CHUYÊN ĐỀ TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG
THỦY LỰC TRÊN MÁY ỦI KOMATSU D61EX-12
6.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG
Trong quá trình làm việc của máy móc nói chung và của máy xây dựng – xếp
dỡ nói riêng, nguồn công suất do bộ phận động lực (động cơ) sinh ra cần phải được
truyền đến các bộ phận ( bộ công tác) để cho chúng hoạt động. Cơ cấu làm nhiệm
vụ này gọi là cơ cấu truyền động.
Hiện nay cơ cấu truyền động này chủ yếu sử dụng hai dạng: truyền động cơ khí
và truyền động thủy lực.
Hệ thống truyền động cơ khí hiện nay vẫn được sử dụng nhiều, chủ yếu trên ô
tô, máy kéo, máy xây dựng,.. do nó có nhiều ưu điểm như: hiệu suất truyền động
cao, độ bền và độ tin cậy lớn, giá thành rẻ,… tuy nhiên nó vẫn có nhiều hạn chế do
kết cấu cồng kềnh, khó truyền chuyển động đi xa,…
Hệ thống truyền động thủy lực(HTTĐTL) trong khoảng 30 năm trở lại đây
được sử dụng khá rộng rãi, nó là một tiến bộ của khoa học kỹ thuật. Việc ứng dụng
hệ thống này ngày càng nhiều đã góp phần nâng cao các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
của máy, nhất là đáp ứng một phần nhu cầu tự động hóa ngày càng cao trong kỹ
thuật.
Sở dĩ HTTĐTL được sử dụng rộng rãi như vậy là nó có rất nhiều ưu điểm nổi
bật như:
- Có khả năng truyền được lực lớn và đi xa.
Trọng lượng và kích thước nhỏ hơn so với các kiểu truyền động khác.
- Có khả năng tạo ra các tỉ số truyền lớn ( tới 2000 hoặc cao hơn nữa)
- Quán tính của truyền động nhỏ
- Truyền động êm dịu, không gây tiếng ồn
- Điều khiển nhẹ nhàng, êm dịu, tiện lợi, không phụ thuộc vào công suất
truyền động
- Cho phép điều chỉnh vô cấp tốc độ của bộ công tác
- Có khả năng tự bôi trơn bộ truyền, nâng cao được tuổi thọ của máy
- Có khả năng tự bảo vệ máy khi quá tải
- Có khả năng bố trí bộ truyền theo ý muốn, tạo hình dáng tổng thể đẹp, có độ

Khi sử dụng HTTĐTL với cặp xl nâng hạ bộ công tác, nó có thể ấn sâu lưỡi
ủi xuống đất làm giảm trọng lượng của lưỡi ủi, ngoài ra nó còn sử dụng các
cặp xl để nghiêng hoặc quay lưỡi ủi (với máy ủi vạn năng) làm tăng khả
năng làm việc của máy ủi.
- Trên máy san: việc sử dụng HTTĐTL với các xl nâng hạ bàn san, xl đẩy
trượt lưỡi san, mô tơ thủy lực quay bàn san,… đã làm tăng khả năng làm
việc cho máy san.
- Ở một số máy làm đất khác như máy lu, máy bốc xúc, lưỡi xới,… cũng sử
dụng nhiều các thiết bị thủy lực ở bộ công tác.
- Hệ thống truyền động thủy động cũng được sử dụng trên các máy làm đất
như các ly hợp, biến tốc thủy lực. Nó có thể đóng ngắt các chuyển động
hoặc thay đổi vận tốc, mômen. Nhờ nó có thể giúp cho máy hoạt động êm
dịu hơn khi thực hiện nối ly hợp, tránh các thành phần lực động, do đó tăng
tuổi thọ cho động cơ và các chi tiết khác. Biến tốc thủy lực còn có thể thay
đổi được vô cấp tốc độ và có thể thay đổi được mômen tùy theo sự điều
khiển của người lái.
Như vậy trên các máy làm đất đã sử dụng rộng rãi HTTĐTL . Nó đã mang lại rất
nhiều ưu điểm, tạo ra nhiều khả năng làm việc cho máy, do vậy nó góp phần nâng
cao các chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật cho máy.
6.3 HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ỦI
Máy ủi là một trong các loại máy chủ đạo nằm trong nhóm máy đào và vận
chuyển đất. Hiện nay số lượng máy ủi chiếm tỉ trọng khá lớn trong các máy làm
đất, nó được sử dụng rộng rãi trong công tác xây dựng công nghiệp và dân dụng,
trong giao thông, thủy lợi, khai thác mỏ,… Do máy ủi dùng để đào và vận chuyển
đất nên bộ công tác của nó chủ yếu gồm lưỡi ủi và khung ủi. Để điều khiển hoạt
động của bộ công tác hiện nay người ta sử dụng HTTĐTL với các xylanh nâng
hạ lưỡi ủi.
- Ở các máy ủi thường: có sử dụng HTTĐTL thì nó chỉ gồm có bơm thủy lực
để tạo ra lưu lượng dầu qua các van an toàn, van phân phối, van một chiều,
… tới các xylanh thủy lực để nâng hạ lưỡi ủi, với một số máy ủi khác thì

bản vẽ A
0
số 05 hoặc được thể hiện ở phụ lục 6.1
6.4.2 Nguyên lý làm việc chung của mạch thủy lực trên máy ủi D61EX-12
- Lưu lượng dầu được tạo ra nhờ bơm thủy lực (29) kiểu piston hướng trục có thể
thay đổi được lưu lượng, nó hút dầu từ thùng dầu lên, qua bơm tới các van phân
phối. Bơm (29) này được dẫn động từ động cơ S6D114 qua hộp trích công suất.
Sự thay đổi lưu lượng bơm nhờ việc thay đổi góc nghiêng của đĩa nghiêng. Khi
bộ công tác của máy ủi chưa làm việc thì góc nghiêng của bơm là nhỏ nhất để
tránh tổn thất công suất. Khi khởi động bộ công tác thì nó sẽ tự động tăng góc
nghiêng để tăng lưu lượng dầu tới bộ công tác.
- Dầu thủy lực được bơm từ thùng qua bơm tới cặp van ưu tiên (12), van an toàn
chính cho cả hệ thống (14) và van không tải (15).
• Khi bộ công tác chưa làm việc thì dầu qua van không tải (15) về
thùng dầu.
• Khi bộ công tác bắt đầu làm việc thì dầu sẽ qua van ưu tiên (12) tới
cụm van phân phối
• Khi áp suất dầu vượt quá trị số cho phép (14,2 MPa) thì van an toàn
sẽ mở để dầu qua van về thùng để đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ
thống
- Khi dầu qua van ưu tiên (12) sẽ tới van giảm áp và cặp van bù áp suất để tới
cụm van phân phối
Van giảm áp chỉ cho áp suất dầu lên bộ công tác là 20,6 MPa
Van bù áp suất sẽ bù áp cho các cơ cấu đang làm việc
Ở cụm van phân phối có 5 thớt van đó là: van phân phối cho cơ cấu lái, van
phân phối cho xl nâng hạ lưỡi xới, van phân phối cho cặp xl nâng hạ bộ
công tác, van phân phối cho cặp xl quay lưỡi ủi và van phân phối cho xl
nghiêng lưỡi ủi.
• Với van phân phối cho cặp xl nâng hạ lưỡi xới
Đây là van phân phối kiểu: 6 cửa 3 vị trí.

4 vị trí của van tương ứng là:
- vị trí 1: vị trí giữ ( không làm việc)
- vị trí 2: vị trí nâng bộ công tác
- vị trí 3: vị trí hạ bộ công tác
- vị trí 4: vị trí trôi
Vị trí trôi sử dụng khi máy ủi làm việc, lưỡi ủi có thể tự dâng lên hoặc
hạ xuống tùy theo tải trọng tác dụng lên nó.
Vị trí các cửa cũng tương tự như ở trên.
- Cửa 1: đưa dầu cao áp vào
- Cửa 2,3: đưa dầu ra van bù áp
- Cửa 4: đưa dầu thấp áp về thùng dầu
- Cửa 5,6: đưa dầu tới cặp xl nâng hạ bộ công tác
- Khi dầu qua van phân phối sẽ tới các xl hoặc mô tơ thủy lực để thực hiện công
việc của nó.
- Ngoài ra trên mạch thủy lực của máy ủi D61EX này còn có một bơm thuỷ lực
nữa, bơm (33) nó cũng được dẫn động từ động cơ và qua hộp trích công suất.
Bơm này hơi khác so với bơm (29), nhiệm vụ của nó là:
- Bơm dầu từ thùng để cho nó qua lọc dầu, từ đó dầu được lọc quay trở về
thùng.
- Bơm dầu qua bộ phận làm mát (30) để làm mát cho dầu. Dầu chỉ được bơm
đi làm mát khi áp suất trên đường dầu từ bơm vượt quá giá trị giới hạn của
van tràn (34) là 2,94 MPa, khi đó dầu sẽ chảy qua van tràn tới bộ làm mát.
- Cung cấp dầu cho bộ điều khiển (24). Đây là bộ điều khiển cho hệ thống lái
( lái trái, lái phải). Dầu cao áp từ bơm tới cơ cấu này, dưới sự tác động của
người lái máy lên cần điều khiển sẽ cho dầu đi theo một trong hai đường,
qua van (23) sẽ đưa dầu cao áp lên van phân phối cho cơ cấu lái (18). Áp
suất dầu này sẽ đẩy ngăn kéo trong van phân phối của cơ cấu lái từ đó sẽ
cho dầu đi đến mô tơ lái để làm quay mô tơ, từ đó tạo ra sự khác nhau về
vận tốc giữa hai cặp bánh răng của bộ truyền động cuối và làm thay đổi
hướng chuyển động của máy.

khi đó máy sẽ hoạt động khỏe hơn.
b.Sơ đồ nguyên lý
Hình 6.3 Sơ đồ nguyên lý của cơ cấu điều chỉnh góc nghiêng bơm
(trường hợp điều chỉnh bơm cho góc nghiêng nhỏ nhất)
Trong đó:
1. Bơm thủy lực điều chỉnh được góc nghiêng
2. Van điều chỉnh tiết lưu
3. Van LS
4. Cơ cấu chấp hành điều chỉnh góc nghiêng bơm
a: đường dầu ra khỏi bơm c: đường dầu vào bơm
b: đường dầu rò về thùng d: đường dầu điều khiển (LS)
e: đường dầu về thùng
c. Nguyên lý làm việc
Khi khởi động động cơ, qua hộp trích công suất sẽ dẫn động cho bơm,
trường hợp bình thường: bơm sẽ hút dầu từ thùng qua đường (c) vào bơm và tạo
ra lưu lượng dầu ra ngoài qua đường (a), dầu rò từ bơm sẽ quay trở về thùng
dầu qua đường (b).
Khi bộ công tác chưa làm việc (máy chạy không tải) thì áp suất dầu trên
đường đường d (PLS) nhỏ, khi đó trên van LS ( van 3) sẽ được thể hiện ở hình
vẽ:
Áp suất dầu từ bơm sẽ thắng được áp suất dầu trên đường (d) và áp lực lò
xo, và van (3) sẽ ở vị trí như trên hình vẽ.
Do đó nó sẽ cho đường dầu từ bơm lên qua van (3) lên van (2) điều khiển
cơ cấu (4).
Khi dầu từ van (3) qua van (2) lên cơ cấu (4) tùy theo áp suất dầu từ bơm
mà nó có thể phải qua tiết lưu hoặc không qua. Như vậy van điều chỉnh tiết
lưu (2) có nhiệm vụ tránh sự thay đổi đột ngột góc nghiêng của bơm khi áp
suất dầu trong bơm đang lớn.
Khi áp suất bơm thấp không thắng được lực đẩy của lò xo: vị trí van(2) được
thể hiện ở hình vẽ.

Trong trường hợp này dầu từ bơm sẽ không lên được van (2), lúc đó dầu từ
khoang (2) sẽ qua van (3) và van (2) quay trở về thùng bằng đường (e)
Như vậy áp lực của dầu từ bơm ở khoang (1) sẽ đẩy piston (4) sang bên
phải và làm tăng góc nghiêng của bơm.
Hình 6.5 Sơ đồ cấu tạo của hệ thống điều khiển góc nghiêng bơm
( Trường hợp điều chỉnh bơm cho góc nghiêng nhỏ nhất)
Trong đó:
1. Bơm thủy lực điều chỉnh được góc nghiêng
2. Van điều chỉnh tiết lưu
3. Van LS
4. Hệ thống chấp hành thay đổi góc nghiêng bơm
Dầu thủy lực từ bơm
Dầu thủy lực từ đường điều khiển về
2. Hệ thống điều khiển hoạt động của mô tơ thủy lực (cụm van hãm).
a. Chức năng
Hệ thống điều khiển hoạt động của mô tơ thủy lực có tác dụng đảm bảo
cho mô tơ thủy lực và máy ủi hoạt động an toàn, nhịp nhàng, tránh những hoạt
động đột ngột có thể làm hỏng mô tơ.
Hệ thống này đảm bảo:
- Cung cấp dầu tới mô tơ đều đặn.
- Áp suất tăng hoặc giảm từ từ, không gây giật cục làm hỏng mô tơ
- Đảm bảo cho máy làm việc an toàn (nhất là trong trường hợp máy xuống
dốc )

b. Sơ đồ nguyên lý
Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điều khiển hoạt động của mô tơ thủy lực
(cum van hãm) rất phức tạp, tuy nhiên có thể sơ đồ hóa nó đơn giản như hình
vẽ sau:

Hình 6.6 Sơ đồ nguyên lý của cụm van hãm

4,5 KPa thì nó sẽ tác động
vào van (1) qua đường dầu
điều khiển, khi đó nó sẽ
làm cho đường dầu từ mô
tơ về thùng dầu sẽ không
phải qua tiết lưu nữa, làm
tăng khả năng lưu thông
dầu.
Nguyên lý này sẽ được thể hiện rõ hơn nhờ hình vẽ sau:
Hình 6.7 Sơ đồ nguyên lý làm việc của cụm van cân bằng và van 1 chiều
Trong đó:
1. Van phân phối
2. Van cân bằng
3. Van một chiều
4. Mô tơ thủy lực
Ngoài ra cụm van này còn đảm bảo cho máy ủi hoạt động an toàn khi xuống
dốc trên nền nghiêng. Đây là trường hợp hay gặp phải do máy ủi phải làm
việc trên những địa hình phức tạp để ủi đất.
Trong trường hợp này do trọng lượng bản thân của máy nên nó sẽ kéo máy
ủi xuống và do nền nghiêng nên nó có thể làm quay mô tơ lái (4).
Khi chưa thực hiện thao tác lái trên van phân phối của cơ cấu lái lúc đó máy
đang di chuyển thẳng. Khi máy xuống dốc và di chuyển trên nền nghiêng, nó
có xu hướng sẽ quay. Như vậy mô tơ lái sẽ quay trong khi không điều khiển
trên van phân phối.
Hình 6.8 Hoạt động của cụm van cân bằng và van một chiều khi
máy ủi di chuyển thẳng và xuống dốc
Ban đầu áp suất dầu trên hai đường (a) và (b) cân bằng nhau và lực tác
dụng lên ngăn kéo bằng nhau, và do đó nó ở vị trí giữa ngăn không cho dầu từ
(a) hoặc từ (b) về thùng.
Khi mô tơ thủy lực quay, trong trường hợp này nó làm cho áp suất dầu trên