Đ n tt nghip: Khảo st h thng thuỷ lực trên my ủi KOMAT’SU D275A - 5
1. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI.
Ngày nay, cuộc cách mạng khoa học công nghệ đã tác động đến mọi mặt đời
sống kinh tế xã hội của hầu hết các quốc gia trên thế giới. Vấn đề tự động hóa, cơ khí
hóa đã tham gia ngày càng nhiều trong quá trình sản xuất để thay thế cho sức lao động
của con người, làm cho năng suất lao động rất cao. Nó tạo điều kiện cho kinh tế thế
giới phát triển mạnh mẽ.
Trong xây dựng cơ bản: xây dựng dân dụng, công nghiệp, xây dựng giao thông,
xây dựng thủy lợi… đất là đối tượng thi công có khối lượng lớn. Cơ giới hóa công tác
đất có ý nghĩa trọng yếu và đó là vấn đề cấp bách,cần thiết đối với tình hình nước ta
hiện nay. Trong những năm gần đây điều đó được quan tâm đáng kể, cụ thể: Số lượng
và chủng loại máy móc tăng nhiều, đặc biệt là nhóm máy làm công tác đất với hệ
thống truyền động thuỷ lực được nhập về từ các nước như: Mỹ, Nhật, Hàn Quốc
Trong nhóm máy làm công tác đất, máy ủi chiếm vai trò chủ đạo với khối
lượng thi công rất lớn. Do vậy, việc sử dụng hệ thống truyền động thủy lực trên máy ủi
để nâng cao năng suất là hết sức cần thiết với những ưu điểm nổi bật như sau:
- Kết cấu nhỏ gọn, có khả năng truyền lực đi xa.
- Lực tác dụng lên tay điều khiển, bàn đạp và hành trình của chúng nhỏ.
- Điều chỉnh độc lập và thuận tiện tốc độ chuyển động kết hợp theo thời gian trong
một vùng rộng bằng những phương tiện đơn giản, điều đó làm tăng khả năng thao tác
của máy dẫn đến nâng cao hiệu quả sử dụng công suất của động cơ.
- Sử dụng điều khiển tự động và bán tự động, để cải thiện điều kiện lao động của
thợ lái và nâng cao chất lượng công tác.
Vì những lý do trên, nên em chọn đề tài tốt nghiệp là: “ KHẢO SÁT HỆ
THỐNG THUỶ LỰC TRÊN MÁY ỦI KOMATSU D275A -5 ” để tìm hiểu kỹ
hơn, nắm được nguyên lý làm việc của hệ thống thuỷ lực lắp trên máy và cũng
như biết được những tính năng riêng biệt và hiện đại của máy.
SVTH:
Lã Minh Phuïc-
L)p 05C4A Trang
4
góc 45 ÷ 60
0
.
- Máy ủi thường ( hay còn gọi máy ủi cố định) : Bàn ủi luôn luôn được đặt
vuông góc với trục dọc của máy.
* Theo phương pháp điều khiển thiết bị ủi:
-Máy ủi điều khiển bằng thủy lực
-Máy ủi điều khiển bằng cáp
Trong đó máy ủi điều khiển bằng thủy lực đang được sử dụng rộng rãi vì điều
khiển nhẹ nhàng, êm và chắc chắn, kết cấu gọn, chăm sóc và bảo quản đơn giản dễ
dàng.
Lưỡi ủi ấn sâu vào đất trong khi đào, một phần nhờ trọng lượng thiết bị ủi, phần
còn lại chủ yếu nhờ áp lực của dầu. Do đó trọng lượng của thiết bị ủi giảm đi từ 5-
10% so với thiết bị ủi của máy điều khiển bằng cáp cùng công suất . Đồng thời máy ủi
điều khiển bằng thủy lực có thể đào được đất rắn hơn so với máy ủi điều khiển bằng
cáp.
Ngoài ra còn có máy ủi điều khiển từ xa bằng điện từ, mới được người Nhật Bản
áp dụng thí điểm cho những máy ủi khai thác khoáng sản dưới đại dương. Tuy nhiên
loại máy ủi này có cấu tạo phức tạp, công nghệ chế tạo hiện đại , giá thành cao nên
chưa được sử dụng phổ biến.
* Phân loại dựa vào cơ cấu di chuyển, máy ủi chia làm hai loại:
SVTH:
Lã Minh Phuïc-
L)p 05C4A Trang
6
Đ n tt nghip: Khảo st h thng thuỷ lực trên my ủi KOMAT’SU D275A - 5
- Máy ủi bánh xích: Có áp suất xuống đất nhỏ, bán kính quay vòng nhỏ, khả năng
bám váo đất tốt nên có thể hoạt động ở những nơi có nền đất yếu, những nơi có độ dốc
lớn, địa hình chật hẹp.
- Máy ủi bánh hơi: Có tốc độ di chuyển nhanh hơn, nhưng áp suất xuống đất lớn
(10) bằng các chốt.
4300
3965
3480
2260
1
2
3
4
6
7
8
12
11
10
9
15
16
17
9290
14
5
13
610
Hinh 3.1. Sơ đồ bố trí các cơ cấu của máy
1-Máy kéo cơ sở;2- Xilanh nâng hạ bàn ủi; 3-Xilanh nghiêng lưỡi ủi; 4- Bàn ủi; 5-
Lưỡi ủi ( Dao ủi); 6- Khớp trụ liên kết bàn ủi với khung ủi; 7- Khung ủi; 8- Khớp
liên kết khung ủi với máy kéo cơ sở; 9- Thiết bị xới; 10 - Đế; 11- Xilanh nâng hạ
thiết bị xới; 12- Xilanh nghiêng thiết bị xới; 13- Giá đỡ; 14 - Thanh chống xiên;15-
Số 1 3.8 Km/h
Số 2 6.7 Km/h
Số 3 11.2 Km/h
Tốc độ lùi
Số 1 4.9 Km/h
Số 2 8.7 Km/h
Số 3 14.9 Km/h
Áp lực đi trên đất với khối lượng tổng thể 1.2 KG/cm
2
Hệ thống Bơm dầu Áp suất đẩy 280 KG/cm
2
SVTH:
Lã Minh Phuïc-
L)p 05C4A Trang
9
Đ n tt nghip: Khảo st h thng thuỷ lực trên my ủi KOMAT’SU D275A - 5
thiết bị
làm việc
thủy lực
công tác
Lưu lượng 256 l/ph
Số vòng quay 2286 v/ph
Bơm cung
cấp dầu
cho môtơ
quạt làm
mát
Áp suất đẩy 160 KG/cm
2
Lưu lượng 103 l/ph
Hành trình pittông 1495 mm
Kích thước
xilanh
nghiêng
dao ủi
Đường kính trong xilanh 180 mm
Đường kính cần pittông 100 mm
Hành trình pittông 190 mm
Kích thước
xilanh
nâng hạ
xới đất
Đường kính trong xilanh 180 mm
Đường kính cần pittông 100 mm
Hành trình pittông 465 mm
Kích thước
xilanh
nghiêng
bàn xới đất
Đường kính trong xilanh 160 mm
Đường kính cần pittông 90 mm
Hành trình pittông 455 mm
3.2.3. Các thông số làm việc.
Tên thông số Giá trị Đơn vị
Bán kính quay vòng nhỏ nhất của máy 3.9 m
Bộ
phận ủi
Chiều cao nâng dao lớn nhất 1450 mm
Chiều sâu cắt lớn nhất 640 mm
Góc cắt thay đổi của dao 6
Những thông sổ cơ bản của bơm là lưu lượng và áp suất .
*Động cơ thủy lực: Là thiết bị dùng để biến năng lượng của dòng chất lỏng thành
động năng quay trên trục động cơ. Quá trình biến đổi năng lượng là dầu có áp suất
được đưa vào buồng công tác của động cơ. Dưới tác dụng của áp suất, các phần tử của
động cơ quay.
Những thông số cơ bản của động cơ dầu là lưu lượng của 1 vòng quay và hiệu áp
suất ở đường vào và đường ra.
Trên máy ủi KOMAT’SU D275A-5 người ta sử dụng 2 loại bơm thể tích: bơm bánh
răng và bơm piston rôto hướng trục.
4.2. TRUYỀN Đ¢NG CHÍNH
4.2.1. Sơ đồ truyền động chính:
SVTH:
Lã Minh Phuïc-
L)p 05C4A Trang
12
Đ n tt nghip: Khảo st h thng thuỷ lực trên my ủi KOMAT’SU D275A - 5
19
2
18 17 16 15
14
13
12
3
11
10 9 8 7 6 5 4
1
Hình 4.1. Sơ đồ truyền động chính
1- Quạt làm mát động cơ; 2-Mô-tơ thủy lực quay quạt làm mát; 3- Động cơ; 4- Khớp
nối mềm ; 5 – Trục các-đăng; 6 – Bơm dầu cung cấp cho quạt làm mát; 7 – Biến mô
thủy lực; 8 – Hộp số; 9 – Bánh răng côn; 10 – Dẫn động cuối; 11 – bánh xích; 12 – Đế
máy.Dầu từ bơm dẫn động quạt làm mát động cơ (6) làm quay môtơ quạt (2).
SVTH:
Lã Minh Phuïc-
L)p 05C4A Trang
14
n tt nghip: Kho st h thng thu lc trờn my i KOMATSU D275A - 5
4.3. S , NGUYấN Lí HOT ÂNG CA MCH TRUYN ÂNG
THU LC TRấN MY I KOMATSU D275A-5
4.3.1. S mch truyn ng thu lc ca bin mụ.
5
3
A
2
1
38
39
37
40 42
ổồỡng dỏửu cao aùp.
ổồỡng dỏửu õióửu khióứn.
ổồỡng dỏửu xaớ.
KYẽ HIU:
Hỡnh 4.2. S hot ng van iu khin ca bin mụ
1- Van an ton chớnh; 2- Van an ton bin mụ; 3- B bin mụ; 5- Lm mỏt du; 37-
Bm du truyn ng; 38- Lc du v van gim ỏp sut truyn ng; 39- Lc thụ; 40 -
V b bin mụ; 42- Thựng cha du h thng lỏi.
* Nguyờn lý hot ng:
Du t thựng cha du h thng lỏi (42) qua lc thụ (39) c hỳt vo bm du
truyn ng (37), du cao ỏp t bm qua van iu chnh ỏp sut truyn ng v lc
1
6
5
a
4
3
A
2
E
b
B
Hình 4.3. Nguyên lý hoạt động của van an toàn chính
SVTH:
Lã Minh Phuïc-
L)p 05C4A Trang
16
Đ n tt nghip: Khảo st h thng thuỷ lực trên my ủi KOMAT’SU D275A - 5
1- Van an toàn biến mô; 2-Lò xo van an toàn biến mô; 3-Piston;
4-Van an toàn chính; 5- Lò xo van an toàn chính; 6-Piston.
* Van an toàn biến mô thuỷ lực:
- Nhiệm vụ:
Van an toàn biến mô hoạt động để bảo vệ bộ biến mô khỏi áp suất cao đột
ngột từ bơm nếu áp suất đi vào biến mô tăng trên áp suất cho phép.
- Nguyên lý làm việc của van an toàn biến mô
Van an toàn chính (4) mở dầu chảy từ khoang C đến biến mô thuỷ lực, và đồng
thời chảy qua lỗ b và vào khoang D.
Khi dầu được điền đầy trong biến mô, áp suất dầu bắt đầu tăng lên. Khi áp suất
dầu trong biến mô tăng, dầu đi vào khoang D đẩy pittông (6) nén lò xo van (2), van an
toàn biến mô (1) di chuyển sang phải theo hướng mũi tên, và mở thông khoang C và E.
Dầu từ khoang được thông tới khoang E và xả về thùng chứa. Áp suất dầu ở khoang C
* Cấu tạo : gồm có bánh bơm (10) kết nối với khớp nối (1), trục vào (2), và vỏ
dẫn động (6) tạo thành một bộ và được quay bởi động cơ.
Tuabin (7) được kết nối với mayơ tuabin (16) và trục sơ cấp của hộp số (15) tạo
thành một khối.
Bánh phản ứng (8) được nối với stato chính (9) và trục stato (12) tạo thành một
khối và cố định với mặt trước vỏ stato (14) và mặt sau vỏ stato (13).
Vỏ trước và vỏ sau của biến mô thủy lực được bắt bulông tới mặt trước của hộp số.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Hình 4.5. Kết cấu biến mô thuỷ lực
SVTH:
Lã Minh Phuïc-
L)p 05C4A Trang
18
Đ n tt nghip: Khảo st h thng thuỷ lực trên my ủi KOMAT’SU D275A - 5
1- Khớp nối; 2-Trục dẫn động; 3- Bánh răng trung gian; 4- Trục bánh răng
19
Đ n tt nghip: Khảo st h thng thuỷ lực trên my ủi KOMAT’SU D275A - 5
1- Trục chủ động; 2- Phớt làm kín; 3- Chốt định vị; 4- Khớp nối; 5- Khe hở mặt đầu;6-
Bánh răng chủ động bơm dầu bôi trơn lái; 7-Bánh răng bị động bơm dầu bôi trơn hệ
thống lái; 8- bulông; 9- Bánh răng bị động bơm truyền động; 10- Bánh răng chủ động
bơm truyền động
4.3.3. Sơ đồ mạch truyền động thuỷ lực điều khiển ly hợp hộp số
38
10
9
11
12
13
14
16
15
F
E
D
C
40 41 42
37
39
6
7
8
B
(1)
(2)
KYÏ HIÃÛU:
Trên sơ đồ là máy đang làm việc ở số 2 ( ly hợp số 2 (10) đóng), khi đó dầu từ
bơm (37) đi qua cụm van điều khiển điện từ ly hợp số 2 (9) cung cấp cho ly hợp số 2
(10).
4.3.3.1. Hộp số
* Nhiệm vụ: Hộp số dùng để thay đổi số vòng quay và mômen của động cơ truyền đến
dẫn động cuối của máy ủi cho phù với điều kiện làm việc.
* Cấu tạo : Hộp số bao gồm hệ thống bánh răng hành tinh và các đĩa ly hợp , hộp số có
3 tốc độ tiến và 3 tốc độ lùi. Trong đó có 5 hệ thống bánh răng hành tinh và đĩa ly hợp
của bộ truyền động, 2 ly hợp được cố định bằng với van điều khiển để chọn hướng
quay và tốc độ quay.
* Nguyên lý làm việc:
- Khi ly hợp ở vị trí ban đầu:
SVTH:
Lã Minh Phuïc-
L)p 05C4A Trang
21
Đ n tt nghip: Khảo st h thng thuỷ lực trên my ủi KOMAT’SU D275A - 5
Hình 4.8. Sơ đồ nguyên lý của ly hợp ở vị trí ban đầu
1- Vành răng; 2- Đĩa ly hợp; 3- Tấm ma sát; 4- Lò xo đẩy piston;
5- Chốt; 6- Piston; 7 - Vỏ
Vành răng (1) được khoá với đĩa ly hợp (2). Ly hợp bao gồm piston (6), tấm ma sát
(3), đĩa (2), chốt (5) và lò xo đẩy piston (4).
Răng trong của đĩa ăn khớp với răng ngoài của vòng răng. Răng ngoài của tấm
ma sát ăn khớp với chốt (5) và được giữ chặt bởi vỏ (7). Khi chưa có dầu cấp vào đằng
sau piston (6) của ly hợp, các tấm ma sát (3) và các đĩa (2) được tự do.
- Khi ly hợp ở vị trí đóng:
Dầu có áp suất từ van điều khiển đi qua cửa của vỏ (7) tới mặt sau của piston
(6). Piston ép tấm ma sát (3) vào đĩa (2) và kết quả là lực ma sát làm cho đĩa (2) ngừng
quay vì vậy vành răng (1) ăn khớp với răng trong của đĩa (2) được khoá lại, ly hợp
được đóng .
ra rằng ly hợp đã được điền đầy dầu.
SVTH:
Lã Minh Phuïc-
L)p 05C4A Trang
23
Đ n tt nghip: Khảo st h thng thuỷ lực trên my ủi KOMAT’SU D275A - 5
* Trước khi sang số:
dr
dr
A
1
2
3
4
Hình 4.12. Đĩa ly hợp ở vị trí mở.
1- Van điện từ ; 2 - Van điều khiển áp suất; 3 - Van cảm biến áp suất;
4 - Công tắc điền đầy;
Khi không có dòng điện tới van điện từ (1) , áp suất tại van điều khiển (2) được
xả, dầu tại khoang A ly hợp qua cửa xả dr.
Tại thời điểm này không có áp suất dầu tại van cảm biến áp suất (3), công tắc
điền đầy (4) ở vị trí tắt.
* Cấp dầu cho ly hợp:
Dòng điện được cấp tới van điện từ (1) mà không có dầu trong ly hợp, lực điện
từ tác động vào buồng B, đẩy van điều khiển áp suất (2) về bên phải. Lúc này khoang
SVTH:
Lã Minh Phuïc-
L)p 05C4A Trang
24
Đ n tt nghip: Khảo st h thng thuỷ lực trên my ủi KOMAT’SU D275A - 5
P của bơm mở thông với khoang A, ly hợp được điền đầy dầu, công tắc điền đầy (4)
5
Hình 4.13. Đĩa ly hợp ở vị trí đóng
SVTH:
Lã Minh Phuïc-
L)p 05C4A Trang
26
Đ n tt nghip: Khảo st h thng thuỷ lực trên my ủi KOMAT’SU D275A - 5
4.3.4. Sơ đồ mạch truyền động thuỷ lực điều khiển ly hợp lái và phanh lái.
38
23
19
J
20
21
I
22
24
42
37
39
30
26
H
25
27
29
28
G
17
(1)
(19) để đẩy chốt vào thiết bị xới khi cần thiết bị xới làm việc. Dầu cao áp vào phanh
bên trái (26) để đóng mở nó thông qua van trượt phân phối (27), trên sơ đồ dầu cao áp
vào xilanh phanh trái (26) và phanh trái được cắt. Phanh bên phải (22) cũng được cắt
như phanh trái (26) .
Trên sơ đồ là máy đang tiến thẳng, cả hai ly hợp lái (20) và (28) đóng lại đồng
thời (cụm van (21) và (29) đều mở dầu từ bơm cung cấp cho cả hai ly hợp này). Cả
hai phanh (22) và (26) mở ra. Van phanh dừng (24) khi đưa qua vị trí mở thì dầu trong
mạch được xả ra, cho dù động cơ có hoạt động hay không cũng không làm việc được.
SVTH:
Lã Minh Phuïc-
L)p 05C4A Trang
28