Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Mục Lục Mục Lục LỜI NĨI ĐẦU Mục đích, ý nghĩa đề tài Cơ sở lý thuyết hệ thống thuỷ lực 2.1 Sơ lược hệ thống thuỷ lực 2.1.1 Truyền động thuỷ tĩnh 2.1.2 Truyền động thuỷ động 2.2 Ưu, nhược điểm hệ thống thuỷ lực 2.2.1 Ưu điểm 2.2.2 Nhược điểm 2.3 Phạm vi sử dụng Cấu tạo chung thông số kỹ thuật máy đào Komat’su PC-400 3.1 Cấu tạo chung 3.2 Các thông số kỹ thuật xe 3.2.1 Các thông số kỹ thuật 3.2.2 Các thơng số kích thước 3.2.3 Các thông số động 3.2.4 Các thông số hệ thống thuỷ lực Khảo sát số cấu hệ thống thuỷ lực máy đào Komat’su PC-400 4.1 Giới thiệu chung hệ thống thuỷ lực máy đào 4.2 Bơm thủy lực 4.2.1 Tổng quan bơm động thuỷ lực dùng máy thuỷ lực thể tích 4.2.1.1 Nguyên lý chuyển đổi lượng 4.2.1.2 Các loại bơm 4.2.2 Bơm thuỷ lực máy đào Komat’su PC-400 4.2.2.1 Nguyên lý hoạt động 4.2.2.2 Điều khiển thay đổi lưu lượng bơm 4.3 Mô tơ quay toa 4.3.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 4.3.2 Van hút- van an toàn 4.3.3 Hoạt động phanh mô tơ 4.3.4 Van chống quay ngược 4.4 Mô tơ di chuyển 4.4.1 Cấu tạo 6 6 6 7 8 10 10 10 11 12 13 13 13 13 13 13 14 19 20 21 22 22 24 26 28 31 31 Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ 4.4.2 Nguyên lý hoạt động 32 4.4.2.1 Hoạt động tốc độ thấp ( Góc nghiêng đĩa có giá trị lớn nhất) 32 4.4.2.2 Hoạt động tốc độ cao ( góc nghiêng đĩa có giá trị nhỏ nhất) 33 4.4.3 Hoạt động phanh hãm 34 4.4.3.1 Khi bắt đầu chuyển động 34 4.4.3.2 Khi ngừng chuyển động 35 4.4.4 Hoạt động van phanh 36 4.4.4.1 Van cân bằng, van kiểm tra 36 4.4.4.2 Van an toàn ( hoạt động hai hướng, van an toàn hai mức độ) 38 4.5 Các loại van 43 4.5.1 Van LS 43 4.5.1.1 Chức 43 4.5.1.2 Khi van điều khiển vị trí trung gian 43 4.5.1.3 Hoạt động lưu lượng bơm lớn 45 4.5.1.4 Hoạt động lưu lượng bơm nhỏ 46 4.5.1.5 Khi piston trợ động vị trí cân 47 4.5.2 Van TVC 47 4.5.2.1 Chức 47 4.5.2.2 Vận hành 48 4.5.2.3 Khi van điều chỉnh, điều khiển bơm chế độ khơng bình thường chuyển mạch dài van TVC chế độ ON 52 4.5.3 Van LS- EPC 54 4.5.3.1 Chức 54 4.5.4 Van điều khiển quay PPC 57 4.5.4.1 Ở vị trí trung gian 57 4.5.4.2 Q trình điều khiển nhỏ ( từ vị trí trung gian đến điều khiển nhỏ) 57 4.5.4.3 Quá trình điều khiển nhẹ cần điều khiển quay trở lại 58 4.5.4.4 Khi cần điều khiển kéo hết cở 59 4.5.5 Van không tải 60 4.5.5.1 Chức năng: 60 4.5.5.2 Hoạt động 60 4.5.6 Van hợp chia lưu lượng 61 4.5.6.1 Chức năng: 61 4.5.6.2 Hoạt động: - Khi hợp lưu lượng ( áp suất điều khiển PS bị ngắt) 61 4.5.7 Van giảm áp 63 Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ 4.5.7.1 Chức năng: van giảm áp suất dầu bơm chính, cung cấp chúng đến van điện từ van PPC với chức áp suất điều khiển 63 4.5.7.2 Hoạt động 64 4.6 Các mạch thuỷ lực 66 4.6.1 Mạch thuỷ lực tổng thể 66 4.6.2 Mạch thuỷ lực chuyển động tiến 66 4.6.3 Mạch thủy lực duỗi tay cần 67 4.6.4 Mạch thuỷ lực cuộn gầu 67 4.6.5 Mạch thuỷ lực co tay cần nâng cần đồng thời 67 4.6.6 Mạch thuỷ lực quay toa trái nâng cần đồng thời 67 Tính thiết kế số chi tiết máy đào 68 5.1 Tính van an tồn tác dụng gián tiếp 68 5.1.1 Hoạt động: 68 5.1.2 Tính tốn 68 5.2 Tính van giảm áp 72 5.2.1 Nguyên lý hoạt động 72 Bảo dưỡng hệ thống thuỷ lực máy đào 75 Kết luận 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, cơng nghệ LỜI NĨI ĐẦU Sau thời gian năm học trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, dạy dỗ bảo tận tình thầy, cô giáo Em tiếp thu kiến thức mà thầy, cô giáo truyền đạt Mỗi sinh viên trường cần phải qua đợt tìm hiểu thực tế mà kiểm tra khả nắm bắt, sáng tạo sinh viên Do trình thực tập tốt nghiệp làm đồ án tốt nghiệp công việc cần thiết nhằm giúp cho sinh viên tổng hợp lại kiến thức mà học, đồng thời tiếng nói sinh viên trước trường Sau hoàn tất mơn học chương trình đào tạo, em giao nhiệm vụ : KHẢO SÁT VÀ TÍNH TỐN HỆ THỐNG THUỶ LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-400 Ở nước ta nay, trình xây dựng cơng trình thuỷ lợi, thuỷ điện, cơng trình giao thơng, khai thác loại khống sản… địi hỏi cần phải giải công việc đào vận chuyển đất đá với khối lượng lớn mà lao động phổ thông không đáp ứng Máy đào “Komat’su PC400” loại máy sử dụng để làm công việc Komat’su PC-400 loại máy đào gầu nghịch, gầu, truyền động thuỷ lực, có nhiều ưu điểm kết cấu nên điều khiển nên suất làm việc tính kinh tế máy cao Trong trình làm đồ án trình độ cịn hạn chế, tài liệu chưa đầy đủ nên chắn khơng tránh khỏi sai sót Em mong bảo quý thầy cô đóng góp ý kiến bạn Cuối cho em gửi lời cảm ơn chân thành đến tất quý thầy cô nhà trường truyền đạt kiến thức cho em thời gian qua Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Huỳnh Văn Hồng tận tình hướng dẫn cho em thực đề tài tất bạn góp ý cho em hoàn thành đồ án Đà Nẵng, ngày 27 tháng 05 năm 2009 Sinh viên thực Mai Huy Tân Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, cơng nghệ Mục đích, ý nghĩa đề tài Ngày cách mạng khoa học kỹ thuật công nghệ tác động đến mặt đời sống kinh tế - xã hội hầu hết quốc gia giới Tự động hố, khí hố tham gia ngày nhiều trình sản xuất tạo nên hiệu cao thiếu cơng trình xây dựng, cầu đường , thuỷ lợi thuỷ điện khai thác loại khoáng ( than , đá quặng ) Trong công việc làm đất chiếm khối lượng lớn , khoảng 45% máy đào đảm nhiệm Máy đào sử dụng rộng rãi chúng dễ thích nghi với nhiều loại công việc nhờ sử dụng thiết bị công tác thay thế, loại truyền động phận di chuyển khác Máy đào KOMAT’SU PC-400 máy đào gàu có hệ thống truyền động thuỷ lực , có nhiều ưu điểm thao tác kinh tế so với máy đào truyền động khí, khơng đạt suất gấp 1,25 ÷1,5 lần so với loại máy tương tự có kích thước mà cịn làm tăng mức độ giới hoá cách đáng kể sử dụng vào công việc làm đất khác Máy đào KOMAT’SU PC-400 tiêu chuẩn hoá thống hoá cụm thiết bị dẫn động thuỷ lực, danh mục chi tiết dự trữ máy giảm bớt nhiều tạo khả vận dụng sửa chữa liên hợp để sửa chữa máy, nhờ giảm bớt việc sửa chữa nhỏ công tác sửa chữa tăng thêm thời gian sử dụng hữu ích Cải thiện điều kiện lao động nhờ điều khiển tự động hóa, tạo khả nâng cao nưng suất máy đào, cịn tự động hố dẫn động dẫn động tiết kiệm nguồn lượng việc nâng cao hiệu suất máy Xuất phát từ ưu điểm kết cấu thao tác máy, khả sử dụng máy nhiều lĩnh vực khác đem lại hiệu kinh tế cao q trình sử dụng vào cơng trình xây dựng bản, mà em chọn đề tài này, nhằm tìm hiểu kỹ nắm nguyên lý làm việc, cách sử dụng phương pháp vận hành, bảo dưỡng kỹ thuật sửa chữa, để nâng cao trình độ chun mơn phục vụ cho q trình cơng tác sau tốt nghiệp Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Cơ sở lý thuyết hệ thống thuỷ lực 2.1 Sơ lược hệ thống thuỷ lực Muốn truyền từ phận dẫn động đến phận làm việc máy, thiết bị, dẫn động khí, điện năm gần người ta cịn dùng khí nén chất lỏng Truyền động thuỷ lực tổ hợp cấu thuỷ lực máy thuỷ lực, dùng môi trường chất lỏng làm không gian để truyền từ phận dẫn động đến phận cơng tác, biến đổi vận tốc, lực, mô men, biến đổi dạng theo quy luật chuyển động Theo nguyên lý truyền động, truyền động thuỷ lực chia làm hai loại: Truyền động thuỷ động truyền động thuỷ tĩnh 2.1.1 Truyền động thuỷ tĩnh Quá trình truyền lượng phận thực áp dịng chất lỏng, thường dùng máy thể tích nên gọi truyền động thể tích Truyền động thuỷ tĩnh gồm có ba phận: - Bơm: Nguồn cung cấp lượng cho chất lỏng ( biến thành áp năng), thơng thường dùng máy thể tích - Động thuỷ lực: Biến đổi áp dòng chảy thành cách thực chuyển động ( thẳng, quay, kết hợp) - Phần tử trung gian ( phần tử thuỷ lực): Điều khiển hệ thống (đường ống, van chiều, van an toàn, cấu phân phối…) 2.1.2 Truyền động thuỷ động Quá trình truyền phận máy thực động dòng chất lỏng Là tổ hợp máy cánh dẫn ( bơm, tuabin) Truyền động thuỷ động có hai loại: Khớp nối thuỷ lực biến tốc thuỷ lực thường dùng nghành động lực, giao thông vận tải 2.2 Ưu, nhược điểm hệ thống thuỷ lực 2.2.1 Ưu điểm - Truyền động công suất cao lực lớn nhờ cấu tương đối đơn giản - Hoạt động với độ tin cậy cao địi hỏi chăm sóc bảo dưỡng - Dễ thực việc điều chỉnh vô cấp tự động điều chỉnh vận tốc chuyển phận làm việc, thực máy làm việc - Dễ thực tự động hoá theo điều kiện làm việc chương trình có sẵn - Cho phép đảo chiều chuyển động cấu chấp hành dễ dàng - Có khả giảm giảm khối lượng kích thước nhờ chọn áp suất thuỷ lực cao.Vị trí phần tử dẫn động khơng phụ thuộc lẫn Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, cơng nghệ - Nhờ qn tính nhỏ bơm động thuỷ lực, nhờ tính chịu nén dần nên sử dụng vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh - Do chất lỏng làm việc hệ truyền động thuỷ lực chủ yếu dầu nên có điều kiện bơi trơn tốt chi tiết - Truyền động êm, khơng ồn - Dễ đề phịng q tải nhờ van an toàn 2.2.2 Nhược điểm - Vận tốc chuyển động bị hạn chế phải đề phịng va đập thuỷ lực, tổn thất cột áp, tổn thất công suất xâm thực - Khó khăn việc làm kín phận làm việc, chất lỏng dễ bị rò rỉ, hay bị khơng khí bên ngồi lọt vào làm giảm hiệu suất tính ổn định truyền động - Yêu cầu chất lỏng làm việc phức tạp 2.3 Phạm vi sử dụng Ngày hệ thống thuỷ lực ứng dụng rộng rải công nghiệp, nông nghiệp máy công cụ, máy nông nghiệp, máy nâng chuyển , máy xúc, máy đào…và lĩnh vực hàng không Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Cấu tạo chung thông số kỹ thuật máy đào Komat’su PC-400 Komat’su PC-400 máy đào gầu nghịch, gầu, dẫn động thuỷ lực Nó sử dụng để giới hố cơng tác đào, xúc, lấp đất, khai thác mỏ thay cho máy nâng Ngồi ra, cịn thực nhiều chức khác như: Cần trục, búa đóng cọc, nhổ gốc cây… 3.1 Cấu tạo chung Hình 3-1 Komat’su PC-400 Gàu; Tay cần; Xy lanh quay gầu; Xy lanh tay cần; Cần; Cabin điều khiển; Cabin máy; Đối trọng; Bàn quay; 10 Ổ quay; 11 Xích; 12 Xy lanh cần Kết cấu máy gồm có hai phần chính: Phần máy sở (máy kéo xích) phần thiết bị cơng tác(thiết bị làm việc) Phần máy sở: Cơ cấu di chuyển chủ yếu dùng để di chuyển máy công trường Nếu cần di chuyển máy với cự ly lớn phải có thiết bị vận chuyển chuyên dùng Cơ cấu quay dùng để thay đổi vị trí gầu mặt phẳng ngang trình đào đổ đất Trên bàn quay (9) người ta bố trí động cơ, truyền động, cấu điều khiển… Cabin (6) nơi tập trung cấu điều khiển toàn trình hoạt động máy Đối trọng (8) phận cân bàn quay ổn định máy Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ Phần thiết bị công tác: Cần (5) đầu lắp khớp trụ với bàn quay đầu lắp với tay cần Cần nâng lên hạ xuống nhờ xy lanh cần (12) Tay cần (2) đầu lắp khớp trụ với cần đầu với gàu co, duỗi nhờ xy lanh tay cần (4) Quá trình đào đổ đất gầu thực nhờ xy lanh gầu (3) Gầu (1) thường lắp thêm để làm việc đất cứng Nguyên lý làm việc: Máy thường làm việc đất thấp mặt đứng máy (cũng có trường hợp máy làm việc nơi cao hơn, đất mềm) Đất đổ qua miệng gầu Máy làm việc theo chu kỳ chỗ đứng Một chu kỳ làm việc máy bao gồm bốn giai đoạn sau:  Xúc tích đất vào gầu  Quay gầu đến nơi dỡ tải ( nơi đổ đất)  Dỡ tải (đổ đất)  Quay gầu khơng tải trở lại vị trí đào để bắt đầu chu kỳ tiếp SU AT' KOM 10 PC 400 Hình 3- Sơ đồ tổng thể máy đào Komat’su PC-400 Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ 3.2 Các thông số kỹ thuật xe 3.2.1 Các thông số kỹ thuật Tên thông số Biên độ làm việc Dung tích gầu Trọng lượng tồn Chiều sâu đào lớn Bán kính đào lớn Bán kính lớn vị trí mặt đất Chiều cao đào lớn Chiều cao chất tải lớn Lực đào lớn Tốc độ quay Tốc độ quay Khả leo dốc Áp lực mặt đất Giá trị Đơn vị 1.8 41400 7760 12020 m3 kg mm mm 11810 mm 10920 7570 224.7(22900) 9.3 Thấp: 3.2 Trung bình: 4.5 Cao: 5.5 mm mm kN(kg) v/ph 77.42(0.79) kPa(kg/cm2) Km/h 3.2.2 Các thơng số kích thước Tên thơng số Chiều dài tồn máy Chiều rộng máy Chiều cao máy (khi chuyển động) Chiều cao đến đỉnh cabin Chiều cao từ mặt đất đến phần đối trọng Khoảng sáng gầm máy Bán kính quay nhỏ thiết bị làm việc Chiều cao thiết bị làm việc bán kính quay nhỏ Chiều rộng bánh xích Khổ ray Chiều cao cabin máy Giá trị Đơn vị 11835 3340 3635 3265 1320 554 4770 mm mm mm mm mm mm mm 9200 mm 4020 2740 2715 mm mm mm 3.2.3 Các thông số động Động kỳ, làm lạnh nước, phun dầu trực tiếp, tăng áp có làm lạnh Tên thơng số Số máy Số xylanh-hành trình- đường kính Dung tích xy lanh Giá trị SA6D 125-2 6-125-150 11040(11040) Đơn vị ml(cc) 10