L ỜI NÓI ĐẦU
3.2.1 Cấu tạo và chức năng van LS
Van LS có chức năng phát hiện (cảm nhận) tải trọng và điều khiển lưu lượng của
bơm.
Van này điều khiển lưu lượng của bơm chính (Q) dựa trên sự chênh lệch áp suất
PLS (PLS = PP2-PLS). Trong đó, PP2 là áp suất ở cửa ra của bơm chính còn PLS là áp suất ở cửa ra của van điều khiển. Áp suất bơm chính đến từ cửa vào của van điều
khiển và áp suất PLS đến từ đầu ra của van điều khiển, áp suất Psig (gọi là áp suất lựa
chọn LS) từ van điện từ tỷ lệ LS- EPC đi vào van này.
[7]
PA : Cổng bơm
PDP : Cổng xả
PLP : Cổng áp suất ra điều khiển
piston trợ động
PLS : Cổng áp suất cửa ra của van điều khiển
PP : Cổng bơm
PPL : Cổng điều khiển vào van PC
PSIG : Cổng áp suất từ van điện
từ 1. vỏ 2. Piston 3. Khoảng trượt 4. lò xo 5. đĩa 6. vỏ 7. Nút 8. nút điều chỉnh 3.2.2 Hoạt động của van LS
Khi van điều khiển ở vị trí trung gian
[7]
Van LS là một van có ba đường điều khiển, với áp suất PLS từ cửa ra của van
điều khiển được đem tới buồng B và áp suất P của bơm chính được đem tới buồng H.
Giá trị của lực của áp suất PLS với lực lò xo (4) và áp suất PP của bơm chính quyết
định vị trí của piston (6). Tuy nhiên, giá trị áp suất Psig của van EPC đi vào cửa e của
van LS cũng quyết định vị trí của piston (6).
Trước khi động cơ khởi động, piston trợ động (12) bị đẩy sang trái bởi lò xo (4).
Khi động cơ khởi động và cần điều khiển ở vị trí trung gian, giá trị áp suất PLS bằng
0 MPa (nó được nối với đường dầu hồi thông qua van piston điều khiển). Tại thời điểm này, piston (6) bị đẩy sang phải, cửa C và D thông nhau. Áp suất PP của bơm đi vào phía cuối phần đường kính lớn qua cổng K, và đường kính nhỏ qua cổng J của
piston trợ động (12). Vì vậy, đĩa cam lắc bị di chuyển đến vị trí tương ứng với góc
nhiêng nhỏ nhất.
Khi lưu lượng của bơm là lớn nhất
[7]
Hình 3.5 Sơ đồ hoạt động van LS khi lưu lượng bơm là lớn nhất
Khi sự chênh lệch áp suất (PLS) giảm (ví dụ, khi van điều khiển mở lớn và áp
lực lò xo (4). Khi piston (6) di chuyển, cửa D và E nối thông với nhau và nối với van
PC. Khi điều này xảy ra, van PC được nối với cửa xả nên mạch K-D trở thành trở
thành mạch xả với áp suất PT. Vì lý do này, áp suất tại cuối phần đường kính lớn của
piston trợ động (12) trở thành áp suất xả PT và áp suất PP của bơm đi vào phần cuối
đường kính nhỏ đẩy piston trợ động (12) sang trái. Vì vậy, đĩa cam lắc cũng chuyển
động làm cho lưu lượng của bơm đạt giá trị lớn hơn. Khi góc nghiêng của đĩa cam lắc
đạt giá trị lớn nhất thì lưu lượng của bơm cũng đạt giá trị lớn nhất.
Nếu áp suất Psig ở cửa ra của van LS- EPC đi vào cửa G, áp suất này tạo ra một
lực đẩy van piston chuyển động sang phải, tạo sự chênh lệch áp suất giữa áp suất PLS
và PP thay đổi theo hướng tăng khi cửa D và E của piston (4) được nối với nhau. Khi
điều này xảy ra sẽ có tác dụng làm giảm lưu lượng bơm khi tải tăng đột ngột để tăng
áp suất bơm.
Hoạt động khi lưu lượng của bơm là nhỏ nhất
[7]
Hình 3.5 Sơ đồ hoạt động van LS khi lưu lượng bơm là nhỏ nhất
Khi sự chênh lệch áp suất (PLS) tăng (ví dụ, khi van điều khiển mở nhỏ và áp
suất bơm chính tăng), áp suất bơm chính PP đẩy piston (6) sang phải. Khi piston di
chuyển, áp suất bơm PP đi từ cửa C sang cửa D và đến cửa K, nó đi vào phần cuối
đường kính lớn và đường kính nhỏ của piston trợ động (12). Do đó, piston trợ động
(12) bị đẩy sang phải. Kết quả, cần (12) và đĩa cam lắc cũng bị đẩy, lưu lượng của
bơm nhỏ dần. Khi góc nghiêng đạt giá trị nhỏ nhất thì lưu lượng của bơm cũng nhỏ
Nếu áp suất Psigđi vào cửa G, nó tác động làm cho lò xo có xu hướng nén lại và
trở nên yếu hơn.
Hoạt động khi piston trợ động ở vị trí cân bằng
[7]
Hình 3.5 Sơ đồ hoạt động van LS khi piston trợ động ở vị trí cân bằng
Gọi: A1 là diện tích phần cuối đường kính lớn của piston trợ động (12).
A0 là diện tích phần cuối đường kính nhỏ của piston trợ động (12). PEN là áp suất dầu ở phần cuối đường kính lớn piston trợ động (12).
Nếu áp suất ra của bơm chính (PP) của van LS cân bằng với tổng hợp của lực lò
xo (4) và áp suất PLS, và A0×(PP) = A1×PEN thì piston trợ động sẽ dừng lại ở vị trí
này và đĩa cam lắc sẽ được giữ ở vị trí trung gian.
Piston (6) sẽ được dừng lại ở một vị trí mà khoảng cách mở từ cổng D đến cổng E
và khoảng cách từ cổng C đến cổng D là gần như nhau. Vì
5 3 1 0 A A do đó, áp lực để
được sự cân bằng trên phải bằng
3 5
PEN PP
. Lực của lò xo (4) điều chỉnh để được cân
bằng của piston (6) xác định khi
3.3 VAN PC
3.3.1 Cấu tạo và chức năng van PC
[7]
Hình 3.6 Cấu tạo van PC
PA : Cổng bơm
PA2 : Cổng áp suất bơm
PDP : Cổng xả
PM : Mode selector pressure pilot port
PPL : Cổng điều khiển áp suất
van LS 1. Nút 2. Piston trợ động 3. Cái chốt 4. Thanh trượt 5. Vật giử 6. Đĩa 7.Vỏ
Khi áp suất đầu ra của hai bơm chính lần lượt là PP1 và PP2 tăng cao, van PC
điều khiển bơm để lượng dầu không vượt quá một lượng dầu cố định (phù hợp với áp suấtđầu ra của bơm), dòng chảy không đổi nếu van điều khiển mở lớn hơn. Bằng cách này, công suất nó mang ra bằng công suất điều khiển. Vì vậy, công suất tiêu thụ của
bơm không vượt quá công suấtđộng cơ.
Nói cách khác, nếu tải trọng trong quá trình vận hành và áp suất đầu ra của bơm tăng cao, nó giảm lưu lượng từ bơm. Nếu áp suất bơm giảm xuống, nó sẽ tăng lưu lượng của bơm.
Ngoài ra khi làm việc với công suất lớn, nếu tải tăng đột ngột, gây ra việc giảm
tốc độ động cơ, hệ thống điều khiển điện tử đưa tín hiện đến cuộn từ của van EPC (van
solenoid) khi đó sẽ có dòng thủy lực đến van PC và sẽ giảm lưu lượng của bơm để
3.3.2 Hoạt động của van PC
Hoạt động khi bộ điều khiển bơm là bình thường
Khi tải dẫn động nhỏ và áp lực xả (PP1) và (PP2) thấp.
[7]
1. Van điện từ; 2. Piston; 3. Con trượt; 4, 6. Lò xo.
Hình 3.7 Hoạt động của van PC khi bộ điều khiển bơm ở chế độ bình thường
Tác động của van điện từ
Dòng điện điều khiển từ bộ điều khiển bơm chạy đến van điện từ (1). Dòng điện
này thay đổi dẫn tới áp suất điều khiển của van PC-EPC thay đổi và lực đẩy của piston
(2) cũng thay đổi. Đối diện với nội lực đẩy của piston (2) là lực đẩy của lò xo (4), (6) và áp suất của hai bơm chính PP1 và PP2. Piston (2) dừng lại ở vị trí nơi mà tổng hợp
các lực đẩy piston (3) là cân bằng. Áp suất ra từ van PC (áp suất tại cửa c) thay đổi dựa
trên vị trí này.
Độ lớn của dòng điều khiển được xác định bởi đặc tính của hoạt động (cần điều
[7]
Hình 3.8 Hoạt động của van PC khi áp suất bơm lớn
Tác động của lò xo
Tải trọng của lò xo (4) và (6) trong van PC được xác định bởi vị trí của đĩa
nghiêng. Khi piston trợ động (9) di chuyển, nếu piston trợ động (9) di chuyển qua phải
thì lò xo (4), (6) bị nén và nếu piston trợ động (9) di chuyển qua trái thì lò xo (5), (6) bị kéo. Nói cách khác, tải của lò xo được thay đổi do piston trợ động (9) kéo giản hay nén lò xo.
Nếu dòng điều khiển đi vào van điện từ thay đổi hơn nữa, lực đẩy của piston (2)
thay đổi và tải trọng của lò xo (4) và (6) cũng thay đổi theo dựa trên giá trị dòng điện
điều khiển của van điện từ.
Cửa C của van PC được kết nối với cửa E của van LS. Áp suất PP1 đi vào cửa B
và phần cuối đường kính nhỏ của piston trợ động (9), và áp suất PP2 đi vào cửa A. Khi lực của lò xo yếu hơn, thanh trượt (3) di chuyển sang phải cổng B được kết
nối với cổng C, cổng C và D bị cắt. Kết quả là tăng áp lực trên cổng C và áp lực lên
Khi áp suất PP1, PP2 của bơm nhỏ, piston (9) ở bên trái. Tại thời điểm này, cửa C và D thông với nhau, áp suất đi vào van LS trở thành áp suất xả PT.
Nếu cửa E và G thông nhau, áp suất đi vào phần cuối đường kính lớn piston trợ
động từ cửa J trở thành áp suất xả PT và piston trợ động chuyển động sang bên trái.
Bằng cách này, lưu lượng của bơm tăng lên. Trong quá trình di chuyển sang trái lò xo
bị giãn ra yếu đi làm thanh trượt (3) di chuyển sang phải cổng C và D được tắt, cổng B
và C được kết nối, áp suất phần đường kính lớn tăng làm ngừng sự di chuyển của
piston trợ động (9). Nói cách khác, vị trí dừng lại của piston (9) được quyết định tại
điểm mà nơi đó lực của lò xo (4), (6), lực đẩy của van điện từ và lực đẩy được tạo ra từ
áp suất PP1, PP2 tác động lên thanh trượt (3) là cân bằng.
Khi van điều chỉnh, bộ điều khiển bơm ở chế độ không bình thường và bộ
chuyển mạch dài của van TVC ở chế độ ON
Khi tải trọng trên bơm chính nhỏ
[7]
Hình 3.9 Hoạt động của van PC khi tải trọng trên bơm chính nhỏ
Khi có một sự hư hỏng nào đó trong van điều khiển, bộ điều chỉnh bơm, công tắc
được bật đến điện trở bên ngoài. Trong trường hợp này, nguồn năng lượng được đưa
đến theo hướng từ ắc quy. Khi điều này xảy ra, dòng điện điều khiển là không đổi do
Nếu áp suất bơm chính (PP1, PP2) thấp, tổng hợp của áp suất bơm và lực của
piston (2) nhỏ hơn so với áp suất đặt của lò xo. Vì vậy, thanh trượt (3) cân bằng tại vị
trí bên trái.
Tại thời điểm này, cửa C thông với áp suất xả của cửa D và áp suất ở phần cuối
đường kính lớn của piston trợ động cũng trở thành áp suất xả PT thông qua van LS.
Khi điều này xảy ra, áp suất ở phần cuối đường kính nhỏ của piston trợ động di chuyển
theo hướng làm cho lưu lượng của bơm trở nên lớn hơn.
Khi tải trọng trên bơm chính lớn
[7]
Hình 3.10 Hoạt động của van PC khi tải trọng trên bơm chính lớn
Khi công tắc được bật, dòng điện điều khiển là không đổi do đó lực đẩy của chốt
đẩy van điện từ cũng không đổi.
Nếu áp suất bơm chính (PP1, PP2) tăng, thanh trượt (3) chuyển động sang phải
nhiều hơn so với khi tải trọng của bơm thấp. Vị trí cân bằng được dịch chuyển sang
bên phải.
Trong trường hợp này, áp suất từ cửa B chảy đến cửa C. Piston trợ động (9) di
chuyển sang bên phải (làm cho lưu lượng của bơm nhỏ hơn) và dừng lại ở vị trí xa hơn
3.4 VAN LS - EPC
3.4.1 Cấu tạo và chức năng van LS-EPC
Van EPC bao gồm một phần van điện từ tỷ lệ và một phần van thuỷ lực. Khi nó
nhận tín hiệu điện từ bộ điều khiển, nó tạo ra một áp suất đầu ra EPC tương ứng với độ
lớn của tín hiệu và gửi nó đến van LS.
[7]
1. dây kết nối; 2. cuộn dây; 3. thân; 4. lò xo; 5. chốt đẩy; 6. lõi nam châm điện; 7. nút.
Hình 3.11 Cấu tạo của van LS-EPC
3.4.2 Hoạt động của van LS-EPC
Hoạt động của van LS- EPC khi không có tín hiệu điện
[7]
Không có tín hiệu điện từ bộ điều khiển đến cuộn (2), cuộn (2) không được cấp
điện. Vì lý do này, thanh trượt (5) bị đẩy sang trái bởi lò xo (4). Kết quả, cửa P đóng
và dầu áp suất cao từ bơm chính không chảy đến van LS. Cùng thời điểm này, dầu áp
suất cao từ van LS chảy từ cửa C qua cửa T và chảy về thùng.
Khi tín hiệu dòng điện thấp (cuộn dây được cấp điện, điều khiển nhỏ)
[7]
Hình 3.13 Hoạt động của van LS-EPC khi được cấp điện
Khi có một dòng tín hiệu nhỏ đi đến cuộn (2), cuộn (2) được cấp điện, một lực
đẩy được tạo ra và đẩy lõi nam châm điện (6) sang phải.
Chốt đẩy (6) đẩy thanh trượt (5) sang phải và dầu áp suất cao chảy từ cửa Psang
cửa C.
Khi áp suất ở cửa C tăng lên và tải trọng của lò xo (4) cộng với lực tác dụng lên
bề mặt thanh trượt (5) trở nên lớn hơn so với lực đẩy của lõi nam châm điện (6), thanh
trượt (5) bị đẩy sang trái. Mạch giữa cửa P và cửa C bị ngắt. Tại thời điểm này, cửa C
và cửa T nối với nhau.
Khi tín hiệu điện là tối đa (khi cuộn dây được cấp điện, hoạt động hoàn toàn)
Khi tín hiệu điều kiển đi đến cuộn (2), cuộn (2) được kích hoạt. Khi điều này xảy
ra, dòng điện tín hiệu đạt giá trị lớn nhất, lực đẩy của lõi nam châm điện (6) cũng đạt
Kết quả, dòng chảy của dầu áp suất cao từ cửa P đến cửa C đạt giá trị lớn nhất.
Mạch áp suất van EPC cũng đạt giá trị lớn nhất. Cùng thờiđiểm này, cửa T đóng và
dầu ngừng chảy về thùng.
3.5 MOTOR QUAY 3.5.1 Cấu tạo mô tơ quay 3.5.1 Cấu tạo mô tơ quay
[7]
Hình 3.14 Cấu tạo của motor quay
1. Lò xo phanh; 2. Trục ra; 3. Bích chặn dầu; 4. Vỏ; 5. Đĩa phanh; 6. Đĩa ma
sát: 7. Piston phanh; 8. Vỏ hộp trục; 9. Piston; 10. Xy lanh; 11. Đĩa phân phối; 12.
Trục giữa; 13. Lò xo giữa; 14,15,16,17 Cụm van an toàn tỉ lệ.
3.5.2 Nguyên lý hoạt động motor quay
Hoạt động của phanh motor
Khi van solenoid không được cấp điện dầu áp suất từ van giảm áp bị ngắt cổng B
được nối với thùng T, piston 7 bị đẩy xuống bởi lò xo 1, đĩa 5 và tấm 6 ép vào nhau
phanh có hiệu lực.
[7]
Hình 3.15 Hoạt động của phanh motor
Khi van solenoid cấp điện
Khi van solenoid được cấp điện dầu áp suất từ van giảm áp chảy đến buồng a dầu
áp suất cao đẩy piston 7 đi lên, đĩa 5 và tấm 6 tách ra phanh motor mất hiệu lực phanh.
Van an toàn tỷ lệ
Khi cần điều khiển xoay phải tác động, dầu chịu nén từ máy bơm cung cấp cho
cổng MA thông qua van điều khiển 6, áp suất tại cổng MA tăng xuất hiện momen xoắn
và motor bắt đầu quay.
Dầu áp lực thấp sau khi qua động cơ thông qua cổng MB và trở về thùng.
Khi cần điều khiển xoay thôi tác động dầu áp lực cao ngưng cung cấp đến cổng
MA, đường dầu ra bị ngắt không trở về thùng được do van điều khiển 6. Như vậy, dầu
từ cổng MB tăng lên phanh bắt đầu làm việc. Áp suất đầu ra động cơ tăng bất thường
là nguyên nhân gây ra hư hỏng động cơ. Áp suất cao từ cổng MB nén lò xo 4, áp suất
buồng C tăng lên và trở thành áp suất xả.
[7]
Hình 3.16 Hoạt động của van an toàn tỉ lệ
Van chống xoay ngược
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.
Khi motor đang quay với áp suất được sinh ra tại cửa MB:
[7]
Áp suất tại cửa MB đi đến buồng d, Piston (5) đẩy lò xo (6) chuyển động sang bên trái do sự chênh lệch đường kính D1 và D2, lúc này cửa MB thông với buồng e.
Khi điều này xảy ra, áp suất tại cửa MA nhỏ hơn áp suấtđặt của lò xo (3). Vì vậy,