Nghiên cứu, tìm hiểu đặc điểm cấu tạo, phạm vi sử dụng articulated dump truck Volvo

Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

Nghiên cứu, tìm hiểu đặc điểm cấu tạo, phạm vi sử dụng
articulated dump truck Volvo

1.Giới thiệu về volvo
Niềm đam mê biểu diễn.
Tại Thiết bị xây dựng Volvo, chúng tôi không chỉ đến để đi cùng. Phát triển sản
phẩm và các dịch vụ nâng cao năng suất - chúng tơi tự tin có thể giảm chi phí và tăng lợi
nhuận cho khách hàng trên toàn cầu. Là một phần của Tập đoàn Volvo, chúng tôi đam mê
các giải pháp sáng tạo để giúp bạn làm việc thông minh hơn - không vất vả hơn.

Giúp bạn làm được nhiều việc hơn
Làm nhiều hơn với ít hơn là thương hiệu của Thiết bị xây dựng Volvo.Năng suất
cao từ lâu đã được kết hợp với mức tiêu thụ năng lượng thấp,dễ sử dụng và độ bền. Khi
nói đến việc giảm chi phí vịng đời,Volvo đang ở trong một đẳng cấp của riêng mình.

Được thiết kế để phù hợp với nhu cầu của bạn
Có rất nhiều cơ hội để tạo ra các giải pháp phù hợp với nhu cầu của các ứng dụng
ngành khác nhau. Đổi mới thường liên quan đến caocông nghệ - nhưng không phải lúc
nào nó cũng phải như vậy. Một số ý tưởng hay nhất của chúng tôi đơn giản, dựa trên sự
hiểu biết rõ ràng và sâu sắc về cuộc sống làm việc của khách hàng.

Bạn học được rất nhiều điều trong 180 năm
Trong những năm qua, Volvo đã có những giải pháp tiên tiến đã tạo nên một cuộc
cách mạng việc sử dụng các thiết bị xây dựng. Khơng có tên nào khác nói An tồn
hơnVolvo. Bảo vệ người vận hành, những người xung quanh họ và giảm thiểu tác động
môi trường là các giá trị truyền thống tiếp tục hình thành riết lý thiết kế sản phẩm.

Chúng tơi đứng về phía bạn
Chúng tôi ủng hộ thương hiệu Volvo với những người giỏi nhất. Volvo thực sự là
một cơng ty tồn cầu doanh nghiệp luôn sẵn sàng hỗ trợ khách hàng một cách nhanh
chóng và hiệu quả - dù họ ở đâu.

Page 1


Trường ĐHSPKT Hưng n
Khoa CKĐL

BTCN xe chun dụng

Chúng tơi có một niềm đam mê cho hiệu suất.
Hệ thống đại lý mạnh, tận tâm, có năng lực.
Các đại lý của chúng tơi có vị trí chiến lược trên khắp Bắc Mỹ để cung cấp thiết bị
bạn cần và các bộ phận và dịch vụ hỗ trợ bạn nhu cầu về một hoạt động hiệu quả và có lãi
Sức mạnh của mạng lưới đại lý của chúng tôi được nâng cao với sự mở rộng đào tạo hỗ
trợ sản phẩm cá nhân hóa tại Khách hàng tốt nhất trong lớp của chúng tôi Trung tâm ở
Shippensburg và thông qua đào tạo thực hành. Sử dụng một tuyệt vời Trung tâm Trình
diễn Sản phẩm có khu vực dành riêng cho hầu hết các ứng dụng chung, khách truy cập
vận hành thiết bị từ tồn bộ của chúng tơi dịng sản phẩm trong nhiều điều kiện làm việc
mô phỏng. Cơ sở này được các đại lý và khách hàng của chúng tôi sử dụng quanh năm.
Xây dựng tốt nhất bắt đầu ngay tại đây.
Các sản phẩm được thiết kế và sản xuất bởi Volvo Construction Thiết bị có sự khởi
đầu từ Nghiên cứu tiên tiến nhất & Các trung tâm thiết kế trong ngành. Máy Volvo CE
được thiết kế trong 11 trung tâm R & D và được sản xuất tại 15 cơ sở sản xuất trên khắp
thế giới. Trung tâm R&D và nhà máy sản xuất lớn ở Châu Mỹ được đặt tại Shippensburg,
Pennsylvania. Cơ sở này đã ở hoạt động trong hơn 30 năm và - với 200.000 mét vuông

được bổ sung gần đây. mở rộng - hiện có diện tích 570.000 bộ vuông trên khuôn viên
rộng 80 mẫu Anh. Đội ngũ làm việc tận tâm và công nghệ tiên tiến cao và kỹ thuật sử
dụng Hệ thống sản xuất Volvo đảm bảo liên tục cải tiến chất lượng, tiết kiệm lao động và
kiểm sốt chi phí để đạt được mức cao chất lượng mà khách hàng của chúng tôi mong đợi
từ Volvo.

2. Lịch sử của khớp nối xe tải Volvo
Năm 1966: DR 631 Gravel Charlie
Máy kéo có khớp nối được sản xuất hàng loạt đầu tiên trên thế giới
Theo tiêu chuẩn ngày nay thì Gravel Charlie khơng phải là một cỗ máy lớn - nhưng
va chạm về hoạt động vận tải trong lĩnh vực xây dựng là rất lớn.
• Máy kéo có khớp nối được sản xuất loạt đầu tiên trên thế giới
• Các giải pháp tiên phong bao gồm hệ thống lái có khớp nối, hệ dẫn động tất cả các
bánh và khóa vi sai

Page 2


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

• Khả năng cơ động vơ song trong điều kiện địa hình
Gravel Charlie đánh dấu là sự ra đời mới và thật sự thay đổi ngành xây dựng mãi mãi.
DR 631 GRAVEL CHARLIE : 1966 - loạt đầu tiên được sản xuất trên thế giới xe kéo
có khớp nối.
DR 860 : 1967 - Chuyên di chuyển địa hình gồ ghề , máy 3 trục với bogie độc đáo
Volvo 5350 : 1979 - “Tốc hành địa hình” Volvo mở rộng . xe có khớp nối .Thành cơng
tồn cầu

Volvo A25C : 1993 – Xe cơng trình có khớp nối có mức gây ơ nhiểm mơi trường giảm
thiểu nhất
Volvo A40 : 1995 - Xe to lớn nhất , Một loạt sản phẩm hoàn chỉnh
Loại 20-40 tấn
Volvo D-series : 2000 - Được xây dựng với nhà điều hành tập trung
Volvo E-series A40E FS : 2007 - Đầu tiên trên thế giới xe kéo có khớp nối, thúc đẩy
điều hành viên thoải mái và năng suất
Volvo F-series : 2011 - Hơn nữa cải thiện sự dễ dàng hoạt động và mơi trường xung
quanh
Volvo G-series : 2014 - Có phanh làm mát trên tất cả các mơ hình .
Volvo A60H : 2016 - Khởi chạy công cụ vận chuyển nhân tạo lớn nhất thế giới.

Page 3


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

3.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE VOLVO A40D
A40D là xe tải mỏ tự trút có kết cấu khung mềm, có ba cầu. Xe hoạt động
trên địa hình phức tạp, là các đường trong mỏ, mặt đường gồ ghề kém bằng phẳng, hệ số
bám, cản lăn thay đổi nhiều khi thời tiết thay đổi (đường khơ so với đường ướt). Đường
khơng thẳng, có nhiều đoạn có bán kính cong nhỏ, có nhiều dốc với những độ dốc khác
nhau (có độ dốc lớn). Do đó xe thiết kế có khoảng sáng gầm xe lớn dẫn đến xe có trọng
tâm cao. Đặc biệt xe được thiết kế thành hai khối riêng biệt và liên kết với nhau bằng một
khớp có hai bậc tự do. Một khối là phần đầu xe đặt lên cầu trước, phần này bố trí động
cơ, hộp số, ca bin, các bơm thuỷ lực, máy nén khí cùng các cơ cấu điều khiển. Khối còn
lại là phần thân đặt lên hai cầu, cầu giữa và cầu sau, phần này bố trí ben với cơ cấu nâng

hạ, cơ cấu dẫn động đến các cầu. Khớp liên kết giữa thân và đầu có hai bậc tự do, cho
phép đầu xe quay quanh trục thẳng đứng và trục nằm ngang. Kết cấu này cho phép xe
quay vịng với bán kính nhỏ và cơ động trên mặt đường xấu mặc dù kết cấu của xe là khá
dài (tỷ lệ chiều rộng/chiều dài nhỏ) so với các loại xe mỏ thường thấy. Mô men truyền ra
cấu giữa và cầu sau bằng trục các đăng nằm trong lòng khớp này.
Xe A40D có những đặc điểm kỹ thuật sau:
1.

Vận tốc thấp, vận tốc tối đa 55 km/h, vận tốc trung bình 20-30 km/h.

2.

Khối lượng thay đổi khi có tải lớn, khơng tải nặng 31 300 kg, khối lượng tồn bộ
khi đầy tải 68 270 kg. Tải trọng khoảng 37 tấn.

3.

Truyền lực dạng hộp số tự động (biến mô thuỷ lực kết hợp với hộp số hành tinh)
kết hợp với hộp số phụ tạo ra 12 tỷ số truyền tiến và 4 tỷ số truyền lùi.

4.

Dạng dẫn động: Bình thường dẫn động cầu trước và cầu giữa, có thể dẫn động cả 3
cầu, có thể điều khiển khố vi sai trên các cầu và giữa các cầu với nhau.

Page 4


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

3.2. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE VOLVO A40D

Kích thước khi dùng lốp 29.5 R-25
Kích thước khi khơng tải
Ký hiệu
Chiều dài tồn bộ
A
Chiều dài phần đầu
A1
Chiều dài phần thân
A2
Chiều dài ben
B
Chiều cao lớn nhất
C
Chiều cao ca bin
C1
C2
Chiều rộng ca bin
Khoảng cách từ cầu trước tới mũi xe
D
Khoảng cách từ cầu trước tới khớp lái
E
Khoảng cách từ cầu trước đến cầu giữa
F
Khoảng cách từ cầu giữa đến cầu sau
G

Chiều cao ben
J
Chiều cao lớn nhất khi lên hết ben
M
Bán kính ngồi lớn nhất khi quay vịng
N
Bán kính trong lớn nhất khi quay vịng
N1
Khoảng sáng gầm phần thân
R
Chiều rộng cơ sở phần thân
V
Chiều rộng toàn bộ phần thân
W
Khoảng sáng gầm phần đầu
X
Chiều rộng cơ sở phần đầu
Y
Chiều rộng tồn bộ phần đầu
Z
Góc tiếp cận
a1
Góc lên ben lớn nhất
a2
Góc lái lớn nhất
a3
Khối lượng
kg
Khối lượng xe khơng tải
31 300

Khối lượng đặt lên cầu trước (không tải)
16 300
Khối lượng đặt lên cầu sau và cầu giữa (không tải) 14 970
Khối lượng đặt lên cầu trước (toàn tải)
19 170
Khối lượng đặt lên cầu giữa và cầu sau (tồn tải)
49 100
Thơng
số
kỹ
thuật
của
động
cơ
Khối lượng toàn bộ
68 270
Kiểu động cơ
- Diesel, 4 kỳ, 6 xy lanh thẳng hàng
D12C AAE2
- Điều khiển phun diesel điện tử
(của Volvo)
- Có tăng áp và làm mát khí nạp
Cơng suất lớn nhất
307 Kw tại 1 800 vịng/phút
Mơ men lớn nhất
2 052 Nm tại 1 200 vịng/phút
Dung tích xy lanh
12 l
Tỷ số nén
18,5 : 1

Hành trình xy lanh
150 mm
Page 5

mm
11 310
5 469
6 428
5 730
3 746
3 326
1 768
3 100
1 276
4 451
1 940
3 075
7 384
8 863
4 238
654
2 636
3 432
617
2 636
3 432
25o
70o
45o

Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

4 . TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN ÔTÔ VÀ
XE VOLVO A40D
4.1 Hệ thống truyền lực (HTTL) và hộp số trên ôtô
Từ đặc tính của động cơ đốt trong ta thấy, đặc tính cơng suất – mơmen động cơ
khơng hồn tồn cho đặc tính kéo của xe vì vậy một hệ truyền lực là cần thiết để tạo ra
đặc tính lực kéo – tốc độ thỏa mãn các yêu cầu vận hành.
4.1.1 Nhiệm vụ và phân loại HTTL
HTTL của ôtô là tập hợp tất cả các cơ cấu nối từ động cơ tới bánh xe chủ động,
bao gồm các cơ cấu truyền, cắt, đổi chiều quay, biến đổi giá trị mômen truyền.
Nhiệm vụ cơ bản của HTTL là:
-

Truyền, biến đổi mômen quay và số vòng quay từ động cơ tới bánh xe
chủ động sao cho phù hợp giữa chế độ làm việc của động cơ và mômen
cản sinh ra trong quá trình ơtơ chuyển động.

-

Cắt dịng truyền trong thời gian ngắn hoặc dài.

-

Thực hiện đổi chiều chuyển động nhằm tạo nên chuyển động lùi cho
ôtô.

-

Tạo khả năng chuyển động ‘mềm mại” và tính năng việt dã cần thiết
trên đường.

Phân loại HTTL:
-

Phân loại theo hình thức truyền năng lượng:
- HTTL cơ khí.
- HTTL cơ khí - thủy lực.

Page 6


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

- HTTL điện từ.
- HTTL thủy lực.
- HTTL liên hợp.
- Phân loại theo đặc điểm biến đổi các số truyền:
- Truyền lực có cấp.
- Truyền lực vô cấp.
- Phân loại theo phương pháp điều khiển thay đổi tốc độ:
- Điều khiển bằng cần số
- Điều khiển bán tự động

- Điều khiển tự động
Hiện nay chúng ta thường gặp:
-

HTTL cơ khí có cấp điều khiển bằng cần số (Manual Transmissions:
MT)

-

HTTL cơ khí thủy lực điều khiển tự động (Automatic Transmissons:
AT)

4.1.2 Kết cấu HTTL
HTTL có thể tập hợp nhiều cụm chức năng khác nhau thông thường bao gồm:
-

Ly hợp, hộp số chính, cầu chủ động, trục các đăng, bánh xe

-

Ly hợp, hộp số chính, hộp phân phối, cầu chủ động, trục các đăng, khớp
nối, bánh xe

Page 7


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL
-

BTCN xe chuyên dụng

Hộp số cơ khí thủy lực (hộp số thủy cơ), hộp phân phối, cầu chủ động,
trục các đăng, khớp nối, bánh xe.

4.1.3 Hộp số trong hệ thống truyền lực
Nhiệm vụ của hộp số trong hệ thống truyền lực là:
-

Thay đổi lực kéo tiếp tuyến và số vòng quay của bánh xe chủ động để
phù hợp với lực cản của mặt đường và vận tốc của ơtơ.

-

Thực hiện chuyển động lùi cho ơtơ.

-

Ngắt dịng truyền lực trong thời gian dài khi động cơ vẫn làm việc.

Phân loại hộp số:
-

Theo kết cấu hộp số:
o

o

-

Hộp số có cấp


Hộp số có trục cố định



Hộp số có trục di động (hộp số hành tinh)

Hộp số vô cấp


Hộp số vô cấp sử dụng bộ truyền ma sát



Hộp số vô cấp sử dụng biến mô thủy lực

Theo phương pháp điều khiển
o

Điều khiển bằng cần số (MT: Manual Transmissions)

o

Điều khiển tự động (AT: Automatic Transmissions)

o

Điều khiển điện tử (EAT: Electronic Automatic Transmissions)

Page 8


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

4.2 HTTL và hộp số trên xe Volvo A40D
4.2.1 Đặc điểm xe Volvo A40D
XeVolvo A40D là loại xe chuyên dụng được sử dụng trong vận tải mỏ. Nhiệm vụ
của nó là chuyên trở đất đá từ tầng khai thác ra bãi thải; đưa đất đá đào lị lên mặt mỏ;
chun trở khống sản từ nơi khai thác đến nơi tập trung; đóng vai trò là cầu nối giữa sản
xuất, chế biến và tiêu thụ.

Hình 1.1: Bố trí chung
1 Động cơ

7 Cầu trước

2 Bánh đà và bộ xuất động lực

8 Trục các đăng (khớp nối lái)

3 Hộp số chính

9 Trục các đăng (nối khung)

4 Trục các đăng

10 Trục các đăng

5 Hộp số phụ

11 Cầu giữa với bộ chia lực 6

6 Trục các đăng

12 Trục các đăng

6

13 Cầu sau
Volvo A40 gồm hai phần chính: phần đầu kéo và phần mang tải. Hai phần được
liên kết với nhau bằng bộ nối khung, nó cho phép đầu xe có thể chuyển động quanh một
gối đỡ thẳng đứng để lái được. Bộ nối khung cũng cho phép hai phần có chuyển động
xoắn tương đối với nhau theo phương ngang. Phần đầu kéo bao gồm động cơ Điezen 6

Page 9


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

xylanh, hộp số chính, hộp số phụ và cầu chủ động. Phần mang tải bao gồm khung, thùng
cùng với hai cầu chủ động nối nhau qua giá treo cân bằng. Xe có thể chạy ở chế độ bốn
bánh chủ động hoặc sáu bánh chủ động. Nó có một khóa vi sai dọc ở hộp số phụ và các

khóa vi sai trong từng cầu chủ động.
4.2.2Hệ thống truyền lực trên xe Volvo A40D
HTTL trên xe Volvo A40D là loại cơ khí thủy lực điện từ gồm hộp số thủy cơ, hộp
phân phối, cầu chủ động, trục các đăng, khớp nối, bánh xe.
4.2.2.1 Hộp số thủy cơ
Xe Volvo A40D được trang bị hộp số tự động với sáu số tiến và hai số lùi. Việc
điều khiển hộp số là hồn tồn tự động thơng qua bộ điều khiển điện tử T- ECU. Kết cấu
hộp số thủy lực bao gồm hai phần là biến mô thủy lực và các bộ truyền hành tinh.
4.2.2.1.1Biến mô thủy lực
Biến mô thủy lực trong hộp số tự động thực hiện các chức năng sau:
-

Tăng mơmen do động cơ tạo ra.

-

Đóng vai trò như một ly hợp thủy lực để truyền mômen từ động cơ đến
hộp số.

-

Hấp thụ các dao động xoắn của động cơ và HTTL.

-

Có tác dụng như một bánh đà để làm đồng đều chuyển động quay của
động cơ.

-

Dẫn động bơm dầu của hệ thống điều khiển thủy lực.

Kết cấu của biến mô thủy lực bao gồm: phần chủ động được gọi là bánh bơm (B),
phần bị động được gọi là bánh tuabin (T), phần phản ứng được gọi là bánh dẫn hướng
(D), ly hợp khóa biến mơ.

Page 10


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

Nếu ghép đầy đủ cả ba phần B, T, D chúng có cấu trúc ở dạng hình xuyến. Tồn
bộ xuyến quay quanh một đường tâm cố định, và nằm trong một vỏ kín có chứa dầu ở áp
suất lớn hơn áp suất khí quyển.
Bánh B được nối với bánh đà thông qua trục bánh bơm, Bánh T được nối với trục
của hộp số hành tinh thơng qua trục của nó. Bánh D nối với vỏ của cụm thơng qua khớp
một chiều.

Hình 1.2: Biến mô thủy lực
Cấu tạo bên trong của bánh B, bánh T, bánh D đều có cánh, các cánh này được xắp
xếp sao cho ở trạng thái làm việc, chất lỏng được chuyển động theo hình xuyến xoắn ốc
tạo nên bởi các cánh. Cánh của các bánh B, T, D cấu tạo theo quy luật tạo nên khơng gian
dịng chảy của chất lỏng ở gần tâm lớn, càng ra ngoài càng thu nhỏ, tạo điều kiện nâng
cao tốc độ dòng chảy khi chất lỏng đi ra xa tâm quay với động năng lớn.
Q trình truyền mơmen trong biến mơ được thực hiên thơng qua dịng dầu có áp
suất. Khi bánh B quay cùng bánh đà động cơ làm cho dầu chuyển động, dưới tác dụng
của lực ly tâm dầu chảy ra phía ngồi và tăng tốc độ. Ở tại mép biên ngoài dầu đạt tốc độ

cao nhất và hướng theo các cánh trong bánh B đập vào cánh của bánh T, tại bánh T dầu
truyền năng lượng và giảm dần tốc độ theo các cánh dẫn của bánh T chạy vào trong. Khi
Page 11


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

dầu tới mép trong của bánh T, bị rơi vào cánh của bánh D và theo các cánh dẫn chuyển
vào bánh B. Cứ như vậy chất lỏng chuyển động tuần hoàn theo đường xoắn ốc trong giới
hạn của hình xuyến. Người ta gọi quá trình dầu di chuyển trong bánh B là quá trình tích
năng, q trình dầu di chuyển trong bánh T là q trình truyền năng lượng, cịn ở trong
bánh D là đổi hướng chuyển động.
Đa số thời gian làm việc của biến mô mômen bánh T lớn hơn mômen bánh B (M T
>MB), bánh D bị khóa bởi khớp một chiều, làm thành điểm tựa cứng cho dòng chất lỏng
và tạo điều kiện tăng phản lực của dịng chảy. Gía trị của khả năng tăng mơmen lớn nhất
có thể lên đến 2,1 lần ứng với lúc xe khởi hành.
Mômen bánh B và bánh T bằng nhau lúc D quay tự do, dòng chất lỏng luồn qua
các khe cánh và tạo trạng thái làm việc mới, tỷ số M T/MB tiến về 1, tức là giảm khả năng
biến đổi mômen của hai trục, khi này n T = nB dầu không có khả năng truyền năng lượng,
hiệu suất truyền năng lượng của biến mô tụt xuống bằng không. Để khắc phục hiện tượng
này trên biến mơ có bố trí thêm ly hợp khóa biến mơ đặt giữa B và T, và được tự động
đóng lại tại thời điểm nT ≈ nB. Khóa biến mơ được nhập khi bộ vi xử lí cảm nhận được
tương quan tốc độ giữa cảm biến tốc độ tuabin và cảm biến tốc độ vào là bằng nhau.
Ly hợp khóa là ly hợp ma sát nhiều đĩa làm việc trong dầu, thời gian làm việc
ngắn. Phần chủ động của ly hợp là vỏ của biến mô, gắn liền với bánh B trên bề mặt trong
của vỏ biến mơ có một mặt phẳng dạng vành khăn tạo nên mặt phẳng tựa của ly hợp.
Phần bị động của ly hợp gắn với trục bánh T. Trên bề mặt đĩa bị động có gắn tấm ma sát

bằng vật liệu ma sát. Ly hợp khóa được ép bởi đĩa ép dạng piston thủy lực. Khi áp suất
chất lỏng vào biến mô tạo áp lực đẩy piston thủy lực dịch chuyển ép đĩa bị động, nối giữa
hai phần chủ động và bị động của biến mơ. Đề phịng dao động mơmen động cơ khơng
truyền sang mạch truyền động khi khóa biến mơ đóng, trục tuabin được trang bị một
giảm chấn xoắn.
4.2.2.1.2 Hộp số hành tinh

Page 12


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

Xe Volvo A40D được trang bị hộp số hành tinh với sáu số tiến và hai số lùi. Tổ
hợp số của ơtơ có được là do sự làm việc kết hợp của năm bộ hành tinh.

Hình 1.3: Sơ đồ hộp số
Mỗi bộ truyền hành tinh là một cơ cấu hành tinh (CCHT) kiểu Wilson, bộ truyền
có các bánh răng ăn khớp trong và ngồi, có ba trục. Các chi tiết bao gồm: một bánh răng
mặt trời có vành răng ngồi M đặt trên một trục quay, một bánh răng ngoại luân có vành
răng trong N đặt trên một trục quay khác cùng đường tâm với trục của M, các bánh răng
hành tinh H nằm giữa M và N và đồng thời ăn khớp với M và N, trục của các bánh răng
H nối cứng với nhau trên giá hành tinh G và chuyển động xung quanh đường tâm trục
của M, N, trục của G là trục thứ ba của CCHT.

Page 13

Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

Hình 1.4: Sơ đồ động học hộp số
Mỗi CCHT như vậy có ba trục và ba trục có cùng đường tâm quay ở dạng trục
lồng và được gọi là đường tâm của CCHT, các trục đều có thể quay tương đối với nhau.
Các bánh răng hành tinh H vừa có khả năng quay xung quanh trục của nó và vừa có khả
năng quay xung quanh trục của CCHT. Bánh răng hành tinh H được coi là khâu liên kết
giữa M và N.

Hình 1.5: Sơ đồ của cơ cấu hành tinh Wilson
Theo phân tích động học của hộp số chúng cần có một khâu chủ động và một khâu
bị động. Để xác lập tỉ số truyền của cơ cấu có hai khả năng xảy ra: khóa một cơ cấu với
vỏ hộp số và khóa hai phần tử với nhau, hai khă năng này được thực hiện nhờ các bộ
phanh bố trí trong hộp số.

Page 14


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

Hình 1.6: Cấu tạo bộ truyền bánh răng hành tinh
Động học của CCHT: gọi ω m là vận tốc góc của bánh răng mặt trời, ω n vận tốc
góc của bánh răng ngoại luân, ω g vận tốc góc của giá hành tinh. Xét chuyển động tương
đối của cơ cấu với giá G. Trong chuyển động tương đối này trục của bánh răng mặt trời là

cố định. Vận tốc tương đối của bánh răng măt trời và bánh răng ngoại luân đối với giá
uur uur uur
ωmg = ωm − ω g

hành tinh G:

uur uur uur
ωng = ωn − ωg

và

uur uur uur
ωm ω n ω g
Vì CCHT là cơ cấu bánh răng phẳng, nên các vecto
,
,
cùng phương

với nhau nên ta có thể thay thế các vecto bằng các giá trị đại số:
ωmg = ωm − ω g

ωng = ωn − ω g

và

g
imn
=

ngoại luân là:

Mặt khác ta lại có:

khi đó tỉ số truyền từ bánh răng mặt trời đến bánh răng
ωmg
ωng

=

ωm − ω g
ωn − ω g

(1)

 z z
z
g
imn
= − h ÷ n = − n
zm
 zm  z h

(2)

Page 15


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

Kết hợp (1) và (2) ta được:
imn =

ωg = 0

Khi

ta có

ω m = ωn . p + ω g . ( 1 − p )

BTCN xe chuyên dụng

 z 

z 
ωm = ωn  − n ÷+ ωg  1 + n ÷
 zm 
 zm 

ωm
z
=− n
zm
ωn

p=−

đặt

zn
zm

: thơng số động học của CCHT khi đó ta có:

(3)

4.2.2.1.3 Hệ thống điều khiển hộp số tự động
Hệ thống điều khiển hộp số gồm: nguồn năng lượng, bộ chuyển đổi và truyền tín
hiệu chuyển số, bộ van thủy lực chuyển số, bộ tích năng giảm chấn.

Hình 1.7: Sơ đồ hệ thống điều khiển thủy lực hộp số
Nguồn cung cấp năng lượng gồm: bơm dầu, van điều tiết áp suất. Nó đảm nhận
chức năng: cung cấp dầu cho biến mơ, cung cấp dầu cho điều khiển ly hợp khóa và các
phanh dừng, tạo nên áp lực bôi trơn cho toàn bộ hộp số tự động, cung cấp dầu cho các
van trượt thủy lực thực hiện đóng mở các đường dầu, dẫn nhiệt ra ngoài đảm bảo làm mát
cho hộp số tự động đồng thời đưa các tạp chất bị mài về đáy dầu thực hiện làm sạch dầu.

Page 16


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

Hộp số tự động được trang bị hai bơm dầu. Bơm dầu được đặt trên vách ngăn giữa biến
mô và hộp số tự động, được dẫn động bởi trục của bánh bơm. Bơm dầu sử dụng trên xe
Volvo A40D là loại bơm bánh răng. Bánh chủ động của bơm được dẫn động từ bánh bơm
của biến mô, bánh chủ động quay sẽ dẫn động bánh bị động của bơm, ở phía mép ngồi

của bánh răng tiếp xúc với vỏ bơm tạo ra các khoang dầu, như vậy dầu được đưa từ
khoang này sang khoang kia khi các bánh răng bơm dầu quay trong vỏ bơm, tạo ra sự
chênh lệch áp suất kết quả dầu được đẩy ra ngoài qua lỗ trên nắp chia. Phía bên kia thơng
với đường dầu đến có áp suất nhỏ nên hút dầu vào bơm. Quá trình bơm cứ tiếp diễn và
tạo áp suất ra trên cửa ra lớn. Van điều tiết áp suất có nhiệm vụ hạn chế áp suất, khi áp
suất đạt giá trị định mức nhằm đảm bảo ổn định hệ thống điều khiển hộp số tự động. Cụm
van điều tiết áp suất đặt sau bơm dầu trên mạch phân nhánh của đường dầu chính. Van có
cấu trúc kiểu con trượt, một đầu tựa vào lị xo, đầu kia chịu áp suất của dầu trên mạch
chính, sự cân bằng của lực lò xo và áp lực dầu quyết định sự di chuyển của con trượt.
Trong hộp số tự động việc chuyển số truyền được quyết định bởi: trạng thái tải của
động cơ và tốc độ của ôtô, sự đặt trước ngưỡng tay số của người lái. Các thông số trên
được thực hiện thông qua các cơ cấu gọi là các bộ chuyển đổi và truyền tín hiệu chuyển
số.

Hình 1.8: Bơm dầu hộp số
Bộ van thủy lực chuyển số là van thủy lực dạng con trượt. Các van con trượt có
dạng nhiều bậc để có thể đóng mở nhiều đường dầu đưa tới các phần tử điều khiển.

Page 17


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

Bộ tích năng giảm chấn có tác dụng giảm các xung lực sinh ra khi bắt đầu cấp
dầu cho các xylanh thủy lực điều khiển ly hợp khóa và phanh dừng hay khi thay đổi điều
khiển. Trong các trường hợp này thường xảy ra các xung áp lực thủy lực. Các bộ tích
năng tạo điều kiện làm êm quá trình điều khiển và nâng cao chất lượng chuyển động của

ôtô.
Bộ điều khiển điện tử hộp số T- ECU
Bộ điều khiển điều chỉnh và kiểm sốt hộp số chính cũng như hộp số phụ.
Thơng tin được gửi ra và đọc trên bus dữ liệu trong sự phối hợp với các bộ điều khiển
khác. Một chức năng quan trọng là kiểm soát việc đổi số tùy theo mômen và tốc độ động
cơ.
Chức năng của T – ECU là:
+ Kiểm soát hiện tượng trượt trong hộp số.
+ Kiểm soát hiện tượng vượt tốc ứng với mỗi vị trí số.
+ Kiểm sốt nhiệt độ dầu bơi trơn hộp số.
+ Kiểm sốt mức dầu bơi trơn.
+ Kiểm sốt áp suất dầu bơi trơn.
+ Kiểm sốt nhiệt độ dầu phanh.
+ Kiểm sốt nhiệt độ dầu bơi trơn hộp số phụ.
+ Điều khiển áp suất chính trong hộp số.
+ Điều khiển áp suất bộ phanh và áp suất ly hợp trong hộp số.
+ Điều khiển áp suất chế độ khóa biến mơ.
+ Kiểm sốt khóa vi sai dọc.

Page 18


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

+ Kiểm soát hoạt động khóa biến mơ.
+ Kiểm sốt hộp số phụ.
+ Kiểm soát việc đổi số.

+ Kiểm soát phanh rà.
+ Kiểm sốt chức năng khóa số.
4.2.2.2. Hộp phân phối
Hộp phân phối có cơng dụng phân phối mơmen đến các cầu chủ động. Hộp phân
phối trên xe Volvo A40D có bốn trục bảy bánh răng và khóa vi sai dọc. Trục chủ động
của hộp phân phối được gối lên vỏ hộp số bằng các ổ bi cơn. Trên trục có hai bánh răng
quay trơn trên trục và luôn ăn khớp với hai bánh răng trên trục trung gian. Trên trục trung
gian có hai bánh răng, một bánh răng luôn ăn khớp với đồng thời hai bánh răng trên trục
chủ động và trục ra cầu giữa, một bánh răng luôn ăn khớp với bánh răng trên trục chủ
động. Trục ra cầu giữa được gối trên vỏ hộp số nhờ các ổ bi côn, trên trục có khóa vi sai
dọc để điều khiển chế độ 4 WD hoặc 6WD, một bánh răng luôn ăn khớp với bánh răng
trên trục trung gian và cố định trên trục, một bánh răng luôn ăn khớp với bánh răng trên
trục ra cầu trước. Trục ra cầu sau được gối trên vỏ bằng hai ổ đỡ, trên trục có một bánh
răng liền trục.
Nguyên lí hoạt động của hộp phân phối:
Cấp nhanh: Khi này nạng gạt trên trục chủ động được gạt sang phải khóa bánh
răng cấp nhanh với trục chủ động, bánh răng này ăn khớp với bánh răng lắp chặt trên trục
trung gian. Khi đó mơmen được truyền từ trục chủ động qua nạng gạt sang bánh răng trên
trục và sang trục trung gian rồi truyền sang bánh răng trên trục ra cầu trước và cầu giữa.

Page 19


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

Cấp chậm: Nạng gạt trên trục chủ động được gạt sang trái ăn khớp với bánh răng
cấp chậm, bánh răng này ăn khớp với bánh răng liền trục của trục trung gian. Khi đó

mơmen được truyền từ trục chủ động qua trục trung gian đến cầu trước và cầu giữa.
Bộ vi sai: Là vi sai bánh răng côn đối xứng. Vỏ vi sai được bắt chặt với bánh răng
quay lồng không trên trục rỗng, trên vỏ có bố trí trục bánh răng hành tinh. Hai bánh răng
côn ăn khớp với hai trục khác nhau, trục rỗng phía ngồi truyền động ra cầu trước, trục
bên trong được dẫn động ra cầu giữa. Bánh răng gài luôn quay cùng trục rỗng nhờ ghép
then hoa. Khi di trượt thì bánh răng gài ăn khớp với bánh răng chủ động tức vỏ vi sai sẽ
xảy ra trường hợp: trục rỗng và vỏ vi sai quay cùng tốc độ. Khi đó các bánh răng hành
tinh trong bộ vi sai bị khóa cứng trong trục của nó dẫn đến hai trục bị động quay cùng tốc
độ.

Page 20


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

Hình 1.11 Hộp phân phối

5 .Hệ thống phanh trên xe volvo A40D
5.1. Yêu cầu của hệ thống phanh xe tải mỏ

Page 21


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

Do điều kiện hoạt động của xe như trên nên hệ thống phanh xe A40D có những
yêu cầu sau.
Làm việc ổn định, hệ thống phanh làm việc liên tục thì mơ men phanh tại bánh xe

1.

sinh ra ổn định.
Để đảm bảo an toàn xe phải có hệ thống phanh dự phịng, nếu phanh chính hỏng

2.

vẫn có thể dừng xe an tồn.
3.

Đảm bảo giữ xe đứng yên trên đường có độ dốc lớn.

4.

Khi phanh xe, đảm bảo xe ở trạng thái ổn định, không làm mất khả năng điều
khiển xe.
Điều khiển hệ thống phanh nhẹ nhàng, tạo sự tiện lợi cho người lái.

5.

5.2. Các thành phần cơ bản của hệ thống phanh xe A40D
Hệ thống phanh chính: Làm nhiệm vụ giảm vận tốc với gia tốc lớn hoặc dừng hẳn

1.

xe. Là hệ thống phanh thuỷ lực dùng bình tích áp thuỷ khí, điều khiển bằng tổng van
phanh chân. Cơ cấu phanh dạng nhiều đĩa ma sát ướt và được làm mát bằng dầu.
Hệ thống phanh rà (phanh chậm dần): Giảm vận tốc xe ở mức vừa phải, giữ cho xe

2.

chạy chậm khi xuống những dốc dài. Giảm nặng nhọc cho hệ thống phanh chính, tăng độ
an toàn, đồng thời tạo sự thuận lợi cho người lái xe. Thực hiện bằng cách phanh hệ thống
truyền lực, phối hợp phanh hộp số và động cơ. Điều khiển bằng ECU, người lái chỉ phải
điều khiển các công tắc.
Hệ thống phanh đỗ (phanh dừng): Nhiệm vụ giữ xe dừng trong thời gian dài.

3.

Phanh trên hệ thống truyền lực, điều khiển bằng khí nén với cơ cấu phanh dạng đĩa ma

1 2 3 4 5
sát khô.
23 22 21 20

6

7

19 18 17

8

16

9

10

11

15 14

13

12

Hệ thống phanh dự phòng: Dùng để dừng xe trong những trường hợp khẩn

4.

cấp hoặc hệ thống phanh chính gặp sự cố. Hệ thống này được tích hợp với hệ
thống phanh đỗ.

Page 22

24

25

26 27 28 29 30 31 32 33

34

Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

1.Động cơ, 2.Hộp trích cơng suất, 3.Hộp số, 4.Các đăng, 5.Cầu trước, 6.Các
đăng, 7.Hộp số phụ, 8.Các đăng, 9.Cơ cấu phanh đỗ, 10.Cầu giữa, 11.Cầu
sau, 12.Cơ cấu phanh chính, 13.Truyền lực cạnh, 14.Rơ le phanh cầu giữa,
15.Cụm tích năng cầu giữa, 16.Block van, 17.Cụm tích năng cầu trước,
18.Bình tích năng cho rơ le phanh, 19.Công tắc điều khiển phanh động cơ,
Page 23


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

20.Bàn đạp phanh chính, 21.Bàn đạp ga, 22.Bơm phanh, 23.Bơm làm mát
phanh, 24.Thùng dầu làm mát, 25.Thùng dầu thủy lực, 26.Bàn đạp phanh
chậm dần, 27.Cơng tắc kích hoạt 6x6, 28.Vơ lăng, 29.Xy lanh lái, 30.Khớp lái,
31.Xy lanh ben, 32.Cụm tích năng cầu sau, 33.Ụ cao su, 34.Rơ le phanh cầu
sau.
Hình 1.4: Bố trí chung hệ thống phanh
Trừ hệ thống phanh chính được người lái điều khiển trực tiếp thông qua tổng van
phanh chân, các hệ thống phanh còn lại đều được điều khiển bằng các van điện. Người lái
chỉ thực hiện đóng mở các công tắc điều khiển để đưa lệnh điều khiển đến ECU, ECU sẽ
điều khiển các van điện này đóng mở điều khiển hệ thống phanh theo yêu cầu của người
lái. Như vậy giúp cho người lái dễ dàng điều khiển, đồng thời tăng tính an tồn cho tồn
hệ thống phanh, khi xảy ra sự cố ECU báo lỗi cho người lái biết đồng thời có thể dừng xe

để đảmbảo an toàn nếu cần thiết, nếu người lái mắc lỗi khi điều khiển ECU sẽ tự động
không thực hiện các lỗi điều khiển này.

6. Phạm vi sử dụng
Máy này có tính năng off-road 100% hiệu suất, cơng nghệ Volvo đã được chứng
minh và tăng trọng tải - góp phần vào hoạt động bền vững, năm này qua năm khác
Đơn giản là tốt nhất
Cỗ máy A40D mang đến khả năng off-road bất bại hiệu suất trong lớp của nó với
các tính năng bao gồm Hệ thống truyền động Volvo, Kiểm soát lực kéo tự động bao gồm
100% khóa vi sai, di chuyển mọi địa hình, cơ khí thủy lực.

Tốc độ phù hợp cho công việc
Đảm bảo tốc độ phù hợp cho công việc của bạn bằng cách sử dụng bộ làm chậm
và Phanh động cơ Volvo năng động để điều chỉnh tốc độ của bạn một cách tối đa năng
suất và an toàn

Page 24


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa CKĐL

BTCN xe chuyên dụng

Tính linh hoạt
Máy kéo có khớp nối A40D mang đến sự vượt trội linh hoạt để bạn có thể làm
việc trong mọi mùa, địa hình và ứng dụng để sử dụng tối đa. Với xây dựng cơ thể các giải
pháp và các tùy chọn khung gầm khác nhau mà bạn có thể điều chỉnh máy đến cơng
trường của bạn.
Tải tối ưu hóa

Hệ thống cân trên máy tùy chọn đảm bảo tải tối ưu mọi chu kỳ. Điều này tối đa
hóa sản xuất, tăng cường nhiên liệu hiệu quả và giảm mài mòn máy móc trong mọi điều
kiện cơng trường và hoạt động .

Page 25