2. CÂC HỆ THỐNG CHÍNH CỦA MÂY ĐĂO KOMATSU PC 400-7
2.4. Hệ thống điều khiển của mây đăo Komatsu PC 400-7
2.4.1. Giới thiệu chung
Hệ thống điều khiển của mây đăo Komatsu PC 400-7 dùng để thay đổi hướng chuyển động vă điều chỉnh tốc độ của khđu đi ra ( câc cần đẩy, câc trục ) trong câc mô
tơ thủy lực, cũng như để đảm bảo cho kết cấu của mây xúc không bị quâ tải. Thực hiện việc điều chỉnh bằng câch thay đổi lượng tiíu thụ chất lỏng đưa văo mô tơ thủy lực. Hệ thống điều khiển của mây đăo Komatsu PC 400-7 lă hệ thống điều khiển thủy lực. Câc thănh phần chính của hệ thống điều khiển lă bơm thủy lực vă cơ cấu điều chỉnh ( van điều khiển chính, van câc loại…) cũng như câc cơ cấu khớp đòn bẩy vă câc hệ thống khâc mă nhờ chúng thợ lâi mới điều khiển được câc cơ cấu điều chỉnh.
Bơm phía trước được dẫn động trực tiếp bởi động cơ. Một trục của bơm phía trước dẫn động bơm phía sau vă cả hai bơm ở cùng một tốc độ.
Công suất của câc bơm được điều khiển bởi bộ cảm nhận tải trọng, van, bộ điều khiển mômen.
Dầu có âp lực được chuyển từ bơm chính tới cụm van chính qua câc ngăn chia lưu lượng hoặc hợp lưu lượng để chia hoặc hợp lưu lượng khi cần thiết.
Khi không lăm việc, dầu dẫn từ bơm chảy qua câc cụm van chính vă trở về thùng dầu thủy lực. Câc van cảm nhận tải trọng duy trì lưu lượng bơm ở mức tối thiểu. Khi hoạt động cụm van chính đưa dầu đến câc xi lanh (xi lanh cần, xi lanh tay gău), câc mô tơ thủy lực (mô tơ quay toa, mô tơ của bộ phận di chuyển).
Van cảm nhận tải trọng vă van điều chỉnh mômen để điều chỉnh công suất bơm đạt được lưu lượng theo yíu cầu.
Việc cung cấp dầu điều khiển do câc bơm phía sau thực hiện. Phần lưu lượng của bơm phía sau qua van giảm âp, tại đó âp suất được giảm từ âp suất của hệ thống chính tới âp suất điều khiển. Câc tín hiệu điều khiển, điều khiển câc van chính, hệ thống điều khiển bơm vă câc van chia vă hợp dòng chảy (van phđn phối). Điều khiển sự vận hănh của câc van cụ thể theo câc chế độ vận hănh được chọn.
Trín mây đăo Komatsu PC 400-7, người ta trang bị phối hợp cần điều khiển kiểu khớp bản lề. Nhờ có cần điều khiển năy nín có thể điều khiển đồng thời hoặc tuần tự chuyển động của hai thănh phần, chẳng hạn, chuyển động của cần vă tay xúc, gău vă băn quay, điều năy cho phĩp thực hiện được nhiều thao tâc trong quâ trình lăm việc của mây vă tạo điều kiện thuận lợi cho người thợ mây không bị chĩo tay khi chuyển từ cần năy sang cần khâc như hình dưới đđy:
Hình 2-41 Sơ đồ bố trí hệ thống điều khiển trín mây đăo Komatsu PC 400-7 1. Van điều khiển di chuyển PPC 2. Van cung cấp PPC
3. Pí đan cung cấp 4. Cần di chuyển sang trâi
5. Cần di chuyển sang phải 8. Van điện từ 6. Van điều khiển di chuyển sang phải 9.Bình tích năng 7. Cần điều khiển bộ phận công tâc sang phải 10. Van phđn phối
11. Bơm thủy lực 12. Hộp nối
13. Cần điều khiển bộ phận công tâc sang trâi 14. Van điều khiển di chuyển sang trâi
*Vị trí cần điều khiển:
(1). Giữ cần (2). Nđng cần
(3). Hạ cần (4). Đổ đất (gău)
(5). Đăo đất (gău) (6). Giữ tay gău
(7). Tay gău co văo (8). Tay gău vươn ra
(11). Chế độ không tải (12). di chuyển lùi (13). Di chuyển tiến
2.4.2. Câc thănh phần chính trong hệ thống điều khiển
2.4.2.1. Van PPC của bộ phận quay
Cung cấp dầu âp suất cao tới mô tơ quay băn quay để điều khiển quay toa.
Hình 2-42 Van PPC của bộ phận quay. 1. Cấu tạo 1. Con trượt 2. Lò xo 3. Lò xo trung tđm 4. Piston 5. Đĩa f. Lỗ điều chỉnh tinh
Hình 2-43 Kết cấu của van PPC của bộ phận quay 6 5 4 3 2 7 8 9 12 14 10 A-A B-B 11 D-D E-E C-C 14 13 1
2. Nguyín lý lăm việc
a. Tại chế độ không tải
M
Hình 2-40 Tại chế độ không tải
Van tự giảm áp
Van phân phối
f p D T P1 P2 A B 1
Hình 2-44 Tại chế độ không tải.
Khi đấy, cổng A vă B của van phđn phối nối tới khoang xả D thông qua lỗ f trong con trượt 1.
b. Trong quâ trình lăm việc
f 2 3 4 5 D T PP 10 Van tự giảm áp
Van phân phối
p P1 P2 A B M 1 Hình 2-41 Quá trình làm việc
Hình 2-45 Khi lăm việc.
Người lâi tiến hănh điều khiển bằng câch tâc dụng văo cần điều khiển, khi đó, piston (4) bắt đầu bị đẩy bởi đĩa (5), vòng chận lò xo (9) bị đẩy, con trượt (1) cũng bị đẩy bởi lò xo (2) vă di chuyển xuống. Lúc ấy, lỗ f cắt đường thông tới khoang xả D vă nối tới khoang bơm âp lực PP. Do đó, dầu thủy lực âp suất cao sẽ từ bơm chính qua lỗ f chảy văo buồng A từ cửa P1 đầy con trượt trong van phđn phối vă tiền hănh điều khiển câc thiết bị công tâc. Dầu hồi về từ khoang B sẽ chuyển qua cửa P2 qua lỗ f’ vă chảy văo khoang xả D.
Khi âp suất tại cửa P1 tăng lín, con trượt (1) bị đẩy ngược lại lăm đóng lỗ f cắt đường thông tới khoang âp suất bơm PP vă nối thông cửa P1 tới khoang xả D. Lúc năy, con trượt (1) di chuyển lín xuống để lực của lò xo cđn bằng với âp suất tại cửa P1. Mối quan hệ giữa vị trí van (1) vă vỏ (10) (Lỗ f ở tại vị trí trung gian giữa khoang xả D vă khoang PP) không thay đổi tới khi vòng chận (9) nối tới con trượt (1).
Do đó, lò xo (2) bị nĩn tỉ lệ với lượng dịch chuyển của cần điều khiển, vì thế, âp suất tại cửa P1 cũng tăng tỉ lệ với hănh trình của cần điều khiển. Trong trường hợp năy, van phđn phối sẽ dịch chuyển tới vị trí mă tại đó âp suất tại buồng A (cũng lă âp suất tại của P1) vă lực nĩn của lò xo được cđn bằng.
c. Khi cần điều khiển trở về vị trí ban đầu (Kết thúc lăm việc)
Khi đó đĩa (5) trở về vị trí ban đầu, con trượt (1) sẽ bị kĩo lín bởi lực từ lò xo trung tđm (3) vă âp lực tại cửa P1. Lúc năy, lỗ f được nối tới khoang xả D vă âp suất dầu tại cửa P1 giảm xuống.
Nếu âp suất tụt quâ nhanh thì con trượt (1) sẽ bị đẩy xuống bởi lò xo (2), đồng thời cắt đường thông tới khoang xả D vă nối thông tới khoang bơm âp lực PP. Âp suất bơm sẽ cung cấp cho tới khi âp suất tại cửa P1 phục hồi tới giâ trị tương ứng với vị trí cần điều khiển. Khi con trượt của van phđn phối trở về vị trí ban đầu, dầu sẽ từ khoang xả D chảy qua lỗ f’ qua cửa P2 văo khoang B để điền đầy khoang năy.
2.4.2.2. Van PPC của bộ phận di chuyển D D P Z A A P2 P1 P4 P3 Z T C C P5 P6 Hình 2-46 Van PPC di chuyển.
P. Từ van tự giảm âp P3. Tới phải
T. Tới thùng dầu thủy lực P4. Lùi phải
P1. Lùi trâi P5. Tín hiệu di chuyển
P2. Lùi phải P6. Tín hiệu quay vòng
A-A 8 10 9 C-C D-D B-B 7 6 5 4 3 2 1
Hình 2-47 Kết cấu van PPC của bộ phận di chuyển.
1. Đĩa 6. Lò xo trung tđm
2. Thđn 7. Van
3. Đòn bẩy 8. Giảm chấn
4. Vòng đệm 9. Tín hiệu quay vòng
5. Lò xo định lượng 10. Lò xo van tín hiệu quay vòng 6. Đế lò xo
2. Nguyín lý lăm việc
Tín hiệu di chuyển: Nếu một trong những cần điều khiển hoạt động thì âp suất ra PPC cực đại trín cả hai mặt sẽ được đưa ra như tín hiều di chuyển. Do đó, nếu mây đăo di chuyển thì sự di chuyển năy sẽ được xem xĩt bởi tín hiệu của cửa P5.
Tín hiệu quay vòng: Nếu hănh trình hoạt động của cả hai cần điều khiển khâc so với nhau trong quâ trình quay vòng thì âp suất ra PPC năo lớn hơn sẽ được đưa ra sử dụng như tín hiệu để điều khiển quay vòng.
a. Tại chế độ lăm việc không tải
Cần điều khiển di chuyển trái Cần điều khiển di chuyển phải
van tự giảm áp P T P5tín hiệu di chuyển công tắc áp suất tới bộ điều chỉnh tín hiệu quay vòng P6 công tắc áp suất tới bộ điều chỉnh P1 P2 P3 P4
lùi trái tới trái lùi phải tới phải
Hình 2-44 Tại chế độ không tải Hình 2-48 Tại chế độ không tải.
Tín hiệu của cửa ra (P1-P4), tín hiệu di chuyển(cửa P5) vă tín hiệu quay vòng (cửa P6) đều chưa được đưa ra.
b. Khi di chuyển thẳng
Hình 2-45 Khi di chuyển thẳng
Cần điều khiển di chuyển trái Cần điều khiển di chuyển phải
van tự giảm áp P5 tín hiệu di chuyển công tắc áp suất tới bộ điều chỉnh tín hiệu quay vòng P6 công tắc áp suất tới bộ điều chỉnh P1 P2 P3 P4
lùi trái tới trái lùi phải tới phải
P T h i g k j l Hình 2-49 Khi di chuyển thẳng.
Khi mô tơ thủy lực bín trâi hoạt động để di chuyển thẳng (tín hiệu tại cửa P2
được đưa ra) vă mô tơ thủy lực bín phải cũng hoạt động để di chuyển thẳng (tín hiệu tại cửa P4 được đưa ra), âp lực tại buồng lò xo trâi (k) vă buồng lò xo phải (l) của van tín hiệu quay vòng (j) được đặt ở mức cao. Do đó, van tín hiệu quay vòng (j) được giữ ở trạng thâi không tải vă tín hiệu quay vòng (cửa P6) chưa được đưa ra.
c. Khi quay vòng
Cần điều khiển di chuyển trái Cần điều khiển di chuyển phải
van tự giảm áp P5tín hiệu di chuyển công tắc áp suất tới bộ điều chỉnh tín hiệu quay vòng P6 công tắc áp suất tới bộ điều chỉnh P1 P2 P3 P4
lùi trái tới trái lùi phải tới phải
P T h i g k j l Hình 2-46 Khi quay vòng Hình 2-50 Khi quay vòng.
Nếu hănh trình hoạt động của cả hai cần điều khiển khâc so với nhau trong quâ trình quay vòng thì âp suất ra PPC năo lớn hơn sẽ được đưa ra sử dụng như tín hiệu để điều khiển quayvòng. Trong trường hợp năy, âp suất tại buồng lò xo trâi (k) của van tín hiệu quay vòng (j) lă P2. Âp suất của buồng lò xo phải (l) lă P4. Nếu (P4-P2) x (diện tích mặt cắt con trượt) > tải đặt lín lò xo thì con trượt sẽ di chuyển theo hướng mũi tín vă âp suất ra PPC năo lớn hơn sẽ được đưa ra sử dụng như tín hiệu để điều khiển quay vòng từ cửa P6.
Cần điều khiển di chuyển trái Cần điều khiển di chuyển phải van tự giảm áp P5tín hiệu di chuyển công tắc áp suất tới bộ điều chỉnh tín hiệu quay vòng P6 công tắc áp suất tới bộ điều chỉnh P1 P2 P3 P4
lùi trái tới trái lùi phải tới phải
P T
h
i
g
k j l
Hình 2-47 Khi quay vòng quanh trục Hình 2-51 Khi quay vòng quanh trục.
Khi mô tơ thủy lực bín trâi hoạt động để di chuyển lùi (tín hiệu từ cửa P1 được đưa ra) vă mô tơ thủy lực bín phải thực hiện di chuyển tới (tín hiệu từ cửa P4 được đưa ra), chỉ một âp suất trong buồng lò xo phải (l) của van tín hiệu điều khiển quay vòng (j) được đặt ở mức cao. Do đó, van tín hiệu điều khiển quay vòng (j) sẽ dịch chuyển sang trâi theo hướng mũi tín vă tín hiệu điều khiển quay vòng được đưa ra tại cửa P6. 2.4.2.3. Van phđn phối
Van phđn phối trong mây đăo komatsu PC 400-7 bao gồm 7 van trượt, van chia vă hợp lưu lượng, van đổi âp, van chống tự hạ cần, van hồi dầu nhanh, van kiểm tra.
Tất cả van trín được lắp thănh một cụm chi tiết bằng bu lông vă chúng được nối với nhau bín trong. Cụm chi tiết năy khâ nhỏ vă dễ sửa chữa.
Để điều khiển một thiết bị năo đấy thì con trượt tương ứng trong van phđn phối của thiết bị đấy sẽ lăm việc để tiến hănh điều khiển.
Hình 2-52 Van phđn phối của mây đăo komatsu PC 400-7.
A1. tới đây xi lanh gầu A2. tới mô tơ di chuyển bín trâi A3. tới đây xi lanh cần A4. tới mô tơ quay băn quay A5. tới mô tơ di chuyển bín phải A6. tới xi lanh tay gầu A-1. tới đây xi lanh cần A-2. tới phụ tùng B1: tới đầu xi lanh gầu B3: tới đầu xi lanh cần
B4. tới mô tơ quay băn quay B5. tới mô tơ di chuyển bín phải B-1, B6. tới đây xi lanh tay gầu P1, P2. từ van PPC gầu
P3, P4. từ van PPC di chuyển trâi P5, P6. từ van PPC cần
P7, P8. từ van PPC bộ phận quay P9, P10. từ van PPC di chuyển phải P11, P12. từ van PPC tay gầu BP1. âp suất ra PPC để nđng cần PB5. từ van điện từ, van an toăn giai đoạn 2
PP1, PP2. tới bộ điều khiển bơm sau, trước PPS1, PPS2. từ bơm chính sau, trước PR. tới van điện từ, van PPC, van EPC PS. từ van điện từ chia vă hợp lưu lượng
PST. từ van nối thủy lực PX1, PX2. từ van điện từ giai đoạn 2 SA, SB. cửa lắp cảm biến âp suất T, T1, TS. tới thùng xăng
TSW: tới mô tơ quay băn quay 2.4.2.4. Van điện từ
a. Cấu tạo
1
2 3 4 5 6
Hình 2-49 Kết cấu van điện từ Hình 2-53 Kết cấu van điện từ.
1. Bộ nối 3. Cuộn dđy điện từ
2. Lõi di chuyển 4. Con trượt
5. Thđn 6. Lò xo
b. Nguyín lý lăm việc - Khi chưa lăm việc
Bộ phận chấp hành
Van tự giảm áp
3 A 4 6
T P
Hình 2-50 Khi chưa làm việc Hình 2-54 Khi chưa lăm việc.
Vì dòng tín hiệu chưa tới bộ điều khiển, cuộn dđy điện từ (3) chưa lăm việc. Do đó, con trượt (4) bị đẩy bởi lò xo (6).
Bằng quâ trình năy, đường từ P tới A bị đóng vă dầu thủy lực từ bơm thủy lực chính không thể chảy văo bộ phận chấp hănh được.
- Khi hoạt động Bộ phận chấp hành Van tự giảm áp 3 A 4 6 T P Hình 2-51 Khi làm việc Hình 2-55 Khi lăm việc.
Dòng tín hiệu được đưa từ bộ điều khiển tới cuộn dđy điện từ vă kích hoạt nó. Do đó, con trượt (4) sẽ dịch chuyển vă mở đường thông cho dầu thủy lực từ bơm chính qua cửa P vă con trượt (4) tới cửa A vă chảy văo bộ phận chấp hănh.
2.4.2.5. Van chống tự hạ cần
Khi cần điều khiển chưa lăm việc, câc van năy sẽ tâc động để không cho dầu rò rỉ từ con trượt (1) tại đây cần vă không cho cần tự hạ xuống.
a. Khi tiến hănh nđng cần
van chống tự hạ Cần xi lanh Cần
van kiểm tra
áp suất nâng Cần 1 A 4 5 d3 6 4 d1d2
Hình 2-52 Khi tiến hành nâng CầnHình 2-56 Khi nđng Cần.
Khi người lâi tiến hănh nđng cần, dầu âp suất chính tâc động lín theo hướng trâi diện tích mặt A. Do sự chính âp lực giữa đường kính ngoăi d1 của ụ trước (5) vă đường kính đây d2. Khi âp lực trín thắng được lực lò xo (4) thì ụ trước (5) sẽ di chuyển sang trâi.
Thím văo đó, dầu âp suất chính cũng tâc dụng lín đường kính đế d3 của van (6) theo hướng sang phải. Tới khi thắng lực lò xo (4) thì van (6) sẽ dịch chuyển sang phải.
Vì thế, dầu âp suất chính từ van phđn phối chảy qua khe hở của van (5) vă chảy tới điểm cuối hănh trình của xi lanh cần.
b. Khi tiến hănh giữ cần
xi lanh Cần
Hình 2-53 Khi tiến hành giữ Cần
d1d2 d4 4 5 2 a A 6 4
Hình 2-57 Khi tiến hănh giữ Cần.
Khi cần đê được nđng lín, cần điều khiển sẽ di chuyển về vị trí giữ cần, lượng dầu chảy văo trong mặt trong của ụ (5) qua lỗ (a) sẽ bị đóng lại bởi xi lanh điều khiển (2). Dầu âp suất chính vă âp suất giữ tại đây của xi lanh cần dễ bị ngắt.
Tại thời điểm năy, âp suất giữ tại điểm cuối hănh trình của xi lanh cần tâc động lín diện tích mặt A theo hướng phải do sự khâc nhau giữa đường kính ngoăi d1 của ụ (5) vă đường kính đây d2. Ụ (5) bị đóng lại do lực gđy ra bởi tổng lực trín vă lực lò xo (4), vì thế, âp suất dầu chính vă âp suất giữ cần taj đây của xi lanh cần bị ngắt.
Thím văo đó, âp suất giữ tại đây của xi lanh cần tâc động lín đường kính ngoăi d4 của van (6) theo hướng trâi. Van (6) bị đóng lại do lực gđy ra bởi lực trín vă lực lò xo cộng lại, vì thế, dầu âp suất chính vă âp suất giữ cần tại đây xi lanh cần bị ngắt. Kết quả lă cần được giữ nguyín vị trí.
c. Khi tiến hănh hạ cần
Hình 2-54 Khi tiến hành hạ Cần xi lanh Cần 4 5 2 a c b B A áp suất hạ Cần
Hình 2-58 Khi tiến hănh hạ Cần.
Khi người lâi điều khiển để cần hạ xuống, âp suất dầu điều khiển từ van PPC sẽ đẩy con trượt (2) vă âp suất dầu tại buồng (b) bín trong ụ (5) được xả ra qua lỗ (c).