ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào K0MATSU PC-450
LỜI NÓI ĐẦU
Sau thời gian 5 năm học tại trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, được sự
dạy dỗ và chỉ bảo tận tình của các thầy, cô giáo. Em đã tiếp thu được những kiến
thức cơ bản mà thầy, cô giao đã truyền đạt. Mỗi sinh viên khi ra trường cần phải
qua một đợt tìm hiểu thực tế và kiểm tra khả năng nắm bắt, sáng tạo của sinh viên.
Do đó quá trình thực tập tốt nghiệp và làm đồ án tốt nghiệp là công việc rất cần thiết
nhằm giúp cho sinh viên tổng hợp lại những kiến thức mà mình đã học, đồng thời
nó là tiếng nói của sinh viên trước khi ra trường.
Sau khi hoàn tất cả các môn học trong chương trình đào tạo, nay em được
giao nhiệm vụ là : KHẢO SÁT HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC TRÊN
MÁY ĐÀO KOMATSU PC - 450. Ở nước ta hiện nay, quá trình xây dựng các công
trình thuỷ lợi, thuỷ điện, các công trình giao thông, khai thác các loại khoáng sản:
than, đá, quặng. Đòi hỏi cần phải giải quyết những công việc như đào mà vận
chuyển đất đá với khối lượng lớn mà lao động phổ thông không đáp ứng được. Do
đó máy đào một gàu KOMATSU PC - 450 có hệ thống truyền động thuỷ lực nên có
rất nhiều ưu điểm về kết cấu và thao tác và có khả năng tự động hoá, do đố nâng
cao được năng suất và kinh tế trong quá trình sử dụng.
Trong quá trình làm đồ án do trình độ còn hạn chế, tài liệu chưa đầy đủ nên
chắc chắn không tránh khỏi sai sót. Em rất mong sự chỉ bảo của quý thầy cô và sự
đống góp ý kiến của các bạn.
Cuối cùng cho em được gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả quý thầy cô
trong nhà trường đã truyền đạt kiến thức cho em trong thời gian qua. Em xin chân
thành cám ơn thầy giáo Nguyễn Văn Đông đã tận tình hưỡng dẫn cho em thực hiện
đề tài này và tất cả các bạn đã góp ý cho em hoàn thành đồ án này.
Đà Nẵng, ngày 12 tháng 12 năm 2006.
Sinh viên thực hiện
Lê Quốc Tuyển
SVTH: LÃ QUÄÚC TUYÃØN - LÅÏP 24C4
Trang 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào K0MATSU PC-450

2.5. Hệ thống điều khiển……………………………………………………….…33
2.5.1. Hệ thống điều khiển của máy đào KOMATSU PC-450……….…33
2.5.2. Van điều khiển điện tử………………………………………….….33
2.5.3. Van điều khiển chính……………………………………………….35
SVTH: LÃ QUÄÚC TUYÃØN - LÅÏP 24C4
Trang 2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào K0MATSU PC-450
2.5.4. Van tải một chiều……………………………………………….… 36
2.5.5. Van giảm áp tự động…………………………………………….…37
2.5.6. Van an toàn…………………………………………………… … 49
2.5.7. Van tiết lưu……………………………………………………….…40
2.4.8. Van chia và hợp lưu lượng………………………………… …….41
2.5.9. Van điều chỉnh Momen………………………………………… …42
2.5.10. Van đơn điển hình…………………………………………… … 43
2.5.11. Van bù áp lực………………………………………………… … 44
2.5.12. Van an toàn chống khí xâm thực…………………………………45
2.5.13. Van an toàn khi di chuyển…………………………………… …47
2.5.14. Van thay đổi tốc độ mô tơ di chuyển………………………… …48
2.5.15. Van an toàn hút………………………………………………… 59
2.5.16.Van chống chuyển động lùi………………………………… ……50
2.5.17. Nâng cần……………………………………………………… … 52
2.5.18. Hạ cần………………………………………………………… ….53
2.5.19. Hãm cần……………………………………………………… …55
3. KHẢO SÁT HỆTHỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC KHI DI CHUYỂN
TRÊN MÁY ĐÀO KOMATSU PC-450…………………………………………56
3.1. Phanh hãm…………………………………………………….……56
3. 2. Van phanh di chuyển………………………………………………57
3. 3. Van điều khiển lái………………………………………………… 60
3. 4. Van an toàn khi di chuyển…………………………… ………….61
3. 5.Phanh của hệ thống quay………………………………….… … 63

Máy đào là máy dùng để vận chuyển đất đá, là thiết bị rất quan trọng và
không thể thiếu trong các công trình xây dựng, cầu đường , thuỷ lợi thuỷ điện và
khai thác các loại khoáng ( than , đá quặng ) . Trong các công việc làm đất chiếm
một khối lượng rất lớn , trong đó khoảng 45% là do máy đào đảm nhiệm.
Máy đào được sử dụng rộng rãi vì chúng dễ thích nghi với nhiều loại công
việc nhờ sử dụng các thiết bị công tác thay thế, các loại truyền động và những bộ
phận di chuyển khác nhau.
Máy đào KOMATSU PC-450 là máy đào một gàu có hệ thống truyền động
thuỷ lực , có nhiều ưu điểm về thao tác kinh tế hơn so với máy đào truyền động cơ
khí, nó không những đạt năng suất gấp 1,25 ÷1,5 lần so với các loại máy tương tự
có cùng kích thước mà còn làm tăng mức độ cơ giới hoá một cách đáng kể khi sử
dụng vào những công việc làm đất khác nhau.
Máy đào KOMATSU PC-450 đã được tiêu chuẩn hoá và thống nhất hoá các
cụm thiết bị dẫn động thuỷ lực, danh mục các chi tiết dự trữ của máy được giảm bớt
đi nhiều và tạo ra khả năng vận dụng sửa chữa liên hợp để sửa chữa máy, nhờ vậy
giảm bớt được việc sửa chữa nhỏ trong công tác sửa chữa và tăng thêm được thời
gian sử dụng hữu ích.
Cải thiện điều kiện lao động nhờ điều khiển tự động hóa, tạo ra khả năng
nâng cao nưng suất của máy đào, còn tự động hoá sự dẫn động của nó thì dẫn động
tiết kiệm được nguồn năng lượng do việc nâng cao hiệu suất của máy.
Xuất phát từ những ưu điểm về kết cấu và thao tác của máy, cũng như khả
năng sử dụng máy trong nhiều lĩnh vực khác nhau đã đem lại hiệu quả kinh tế cao
SVTH: LÃ QUÄÚC TUYÃØN - LÅÏP 24C4
Trang 5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào K0MATSU PC-450
trong quá trình sử dụng nó vào các công trình xây dựng cơ bản, mà em đã chọn đề
tài này, nhằm tìm hiểu kỹ càng và nắm nguyên lý làm việc, cách sử dụng và phương
pháp vận hành, bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa, để nâng cao trình độ chuyên môn
phục vụ cho quá trình công tác sau khi tốt nghiệp.
1.2 CÔNG DỤNG PHÂN LOẠI, YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN

máy dịch chuyển, việc đào đất không thể thực hiện được , cho nên thời gian di
chuyển cần được rút ngắn tới mức tối đa.
Chu kỳ công tác của máy đào bao gồm các động tác sau:
1. Đào đất ( cắt đất và làm đẩy gàu)
2. Chuyển gàu ra khỏi vùng đào để bảo đảm vùng quay không được trở ngại
3. Di chuyển gàu đầy đất ra đến chỗ đổ bằng cách quay cả bàn quay cùng
thiết bị công tác
4. Đổ đất ra khỏi gàu vào bãi chứa hoặc vào phương tiện vận chuyển.
5. Di chuyển gàu về vùng đào.
6. Hạ gàu xuống cho việc chuẩn bị đào tiếp.
Đây là phương pháp truyền động quen thuộc và đã có một thời gian dài được
coi là hình thức truyền động quan trọng, quan trọng bậc nhất. Nhưng kiểu truyền
động này bao gồm: truyền động bánh răng, truyền động xích, truyền động bánh vít.
1.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC
CỦA MÁY ĐÀO KOMATSU PC-450
Đây là phương pháp truyền động quen thuộc và đã có một thời gian dài được
coi là hình thức truyền động quan trọng nhất. Những kiểu truyền động này bao
gồm: truyền động bánh răng, truyền động xích, truyền động bánh vít.
+ Truyền động bánh răng.
Loại truyền động này được sử dụng rộng rãi nhiều nhất. Người ta dùng nó để
truyền chuyển động quay cho trục ra. Tuỳ theo cách bố trí trục ra song song hoặc
lệch góc với trục mà người ta sử dụng bánh răng trụ hoặc bánh răng côn
SVTH: LÃ QUÄÚC TUYÃØN - LÅÏP 24C4
Trang 7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào K0MATSU PC-450
+ Truyền động xích.
Là cơ cấu truyền chuyển động giữa các trục song song nhờ dây xích ăn khớp
vào các răng của hai đĩa xích. Căn cứ vào số răng trên đĩa xích chủ động và bị động
mà ta có truyền động xích một dãy hoặc nhiều dãy
+ Truyền động bánh vít.

các phương tiện vận chuyển
Trong hệ chống thuỷ lực máy đào K0MATSU, người ta sử dụng bơm piston
rô to hướng trục kép và mô tơ thuỷ lực piston rô to hướng trục
Cấu tạo chung của máy đào bao gồm các bộ phận chính sau: Bộ phận quay
của máy đào K0MATSU được tỳ lên thiết bị di động (14) thông qua vòng ổ quay
(13) trên bàn quay (11) người ta lắp thiết bị công tác, thiết bị động lực, cơ cấu quay,
các cơ cấu dẫn động thuỷ lực và điều khiển thuỷ lực, bình dầu, buồng lái và bộ phận
đối trọng. Động cơ Diezel (10) lắp ở phần đuôi của bàn quay (11). Ở đó cũng lắp
bình chứa nhiên liệu, bình chứa chất lỏng công tác và đối trọng.
Thiết bị công tác gàu ngược gồm cần (5) tay gàu (2) gàu (6) và các xy lanh
thuỷ lực tương ứng (7,4,1). Buồng lái (80 của thợ lái được trang bị cách nhiệt và
cách âm. Trong đó có bố trí ghế ngồi và các cơ cấu điều khiển, bàn điều khiển. Máy
có trang bị hệ thống chiếu sáng và còi tín hiệu.
Bộ phận di chuyển máy và bàn quay được dẫn động từ các động cơ thuỷ lực.
Trên máy đào lắp 2 động cơ thuỷ lực và có hộp giảm tốc để đảm bảo sự dẫn
động độc lập của hai giải xích. Môtơ thuỷ lực (9) dùng để quay bàn quay , ngoài ra
còn có bố trí hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực để phanh hảm việc di chuyển và bàn
quay.
Chất lỏng công tác được truyền dưới áp lực từ bơm thuỷ lực (16) bơm này
chuyển động quay từ động cơ diezel (10). Người điều khiển máy nhờ các phân phối
thuỷ lực (150 bằng cách di chuyển các van trượt trong khối
Ngoài ra, để đảm bảo các bộ phận của máy không bị quá tải, đồng thòi bảo
đảm an toàn cho hệ thống thuỷ lực, người ta lắp các van trong hệ thống như van an
toàn, van tháo tải, van giảm áp,van 1 chiều.
SVTH: LÃ QUÄÚC TUYÃØN - LÅÏP 24C4
Trang 9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào K0MATSU PC-450
Hình 1.1: Sơ đồ bố trí các cơ cấu của máy đào
1 – Xy lanh thuỷ lực gàu 10 - Động cơ Điezel
2 – Tay gàu 12 – Bàn quay

Công suất 98,6 KW
SVTH: LÃ QUÄÚC TUYÃØN - LÅÏP 24C4
Trang 11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào K0MATSU PC-450
3630
8425
11925
1
2
3
4
3500
12
5
6
7
2715
1320
11
8
9
10
4350
4020
18
17
13
600
16
15

9300
7570
10920
4840
11670 BẢNG 1.3: CÁC THÔNG SỐ VỀ TẦM VỚI
Tên thông số Giá trị Đơn vị
- Tầm với xa nhất của gàu 11670 mm
- Chiều sâu đào lớn nhất 7760 mm
- Chiều cao móc đất lớn nhất 7570 mm
- Bán kính quay nhỏ nhất 4840 mm
- Chiều cao nhỏ nhất có thể đào đất khi nâng hết 9300 mm
- Chiều cao lớn nhất 10920 mm
2. CÁC HỆ THỐNG CHÍNH TRÊN MÁY ĐÀO K0MATSU PC – 450
2.1. Hệ thống động lực.
2.1.1. Công dụng.
SVTH: LÃ QUÄÚC TUYÃØN - LÅÏP 24C4
Trang 15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào K0MATSU PC-450
Đây là hệ thống đống vai trò hết sức quan trọng trên máy đào, có nhiệm vụ truyền
tải công suất từ trục khuỷu động cơ thành mô men và công suất có ích cho máy
đào, tạo ra lực cần thiết để máy đào thực hiện các chuyển động.
2.1.2. Hệ thống động lực chính trên máy đào KOMATSU PC-450.
Sử dụng loại động cơ đốt trông là loại động cơ diezen 4 kỳ, mã hiệu động cơ
SA6D 125-2 bao gồm 6 xy lanh, bộ phận làm mát bằng nước phun nhiên liệu diezen
trực tiếp thể tích làm việc là 11040 (CC) hành trình làm việc của xy lanh chính là
125 mm đường kính xy lanh là 150 mm.
Nguần động lực phụ là động cơ điện một chiều với máy phát có hiệu điện thế

- Cho phép đảo chiều chuyển động cách làm việc của máy dễ dàng
- Có thể đảm bảo cho máy làm việc ổn định không phụ thuộc vào sự
thay đổi tải trọng ngoài
- Kết cấu gọn nhẹ, có quán tính nhỏ do trọng lượng trên một đơn vị
công suất của truyền động nhỏ
- Do chất lỏng làm việc trong truyền động thuỷ lực là dầu khoáng
nên có điều kiện bôi trơn tốt các chi tiết
- Truyền chuyển động êm hầu như không có tiếng ồn
- Độ tin cậy và độ bền cao
- Điều khiển nhẹ nhàng
• Nhược điểm:
- Khó làm kín các bộ phận làm việc, chất lỏng làm việc dễ bị rò rĩ
hoặc không khí dễ bị lọt vào , làm giảm hiệu suất và tính chất làm
việc ổn định của truyền động
- Vận tốc truyền động bị hạn chế vì phải đề phòng hiện tượng va
đập thuỷ lực, tổn thất cột áp, tổn thất công suất lớn và xâm thực
Với phương pháp truyền động trên, ta thấy rằng truyền động thuỷ lực có
nhiều ưu điểm nên ngày càng được sử dụng rộng rãi trên máy đào một gàu. Để khắc
phục một số nhược điểm của truyền động thuỷ lực nên trên các máy đào thuỷ lực
người ta thường bố trí loại truyền động liên hợp như truyền động thuỷ cơ
SVTH: LÃ QUÄÚC TUYÃØN - LÅÏP 24C4
Trang 17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào K0MATSU PC-450
Tuy vậy , toàn bộ quá trình truyền và bộ phận truyền động là thuỷ lực nên
vẫn được gọi là truyền động thuỷ lực.
SVTH: LÃ QUÄÚC TUYÃØN - LÅÏP 24C4
Trang 18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào K0MATSU PC-450
2.2.2 MẠch thủy lực chính trên máy đàoKOMATSU PC-450
27

5B
5A
TS
19301424
16
25
20
14
17
28B
1
3A
3B
4B
4A
P
LS1
LS2
P
Hình 1.4 sơ đồ mạch thủy lực chính máy đào
SVTH: LÃ QUÄÚC TUYÃØN - LÅÏP 24C4
Trang 19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào K0MATSU PC-450
1- Thùng dầu thuỷ lực
2A- Bơm chính trước
2B-Bơm chính sau
3A- Van điều chỉnh mô men (TVC) bơm trước
3B- Van điều chỉnh mô men (TVC) bơm sau
4A- Van cảm nhận tải trọng (LS) bơm trước
4B- Van cảm nhận tải trọng (LS) bơm sau

29B- Van hạ tải, nhóm tay gàu
30- Van lựa chọn LS
31- Van kiểm tra LS
32- Van thông LS
Sơ đồ dẫn động thuỷ lực xác định mối liên hệ về sự hoạt động giữa các thành
phần của nó. Thiết bị bơm , cơ cấu điều chỉnh (bao gồm cả bộ phận phân phối thuỷ
lực) động cơ thuỷ lực và các thiết bị khác không phụ thuộc vào kết cấu thừa hành
Sơ đồ dẫn động thuỷ lực chảy từ bơm kép chính có hợp nhất dòng chảy và
cung cấp cho động cơ thuỷ lực (cơ cấu thừa hành) theo kiểu song song nối tiếp từng
nhóm. Đồng thời đảm bảo sự phối hợp độc lập và điều chỉnh tốc độ của hai hoặc
nhiều thao tác.
2.2.3.Kết cấu và nguyên lý làm việc của bơm trước và sau.
a. Giới thiệu chung
Bơm là bộ phận của truyền động thuỷ lực. Nó biến đổi cơ năng chính ( động
cơ điezel) thành năng lượng của dòng chất lỏng công tác. Chất lỏng công tác chảy
theo ống đến động cơ thuỷ lực. Động cơ thuỷ lực biến đổi năng lượng của chất lỏng
thành cơ năng của khâu bị động cơ thuỷ lực (trục của mô tơ thuỷ lực) để làm chạy
cơ cấu thừa hành. Bơm piston rô to quay thường được sử dụng rộng rãi trong truyền
động thuỷ lực của máy đào . Kiểu bơm pistơn rô to quay thường được sử dụng trên
máy đào là loại bơm: Bơm piston rô to hướng trục nhỏ có những ưu điểm:
- Cho phép cung cấp lượng dầu không lớn nhưng có áp suất lớn, áp suất của
bơm không phụ thuộc vào năng suất và độ bền tương ứng
- Cho phép mở máy khi không cần mồi chất lỏng
SVTH: LÃ QUÄÚC TUYÃØN - LÅÏP 24C4
Trang 21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào K0MATSU PC-450
Thiết bị bơm chính của máy đào 1 gàu truyền động thuỷ lực chia ra: Điều
chỉnh được và không điều chỉnh được
+ Theo số bơm: Thiết bị một bơm và thiết bị nhiều bơm
+ Theo khả năng điều chỉnh chất lỏng được chia ra: Điều chỉnh được và

các rãnh phân phối 7 qua các cửa sổ này chất lỏng hút hoặc nén bằng các piston.
Giữa các rãnh phân phối 7 được bố trí các vách chắn có chiều rộng 6 để ngăn cách
khoang hút và khoang tăng áp. Khi thân quay thì các lỗ hình trụ 8 được nối thông
với khoang húthoặc khoang tăng áp. Khi thay đổi chiều quay của thân 2 thì chức
năng khoang hút cũng thay đổi của thân 2 thì chứa năng khoang hút cũng thay đổi
theo. Đĩa 5 được quay từ trục 6 còn thân của xilanh được quay cùng với đĩa 5. Góc
γ thường lấy bằng 12÷15
o
có khi nó đạt đến 30
o
. Nếu góc γ không đổi , thì thể tích
chất lỏng cung cấp của bơm cũng không thay đổi độ lớn của γ của đĩa 5 thì thành
trình của piston 3 cũng thay đổi một vòng quay rôto và lượng cung cấp của bơm
cũng thay đổi một cách tương ứng.
SVTH: LÃ QUÄÚC TUYÃØN - LÅÏP 24C4
Trang 23
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào K0MATSU PC-450
2.2.4. kết cấu và nguyên lý làm việc của bơm chính.
Hình 2.3: Kết cấu mặt cắt của bơm chính
1- Trục bơm trước 8- Van (đĩa) phân phối
2- Giá đỡ đĩa cong 9- Mặt bích nối giữa hai bơm
3- Vỏ bơm trước 10- Trục bơm sau
4- Điã nghiêng 11- Vỏ bơm sau
5- Đế piston 12- Piston tự động
6- Piston 13- Bơm phụ
7- Hộp xylanh 14- Bánh răng dẫn động bơm phụ
SVTH: LÃ QUÄÚC TUYÃØN - LÅÏP 24C4
Trang 24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Khảo sát hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào K0MATSU PC-450
Khi động cơ làm trục 1 quay thì khối xylanh 7 cũng quay. Để pít-tông 5 xoay