên cứu máy xúc thủy lực Caterpiller 6020B

làm việc tại công ty than ”.

Đồ án tốt nghiệp bao gồm 5 chương Trong đó, chương 1 giới thiệu về công

ty CP Than , chương 2 giới thiệu về máy xúc CAT 6020B, chương 3 Tính toán chung

về máy xúc thủy lực CAT 6020B, chương 4 công nghệ sửa chữa ắc nối tay gầu và cầnmáy, chương 5 hệ thống truyền động thủy lực của máy xúc CAT 6020B

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY THAN

1.1 Giới thiệu chung về công ty than

Trước ngày giải phóng vùng mỏ, Công ty than chỉ là một công trường khaithác than thuộc công ty khai thác than Bắc Kỳ của Pháp Sau ngày giải phóng Công tythan trực thuộc Xí Nghiệp than Gia Đèo với chức năng kinh doanh chính là khai thác

lộ thiên Tuy nhiên, vào thời điểm đó do yêu cầu của ngành than cần phát triển thànhcông nghiệp khai khoáng nên ngày 01/08/1960 Bộ Công Nghiệp Nặng đã ra quyếtđịnh giải thể Xí Nghiệp than Gia Đèo để thành lập mỏ than mới Mỏ than đã đượcthành lập

Ngày 17/9/1996 Bộ Trưởng Bộ Công Nghiệp đã ra quyết định số 2601QĐ/TCCB thành lập doanh nghiệp nhà nước hạch toán độc lập: Mỏ Than .Ngày01/10/2001, Hội đồng quản trị Tổng Công Ty Than Việt Nam đã ra quyết định số405/QD-HDQT chính thức đổi tên Mỏ Than thành Công Ty Than – doanh nghiệpthành viên hạch toán độc lập của Tổng Công Ty Than Việt Nam

1.2 Đặc điểm địa chất khu mỏ

1.2.1 Vị trí địa lý- đặc điểm địa hình

Địa điểm đầu tư khai thác Mỏ Than thuộc Tp Gia Đèo- Tỉnh Quảng Phú và nằmtrong giới hạn quản lý sau:

Khai trường khai thác lộ thiên Mỏ nằm ở phía tây bắc, cách trung tâm Tp GiaĐèo khoảng 2km

- Phía Bắc giáp Mỏ than Cọc Sáu

- Phía Nam giáp Mỏ than Dương Huy

- Phía Đông giáp mỏ than Cao Sơn

- Phía Tây giáp Xi Măng Gia Đèo

1.2.2 Khí hậu lượng mưa

Mỏ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với hai mùa rõ rệt: Mùa mưa, thường từ tháng 5 đến tháng 10; mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, mưa thường lớn nhất vào tháng 7, tháng 8 hàng năm

1.3 Lĩnh vực kinh doanh và tổ chức sản xuất công ty

- Khai thác và thu gom than cứng

- Khai thác và thu gom than non

- Xây dựng nhà các loại

- Xây dựng công trình đường sắt và đường bộ

- Xây dựng công trình kỹ thuật dân dụng khác

- Xây dựng công trình công ích

- Chuẩn bị mặt bằng

- Bảo dưỡng, sửa chữa, ô tô và xe có động cơ khác

- Sửa chữa máy móc, thiết bị

- Sản xuất săm, lốp, cao su, đắp và tái chế lốp cao su

- Vận tải hàng hóa bằng đường bộ

- Vận tải hàng hóa bằng đường sắt

1.4 Tổ chức sản xuất của công ty

Công ty CP Than là thành viên độc lập của Tập đoàn Công nghiệp Than Khoáng sản Việt nam nằm giữa trung tâm vùng than Gia Đèo - Quảng Phú là mỏ khaithác than lộ thiên cho chất lượng đứng hàng đầu và trong ngành và được vinh dự đónBác Hồ về thăm

-Hiện nay, Công ty đang thực hiện quản lý chia theo 3 cấp: cấp Công ty, cấp côngtrường phân xưởng, cấp tổ sản xuất

• Bộ máy quản lý của Công ty được chia thành các lĩnh vực chính sau:

- Quản lý công nghệ và điều hành.

- Quản lý tài sản cố định và xây dựng cơ bản.

- Quản lý tài sản an ninh, chính trị và xã hội.

- Chiều từ 13 giờ đến 16 giờ 30 phút.

- Mỗi tuần làm việc 40 giờ.

Khối công trường phân xưởng làm việc theo ca với chế độ công tác ngày đêmliên tục, ngày làm việc 3 ca, mỗi ca 8 giờ, mỗi công nhân một tuần làm việc 40 giờ.Hình thức đảo ca được áp dụng là đảo ca nghịch, mỗi tuần đảo ca một lần

• Các mục tiêu đối với môi trường, xã hội và cộng đồng của Công ty :

Về công tác bảo vệ Môi trường : Trong quá trình khai thác và tiêu thụ than, Công

ty luôn chú trọng về công tác bảo vệ môi trường Các công trình môi trường thực hiện

cơ bản đảm bảo tiến độ, việc trồng và chăm sóc cây, nạo vét mương suối thoát nước,tưới đường thực hiện tốt Giá trị thực hiện hàng năm đều cơ bản hoàn thành theo kế

bộ máy với nhiệm vụ của từng phòng ban, phân xưởng theo mô hình quản lý trựctuyến - chức năng chia thành hai cấp.

- Cấp doanh nghiệp

- Cấp công trường, phân xưởng, đội xe.

Chức năng, nhiệm vụ của từng bộ phận công trường, phân xưởng

- Công trường khoan nổ:

Sau khi nhận được hộ chiếu khoan nổ của phòng kỹ thuật khai thác mỏ, côngtrường đưa máy khoan vào vị trí khai trường để khoan sâu vào lòng đất thành những lỗkhoan có chiều sâu từ 10 - 20 m, tuỳ theo độ cứng của đất đá Sau khi có hộ chiếu nổthì nạp thuốc nổ mìn bắn tơi đất đá

Công trường băng gồm hai hệ thống:

- Công trường băng tải:

Nhận than từ ôtô xuống đưa vào sàng làm phẩm chất phân loại cục, cám, sau đódùng hệ thống băng tải xuống máng ga, rót xuống wagông giao cho xí nghiệp TT CửaÔng

- Công trường băng sàng:

Nhận than cấp liệu từ ôtô đổ xuống đưa vào sàng và tải xuống cuối băng để ôtôchuyển ra cảng Vũng Đục, tiêu thụ trong nước

- Công trường than thủ công:

Dùng lực lượng lao động thủ công để tận thu than tại các vỉa kẹp và gia công cácloại than cục trong kho để thành than cục xuất khẩu 3A cục 4A giao qua Xí nghiệpTuyển than Cửa Ông.

Chức năng nhiệm vụ của từng bộ phận:

- Giám đốc doanh nghiệp:

Là người chịu trách nhiệm cao nhất của Công ty trước Tổng công ty và NhàNước về mọi mặt hoạt động sản xuất kinh doanh của Công ty là người điều hành caonhất trong mỏ

- 4 Phó Giám đốc là những người giúp việc cho Giám đốc về từng bộ phận

chuyên môn nghiệp vụ:

+ Phó giám đốc sản xuất ;+ Phó giám đốc kỹ thuật ;+ Phó giám đốc Cơ điện- vận tải ;+ Phó giám đốc đời sống kinh tế

17 phòng ban chức năng đảm nhiệm các công việc cụ thể dưới sự lãnh đạo trựctiếp của Giám đốc và các Phó giám đốc

+ Phòng tổ chức đào tạo:

Giúp Giám đốc về công tác tổ chức cơ bản trong doanh nghiệp, chuẩn bị đào tạođội ngũ cán bộ kế cận, đào tạo công nhân kỹ thuật, bồi dưỡng nâng cao tay nghề chocông nhân kỹ thuật

Khai thác - Vận tải - Cơ điện - Trắc địa - Địa chất: Giúp Giám đốc tổ chức quản

lý kỹ thuật, thiết bị máy móc, xây dựng cán bộ và áp dụng công nghệ mới vào sảnxuất

- Đất đá được vận chuyển đổ ra bãi thải.

- Than trong vỉa được vận chuyển tập trung về các bãi chứa, sau đó được

đưa về các cụm sàng tuyển để phân loại, cuối cùng là đưa ra các hệ thốngcảng để tiêu thụ

1.6 Về cơ cấu tổ chức bộ máy của Công ty hiên nay gồm:

- Hội đồng quản trị, Ban kiểm soát, Ban giám đốc, Đảng uỷ, Công đoàn, Đoàn

thanh niên, các phòng ban, công trường phần xưởng

Trong đó:

- Hội đồng quản trị Công ty gồm: 04 người.

- Ban kiểm soát: 03 người.

- Ban giám đốc: 05 người, gồm 1 Giám đốc và 4 phó giám đốc.

- Đảng uỷ: 03 người

- Công đoàn: 03 người.

- Đoàn thanh niên chuyên trách : 01 người.

- Phòng ban: gồm 14 phòng ban tham mưu giúp việc cho Giám đốc (gồm

các phòng Kỹ thuật, kinh tế nghiệp vụ, văn phòng, Y tế)

- Công trường, phân xưởng: gồm 12 công trường, phân xưởng (như: CT

khoan, CT xúc, CT xe gạt, CT sàng tuyển tiêu thụ; PX Cơ điện, PX S/côtô, Các phân xưởng vận tải… )

Số lượng lao động: Tổng số CBCNV: 1974 người (số liệu năm 2018)

Máy móc thiết bị chủ yếu:

- Ôtô chở than đất: T.số có 92 xe

- Ôtô phục vụ: Có 61 xe.

- Máy xúc các loại: 26 cái (gồm máy xúc điện và thuỷ lực).

- Xe gạt: 14 cái.

- Máy san đường: 04 cái.

Về kết quả SXKD của Công ty năm 2017:

- Than sản xuất: 1,85 triệu tấn

- Than tiêu thụ: 1,83 triệu tấn

- Đất đá bốc xúc: 16,6 triệu m3

- Hệ số bóc: 11,5 m3/tấn

- Doanh thu tổng số: 2.252 tỷ đồng

- Tiền lương bình quân: 7,9 triêu.đ/người/tháng.

- Lợi nhuận (trước thuế): 29,9 tỷ đồng

Về kế hoạch SXKD năm 2018:

- Than sản xuất: 2,0 triệu tấn

- Than tiêu thụ: 1,98 triệu tấn

Hình 1-1 Sơ đồ điều hành sản xuất công ty than

CT Máng GaVăn Phòng G.Đốc

CTCGiới cầuđường

Thanh tra kiểm toán

CT Khai Thác 4

Tổ chức đào tạo

Giám Đốc điềuHội Đồng Quản Trị

ĐHĐCĐ

Ban Kiểm soát

PGĐ Kỹ thuậtPGĐ Sản xuất

PGĐ Cơ điện-V Tải

Kế Toán Trưởng

P.Cơ ĐiệnP.Vận tảiP.Đầu tư thiết bị

P.Khai ThácP.Trắc ĐịaP.Địa Chất

Y TếP.Bảo Vệ - Quân SựP.XD Cơ Bản

Phòng ĐKSXPhòng KCSĐội Thống Kê

Kế Toán Tài ChínhPhòng Vật Tư

Lao động tiền lương

KH giá thàng sảnphẩm

CT Khai Thác 3

CT Khai Thác 2

PX.Cấp Thoát nướcPX.Sửa chữa ÔtôPX.Cơ điệnP.Cơ điện

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY XÚC THỦY LỰC CAT 6020B

SỬ DỤNG TẠI CÔNG TY THAN

2.1 Giới thiệu sơ bộ về máy xúc thủy lực CAT 6020B.

2.1.1 Công dụng của máy xúc

Máy xúc thuỷ lực là loại máy thường dùng cho mỏ lộ thiên, đây là loại máy xúc

cơ bản dùng bốc xúc đất đá lên các phương tiện vận tải Khi đất đá phủ và các loạikhoáng sản có độ kiên cố thấp máy xúc có thể làm việc hai chức năng đồng thời là đào

và xúc trực tiếp không cần nổ mìn và làm tơi Chính vì thế máy xúc tay gầu ngượcdùng phù hợp khi xúc các vỉa hẹp có cấu tạo phức tạp thì năng suất cao hơn các loạimáy xúc khác

2.1.2 Phạm vi sử dụng của máy xúc

Trong một số ngành kinh tế, máy xúc thuỷ lực được dùng ở nhiều khâu sảnxuất như: xúc bốc đất đá, khoáng sản trong công nghiệp khai thác đào vét mươngmáng trong công trình thuỷ lợi Máy xúc thuỷ lực được trang bị động cơ diesel làmđộng cơ chính do vậy có những ưu nhược điểm sau:

+ Ưu điểm: Máy xúc có thể làm việc nhiều hình thức, cơ động của máy cao, điềukhiển nhẹ nhàng

+ Nhược điểm: Do hoạt động bằng phương pháp truyền động thuỷ lực nên tốc độxúc của máy không lớn làm cho năng suất thấp Ngoài ra dung tích của gầu nhỏ khôngxúc được đá quá cỡ Gây ô nhiễm môi trường, bảo dưỡng sửa chữa phức tạp, khó nộiđịa hoá phụ tùng

2.1.3 Phạm vi sử dụng của máy xúc

Trong một số ngành kinh tế, máy xúc thuỷ lực được dùng ở nhiều khâu sản xuấtnhư: xúc bốc đất đá, khoáng sản trong công nghiệp khai thác đào vét mương mángtrong công trình thuỷ lợi Máy xúc thuỷ lực được trang bị động cơ diesel làm động cơchính do vậy có những ưu nhược điểm sau:

+ Ưu điểm: Máy xúc có thể làm việc nhiều hình thức, cơ động của máy cao, điềukhiển nhẹ nhàng

+ Nhược điểm: Do hoạt động bằng phương pháp truyền động thuỷ lực nên tốc độ

xúc được đá quá cỡ Gây ô nhiễm môi trường, bảo dưỡng sửa chữa phức tạp, khó nộiđịa hoá phụ tùng.

Hình 2-1 Máy xúc CAT 6020B.

ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY XÚC THUỶ LỰC CAT- 6020B

Thông số khi máy nghỉ

F Khoảng cách từ tâm máy đến cuối dải xích

H Khoảng cách giữa tâm bánh căng và tâm bánh

Hình 2-3 Tầm hoạt động của máy

Góc nghiêng tối đa cho phép quay Độ 10

Lưu lượng quay toa tối đa l/min 783

Áp suất tối đa khi di chuyển Bar 310

Dung tích thùng dầu thủy lực lit 2.800

2.2 Kết cấu chung của máy xúc CAT 6020B.

2.2.1 Kết cấu chung của máy xúc

Hình 2-4 sơ đồ kết cấu máy xúc CAT 6020

1 Gầu; 2 Tay gầu; 3 Cần máy; 4 Xy lanh gầu; 5 Xy lanh tay gầu;

6 Xy lanh cần; 7 Khung bánh xích; 8 Thang thủy lực; 9 Đối trọng; 10 Thân máy; 11 Cabin

2.3 Nguyên lý làm việc của máy xúc

Hình 2-5 kích thước làm việc của máy xúc

Sau khi máy gạt thực hiện quá trình san gạt mặt nền nơi máy xúc đứng để thựchiện quá trình xúc hay đào xúc (còn gọi là gương xúc) Khi máy xúc hoạt động bộphận di chuyển đứng cố định Chỉ có các hệ thống nâng hạ, co duỗi tay, gầu và quay

đổ làm việc Máy xúc hoạt động theo một chu kỳ gồm các giai đoạn: Xúc (hay xúc), quay đổ, đổ tải và quay về Máy xúc di chuyển đến vị trí tiếp theo khi đã xúchết tầm với

đào-• Giai đoạn đào xúc:

Gầu bắt đầu từ vị trí xúc (vị trí I) Xylanh thuỷ lực 5 có tác dụng tạo lực cắt chorăng gầu Trong quá trình xúc xylanh thuỷ lực 4 được điều khiển đồng thời làm chogầu co lại để giữ đất đá trong gầu Kết thúc quá trình đào xúc, đất đá được xúc đầyvào trong gầu

• Giai đoạn quay đổ:

Gầu bắt đầu từ vị trí xúc (vị trí I) Xylanh thuỷ lực 5 có tác dụng tạo lực cắt chorăng gầu Trong quá trình xúc xylanh thuỷ lực 4 được điều khiển đồng thời làm cho

gầu co lại để giữ đất đá trong gầu Kết thúc quá trình đào xúc, đất đá được xúc đầyvào trong gầu.

• Giai đoạn quay về:

Sau khi đổ tải máy quay và hạ gầu không xuống vị trí xúc nhờ phối hợp xy lanhtay gầu 5 và xylanh cần 6 Sau đó quá trình lặp lại

2.3.1 Bộ phận công tác

Bộ phận công tác của máy xúc là bộ phận trực tiếp thực hiện công việc xúc hayđào - xúc

Hình 2-6 Kết cấu bộ phận công tác

1 Gầu xúc; 2 Thanh nối gầu; 3 Tay gầu; 4 Cặp xy lanh quay gầu;

5 Xy lanh quay tay gầu; 6 Cần máy; 7 Cặp xy lanh nâng hạ cần

a gầu xúc:

Gầu xúc là một cụm chi tiết bao gồm thân gầu, răng gầu, quang gầu Gầu trựctiếp tiếp xúc với đất đá khi máy xúc hoạt động do vậy gầu phải có cấu tạo phù hợp vớiđiều kiện làm việc, phải có độ cứng vững tốt, tính chống mài mòn cao

2 3

1

Hình 2-7 Kết cấu gầu xúc

1 Đáy gầu; 2 Chốt bản lề nối gầu với xy lanh đẩy gầu;

3 Chốt bản lề nối gầu với tay gầu; 4 Miệng gầu; 5 Răng gầu

Gầu gồm có các bộ phận chủ yếu như sau: răng gầu, lợi gầu dưới, lưỡi cắt, thànhgầu bên, lợi trên, các lỗ để liên kết với tay gầu và piston, thành gầu sau, chốt răng gầu.Thành gầu sau liên kết với hai thành gầu bên bằng mối hàn, ở thành gầu sau đúcsẵn các lỗ để liên kết với cần và piston bằng ắc

Thành gầu bên hàn với đáy gầu thông thường để tăng thêm độ cứng vững người

ta thường đúc liền Hai bên thành gầu có lợi gầu trên để chống mòn đồng thời tăngcường khả năng chịu lực của gầu Thành gầu có lưỡi cắt đất đá, chiều rộng của lưỡi cắt

nọ đến lưỡi cắt kia lớn hơn chiều rộng của gầu Các lưỡi cắt này liên kết với lợi trênbằng bu lông hoặc đinh tán

Thành gầu sau liên kết với hai thành gầu bên bằng mối hàn, ở thành gầu sau đúcsẵn các lỗ để liên kết với cần và piston bằng ắc

Thành gầu bên hàn với đáy gầu thông thường để tăng thêm độ cứng vững người

ta thường đúc liền Hai bên thành gầu có lợi gầu trên để chống mòn đồng thời tăngcường khả năng chịu lực của gầu Thành gầu có lưỡi cắt đất đá, chiều rộng của lưỡi cắt

nọ đến lưỡi cắt kia lớn hơn chiều rộng của gầu Các lưỡi cắt này liên kết với lợi trênbằng bu lông hoặc đinh tán

b Tay gầu:

Hình 2-8 Kết cấu tay gầu

Tay gầu là bộ phận tiếp nối của cần, nó cho phép cần có thể đưa gầu ra xa và kéogầu vào gần so với tâm máy Tay gầu liên kết với cần chính bằng ắc Về một phía có lỗchốt để nối với piston xylanh thuỷ lực làm thao tác ra vào tay gầu, một đầu liên kết vớigầu xúc Trên thân tay gầu có đặt xylanh thuỷ lực làm thao tác đóng mở gầu, thôngqua cơ cấu thanh giằng giữa gầu, piston, tay gầu Tay gầu cũng gồm những tấm thépghép lại có tiết diện lớn dần từ phần liên kết với gầu đến phần liên kết với cần Trêntay cần có lỗ đặt các bạc thép để ắc có thể xoay trong đó

c Cần máy

Hình 2-9 Kết cấu cần máy

Cần máy là một hộp thép uốn cong ở giữa (gồm 4 tấm kim loại hàn lại với nhau)tuỳ theo kích thước của máy mà người ta bố trí thân cần có kích thước khác nhau Trênthân cần có các xup – po để liên kết với các chi tiết khác nhau như: xylanh thuỷ lực ravào tay gầu, xylanh nâng hạ cần và các đường ống dẫn dầu, phần liên kết giữa tay gầu

và gót cần thường được tạo ống rỗng để hàn với thân cần Tại những vị trí này phải tạo

ra các gân gia cường để chống lại các lực tác động Nên phần ống lồng dạng này chịulực rất tốt và không phải hàn các đường gân làm cho cần có hình dáng đẹp, chắc chắn

và dễ dàng khi sửa chữa hình dáng cong của cần tăng cường khả năng chịu lực và tạođược chiều sâu khi đào

Khi đổ tải bằng cách điều khiển từ từ hai xi lanh đẩy gầu để cho đất đá haykhoáng sản trong gầu qua miệng gầu từ từ rơi xuống phương tiện đổ tải ưu điểm đổtải chính xác và điều khiển được cả quá trình đổ tải, làm giảm được lực va đập do đất

đá rơi xuống phương tiện vận tải

2.4 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ máy quay máy xúc CAT 6020b

2.4.1 Đặc điểm và công dụng của hệ thống quay máy.

Hệ thống quay máy trên máy xúc thủy lực lập thành cụm máy được liên kết với

bệ máy bằng các bu lông ở chân hộp giảm tốc Đối với máy xúc có công suất lớnngười ta dùng hai cụm máy để tăng mô men quay cho máy xúc làm việc và giảm mômen quán tính

Bộ truyền động của nó được thực hiện từ động cơ thuỷ lực có mô men thấp, động

cơ này nối với bánh răng trong hộp giảm tốc lập thành cụm máy

Hệ thống quay máy cho phép máy xúc quay toàn bộ phần trên của máy bao gồm

cả bộ phận công tác quay xung quanh bệ dưới theo chiều khác nhau khi máy xúc hoạtđộng Bệ máy quay kết hợp với các bộ phận khác tạo thành chu kỳ xúc của máy xúc

mà khi cần xúc đúng vị trí hoặc mang đất đá đổ vào vị trí theo yêu cầu

2.4.2 Cấu tạo một số chi tiết chính của hệ thống quay máy

a Mô tơ quay thủy lực

Mô tơ quay máy là mô tơ thủy lực có cấu tạo như hình vẽ 2-10

Hình 2-10 Mô tơ quay

2.5 Bộ phận di chuyển

2.5.1 Công dụng và yêu cầu đối với hệ thống di chuyển.

Hệ thống di chuyển dùng để di chuyển máy xúc khi phải chuyển vị trí làm việc,

nó biến đổi chuyển động quay của động cơ thuỷ lực thành chuyển động thẳng tịnh tiếncủa máy xúc, đồng thời làm thay đổi hướng và tốc độ chuyển động đảm bảo cho máyxúc di chuyển an toàn, ổn định

2.5.2 Cấu tạo chung của hệ thống di chuyển

Hệ thống di chuyển gồm các cụm chi tiết sau:

- Cụm chi tiết truyền mô men quay (hộp số, mô tơ thuỷ lực).

- Cụm chi tiết truyền chuyển động: gầm máy, bộ ổn định , các bánh xe,

Hình 2-11 Hộp giảm tốc

1 Nắp đậy; 2 Trục dẫn động; 3 Bánh răng; 4 Bạc lót trục; 5.Bạc lót; 6 Vít bắt lỗ 7,8 Bulong siết( 75*110, 75*130); 9,10,13 Bulong siết (75*40, 75*60, 5*30) 11,12,14 Vòng đệm; 15 Trục hướng dẫn; 16 Vòng đai đệm; 17 Vỏ hộp số 18,19 Nắp vỏ hộp số

- Chức năng: Hệ thống truyền động cuối (hộp giảm tốc) giảm tốc độ của mô tơ di

chuyển và làm tăng công suất truyền động Nhờ đó mà nó cung cấp một tốc độ dichuyển phù hợp

b Bộ phận di chuyển bánh xích

Máy xúc di chuyển bằng xích bản Với ưu điểm là lực bám dính với nền lớn, dễvượt dốc, dễ vượt qua các hố rãnh không rộng, không cần thiết phải đòi hỏi phải cómặt nền di chuyển nhẵn Diện tích tiếp xúc với mặt đất lớn nên áp lực đơn vị tác dụnglên nền nhỏ, ổn định khi làm việc, khả năng chịu tải lớn nên khi làm việc không cầngiá đỡ phụ, khi bị lún đến 40% chiều cao xích máy vẫn di chuyển được

Tuy nhiên vẫn có các nhược điểm như: kết cấu của xích di chuyển phức tạp, nặng

nề, chóng mòn, hiệu suất thấp do tổn thất công suất lớn, dẫn đến tiêu hao công suấtlớn, khả năng cơ động trong di chuyển thấp

Hình 2-11 a Bộ phận di chuyển xích

1 Bánh dẫn hướng ; 2 Khung đỡ xích ; 3 Con lăn đỡ xích ; 4 Dải xích

5 Bánh chủ động ; 6 Con lăn đè xích ; 7.Tắm chặn

Hình 2-11b bánh dẫn hướng

Hình 2-11c Con lăn đè xích

Hình 2-11d Con lăn đỡ xích

lượng của máy và lực xúc qua bệ máy đặt nên trục của bánh tỳ gồm 8 bánh tỳ Nhữngbánh tỳ này có tác dụng làm cho xích không bị đẩy vồng lên khi máy di chuyển Vớichiều rộng của bản xích b = 800 (mm), chiều dài một nhánh xích l = 7520 (mm), bướcxích là 250 (mm), số mắt xích là 45 mắt, chiều rộng tổng thể đường chạy của dải xích

5810 (mm) Trong quá trình chuyển động bản xích như một đường sắt trải dần trên nền

để các bánh lăn, lăn trên đó Nhánh xích không tải phía trên trùng xuống các các conlăn đỡ hay còn gọi là galê đỡ Các galê đỡ này có tác dụng đỡ nhánh không tải

Dải xích sẽ chịu và truyền tải trọng của máy trên mặt đất, biến đổi lực dẫn độngtruyền từ đĩa xích thành lực kéo Nhóm dải xích gồm có một cặp khung dải xích bênphải và trái, bánh dẫn hướng trước, các con lăn xích, con lăn đỡ xích được lắp trên đó.Dải xích tựa quanh mỗi khung được dẫn động bởi xích và được dẫn hướng phía trước,con lăn đỡ và con lăn xích

Tấm chặn con lăn xích được gắn ở mặt đáy của mỗi khung dải xích để ngăn dảixích bị trượt bị do cấu trúc của đá

Bánh dẫn hướng được lắp ở đầu trước của mỗi khung dải xích và được đỡ trêntrục dẫn hướng thông qua tấm dẫn hướng và bạc lót Bộ bánh dẫn hướng gồm có vòngkẹp nối với các ổ bi trục dẫn hướng có thể trược lùi và tiến dọc theo khung dải xíchnhờ các tấm dẫn hướng gắn với phần dưới của các ổ bi và nắp; vì vậy có thể luôn luônduy trì chuyển động quay êm dịu của dải xích Dầu bôi trơn (dầu máy) chảy vào lỗ dầu

bố trí trên trục để bôi trơn các bề mặt di trượt của bạc lót Mỗi đầu bạc lót được bố trímột vòng phớt để ngăn chặn cả sự rò rỉ dầu hay sự thâm nhập của bụi hay nước Đểtăng đặc tính chống ăn mòn của nó, bánh dẫn hướng được chế tạo từ thép silicon mănggan đúc Răng của bánh đỡ xích và các liên kết tiếp xúc của dải xích được làm cứngbằng phương pháp thường hoá gia tăng độ cứng

Con lăn đỡ xích được bố trí phía trên mỗi khung dải xích, nó có vai trò đỡ nửatrên của dải xích ở tình trạng lăn thích ứng nhằm tránh cho dải xích khỏi bị lắc do tácdụng trọng lượng của nó Các con lăn được làm bằng thép hợp kim đặc biệt và đượclàm cứng bằng phương pháp gia nhiệt Các mặt bên được bố trí để tiếp nhận tải trọngnén (tải trọng theo hướng cầu), và như vậy ngăn ngừa dải xích bị trượt khỏi con lăn.Trục được bố trí một lỗ dẫn dầu để cung cấp dầu bôi trơn (dầu máy) tới các bề mặt ditrượt của bạc lót Mỗi đầu bạc lót được bố trí một vòng phớt để ngăn cản sự rò rỉ dầu

và sự xâm nhập của bụi và nước

Con lăn đè xích được bố trí dưới mỗi khung dải xích Chúng có tác dụng phânphối tải trọng của máy một cách đều đặn lên các dải xích mà con lăn đè xích quay trên

đó Bộ con lăn đè xích gồm có con lăn, bạc lót, vòng phớt, trục và vòng đệm Con lănđược làm bằng thép hợp kim đặc biệt và được xử lý bằng cách làm lạnh và tôi cứng.Trục được bố trí một lỗ dẫn dầu để cung cấp bôi trơn( dầu máy) tới các bề mặt di trượtcủa bạc lót Mỗi đầu bạc được bố trí một vòng phớt để ngăn cản rò rỉ dầu và bụi, nước

Lò xo hồi vị ( giảm xóc của máy xúc ): Giảm xóc dẫn hướng được lắp ở khungcủa dải xích giữa bánh dẫn hướng phía trước và đĩa xích Giảm xóc này có các chứcnăng sau:

- Duy trì độ căng thích ứng cho dải xích.

- Hấp thụ những cú sốc ở bánh dẫn hướng phía trước trong quá trình máy

vị sẽ hấp thụ cú xóc sinh ra khi đột nhiên độ căng của xích tăng lên, và như vậy nó sẽngăn ngừa được sự hỏng hóc của dải xích, đĩa xích hay con lăn

Xylanh điều chỉnh được bố trí một thiết bị bơm mỡ (vú mỡ) Mỡ được cung cấplàm cho piston của xy lanh sẽ đẩy bánh dẫn hướng tiến lên để làm căng độ căng củaxích Mặt khác, độ căng của dải xích sẽ bị giảm đi nhờ việc nới lỏng thiết bị bơm mỡ

để xả bớt mỡ

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN MÁY XÚC THỦY LỰC CAT 6020B

3.1 Tính lực cản đào xúc cho một số vị trí đặc trưng

3.1.1 Lực tác dụng trên xylanh quay gầu và quay tay gầu

Trong quá trình làm việc của máy xúc, xy lanh quay gầu thông qua thanh giằngtác dụng lực đẩy lên gầu làm nhiệm vụ dẫn động quay gầu quanh khớp quay với taygầu để đào xúc đất đá hay để đổ tải Đồng thời máy cũng có thể thực hiện đào xúcbằng xy lanh quay tay gầu Trong thực tế, khi máy xúc làm việc thường người ta dẫnđộng đồng thời hai xy lanh để dẫn động phối hợp gầu và tay gầu trong quá trình đàoxúc và quay gầu đổ tải

Để xác định lực đẩy của xy lanh quay gầu (gọi tắt là xy lanh gầu) và xy lanhquay tay gầu (gọi tắt là xy lanh tay gầu) ta xét một số vị trí đặc trưng của gầu và taygầu trong quá trình làm việc

a Khi đào xúc bằng xy lanh gầu

* Tính lực đẩy cảu xy lanh quay gầu

Với đất đá có độ kiên cố thấp thường dùng máy xúc để đào xúc trực tiếp đất đánguyên khối Lúc này xy lanh quay gầu tác dụng lực đẩy để nâng đất đá chứa tronggầu và thắng lực cản đào xúc từ đất đá tác dụng trên răng gầu Như vậy, khi xúc hayđào xúc, lực từ gầu xúc tác dụng trở lại lên thanh giằng (và lên cán piston) lớn hơntrường hợp quay gầu đổ tải Do vậy để tính lực tác dụng lên xy lanh quay gầu chỉ xéttrường hợp gầu xúc hay đào xúc Trong quá trình làm việc của máy, khi đào xúc trựctiếp đất đá thông thường máy đứng làm việc ở tư thế tay gầu thẳng đứng Vì vậy tacũng lấy vị trí đặc trưng để tính lực đẩy của xy lanh trong trường hợp này là tay gầuthẳng đứng

Khi nào bắt đầu đào xúc ( chưa đào thành hố sâu) lúc này máy thực hiện đào xúcbằng xy lanh quay gầu như sơ đồ hình 3.1a Theo sơ đồ này, gầu thực hiện đào xúctheo quỹ đạo là đường cong ABC (một cung tròn có bán kính bằng chiều dài gầu) Xéttrường hợp gầu ở cuối thời điểm đào xúc, trong gầu đã chứa đầy đất đá và lực cản đàoxúc trên răng gầu đạt giá trị lớn nhất P01

2A

1A A

3A 01

2 1

l' 8

l' 9 l' 10

l' 11

l' 12

l' 13

a

Hình 3-1 Đào xúc bằng xy lanh gầu

Các lực tác dụng lên gầu trong trường hợp này bao gồm: lực cản cắt từ đất đá tácdụng lên răng gầu P01 và P02; trọng lượng gầu và đất đá trong gầu Gg+d; lực đẩy từ thanhgiằng vào gầu PA ở đây ta bỏ qua lực quán tính của gầu vì khi đào xúc gầu quay vớitốc độ chậm Trước hết cần xác định các lực này

- Lực cản cắt tác dụng lên răng gầu: P 01 và P 02

Gầu xúc theo quỹ đạo cung tròn ABC với góc quay gầu lớn nhất từ vị trí bắt đầuxúc tới vị trí nằm ngang là 1230 Ta tính cho trường hợp gầu làm việc nặng, tức là gầuxúc chiều dày lớp phoi c đều trên cả hành trình cắt và đến cuối hành trình (điểm B)