CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG THỦY LỰC
4.1 Hệ thống thuỷ lực của cơ cấu làm việc
Hệ thống thuỷ lực cơ cấu làm việc của máy xúc tải dùng để điều khiển những chuyển động của cơ cấu làm việc như nâng, hạ tay gầu; thay đổi góc nghiêng gầu trong quá trình xúc cũng như đổ tải. Những bộ phận chính hợp thành bao gồm: bơm thuỷ lực, van phân phối, van giảm áp tác động kép, xi lanh nâng tay máy, xi lanh nghiêng gầu, thùng dầu thuỷ lực và đường ống dầu v.v…. được thể hiện trên hình 4.1 và hình 4.2.
B¥M THUû LùC
VAN PH¢N PHèI
ĐầU Và VAN GIảM áP (VAN GIảM áP TáC TộNG KEP) CầN Và VAN GIảM áP (VAN GIảM áP TáC TộNG KEP) XILANH NÂNG TAY MáY
XILANH NGHI£Ng GÇU
ĐIểM ĐO áP XUấT
M
Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống thuỷ lực của cơ cấu làm việc.
1 2 3 4 5 6 7 8
9
Hình 4.2: Sơ đồ hệ thống thuỷ lực của cơ cấu làm việc.
1. Xy lanh nghiêng gầu 2. Xy lanh nâng tay máy 3. Van phân phối 4. Nút 5. Nút 6. Nút
7. Tay đòn điều khiển 8. Bơm thủy lực 9. Thùng dầu thủy lực
Trong sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống thủy lực cơ cấu làm việc của máy xúc tải trên hình 4.1, có hai xy lanh thủy lực để nâng hạ tay máy, một xy lanh nghiêng gầu và một hộp van điều khiển.
Van điều khiển (hay van phân phối) là loại van hai ống đơn gồm một van điều khiển nghiêng gầu, một van điều khiển nâng hạ tay máy và một van bảo hiểm.
Van nghiêng gầu là loại van ba vị trí, có thể điều khiển gầu chuyển động nghiêng về phía trước, nghiêng về phía sau hoặc giữ nguyên ở một vị trí. Van nâng hạ tay máy là loại van có bốn vị trí, có thể điều khiển tay máy nâng, giữ, hạ và lơ lửng.
Van bảo hiểm điều khiển áp suất của hệ thống. Khi áp suất hệ thống vượt quá áp suất đặt, van này mở và cho phép dầu thủy lực chảy về thùng để bảo vệ hệ thống khỏi hư hại.
Kiểm tra áp suất làm việc lớn nhất của hệ thống. Đặt đồng hồ đo áp suất vào điểm đo áp suất
- Áp suất nâng tay máy đến vị trí nằm ngang với thang đo 25MPa.
- Áp suất khi khởi động ở vị trí trung hoà hệ thống thuỷ lực phải đạt 20MPa.
Nếu các chỉ số áp suất trên không đạt phải kiểm tra và điều chỉnh lại.
* Nguyên lý làm việc:
- Vị trí giữ (vị trí khoá)
Những mạch dầu trên hai đầu của những xy lanh nghiêng gầu và nâng hạ tay máy được khóa lại để dừng các xy lanh nghiêng gầu và nâng tay máy ở một vị trí nhất định nào đó. Dầu từ bơm chẩy qua các đường ống, qua các lỗ của van phân phối đến ống dầu về, dẫn dầu về thùng. Tại vị trí này, hệ thống làm thành những vòng tuần hoàn không tải như hình vẽ.
Hoạt động của xy lanh nghiêng gầu.
- Vị trí nghiêng gầu về sau (xoay lên).
Khi đẩy van điều khiển nghiêng gầu (van dưới trên hình 4.1) về phía trái, dầu từ bơm dầu đi qua đường ống thuỷ lực đến van phân phối được nối đến nút đầu của xy lanh nghiêng gầu để đẩy cần pít tông của xy lanh nghiêng gầu duỗi ra. Xy lanh nghiêng gầu
tác dụng lực đẩy vào thanh nối qua cần nghiêng gầu do đó gầu được nghiêng về phía sau. Dầu từ ngăn kia của xy lanh được chảy về thùng chứa.
- Vị trí nghiêng gầu về trước (xoay xuống).
Khi đẩy van điều khiển nghiêng gầu về phía phải, dầu từ bơm thuỷ lực 8 qua đường ống, van phân phối 3 vào đường ống dẫn tới ngăn trước của xy lanh, đẩy cần pít tông trở về (co ngắn cần pittông). Thông qua cần nghiêng gầu và thanh nối, làm cho gầu nghiêng về trước. Đồng thời dầu trong nút đầu của xy lanh nghiêng gầu qua lỗ van phân phối, qua đường ống mở chảy về thùng dầu.
Hoạt động của xy lanh nâng hạ tay máy.
- Vị trí nâng tay máy:
Khi đẩy van điều khiển nâng hạ tay máy (van trên của hình 4.1) sang trái, dầu có áp suất cao được cấp từ bơm 8 qua đường ống qua van phân phối 3 đến các đầu nút của đường ống 4. Dầu cao áp chảy qua lỗ của van phân phối đến các nút đầu xi lanh nâng tay máy làm cho pittông chuyển động dãn dài ra, tay cần và gầu được nâng lên. Còn lượng dầu ở ngăn kia của pittông chảy về van phân phối và những lỗ van chảy về thùng dầu thuỷ lực.
- Vị trí hạ tay máy.
Đẩy van điều khiển nâng hạ tay máy (van trên của hình 4.1) sang phải, dầu từ bơm dầu thuỷ lực 8 qua đường ống qua hệ thống van đến cần nút 4 của xy lanh hạ tay máy đến ngăn ngoài của xy lanh nâng hạ tay máy. Đẩy pittông chuyển động sang trái (co ngắn cán pittông), tay gầu và gầu được hạ thấp dần xuống. Lượng dầu trong ngăn kia của xy lanh chảy qua đường ống chảy qua các lỗ van và được chảy về thùng dầu thuỷ lực nhờ vậy cần pistông trở về và tay máy hạ xuống.
- Vị trí tay máy lơ lửng:
Khi đẩy tay điều khiển trên van sang tận cùng bên phải, dầu từ bơm chảy về thùng dầu thuỷ lực qua rãnh dỡ tải trung hoà trong van. Lúc này tay máy ở vị trí lơ lửng. Các nút cần và nút đầu xy lanh nâng tay máy lần lượt được nối về các kênh dầu thông nhau qua các lỗ trên ống chỉ van, các xy lanh ở trạng thái lơ lửng tự do.
* Xy lanh nâng cần như hình vẽ 43:
Trong đó:
Đai ốc 1 dùng để xiết chặt pistông 7 với cán pis tông 9 để trong quá trình dịch chuyển pistông không bị tuột khỏi cán pis tông. Bu lông 22, 14, 15 để ép chặt giữa nắp và xy
lanh 10 và thân xy lanh 8. Còn bu lông 22, 23 để ép chặt giữa nắp đậy 27 và đệm 24, 2, 26 với nắp xy lanh 10 cũng là điểm nối với các ống dầu cấp thủy lực cho hành trình làm việc của pistông còn các vòng đệm 2, vòng ma sát chịu nhiệt 3, gioăng hình tròn 4,5,13, vòng phớt 29, lót trục 30 dùng để giảm lực ma sát dẫn đến hiệu suất và tuổi thọ của xy lanh pis tông cao và tránh sự dò dỉ dầu trong xy lanh ra ngoài giữ được áp suất dầu ổn định.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
28 27 26 25 24 23 22 21 20 19
29 30
Hình 4.3. Xy lanh nâng tay máy.
1. Đai ốc khoá pistông 2. Vòng đệm (đỡ) 3. Vòng chịu nhiệt 4. Gioong hình tròn 5. Gioăng hình tròn 6. Vòng đệm
7. Pis tông 8. Thân xi lanh 9. Cán pis tông
10. Nắp xi lanh 11. Gioong hình chữ O 12. Gioăng phớt
13. Gioog hình chữ O 14. Bu lông 15. Vòng đệm 22
16. Giá đỡ 18. Vòng chống bụi 19. Mặt đệm trục
20. Vòng đệm 21. Bu lông 22. Bu lông
23. Bu lông 24. Đệm cao su 25. Nắp
26. Đệm cao su 27. Nắp đậy 28. Bu lông
29. Vòng gioong phớt 30. Tấm lót trục
Chiều cao ngắn nhất của xy lanh pistông là 1487 mm
Hành trình của pis tông là 757 mm
Đường kính trong D1 = 165 mm
Khi dầu được cấp vào lỗ A với áp lực của dầu pis tông 7 được đẩy lên trên theo hành trình của xy lanh đồng thời đưa cán pis tông 9 và tay nâng cần lên cao đó là quá trình nâng cần còn quá trình hạ cần thì ngược lại dầu được cấp qua lỗ B với áp lực của dầu cũng đưa pis tông 7 và cán pis tông 9 và tay nâng cần đi xuống trở về vị trí xúc tải.
* Xy lanh nghiêng gầu cấu tạo theo hình 4.4:
24 23 22 21
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Hình 4.4. Xy lanh nghiêng gầu gồm có 24 chi tiết
1. Nắp 2. Đệm 3. Bu lông
4. Nắp xy lanh 5. Đai ốc 6. Gioăng chữ O
7, 8. Gioăng hình tròn 9. Pis tông 10. Thân xy lanh
11. Gioăng hình tròn 12. Cán pis tông 13. Nắp xy lanh
14. Gioong phớt 15. Vòng đệm 16. Gioong chịu ma sát
17. Vòng đệm 18. Bu lông 19. Vòng đệm
20. Vòng trống bụi 21. Vòng gioăng phớt 22. Tấm lót trục
23. Bu lông 24. Mặt đệm trục
A, B là 2 lỗ dầu vào và dầu ra của xy lanh.
Xy lanh nghiêng gầu có :
- Chiều cao ngắn nhất của xy lanh là 1190 mm - Đường kính trong xy lanh D2 = 200 mm
Đai ốc 5 dùng để bắt chặt giữa Pistông 9 và cần pistông 12 để trong quá trình di chuyển giữa pistông với thành xy lanh không bị tụt ra. Gioăng hình tròn 11 tránh sự mài mòn và để pistông được ép chặt hơn.
Bu lông3, nắp 1, vòng đệm 2 là điểm nối và bắt chắc chắn giữa đường ống cấp dầu thủy lực cho xi lanh.
Bu lông 23, 18, vòng đệm 7 dùng để liên kết giữa nắp xy lanh 13 với thân xy lanh 10 còn các gioăng hình chữ O 6 và gioăng hình tròn 7, 8 được lắp trên pis tông 9 để làm kín khít giữa pis tông với thân xy lanh và chống sự mài mòn khi có chuyển động qua lại giữa pistông và xy lanh. Vòng 20 dùng để chống các bụi bẩn lọt vào trong xy lanh làm bẩn tăng sự mài mòn của cán pittông. Các gioăng phớt 14, vòng đệm 15, vòng chịu lực ma sát được liên kết với nắp xy lanh và để tiếp xúc trực tiếp với cán pistông dùng để làm kín khít và tránh sự dò dỉ dầu ra khi trong quá trình pittông chuyển động.
Lỗ A dùng để cấp dầu vào đồng thời cũng đẩy pis tông với áp lực của bơm làm cho pistông tịnh tiến trong lòng xy lanh dẫn động nghiêng gầu. Lỗ B cũng là lỗ đưa dầu vào và đẩy hành trình pis tông 9 ngược lại đưa về trạng thái xúc tải.