(Tiểu luận) đề tài tốt nghiệp kết cấu, tính toán và điều khiển hệ thống truyền động thủy lực cơ cấu quay sàn máy xúc pc350 6

1
MỤC LỤC
LỜI NĨI ĐẦU.....................................................................................................4
CHƯƠNG 1: CẤU TẠO VÀ THƠNG SỐ KỸ THUẬT MÁY XÚC PC3506.............................................................................................................................6
1.1Quá trình phát triển máy làm đất......................................................................6
1.2 Tình hình nghiên cứu thiết kế chế tạo MXD ở Việt Nam..................................7
1.3 Công dụng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của máy xúc thuỷ lực PC350-6. .8
1.3.1 Công dụng máy xúc PC350-6...................................................................8
1.3.2 Cấu tạo máy xúc PC350-6......................................................................10
1.3.3 Nguyên lý làm việc máy xúc PC350-6....................................................11
1.3.4 Chế độ làm việc của máy xúc PC350-6......................................................12
1.4 Thông số kỹ thuật PC350-6...........................................................................13
CHƯƠNG II: KẾT CẤU HỆ THỐNG QUAY SÀN MÁY XÚC PC350-6.16
2.1 Công dụng của cơ cấu quay sàn....................................................................16
2.2 Thành phần cơ cấu quay sàn.........................................................................16
2.2.1 Thiết bị tựa quay máy xúc PC350-6...........................................................16
2.2.2 Dẫn động cơ cấu quay máy xúc PC350-6..............................................18
2.2.3. Bố trí chung cơ cấu quay sàn máy xúc PC350-6..................................23
2.3 Bơm thủy lực trên máy xúc PC350-6............................................................24
2.4 Hệ thống truyền động thủy lực của cơ cấu quay sàn trên máy xúc PC350-629
2.4.1 Chức năng hệ thống TĐTL.....................................................................29
2.4.2. Hệ thống truyền động thủy lực cơ cấu quay sàn máy xúc PC350-6.....31
2.5. Hệ thống tự động điều chỉnh lưu lượng bơm (CLSS) trên máy xúc PC350-6
.............................................................................................................................33

h


2
2.5.1. Đặc điểm hệ thống CLSS.......................................................................33
2.5.2.

Cấu tạo hệ thống CLSS.....................................................................33

2.5.3 Nguyên lý hoạt động............................................................................34
2.5.4. Van TVC và van LS của hệ thống CLSS................................................37
2.5.4.1 Cấu tạo............................................................................................37
2.5.4.2 Hoạt động........................................................................................39
CHƯƠNG III: TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG THỦY LỰC
CƠ CẤU QUAY SÀN MÁY XÚC PC350-6....................................................55
3.1. Các thông số về hệ thống thủy lực truyền động quay sàn trên máy xúc
PC350-6...............................................................................................................55
3.2. Đặt bài toán..................................................................................................56
3.3. Xác định các tham số của mơ hình...............................................................57
3.3.1. Trọng lượng các bộ phận chính của máy..............................................57
3.3.2. Các khoảng cách từ các điểm tác dụng lực tương ứng đến tâm quay của
cơ cấu quay sàn quay ở vị trí xả đất...............................................................58
3.4. Xét tại những vị trí đặc trưng.......................................................................58
3.4.1. Gầu đã điền đầy đất và nâng lên khỏi tầng đào (hình 3.1)...................58
3.4.2. Máy thực hiện q tình xả đất, từ vị trí gầu gần nhất đến vị trí xa nhất
(hình 3.2).........................................................................................................63
CHƯƠNG IV: MÔ PHỎNG ĐIỀU KHIỂN THỦY LỰC CƠ CẤU QUAY
SÀN BẰNG PHẦN MỀM SIMHYDRAULIC................................................68
4.1 Giới thiệu về phần mềm simhydraulic..........................................................68
4.2 Thư viện matlab - simhydraulic....................................................................70
4.3 Mô phỏng điều khiển thủy lực cơ cấu quay sàn............................................72
4.3.1 Mục đích.................................................................................................72

h

3
4.3.2 Thông số khai báo đối với máy xúc PC350-6........................................73
4.3.3 Sơ đồ mô phỏng......................................................................................74
KẾT LUẬN........................................................................................................83
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................84
PHỤ LỤC: CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN.................................................85

h


4
LỜI NĨI ĐẦU
Nước ta đang đẩy mạnh tiến trình cơng nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước,
phấn đấu đến năm 2020 cơ bản sẽ trở thành một nước công nghiệp. Trong tiến
trình đó vấn đề xây dựng cơ sở hạ tầng là một vấn đề cấp thiết và mang tính
chiến lược nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng phát triển của đất nước. Mục tiêu
này đòi hỏi sự đầu tư phát triển toàn diện trên tất cả các mặt, đặc biệt là trong
lĩnh vực khoa học kỹ thuật nói chung và ngành xe máy cơng binh nói riêng đã
khẳng định được vị trí của mình trong cơng cuộc phát triển, đổi mới đất nước.
Hầu hết các trang thiết bị kỹ thuật trong các ngành xây dựng dân dụng như: giao
thông vận tải, cầu đường, khai thác nguyên - vật liệu.... cũng như trong Quân đội
đều đã được cải tiến, đổi mới ngày càng hiện đại, trong đó máy xúc một gầu là
một trong những loại máy làm đất được quan tâm hàng đầu, được sử dụng rộng
rãi trong công tác thi công đất để xây dựng đường sá, đê đập thuỷ lợi, kênh
mương, khai thác mỏ... Khối lượng đất thi công do máy xúc một gầu đảm
nhiệm chiếm khoảng 50% tổng khối lượng.
Với trình độ về khoa học cơng nghệ, kinh tế cũng như cơ sở hạ tầng chưa
cho phép Việt Nam có thể tự sản xuất được các loại máy xây dựng. Do vậy, Từ
những năm đầu thập kỷ 90 của thế kỷ XX trở lại đây, hàng loạt máy móc xây
dựng được nhập vào nước ta vừa nhiều về số lượng và đa dạng về thể loại để

phục vụ cho việc xây dựng và phát triển cơ sở hạ tầng của đất nước, nhưng chủ
yếu là máy đã qua sử dụng.
Trong quá trình khai thác, sử dụng các máy thi cơng đất đã qua sử dụng nói
chung và máy xúc một gầu dẫn động thuỷ lực nói riêng đã bộc lộ nhiều nhược
điểm lớn như ô nhiễm mơi trường, thường xun phát sinh các hỏng hóc trong
hệ thống truyền động thuỷ lực, hệ thống điều khiển.v.v.. Nhiều sự cố kỹ thuật
không khắc phục được, mà phải mời đội ngũ chuyên gia nước ngoài ( đối với
các máy đời mới) gây tốn kém ngoại tệ.
Từ những vấn đề đó có thể thấy rằng, nếu chúng ta làm chủ được thiết bị
trước khi nhập khẩu, tức là nắm chắc nguyên lý hoạt động, cấu tạo, khả năng...

h


5
của máy móc thì có thể chọn được những loại máy ưu việt hơn, khai thác hiểu
quả hơn và nó còn làm cơ sở lý thuyết cho việc tự thiết kế chế tạo máy xúc thủy
lực ở Việt Nam trong tương lai.
Với mục đích tạo điều kiện thiết thực cho học viên nghiên cứu kiến thức
chuyên ngành một cách kỹ lưỡng hơn trước khi ra trường, tôi được giao nhiệm
vụ thực hiện đề tài tốt nghiệp: "Kết cấu, tính tốn và điều khiển hệ thống
truyền động thủy lực cơ cấu quay sàn máy xúc PC350-6".
Nhiệm vụ của đồ án cần giải quyết được các vấn đề sau :
Lời nói đầu
Chương 1 : Cấu tạo và đặc tính kỹ thuật của máy xúc PC350-6
Chương 2 : Kết cấu hệ thống quáy sàn máy xúc PC350-6
Chương 3 : Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống thủy lực cơ cấu quay sàn
Chương 4 : Điều khiển và mô phỏng truyền động thủy lực cơ cấu quay sàn
Kết luận
Nội dung cụ thể các chương mục được giải quyết cụ thể ở phần sau.

h


6
CHƯƠNG 1:
CẤU TẠO VÀ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT MÁY XÚC PC350-6
1.1Q trình phát triển máy làm đất
Cơng nghiệp chế tạo máy xây dựng nói chung, máy làm đất nói riêng là nền
cơng nghiệp cịn non trẻ và q trình phát triển nó đồng hành với q trình phát
triển của các ngành khoa học và cơng nghiệp của lồi người.
Bức tranh tổng thể ngành chế tạo máy làm đất có thể chia thành các giai đoạn
chính:
- Từ thế kỷ XVI đến thể kỷ XVIII
Xuất hiện những phương tiện cơ giới và cơ giới hoá đầu tiên dùng trong
khâu làm đất, động lực dùng trên các phương tiện cơ giới lúc đó chủ yếu là
sức người, sức ngựa và bước đầu dùng động cơ hơi nước. Loài người đã chế
tạo và sử dụng máy xúc một gầu, có dung tích gầu q = 0,75m 3 đầu tiên.
- Từ thế kỷ XIX đến năm 1910
Trong giai đoạn này cùng với sự phát triển của các cơng trình xây dựng lớn,
nhất là cơng trình xây dựng giao thông, giao thông đường sắt, xuất hiện máy xúc
một gầu quay tồn vịng - chạy trên ray, cùng các loại máy làm đất khác.
- Từ sau năm 1910
Khâu làm đất trong công tác xây dựng đã được tiến hành cơ giới hoá ở mức
độ ngày càng cao do xuất hiện nhiều loại máy làm đất, như: máy xúc đất quay
tồn vịng di chuyển bằng bánh lốp, bánh xích, kể cả máy xúc di chuyển bằng
thiết bị tự bước. Đồng thời để đáp ứng khối lượng công tác đất ngày càng lớn
trong xây dựng cơ bản. Nền công nghiệp đã chế tạo nhiều loại máy làm đất có
chức năng, công dụng, kết cấu khác nhau.
Xu hướng phát triển máy làm đất trong giai đoạn này là nâng cao năng suất

làm việc, tăng vận tốc di chuyển máy và vận tốc làm việc: sử dụng vật liệu kim
loại, phi kim loại chất lượng cao để giảm khối lượng riêng của máy, nâng cao độ

h


7
tin cậy của các chi tiết máy, giảm thời gian bảo dưỡng trong q trình sử dụng;
hồn thiện các thiết bị động lực và truyền động cùng các hệ thống khác trên máy
- chế tạo các bộ công tác (thiết bị làm việc) thay thế để máy có thể làm việc ở
các điều kiện, chế độ khác nhau (tức là vạn năng hoá máy làm đất), nên năng
suất làm việc của máy ngày càng được nâng cao.
Trong những năm gần đây, khối lượng của một số loại máy làm đất giảm nhẹ
đi khoảng 20-30% nhưng công suất trên máy tăng lên khoảng 50-60%. Công suất
trang bị trên máy tăng lên, kéo theo hiệu suất làm việc của máy tăng lên. Cùng
với việc khơng ngừng cải tiến, hồn thiện về ngun lý, kết cấu của máy, người ta
còn sử dụng các bộ phận, các máy cơ sở được chế tạo theo tiêu chuẩn, theo
mơdun để hồ nhập xu hướng thống nhất hoá, tiêu chuẩn hoá và vạn năng hoá
ngành sản xuất máy làm đất.
1.2 Tình hình nghiên cứu thiết kế chế tạo MXD ở Việt Nam
Ở thị trường Việt Nam các máy với điều khiển điện thuỷ lực được người sử
dụng ưa chuộng hơn cả vì nó vẫn đạt hiệu quả điều khiển tốt mà kết cấu đơn
giản, sử dụng và sửa chữa dễ dàng, giá thành rẻ.
Số lượng máy xúc bánh xích được lưu hành và sử dụng chiếm tỷ lệ cao hơn so
với máy xúc bánh lốp do khả năng ổn định làm việc cao hơn, áp lực trên nền đất
nhỏ nên khả năng di chuyển và làm việc trên các nền đất yếu tốt hơn, giá thành
thấp, thời gian triển khai và thu hồi nhanh, năng suất cao. Ngoài ra máy xúc bánh
lốp rất phức tạp trong quá trình sửa chữa, do đó nó khơng nhận được sự ưu ái của
người Việt.
Ở Việt Nam hiện nay chưa có cơng trình khoa học nào nghiên cứu chun

sâu về máy xúc được cơng bố; cũng chưa có cơ sở sản xuất nào thiết kế và chế
tạo máy xúc. Việc chế tạo chỉ dừng lại ở mức độ sản xuất các cụm và chi tiết
đơn giản phục vụ công tác sửa chữa nhỏ. Trong công tác sửa chữa chúng ta vẫn
phải chấp nhận nhập khẩu đại đa số các cụm và chi tiết từ các hãng sản xuất từ
nước ngoài.

h


8
Trong nhiều năm qua Học viện KTQS, cụ thể là đội ngũ giáo viên của bộ
môn Xe Máy Công Binh - Khoa Động Lực đã bám sát thực tiễn để giải quyết
các vấn đề kỹ thuật chuyên ngành cho các đơn vị thi cơng cơ giới trong và ngồi
qn đội. Bộ mơn đã chủ trì, tham gia nhiều đề tài nghiên cứu, cải tiến, thiết kế
và chế tạo một số loại MXD, nằm trong dự án thiết kế, chế tạo cơ khí trọng
điểm. Những đóng góp của bộ mơn nói chung được ghi nhận và đánh giá rất
cao.
1.3 Công dụng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của máy xúc thuỷ lực PC350-6

Hình 1.1. Máy xúc thuỷ lực một gầu ngược kiểu PC 350-6
1.3.1 Công dụng máy xúc PC350-6
Máy xúc một gầu chủ yếu dùng để đào và khai thác đất, cát phục vụ công
việc xây dựng cơ sở hạ tầng trong các lĩnh vực: xây dựng dân dụng và công
nghiệp, khai thác mỏ, xây dựng thuỷ lợi, xây dựng cầu đường. Cụ thể, nó có thể
phục vụ những việc sau:
Trong xây dựng dân dụng và cơng nghiệp: đào hố móng, đào rãnh thoát
nước đào rãnh dùng để lắp đặt đường ống cấp thoát nước, đường điện ngầm,
điện thoại, bốc xúc vật liệu ở các bãi, kho chứa vật liệu. Ngoài ra có lúc làm việc
thay cần trục khi lắp các ống thốt nước hay thay các búa đóng cọc để thi cơng
móng cọc, phục vụ thi cơng cọc nhồi, trên máy xúc thủy lực một gầu ln có các

h


9
cổng chờ để lắp đặt các thiết bị công tác khác ( như mũi khoan, lưỡi cắt bê tông,
búa....)..... tùy vào mục đích thi cơng.
Lắp được thiết bị gầu ngoặm, đào được đất tại nơi thấp hơn so với máy đứng
và trong vị trí chật hẹp: (Hình 1.2).
Đục phá những khối bê tơng và tường của những tồ nhà cao tầng: (Hình
1.3).

Hình 1.2

Hình 1.3

Trong xây dựng thuỷ lợi: đào kênh, mương, nạo vét sơng ngịi, bến cảng, ao
hồ, khai thác đất để đắp đập, đắp đê...
Trong xây dựng cầu đường: đào móng, khai thác đất, cát để đắp đường, nạo,
bạt sườn đồi để tạo ta luy khi thi công đường sắt sườn núi.
Trong khai thác mỏ: bóc lớp đất thảm thực vật phía trên bề mặt đất, khai
thác mỏ lộ thiên (than, đát sét, cao lanh, đá sau nổ mìn).
Trong các lĩnh vực khác: nhào trộn vật liệu trong các nhà máy hoá chất
(phân lân, cao su). Khai thác đất cho các nhà máy gạch, sứ tiếp liệu cho các trạm
trộn bê tông, bê tông át phan. Bốc xếp vật liệu trong các ga tầu, bến cảng. Khai
thác sỏi, cát ở lịng sơng. Ngồi ra máy xúc một gầu có tính vạn năng cao, có thể
lắp các thiết bị thi cơng khác ngồi thiết bị gầu xúc như: cần trục, búa đóng cọc,
thiết bị ấn bấc thấm...
Một số hình ảnh về công dụng khác của máy xúc thuỷ lực một gầu được thể
hiện trên hình 1.4.

Hình 1.4

h


10
Công tác đất chiếm khối lượng lớn trong công tác xây dựng cơ bản, nên để
tiến hành cơ giới hoá khâu làm đất, người ta sử dụng nhiều loại máy làm đất
khác nhau như máy xúc, máy đào, máy ủi, máy cạp. Trong đó, loại máy xúc 1 gầu
dẫn động thủy lực được sử dụng phổ biến, rộng rãi và chiếm tỉ trọng lớn trong việc
thi cơng các cơng trình dân dụng cũng như trong quân đội hiện nay.
1.3.2 Cấu tạo máy xúc PC350-6
Cấu tạo của máy xúc PC350-6 dẫn động thuỷ lực được thể hiện trên hình
1.5.

12

11

10

9

8

7

II
1

2 3

4

5

6
I

Hình 1.5. Sơ đồ kết cấu máy xúc thủy lực PC350-6
1. Cơ cấu di chuyển; 2. Cơ cấu quay sàn; 3. Bàn quay; 4. Xi lanh nâng hạ
cần; 5. Gầu xúc; 6. Xi lanh điều khiển gầu; 7. Tay gầu; 8. Xi lanh điều khiển tay
gầu; 9. Cần; 10. Ca bin; 11. Động cơ và các bộ truyền động; 12. Đối trọng
-

Cấu tạo thường gồm hai bộ phận chính: Phần máy cơ sở (máy kéo xích) và

phần thiết bị cơng tác.
-

Để thực hiện các chức năng chính: Tách đất ra khỏi khối đất; Đưa đất đào

được vào bộ phận giữ, chứa đất; Giữ, chứa đất; Chuyển đất đến nơi xả, đổ đất;
Quay lại vị trí làm việc tiếp theo.
Phần xe cơ sở: Cơ cấu di chuyển (1) chủ yếu di chuyển máy trong công
trường. Nếu cần di chuyển máy với cự ly lớn phải có thiết bị vận chuyển chuyên

h

11
dùng. Cơ cấu quay (2) dùng để thay đổi vị trí của gầu trong mặt phẳng ngang
trong q trình đào và xả đất, là cơ cấu quan trọng cịn có chức năng nối phần xe
cơ sở và phần thiết bị công tác thành bộ phận thống nhất hoạt động nhịp nhàng,
linh hoạt. Trên bàn quay (3) người ta bố trí động cơ, các bộ phận truyền động
cho các cơ cấu. Ca bin (10) nơi tập trung cơ cấu điều khiển toàn bộ hoạt động
của máy. Đối trọng (12) là bộ phận cân bằng bàn quay và ổn định của máy.
Phần thiết bị công tác : Cần (9) một đầu được lắp khớp trụ với bàn quay còn đầu
kia được lắp khớp với tay gầu. Cần được nâng lên hạ xuống nhờ xi lanh (4), tay
gầu co duỗi được nhờ xi lanh (8). Điều khiển gầu xúc (5) nhờ xi lanh (6). Gầu
thường được lắp thêm các răng để làm việc ở nền đất cứng.
1.3.3 Nguyên lý làm việc máy xúc PC350-6

Hình 1.6. Quỹ đạo chuyển động của răng gầu trong quá trình cắt đất
Máy thường làm việc ở nền đất thấp hơn mặt bằng đứng của máy (cũng có
những trường hợp máy làm việc ở nơi cao hơn, nhưng nền đất mềm và chỉ có xi
lanh quay gầu để cắt đất). Đất được xả qua miệng gầu. Máy làm việc theo chu

h


12
kỳ và trên từng chỗ đứng. Một chu kỳ làm việc của máy bao gồm những
nguyên công sau: Máy đến vị trí làm việc. Đưa gầu vươn xa máy và hạ xuống,
răng gầu tiếp xúc với nền đất. Gầu tiến hành cắt đất và tích đất vào gầu từ vị trí I
đến II nhờ xi lanh (8) hoặc kết hợp với xi lanh (4).
Quỹ đạo chuyển động của răng gầu trong quá trình cắt đất là một đường
cong. Chiều dày phoi cắt thông thường thay đổi từ bé đến lớn. Vị trí II (thể hiện
trên hình 1.5) gầu đầy nhất và có chiều dày phoi đất lớn nhất. Đưa gầu ra khỏi
tầng đào và nâng gầu lên nhờ xi lanh (4). Quay máy về vị trí xả đất nhờ cơ cấu

quay sàn (2). Đất có thể xả thành đống hoặc xả vào thiết bị vận chuyển. Đất
được xả ra khỏi miệng gầu nhờ xi lanh (6). Quay máy về vị trí làm việc tiếp theo
với một chu kỳ hồn tồn tương tự. Quá trình cắt đất cụ thể cho từng vị trí của
máy xúc PC350-6 được thể hiện trên hình 1.6.
1.3.4 Chế độ làm việc của máy xúc PC350-6
Mỗi quá trình làm việc của máy được ghi nhận bởi các chỉ tiêu khác nhau:
lực tác dụng - vận tốc chuyển động, sự thay đổi về phương, chiều và giá trị của
chúng, thời gian của từng giai đoạn. Sự thay đổi của các chỉ tiêu này phụ thuộc
nhiều vào điều kiện và đối tượng làm việc của máy. Trong trường hợp tổng quát
đó là chế độ làm việc của máy.
Chế độ làm việc của máy được chia thành 6 nhóm: chế độ làm việc rất nhẹ,
nhẹ, trung bình, trung bình nặng, nặng và rất nặng.
Chế độ làm việc rất nhẹ của máy đặc trưng bằng sự không thay đổi về vận tốc,
phương chiều chuyển động. Chế độ làm việc rất nhẹ có giá trị tỷ số giữa tải trọng
lớn nhất và trung bình khơng vượt q 1,2. Số lần đóng, mở cơ cấu không vượt quá
20-50 lần/giờ.
Chế độ làm việc nhẹ đặc trưng bằng sự thay đổi nhỏ về vận tốc của các
chuyển động khơng đảo chiều hay ít đảo chiều, số lần đóng, mở trong 1 giờ
nằm trong khoảng từ 50 đến 100 lần. Ở chế độ làm việc nhẹ của máy, tải trọng
có thể tăng lên từng lúc nhưng khơng vượt q giá trị trung bình 1,21-1,5 lần.

h


13
Chế độ làm việc trung bình có giá trị tỷ số giữa tải trọng lớn nhất và trung
bình là khoảng 1,51-2,5, khi vận tốc thay đổi mà không dừng chuyển động và
chiều chuyển động cũng không thay đổi. Số lần đóng, mở có thể đạt 200lần/h.
Chế độ làm việc nặng đặc trưng bằng tỷ số giữa tải trọng lớn nhất với tải
trọng trung bình có giá trị trong khoảng 2,6-3 khi vận tốc biến đổi từ 0 đến lớn

nhất, số lần đóng mở có thể đạt tới 300 lần/h. Chế độ làm việc nặng của máy
còn đặc trưng bằng sự quá tải đột ngột, tỷ số giữa tải trọng lớn nhất và trung
bình lớn hơn 3. Vận tốc làm việc thay đổi cả về trị số và chiều chuyển động. Số
lần đóng mở đạt tới 1200lần/giờ trong thời gian dài.
Chế độ làm việc rất nặng được đặc trưng chủ yếu bằng tải trọng va đập, có
giá trị tỷ số giữa tải trọng lớn nhất và trung bình lớn hơn hoặc bằng 4, số lần
đóng mở có thể lên tới 2000lần/giờ hoặc lớn hơn.
1.4 Thơng số kỹ thuật PC350-6
Dung tích gầu

m3

1,4

Trọng lượng

N

323000

Tính
năng

Chiều sâu đào lớn nhất

7380

Khả Chiều sâu đào thẳng đứng lớn nhất

6400

năng Tầm với lớn nhất khi đào
làm Tầm với lớn nhất khi ở mặt đất bằng
việc phẳng
của

11080
mm
10890

Chiều cao lớn nhât khi đào

10070

máy Chiều cao lớn nhất khi đổ đất thành

7030

đống
Lực đào lớn nhất

kN

187,2

Vận tốc quay toa

vòng/ph

10,0

Vận tốc di chuyển

km/giờ

Thấp 3,7 ; TB
4,5 ; cao 5,5

Khả năng vượt dốc

độ

h

35


14

Kích

Ap lực lên mặt đất

Mpa

0,066

Đối với xích rộng : 600 mm

MPa

0,067

Chiều dài máy

11020

Chiều rộng máy

3190

Chiều rộng dải xích

600

Chiều cao máy khi di chuyển

3355

Chiều cao tới đỉnh của buồng lái

3130

Khoảng cách từ đối trọng tới mặt đất

1186

Khoảng sáng gầm xe

thước Bán kính quay vịng

máy

mm

498

(cc)

3300

Bán kính thiết bị cơng tác nhỏ nhất

4350

Độ cao của thiết bị cơng tác khi quay vịng
nhỏ nhất

8510

Chiều dài tiếp xúc mặt đất của dải xích

3700

Khoảng cách tâm hai dải xích

2590

Chiều cao cabin

2580

Model
Số xilanh-đường kính x hành trình

mm

6-108 x 130

Dung tích xilanh

(cc)

(7145)

Tính
Động

SAA6D108-2

năng

cơ

Cơng suất động cơ

KW/vq

172,8/(2,050)

Mo men xoắn tối đa

Nm/vq

897/(1500)

Vận tốc khơng tải max

Vịng/ph

2250

Vận tốc khơng tải min

Vịng/ph

900

Mức tiêu thụ nhiên liệu tối thiểu

g/KWh

205

Mô tơ khởi động

24V ; 7,5Kw

Máy phát điện

24V ; 33A

Ac quy

12V ;170Ahx2

Két mát động cơ

CWX-4

Khung Ga lê đỡ

2 quả 2 bên

h


15
Ga lê tỳ
gầm

7 quả 1 bên

Lá xích
Lưu lượng bơm chính

Kiểu piston
251x2

Máy

Lưu lượng bơm điều khiển

Lít/ph

bơm

Hệ
thống
thủy
lực

Kiểu bánh răng
30

thủy

Ap suất định mức bơm chính

lực

Ap suất định mức bơm điều khiển

Van

Kiểu 6 cửa

phân

phương pháp điều khiển điện – thủy

phối

lực

Mpa

34,8
2,9

Kiểu piston
Mô tơ di chuyển

(van phanh và

Mơ

van dừng)x2

tơ

Kiểu piston

thủy

Mơ tơ quay toa

(van an tồn và

lực

phanh dừng)

h


16
CHƯƠNG II:
KẾT CẤU HỆ THỐNG QUAY SÀN MÁY XÚC PC350-6
2.1 Công dụng của cơ cấu quay sàn
Cơ cấu quay sàn của máy xúc một gầu dùng để di chuyển gầu xúc trong mặt
phẳng, nó có thể quay tồn vịng (3600 ). Thời gian quay của máy chiếm một tỷ
trọng lớn trong thời gian của một chu kỳ làm việc, trung bình chiếm khoảng 60
đến 80% thời gian của một chu kỳ làm việc. Cơ cấu quay sàn bao gồm: thiết bị
tựa quay(TBTQ) và cơ cấu dẫn động. Thiết bị tựa quay có tác dụng liên kết giữa
phần quay và phần khơng quay của máy xúc. Nhờ có thiết bị tựa quay mà phần
quay được lắp trên phần không quay và có thể quay quanh trục thẳng đứng một
cách nhẹ nhàng. Thông qua thiết bị tựa quay, tải trọng được truyền từ phần quay
xuống phần khơng quay, từ đó qua hệ thống di chuyển xuống nền. Cơ cấu dẫn
động tạo ra chuyển động quay được bố trí trên phần quay hoặc phần cố định của
máy.
2.2 Thành phần cơ cấu quay sàn
Cơ cấu quay sàn của máy xúc thuỷ lực bao gồm: thiết bị tựa quay và dẫn
động cơ cấu quay.
Động cơ
thủy lực

Hộp giảm
tốc

Thiết bị tựa

quay

Hình 2.1. Sơ đồ khối của cơ cấu quay sàn quay
2.2.1 Thiết bị tựa quay máy xúc PC350-6
-

Thiết bị tựa quay rất đa dạng về kết cấu (nhưng có thể bó gọn trong hai loại

chính : Vịng tựa quay và thiết bị tựa quay kiểu cột), với máy xúc PC350-6 được
thiết kế theo kiểu thiết bị tựa quay kiểu bi cầu một dãy TBTQ kiểu bi có khả
năng chịu được cả mômen và lực thẳng đứng cũng như lực ngang.

h


17

Hình 2.2 Thiết bị tựa quay kiểu bi cầu một dãy
1. Vành trong (cố định); 2. Bi ; 3. Vành ngồi (di động).
a. Vành đai định vị phía trong; b. Vành đai định vị phía ngồi

h


18
2.2.2 Dẫn động cơ cấu quay máy xúc PC350-6

Hình 2.3: Cấu tạo mô tơ quay sàn
1. Trục truyền lực; 2. Phớt dầu; 3. Vỏ ; 4. Tấm chắn; 5. đĩa; 6. Piston phanh; 7.
Lò xo; 8. Thân; 9. Piston; 10. Khối xilanh; 11. Lò xo; 12. Trục trung tâm; 13.

tấm van;14. Lị xo van hút; 15. Van an tồn khi hút; 16. Van chống quay ngược.
Cơ cấu quay của máy xúc thủy lực PC 350-6 được dẫn động bằng mô tơ
thủy lực kiểu KMF 160ABE-3; áp suất nén lý thuyết 160,7 (cc / vòng quay); áp
lực điều chỉnh van an tồn là 28,4 MPa (290Kg/cm2); vận tốc cho phép 1680
(vịng/phut); áp lực mở phanh 1,8±0,4 Mpa (18,4±4 Kg/cm2).

h


19
 Chức năng:
Mơ tơ quay sàn có chức năng đặc biệt quan trọng tạo ra mô men quay thông
qua liên kết của bộ giảm tốc hành tinh và ăn khớp của bánh răng chủ động với
vành răng từ đó giúp cho máy xúc quay được tồn vịng, rất thuận lợi trong khi
thi công, đặc biệt là trong phạm vi hẹp. Mặt khác nó giúp cho máy tiến hoặc lùi
rất dễ dàng mà không cần phải quay đầu xe như các loại xe thông thường tiết
kiệm được thời gian, nâng cao được năng suất của máy.
 Cấu tạo và hoạt động của mô tơ quay sàn:
Mô tơ quay sàn nhận lực truyền động là dòng dầu thủy lực áp suất cao sẽ
làm các piston 9 chuyển động. Piston 9 được định hình bằng khối xylanh 10, cả
mơ tơ quay toa được định hình bởi vỏ 3, piston 9 chuyển động lên và hồi về nhờ
lò xo 11. Khi dầu vào trong mơ tơ, mơ tơ sẽ được làm kín bởi các phớt dầu 2.
Toàn bộ khối xylanh 10 được định vị bằng trục trung tâm 12. Các bộ phận khác
như lò xo 7, tấm van 13, lò xo hút 14, van an tồn khi hút 15 và tấm chắn 4 đều
có chức năng đảm bảo cho mô tơ hoạt động với hiệu quả cao nhất.
 Chức năng của van điện từ phanh mơ tơ:

Hình 2.4: Ngun lý hoạt động của phanh mô tơ quay sàn

h

20
1. Tấm chắn; 2. Đĩa; 3. Piston phanh; 4. Lò xo phanh
Nếu van điện từ phanh ngừng hoạt động (làm việc ở vị trí lị xo): dầu gây
áp suất từ bơm được ngăn không cho qua van vào cửa B và cửa B được nối với
khoang chứa dầu hồi. Chính vì vậy piston phanh 3 được đẩy xuống theo hướng
mũi tên bởi lị xo phanh 4, vì vậy đĩa 2 và tấm chắn 1 được ép vào với nhau và
phanh có tác dụng.
Khi van điện từ phanh hoạt động (làm việc ở vị trí cuộn đẩy): van được bật
lên và dầu có áp lực cao từ bơm điều khiển đi vào cửa B và chảy xuống khoang
phanh a. Dầu có áp lực cao đi vào khoang phanh a lớn hơn lực của lò xo phanh 4
làm cho piston phanh 3 được đẩy lên theo hướng mũi tên. Dẫn đến đĩa 2 và tấm
chắn 1 tách nhau ra và quá trình phanh được giải phóng.
 Van an tồn cho mơ tơ:

Hình 2.5a:

Hình 2.5b:

Đang quay phải và dừng lại

Đang quay trái và dừng lại

Khi dừng chuyển động quay sàn (sét trường hợp đang quay phải và dừng
lại hình 2.5a), các cửa ra của mơ tơ được đóng lại bởi con trượt điều khiển,
nhưng mơ tơ vẫn tiếp tục quay do qn tính. Dẫn đến áp suất tại cửa ra của môt
tơ tăng lên bất thường, có thể làm hư hại đến kết cấu của động cơ. Khi đó van an

h

21
tồn sẽ ngăn chặn khơng cho hiện tượng này xẩy ra. Lượng dầu tạo ra với áp cao
do quán tính sẽ được tích lại ở van bên phải và tác dụng của nó như là phanh cản
chuyển động qn tính của mơ tơ (hình 2.5a). Đồng thời một lượng dầu từ bể S
sẽ được bổ sung qua cửa van bên trái (hình 2.5a) để khác phục hiện tượng xâm
thực xẩy ra (và tương tự nếu như mô tơ đang quay trái hình 2.5b).
Khi khởi động chuyển động quay lúc này con trượt điều khiển sẽ nối các
cửa vào và ra của mô tơ với đường dầu cao áp từ bơm và thùng dầu. Và cứ như
vậy mô tơ làm việc một cách bình thường.

 Van chống quay ngược:
Như đã nói ở trên, sau khi dừng chuyển động quay sàn, mô tơ vẫn tiếp tục
chuyển động do qn tính, khi đó mô tơ sẽ biến thành bơm thủy lực. Áp suất
trên cửa ra tăng lên trong khi các cửa van đã bị khóa bởi con trượt điều khiển, đo
đó nếu khơng có cơ cấu chống quay ngược thì ngay lập tức mô tơ sàn quay sẽ tự
động đổi chiều.
Xét trường áp lực phanh ở cửa MB ( máy xúc thực hiện chuyển động quay
phải và dừng lại)

h


22

h


23

Hình 2.6: nguyên lý hoạt động của van chống quay ngược
Dầu áp suất từ cửa MB qua khe vào khoang d, lực lò xo 6 cùng với sự khác
biệt của D1 > D1 của con trượt 5, đẩy con trượt 5 chuyển động sang trái và dầu
từ MB được nối với khoang e. Với áp suất đặt của lò xo 3, con trượt 2 khơng di
chuyển do đó MB và MA chưa được nối với nhau.
Khi động cơ dừng lại, nó được đảo chiều bởi áp suất MB. Khi điều này xẩy
ra áp suất tại cửa MA tăng lên qua khe hở vào buồng a thắng lực lò xo 3 và làm
cho con trượt 2 di chuyển sang phải. Dầu tại các cửa MA và MB qua các lỗ
khoan trên con trượt 2 và con trượt 5 đi về thùng. Cho đến khi áp lực bằng áp
lực của van an toàn đã nêu ở mục trên.

h


24
2.2.3. Bố trí chung cơ cấu quay sàn máy xúc PC350-6
 Cấu tạo:

hình 2.7 bố trí chung dẫn dộng cơ cấu quay sàn
1- bánh răng chủ động; 2- nắp dưới; 3- vỏ ; 4- đầu nối; 5- bánh răng hành tinh
2; 6- bánh răng ngoại luân; 7- bánh răng hành tinh 1; 8- nắp trên; 9- mô tơ
quay sàn; 10- đo mức dầu; 11- bánh răng mặt trời 1; 12- giá hành tinh 1; 13bánh răng mặt trời 2; 14- giá hành tinh 2; 15- nút xả.
 Nguyên lý làm việc
Mơ tơ thủy lực nhận dịng dầu có áp suất cao tạo ra chuyển động quay của
trục truyền lực với vận tốc n = 1680(vịng/ph). Trục truyền lực của mơ tơ được
nối với hai bộ bánh răng hành tinh qua khớp nối có tỉ số truyền i = 24,265, trên
đầu ra của bộ truyền hành tinh (giá hành tinh 2 (14)) ăn khớp then hoa với trục
bánh răng chủ động 1, qua liên kết của bánh răng chủ động 1 với vành răng cố

h


25
định mà chuyển động quay toa được thực hiện với tốc độ quay nằm trong
khoảng 5-10 vòng/ph.
Đối với máy xúc PC350-6 cơ cấu quay sàn được bố trí trên phần quay. Mơ
tơ thủy lực nhận dịng dầu cao áp từ bơm qua hệ thống điều khiển (tùy vào vị trí
của con trượt điều khiển mà dòng dầu cao áp sẽ làm cho mô tơ quay phải hoặc
quay trái), mô men trên trục ra của mô tơ được truyền tới bánh răng đầu ra của
cơ cấu quay qua bộ giảm tốc hành tinh hai cấp và ăn khớp với vành răng lắp cố
định trên phần cố định (sắt xi xe). Bánh răng đầu ra ( Bánh răng chủ động) lăn
quanh vành răng cố định và kéo theo phần quay chuyển động với tốc độ quay
toa nằm trong khoảng từ 5-10 vòng/ph.
2.3 Bơm thủy lực trên máy xúc PC350-6
 Công dụng:
Đối với máy xúc PC 350- 6 hệ thống thủy lực gồm có hai bơm chính (bơm
chính phía trước và bơm chính phía sau) nhận lực dẫn động từ động cơ, biến cơ
năng thành thủy năng thông qua các hệ thống van cung cấp và điều khiển lưu
lượng dầu thủy lực tới cả hệ thống thủy lực và tới cả thiết bị công tác của máy
xúc.
 Cấu tạo:

h