Hệ thống điều khiển

3. CÂC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÂY XÚC EO 4121A

4.3.3. Hệ thống điều khiển

Để mây xúc được vận hănh theo ý muốn, ta phải tiến hănh điều khiển câc van trượt di chuyển. Việc điều khiển có thể thực hiện bằng: tay, nam chđm điện, thuỷ lực.v.v...

 Điều khiển bằng tay (khớp - đòn bẩy):

• Ưu điểm:

o Sự điều khiển năy cho phĩp không cần phải sử dụng câc cơ cấu phụ để điều khiển câc van trượt của bộ phđn phối thuỷ lực. Do đó, giảm được một phần tiíu hao công suất để dẫn động câc cơ cấu phụ như: bơm điều khiển, động cơ điện.v.v...

• Nhược điểm:

oPhức tạp, cồng kềnh khó bố trí trín mây xúc

oĐiều khiển khó khăn trong những trường hợp có phụ tải quâ lớn

Việc điều khiển được thực hiện bằng câc công tắc từ, khi đóng hoặc ngắt mạch điện thì van trượt sẽ dịch chuyển tương ứng.

 Điều khiển bằng thuỷ lực (điều khiển tuỳ động):

Đđy lă hình thức được sử dụng rất phổ biến trín câc mây xúc thuỷ lực vạn năng hiện nay.

Bằng câch năy ta có thể điều khiển nhẹ nhăng những phụ tải rất lớn. Thđt vậy, để điều khiển van trượt chính ta điều khiển bằng cơ cấu phđn phối phụ, chứ không phải điều khiển trực tiếp động cơ thuỷ lực có phụ tải lớn.

4.4.4.1. Hệ thống điều khiển mây xúc thuỷ lực một gău vạn năng EO - 4121A:

Đối với hệ thống thuỷ lực mây xúc EO - 4121A, do việc sử dụng bộ phđn phối thuỷ lực kiểu nhiều buồng nín câc van trượt của bộ phđn phối thuỷ lực năy được điều khiển bằng cơ khí (khớp - đòn bẫy) lă hợp lý hơn. Bởi vì, như chúng ta đê biết thì kết cấu của bộ phđn phối thuỷ lực năy bao gồm nhiều buồng riíng lẻ ghĩp lại, do đó điều khiển bằng cơ khí sẽ thuận lợi hơn trong việc sửa chữa vă thay thế.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Hình 4.15. Cần điều khiển của mây xúc EO - 4121A Trong đó:

1- Cần; 2,9- Cơ cấu quay; 3,8- Cơ cấu di chuyển; 4- Tay xúc vă gău; 5-Phanh di chuyển; 6- Phanh băn quay; 7- Tay ga động cơ Diesel

Hệ thống điều khiển gồm có: hai cần điều khiển (3)&(8) được bố trí hai bín

ghế ngồi để điều khiển chuyển động cho mây xúc. Phía trước hai cần (1)&(4) để điều khiển câc thiết bị công tâc, trong đó cần (1) điều khiển cần, cần (4) đảm nhận hai thiết bị: tay xúc vă gău. Ngoăi ra, việc thực hiện quay băn quay được điều khiển bởi hai băn đạp (2)&(9). Cần (5)&(6) lă tay gạt của thiết bị khoâ điều khiển phanh.

4.4.4.2. Thiết bị khoâ thuỷ lực điều khiển phanh:

a. Nhiệm vụ:

Thiết bị khoâ thuỷ lực nhằm điều khiển việc đóng, mở dòng chất lỏng cung cấp cho xylanh thuỷ lực phanh.

b. Cấu tạo (hình 4.16): 7 6 5 A A 2 9 10 1 8 3 4 11 A 12 13 A

Hình 4.16. Thiết bị khoa điều khiển phanh

Đđy lă thiết bị được tiíu chuẩn hoâ, dùng để điều khiển cơ cấu phanh băn quay hoặc bộ phận di chuyển của mây xúc thuỷ lực EO - 4121A. Nó bao gồm: nút (1) quay trong thđn (11)nhờ tay gạt (5). Lò xo (7) vă bi (8) dùng để định vị nút (1) tại một vị trí cố định. Thđn (11) được đậy kín bằng hai nắp (10)&(13) được gắn chặt bằng bulông (3).

Nút (1) có bốn hốc lõm, hai lỗ hướng tđm vuông góc nhau vă câc lỗ được bố trí dọc theo chiều cao.

c. Nguyín lý lăm việc:

Khi chưa tâc động văo tay gạt (5), thì lúc năy nút (1) ở vị trí thứ nhất: khoang xylanh thuỷ lực thông với đường thâo, phanh vẫn ở vị trí thường đóng, chất lỏng từ bơm bâmh răng (28) (hình 4.1) trăn qua van an toăn (29) trở về bình chứa.

Muốn nhả phanh, ta quay tay gạt một gócĠ, nút (1) chuyển sang vị trí thứ hai, câc khoang của xylanh thuỷ lực nối thông với khoang chất lỏng do bơm bânh răng cung cấp. Việc năy thực hiện trước khi muốn quay băn quay hoặc di chuyển mây xúc.

4.5. CƠ CẤU CHẤP HĂNH: 4.5.1. Xylanh thuỷ lực:

Xylanh thuỷ lực lă một động cơ thuỷ lực đơn giản, khđu đi ra của nó thực hiện chuyển đọng tịnh tiến qua lại.

Xylanh thuỷ lực được chia lăm hai loại:

 Xylanh momen: với chuyển động tương đối giữa piston vă xylanh lă chuyển động quay.

 Xylanh lực: ở đđy chuyển động tương đối giữa piston vă xylanh lă chuyển động tịnh tiến.

Trong đó, xylanh lực lă loại được sử dụng hầu hết trín câc mây xúc thuỷ lực hiện nay.

Theo số chiều tâc dụng, ta có:

- Xy lanh một chiều : chất lỏng lăm việc chỉ tâc động ở một phía, tạo nín một chiều chuyển động

- Xy lanh hai chiều : chất lỏng lăm việc chỉ tâc động từ hai phía, tạo nín hai chiều chuyển động

Theo kết cấu xy lanh:

- Xy lanh có cần một phía: cần piston bố trí về một phía của xy lanh - Xy lanh có cần hai phía: cần piston bố trí về hai phía của xy lanh

Thông thường, xy lanh thuỷ lực piston tâc dụng một chiều được trang bị trín mây xúc thường sử dụng trong hệ thống điều khiển vă để dẫn động một số cơ cấu

phụ.Còn để dẫn động câc thiết bị công tâc như: cần, tay xúc, gău.v.v... thì người ta thường dùng xy lanh thuỷ lực hai chiều có cần một phía.

Tuỳ theo, từng loại thiết bị công tâc được dẫn động mă ta có nhưng xylanh với kích thước: D (đường kính trong xy lanh), d(đường kính cần đẩy), S(hănh trình piston).v.v... 15 16 5 4 3 1 2 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Hình 4. 17.Xylanh thuỷ lực mây xúc EO - 4121A Trong đó:

1,14- Tai sau, tai trước; 2- Đai ốc; 3- Chốt chẻ; 4- Piston; 5- Vòng đệm; 6- Vòng phớt; 7- Cần đẩy; 8- Ống vỏ; 9,16- Vòng bít; 10- Ống lót; 11- Nắp trước; 12- Vòng chắn bùn; 13- Chốt; 15- Bạc lót.

a. Cấu tạo (hình 4.13):

Thể tích công tâc chính của xy lanh được tạo thănh bởi : ống vỏ (8) cùng với tai (1) lồng ống lót (10). Cần đẩy (7) được đặt trong xy lanh, một đầu được liín kết với tai trước (14) đầu kia được bắt chặt với piston (4) bằng đai ốc (2) vă chốt chẻ (3). Để giảm bớt ma sât vă măi mòn ta phủ lín lớp đồng trín bề mặt piston (4). Trín thđn piston có câc rênh, ở đó được bố trí vòng đệm (5), vòng phớt (6) nhằm trânh chất lỏng qua lại giữa câc khoang. Ngoăi ra, trín ống lót (10) ta cũng lắp vòng bít (9),(16) để ngăn chất lỏng rò rỉ ra ngoăi.

Để giữ cho ống lót không di chuyển, nắp trước (11) được vặn văo ống lót (8) bằng ren vă trong nắp người ta lắp vòng chắn bùn (12) để lăm sạch cần đẩy.

Chúng ta có thể dễ dăng biết được nguyín lý lăm việc của xy lanh thuỷ lực, khi chất lỏng có âp được cấp văo một trong hai của xy lanh thuỷ lực vă piston sẽ dịch chuyển về phía tương ứng.

4.5.2. Động cơ thuỷ lực:

a. Nhiệm vụ:

Động cơ thuỷ lực dùng để biến đổi năng lượng dòng chảy của môi trường công tâc thănh năng lượng của khđu đi ra, tức lă lăm quay trục rotor để dẫn động cơ cấu thừa hănh.

Động cơ thuỷ lực được trang bị mây xúc thuỷ lực thường lă động cơ thuỷ lực piston hướng kính sử dụng để dẫn động cơ cấu quay băn quay hoặc cơ cấu di chuyển.

12 C 13 14 15 16 17 B 9 10 11 7 8 6 5 4 3 2 1 A

Hình 4.18. Kết cấu động cơ thuỷ lực

Trong đó:

1- Bulông; 2,7,13- Nắp; 3- Bộ phđn phối; 4- Vỏ bộ phđn phối; 5- Lổ tia; 6- Thanh truyền; 7-Nắp; 8- Bộ lọc; 9- Piston; 10- Võ của môtơ thủy lực; 11- Vòng

chặn; 12- Ổ đũa chặn; 14- Tr ục; 15- Van an toăn; 16- Tấm đỡ; 17- Khớp nối

Động cơ thuỷ lực piston hướng kính được cấu tạo từ hai phần:

- Phần tĩnh Stato: gồm có vỏ (4), Võ của môtơ thủy lực (10) vă câc nắp lăm kín (2), (7), (13). Trong vỏ (4) có câc kính để hướng dòng chất lỏng công tâc đến bộ phđn phối (3) vă từ bộ phđn phối năy lại thông qua câc kính để cấp văo, võ của môtơ thủy lực (10).

Ngoăi ra, van an toăn (15) được lắp trín thđn để trânh quâ tải cho bơm.

- Phần quay rotor: Trục lệch tđm (14) được lắp trín hai ổ đỡ (12), một ổ lắp trín thđn (10), một ổ lắp trín nắp (13). Năm thanh truyền (6) được đặt tiếp xúc với trục (14), dưới tâc dụng âp lực chất lỏng piston (9) lăm việc kĩo thanh truyền vă trục quay theo.

Đồng thời, bộ phđn phối (3) cũng quay theo trục nhờ khớp nối (17).

Cơ cấu khuỷu- thanh truyền lă thđn của bơm, ở đđy phần tỉnh stator 1 lăm chức năng thanh truyền, tđm chung O1 còn câc xilanh được đặt trong phần quay rôto 2. Khi quay rôto quanh tđm O2 lạch câch tđm O1 một khoảng (e), thì pittông thực hiện chuyển động xuay tròn cùng với rôto vă chuyển động tịnh tiến qua lại so với rôto Chất lỏng được đưa văo dưới pittông vă bị pittông đẩy ra theo hai kính 3 dọc trong trục rôto. Chât lỏng được bơm ra (bơm đẩy ra) khi quay pittong từ điểm A đến điểm C vă khi dịch chuyển nó đến tđm (trục) O2 khi lăm việc, cần thiết phải để cho pittông ĩp văo stator. Thực hiện được điều năy lă nhờ lò xo lắp dưới pittông, hoặc nhờ con trượt di chuyển trong rênh của stator, hoặc nhờ bơm phụ ĩp pittông sât văo stator trong khoang hút của bơm. Trong môtơ thủy lực kiểu tương tự, pittông bị ĩp sât văo stator nhờ âp lực của chất lỏng cung cấp phía dưới pittông.

Nếu như đổi vị trí khoảng lệch e trong bơm bằng câch chuyển vị trí của stator thì sẽ thay đổi tâc dụng ngược lại của khoang hút vă xả. Thay đổi khoảng lệch tđm e dẩn dến việc thay đổi tương ứng lượng chất lỏng cung cấp của bơm.

Động cơ thủy lực piston hướng kính sử dụng để tạo ra âp suất đến 25MPa vă cung cấp từ (5÷500)lít/ phút khi tần số quay của môtơ từ (1500

÷

c. Nguyín lý lăm việc:

Chất lỏng có âp lực từ ống dẫn cao âp đưa văo vỏ (4) , sau đó đi văo bộ phđn phối (3). Chất lỏng từ khoang tăng âp của bộ phđn phối qua kính A nối thông thđn (9)

của động cơ thuỷ lực. Lúc năy, chất lỏng chảy văo câc khoang xylanh vă dưới âp lực của chất lỏng piston (8) bắt đầu dịch chuyển trong xylanh, thông qua thanh truyền (6) lăm quay trục (14).

Trong thời gian động cơ thuỷ lực lăm việc, piston bị dịch chuyển ra xa tđm đẩy chất lỏng qua lổ trong xylanh chảy văo võ của môtơ thủy lực (10) vă vỏ (4) qua bộ phđn phối (3). Từ kính B chất lỏng tiếp tục chảy văo đường thâo của hệ thống thuỷ lực.

Nếu âp lực chất lỏng được cấp văo vượt quâ trị số cho phĩp thì van an toăn (15) sẽ mở ra vă cho một phần chất lỏng chảy qua chảy về đường thâo.

Để đảo chiều chuyển động của động cơ, chất lỏng công tâc được cấp văo kính B. Lúc năy, đường thâo sẽ trở thănh đường cấp chất lỏng cho động cơ thuỷ lực.

4.5.3. Cơ cấu quay băn quay:

Trong quâ trình lăm việc của mây xúc, thì việc quay thiết bị công tâc đến vj trí dỡ tải vă ngược lại vùng đăo lă một trong những động tâc không thể thiếu. Để đảm nhận được nhiệm vụ năy, đòi hỏi trín câc mây xúc đều phải trang bị cơ cấu quay.

Tuỳ theo câch dẫn động cơ cấu quay mă ta có được:

 Mây xúc quay không trọn vòng:

Ở mây xúc loại năy, cơ cấu được dẫn động bởi xylanh thuỷ lực. Dựa văo kết cấu thừa hănh thì bộ phận quay có nhiều loại: câp, xích, thanh răng.v.v... nhưng thông thường trín câc mây xúc dẫn động thuỷ lực thì người ta sử dụng bộ phận quay kiểu xích - thanh răng được bố trí trín thđn xylanh.

 Mây xúc quay trọn vòng:

Cơ cấu quay của mây xúc trọng vòng lă cơ cấu quay được dẫn động bởi động cơ thuỷ lực, thông qua bộ truyền động bânh răng để quay băn quay.

Đđy lă loại được sử dụng hầu hết trín câc mây xúc thuỷ lực vạn năng hiện nay, chúng bao gồm có hai loai:

• Động cơ thuỷ lực momen cao:

Với loại năy, động cơ thuỷ lực trực tiếp dẫn động bânh răng di động, thường xuyín ăn khớp với vănh răng của ổ quay, đồng thời đảm bảo được trị số momen xoắn ở trục ra.

• Động cơ thuỷ lực momen thấp:

Bằng câch sử dụng hộp giảm tốc được lắp đặt giữa động cơ thuỷ lực vă bânh răng di động cho nín momen xoắn ở trục ra được thay đổi. Do đó, với động cơ thuỷ lực momen thấp ta sẽ dễ dăng có giâ trị momen xoắn thích hợp để dẫn động bânh răng di động.

Mây xúc thuỷ lực vạn năng EO - 4121A lă một trong những mây xúc thuộc nhóm kích thước N4 có khối lượng thao tâc lớn. Do đó, câc cơ cấu chấp hănh đặc biệt lă câc động cơ thuỷ lực trang bị trín mây xúc phải tạo ra momen đủ lớn. Để đâp ứng được điều năy đòi hỏi âp lực chất lỏng cung cấp lớn, dẫn đến bơm lớn.v.v... vă lăm cho hệ thống thuỷ lực cồng kềnh hơn.

Vì thế động cơ thuỷ lực momen thấp thông qua hộp giảm tốc của bộ phận quay sẽ khắc phục được những nhược điểm trín vă được lựa chọn để lắp trín mây xúc thuỷ lực vạn năng EO - 4121A.

4 3 2 1 10 9 8 7 6 5

Hình 4.19.Cơ cấu quay băn quay Trong đó:

1- Trục ra; 2- Bânh răng di động; 3- Vòng ổ quay; 4- Khung băn quay; 5,7- Bânh răng truyền động; 6- Vỏ hộp giảm tốc; 8- Động cơ thuỷ lực; 9- Trục bânh răng; 10- Bulông

a. Cấu tạo (hình 4.19):

Bộ phận quay của băn quay gồm có: động cơ thuỷ lực (8), trục ra của động cơ năy được liín hệ với trục bânh răng (9) của hộp giảm tốc. Qua câc cặp bânh răng truyền động (5), (7), chuyển động quay được truyền đến bânh răng dịch chuyển (2) lắp trín trục ra (1) vă ăn khớp với vănh răng của vòng ổ quay (3). Nhờ khung băn quay được hăn với ổ quay vă hộp giảm tốc, do đó khi Môtơ thuỷ lực piston hướng kính lăm việc thì băn quay quay theo.

Ngoăi ra, để giữ cho băn quay không bị quay khi động cơ thuỷ lực không lăm việc, người ta lắp đặt thím cơ cấu phanh ở trục văo hộp giảm tốc.

b. Nguyín lý lăm việc:

Trước khi quay băn quay người lâi gạt cần điều khiển phanh hêm băn quay (6) (hình 4.11) đến vị trí nhả phanh. Sau đó, tâc động văo cần điều khiển van trượt đến vị trí mở, lúc năy chất lỏng công tâc được cấp từ bơm văo khoang lăm việc của động cơ thuỷ lực lăm quay rotor động cơ. Khi động cơ lăm việc, momen xoắn được tạo ra qua hộp giảm tốc dẫn động bânh răng di động (2) vă lăm quay băn quay.

Khi tăng tốc vì lực quân tính nín băn quay không thể tức khắc đạt tốc đọ lớn nhất mă chỉ tăng lín từ từ. Đồng thời, lúc năy chỉ một phần chất lỏng do bơm cung cấp qua động cơ thuỷ lực, phần còn lại qua van an toăn trở về ống thâo. Điều năy cho phĩp điều chỉnh được tốc đọ quay lớn nhất của băn quay.

Muốn hêm băn quay ta di chuyển van trượt về vị trí trung gian vă chất lỏng công tâc cung cấp từ bơm bị đóng lại. Măc dù vậy nhưng động năng dự trữ để quay băn quay lăm cho động cơ thuỷ lực vẫn hoạt động vă lăm việc ở chế độ bơm.

Bởi vì, chất lỏng cung cấp bị khoâ lại nín không có chất lỏng cung cấp cho bơm. Lúc năy, chất lỏng từ đường thâo qua van một chiều bổ sung vă van thông qua cấp văo khoang công tâc cho đến khi động cơ thuỷ lực dừng hoăn toăn.

4.5.4. Cơ cấu di chuyển:

Hầu hết trín câc mây xúc hiện nay, người ta thường trang bị một trong hai cơ cấu di chuyển sau:

- Bânh xích - Bânh hơi

Ứng với mỗi kiểu sẽ có những ưu vă nhược riíng, tuỳ theo công việc cụ thể mă ta có những lựa chọn thích hợp:

 Bânh xích:

 Ưu điểm :

- Cho phĩp giảm âp lực đỉ lín nền

- Hệ số bâm lớn do đó tận dụng được sức kĩo từ động cơ tốt hơn - Khả năng vượt dốc cao

 Nhược điểm:

- Cấu tạo phức tạp, chóng mòn, lăm việc ồn - Thời gian phục vụ ngắn khoảng 1500( 2000 (h) - Tốc độ di chuyển thấp

 Phạnvi sử dụng:

Thường sử dụng để thi công ở những địa hình : cât, đất lầy lội.v.v...

 Bânh hơi:

 Ưu điểm:

- Thời gian phục vụ dăi khoảng 30( 40 (nghìn km) - Tốc độ di chuyển lớn hơn cơ cấu di chuyển bânh xich - Nhẹ nhăng, lăm việc ím, hiệu suất cao.

 Nhược điểm:

- Lực bâm yếu do bề mặt tiếp xúc bânh xuống nền nhỏ - Khả năng vượt dốc kĩm

 Phạm vi:

Với những khuyết điểm trín, ngăy nay người ta đê cải thiện một câch