Khao sat va tinh toan he thong thuy luc tren may dao komatsu 8uxsrbqspy 20130110010330 4

Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

Mục Lục
Mục Lục
LỜI NĨI ĐẦU
1. Mục đích, ý nghĩa đề tài
2. Cơ sở lý thuyết hệ thống thuỷ lực
2.1. Sơ lược về hệ thống thuỷ lực
2.1.1 Truyền động thuỷ tĩnh
2.1.2. Truyền động thuỷ động
2.2. Ưu, nhược điểm của hệ thống thuỷ lực
2.2.1. Ưu điểm
2.2.2. Nhược điểm
2.3. Phạm vi sử dụng
3. Cấu tạo chung và các thông số kỹ thuật của máy đào Komat’su PC-400
3.1. Cấu tạo chung
3.2. Các thông số kỹ thuật của xe
3.2.1. Các thông số kỹ thuật
3.2.2. Các thông số về kích thước
3.2.3. Các thơng số động cơ
3.2.4. Các thơng số hệ thống thuỷ lực
4. Khảo sát một số cơ cấu trong hệ thống thuỷ lực trên máy đào Komat’su
PC-400
4.1. Giới thiệu chung về hệ thống thuỷ lực trên máy đào
4.2. Bơm thủy lực
4.2.1. Tổng quan về bơm và động cơ thuỷ lực dùng trong máy thuỷ lực thể tích
4.2.1.1. Nguyên lý chuyển đổi năng lượng
4.2.1.2. Các loại bơm
4.2.2. Bơm thuỷ lực trên 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 và nguyên lý hoạt động
4.3.2. Van hút- van an tồn
4.3.3. Hoạt động của phanh mơ tơ
4.3.4. Van chống quay ngược
4.4. Mô tơ di chuyển
4.4.1. Cấu tạo

1
4
5
6
6
6
6
6
6
7
7
8
8
10
10
10
11
12
13
13
13
13

13
13
14
19
20
21
22
22
24
26
28
31
31
1


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

4.4.2. Nguyên lý hoạt động
32
4.4.2.1. Hoạt động ở tốc độ thấp ( Góc nghiêng của đĩa có giá trị lớn nhất)
32
4.4.2.2. Hoạt động ở tốc độ cao ( góc nghiêng của đĩa có giá trị nhỏ nhất)
33
4.4.3. Hoạt động của 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 của 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 năng
43
4.5.1.2. Khi van điều khiển ở vị trí trung gian
43
4.5.1.3. Hoạt động khi lưu lượng của bơm là lớn nhất
45
4.5.1.4. Hoạt động khi lưu lượng bơm là nhỏ nhất
46
4.5.1.5. Khi piston trợ động ở vị trí cân bằng
47
4.5.2. Van TVC
47
4.5.2.1. Chức năng
47
4.5.2.2. Vận hành
48
4.5.2.3. Khi van điều chỉnh, bộ điều khiển bơm ở chế độ khơng bình thường và bộ
chuyển mạch dài của van TVC ở chế độ ON
52
4.5.3. Van LS- EPC

54
4.5.3.1. Chức năng
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 khi 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 và chia lưu lượng
61
4.5.6.1. Chức năng:
61
4.5.6.2. Hoạt động: - Khi hợp lưu lượng ( khi áp suất điều khiển PS bị ngắt)
61
4.5.7. Van giảm áp
63
2

Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

4.5.7.1. Chức năng: van này giảm áp suất dầu của bơm chính, cung cấp chúng đến
van điện từ và van PPC với chức năng là 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 và nâng cần đồng thời.
67
4.6.6 Mạch thuỷ lực quay toa trái và nâng cần đồng thời
67
5. Tính thiết kế một số chi tiết trên 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
6. Bảo dưỡng hệ thống thuỷ lực trên máy đào
75
7. Kết luận
76
TÀI LIỆU THAM KHẢO
77

3


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, cơng nghệ

LỜI NĨI ĐẦU
Sau thời gian 5 năm học tại trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, được sự dạy dỗ
và chỉ bảo tận tình của các thầy, cơ giáo. Em đã tiếp thu được những kiến thức cơ
bản mà thầy, cô giáo đã truyền đạt. Mỗi sinh viên khi ra trường cần phải qua một
đợt tìm hiểu thực tế mà và kiểm tra khả năng nắm bắt, sáng tạo của sinh viên. Do đó
q trình thực tập tốt nghiệp và làm đồ án tốt nghiệp là công việc rất cần thiết nhằm
giúp cho sinh viên tổng hợp lại những kiến thức mà mình đã được học, đồng thời nó
là tiếng nói của sinh viên trước khi ra trường.
Sau khi hoàn tất các mơn học trong chương trình đào tạo, nay em được giao
nhiệm vụ là : KHẢO SÁT VÀ TÍNH TỐN HỆ THỐNG THUỶ LỰC TRÊN
MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-400. Ở nước ta hiện nay, q trình xây dựng các cơng
trình thuỷ lợi, thuỷ điện, các cơng trình giao thơng, khai thác các loại khống sản…
địi hỏi cần phải giải quyết những cơng việc đào và vận chuyển đất đá với khối
lượng lớn mà lao động phổ thông không đáp ứng được. Máy đào “Komat’su PC400” là một trong những loại máy được sử dụng để làm công việc này.
Komat’su PC-400 là loại máy đào gầu nghịch, một gầu, truyền động thuỷ lực, có

rất nhiều ưu điểm về kết cấu nên và điều khiển nên năng suất làm việc cũng như
tính năng kinh tế của máy cao.
Trong quá trình làm đồ án do trình độ cịn hạn chế, tài liệu chưa đầy đủ nên chắc
chắn khơng tránh khỏi sai sót. Em rất mong được sự chỉ bảo của q thầy cơ và sự
đóng góp ý kiến của các bạn.
Cuối cùng cho em được gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả quý thầy cô trong
nhà trường đã truyền đạt kiến thức cho em trong thời gian qua. Em xin chân thành
cảm ơn thầy giáo Huỳnh Văn Hồng đã tận tình hướng dẫn cho em thực hiện đề tài
này và tất cả các bạn đã góp ý cho em hồn thành đồ án này.
Đà Nẵng, ngày 27 tháng 05 năm 2009
Sinh viên thực hiện
Mai Huy Tân

4


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

1. Mục đích, ý nghĩa đề tài
Ngày nay cách mạng khoa học kỹ thuật công nghệ đã tác động đến mọi mặt đời
sống kinh tế - xã hội của hầu hết các quốc gia trên thế giới. Tự động hố, cơ khí hố
đã tham gia ngày càng nhiều trong q trình sản xuất tạo nên hiệu quả rất cao.
không thể thiếu trong các cơng trình xây dựng, cầu đường , thuỷ lợi thuỷ điện và
khai thác các loại khoáng ( than , đá quặng ) . Trong các công việc làm đất chiếm
một khối lượng rất lớn , trong đó khoảng 45% là do máy đào đảm nhiệm.
Máy đào được sử dụng rộng rãi vì chúng dễ thích nghi với nhiều loại công việc
nhờ sử dụng các thiết bị công tác thay thế, các loại truyền động và những bộ phận di
chuyển khác nhau.
Máy đào KOMAT’SU PC-400 là máy đào một gàu có hệ thống truyền động thuỷ
lực , có nhiều ưu điểm về thao tác kinh tế hơn so với máy đào truyền động cơ khí,

nó khơng những đạt năng suất gấp 1,25 ÷1,5 lần so với các loại máy tương tự có
cùng kích thước mà cịn làm tăng mức độ cơ giới hoá một cách đáng kể khi sử dụng
vào những công việc làm đất khác nhau.
Máy đào KOMAT’SU PC-400 đã được tiêu chuẩn hoá và thống nhất hoá các
cụm thiết bị dẫn động thuỷ lực, danh mục các chi tiết dự trữ của máy được giảm bớt
đi nhiều và tạo ra khả năng vận dụng sửa chữa liên hợp để sửa chữa máy, nhờ vậy
giảm bớt được việc sửa chữa nhỏ trong công tác sửa chữa và tăng thêm được thời
gian sử dụng hữu ích.
Cải thiện điều kiện lao động nhờ điều khiển tự động hóa, tạo ra khả năng nâng
cao nưng suất của máy đào, còn tự động hố sự dẫn động của nó thì dẫn động tiết
kiệm được nguồn năng lượng do việc nâng cao hiệu suất của máy.
Xuất phát từ những ưu điểm về kết cấu và thao tác của máy, cũng như khả năng
sử dụng máy trong nhiều lĩnh vực khác nhau đã đem lại hiệu quả kinh tế cao trong
q trình sử dụng nó vào các cơng trình xây dựng cơ bản, mà em đã chọn đề tài này,
nhằm tìm hiểu kỹ càng và nắm nguyên lý làm việc, cách sử dụng và phương pháp
vận hành, bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa, để nâng cao trình độ chun mơn phục
vụ cho q trình công tác sau khi tốt nghiệp.

5


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

2. Cơ sở lý thuyết hệ thống thuỷ lực
2.1. Sơ lược về hệ thống thuỷ lực
Muốn truyền cơ năng từ bộ phận dẫn động đến bộ phận làm việc của các máy,
các thiết bị, ngồi dẫn động bằng cơ khí, điện thì trong những năm gần đây người ta
cịn dùng khí nén và chất lỏng.
Truyền động thuỷ lực là tổ hợp các cơ cấu thuỷ lực và máy thuỷ lực, dùng môi
trường chất lỏng làm không gian để truyền cơ năng từ bộ phận dẫn động đến bộ

phận cơng tác, trong đó có thể biến đổi vận tốc, lực, mơ men, và biến đổi dạng theo
quy luật của chuyển động.
Theo nguyên lý truyền động, truyền động thuỷ lực chia làm hai loại: Truyền động
thuỷ động và truyền động thuỷ tĩnh.
2.1.1 Truyền động thuỷ tĩnh
Quá trình truyền năng lượng giữa các bộ phận được thực hiện bằng áp năng của
dòng chất lỏng, thường dùng các máy thể tích nên gọi là truyền động thể tích.
Truyền động thuỷ tĩnh gồm có ba bộ phận:
- Bơm: Nguồn cung cấp năng lượng cho chất lỏng ( biến cơ năng thành áp năng),
thông thường dùng máy thể tích.
- Động cơ thuỷ lực: Biến đổi áp năng dịng chảy thành cơ năng bằng cách thực hiện
các chuyển động của nó ( thẳng, quay, kết hợp).
- Phần tử trung gian ( phần tử thuỷ lực): Điều khiển hệ thống (đường ống, van một
chiều, van an toàn, cơ cấu phân phối…).
2.1.2. Truyền động thuỷ động
Quá trình truyền cơ năng giữa các bộ phận máy được thực hiện bằng động năng
của dòng chất lỏng. Là tổ hợp các máy cánh dẫn ( bơm, tuabin).
Truyền động thuỷ động có hai loại: Khớp nối thuỷ lực và biến tốc thuỷ lực
thường được dùng trong các nghành động lực, giao thông vận tải.
2.2. Ưu, nhược điểm của hệ thống thuỷ lực
2.2.1. Ưu điểm
- Truyền động được công suất cao và lực lớn nhờ các cơ cấu tương đối đơn giản.
- Hoạt động với độ tin cậy cao nhưng địi hỏi ít về chăm sóc bảo dưỡng.
- Dễ thực hiện việc điều chỉnh vô cấp và tự động điều chỉnh vận tốc chuyển bộ
phận làm việc, thực hiện ngay khi máy đang làm việc.
- Dễ thực hiện tự động hoá theo điều kiện làm việc hoặc chương trình đã có sẵn.
- Cho phép đảo chiều chuyển động của cơ cấu chấp hành dễ dàng.
- Có khả năng giảm giảm khối lượng và kích thước nhờ chọn áp suất thuỷ lực
cao.Vị trí của các phần tử dẫn động không phụ thuộc lẫn nhau.
6

Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

- Nhờ quán tính nhỏ của bơm và động cơ thuỷ lực, nhờ tính chịu nén của dần nên
có thể sử dụng ở vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh.
- Do chất lỏng làm việc trong hệ truyền động thuỷ lực chủ yếu là dầu nên có điều
kiện bơi trơn rất tốt các chi tiết.
- Truyền động êm, hầu như khơng ồn.
- Dễ đề phịng q tải nhờ van an toàn.
2.2.2. Nhược điểm
- Vận tốc chuyển động bị hạn chế vì phải đề phịng sự va đập thuỷ lực, tổn thất
cột áp, tổn thất công suất và xâm thực.
- Khó khăn trong việc làm kín các bộ phận làm việc, chất lỏng dễ bị rị rỉ, hay bị
khơng khí bên ngồi lọt vào làm giảm hiệu suất và tính ổn định của truyền động.
- Yêu cầu chất lỏng làm việc rất phức tạp.
2.3. Phạm vi sử dụng
Ngày nay hệ thống thuỷ lực được ứng dụng rộng rải trong công nghiệp, nông
nghiệp như máy công cụ, máy nông nghiệp, máy nâng chuyển , máy xúc, máy
đào…và trong lĩnh vực hàng không.

7


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

3. Cấu tạo chung và các thông số kỹ thuật của máy đào Komat’su PC-400
Komat’su PC-400 là máy đào gầu nghịch, một gầu, dẫn động thuỷ lực. Nó được
sử dụng để cơ giới hố cơng tác đào, xúc, lấp đất, khai thác mỏ hoặc thay cho máy
nâng. Ngồi ra, nó cịn có thể thực hiện nhiều chức năng khác như: Cần trục, búa

đóng cọc, nhổ gốc cây…
3.1. Cấu tạo chung

Hình 3-1 Komat’su PC-400
1. Gàu; 2. Tay cần; 3. Xy lanh quay gầu; 4. Xy lanh tay cần; 5. Cần; 6. Cabin điều
khiển; 7. Cabin máy; 8. Đối trọng; 9. Bàn quay; 10. Ổ quay; 11. Xích; 12. Xy lanh
cần.
Kết cấu của máy gồm có hai phần chính: Phần máy cơ sở (máy kéo xích) và phần
thiết bị cơng tác(thiết bị làm việc).
Phần máy cơ sở: Cơ cấu di chuyển chủ yếu dùng để di chuyển máy trong 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 của gầu trong mặt phẳng ngang trong q
trình đào và đổ đất. Trên bàn quay (9) người ta bố trí động cơ, các bộ truyền động,
cơ cấu điều khiển… Cabin (6) là nơi tập trung cơ cấu điều khiển tồn bộ q trình
hoạt động của máy. Đối trọng (8) là bộ phận cân bằng bàn quay và ổn định của
máy.

8


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

Phần thiết bị công tác: Cần (5) một đầu được lắp khớp trụ với bàn quay còn đầu
kia được lắp với tay cần. Cần được nâng lên hạ xuống nhờ xy lanh cần (12). Tay
cần (2) một đầu lắp khớp trụ với cần còn đầu kia với gàu và co, duỗi nhờ xy lanh
tay cần (4). Quá trình đào và đổ đất của gầu được thực hiện nhờ xy lanh gầu (3).
Gầu (1) thường được lắp thêm các răng để làm việc ở nền đất cứng
Nguyên lý làm việc:
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). Đất được đổ

qua miệng gầu. Máy làm việc theo chu kỳ và trên từng chỗ đứng. Một chu kỳ làm
việc của máy bao gồm bốn giai đoạn sau:
 Xúc và tích đất vào gầu
 Quay gầu đến nơi dỡ tải ( nơi đổ đất)
 Dỡ tải (đổ đất)
 Quay gầu không tải trở lại vị trí đào để bắt đầu chu kỳ tiếp

1

2

SU
AT'
KOM

10

9

8

3

4

5

PC
400

7

6

Hình 3- 2 Sơ đồ tổng thể của máy đào Komat’su PC-400
9


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

3.2. Các thông số kỹ thuật của xe
3.2.1. Các thông số kỹ thuật

Tên thơng số
Biên
độ
làm
việc

Dung tích gầu
Trọng lượng tồn bộ
Chiều sâu đào lớn nhất
Bán kính đào lớn nhất
Bán kính lớn nhất tại vị trí mặt
bằng đất
Chiều cao đào lớn nhất
Chiều cao chất tải lớn nhất
Lực đào lớn nhất
Tốc độ quay
Tốc độ quay

Khả năng leo dốc
Áp lực trên 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 về kích thước

Tên thơng số
Chiều dài toàn bộ của 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 nhất thiết bị làm việc
Chiều cao thiết bị làm việc tại bán kính quay
nhỏ nhất
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 cơ
Động cơ 4 kỳ, làm lạnh bằng 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


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

Công suất bánh đà
Mô men lớn nhất
Tốc độ lớn nhất khi không tải
Tốc độ nhỏ nhất khi không tải
Suất tiêu hao nhiên liệu
Mô tơ khởi động
Máy phát
Ăc quy
Thông
số kỹ
thuật

228/2050
1213/1400
2250
10920
280
24 V, 75 W
24 V, 33 A
12 V, 150 Ah×2

kW/(v/ph)
Nm/(v/ph)
v/ph
v/ph
g/kW.h

3.2.4. Các thơng số hệ thống thuỷ lực

Tên thông số

Giá trị

Đơn vị

Bơm thuỷ lực
Kiểu bơm
Lưu lượng
Áp suất đặt
Van điều khiển
Kiểu van
Kiểu điều khiển

HPV160+160, thay đổi lưu lượng, bơm
kép
326×2
34.8

l/ph
MPa

6-spool+1-spool type+ 1 van phụ trợ
Thuỷ lực
11


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

Mô tơ thuỷ lực
Mô tơ di chuyển
Mô tơ quay toa
Xy lanh thuỷ lực
Kiểu xy lanh
Đường kính trong
Đường kính piston
Hành trình
Khoảng cách lớn nhất
giữa hai chốt
Khoảng cách nhỏ nhất
giữa hai chốt
Thùng dầu thuỷ lực
Làm lạnh dầu

KMV280ATD, Kiểu piston×2
KMF160ABE, kiểu piston
Xy lanh thuỷ lực tác dụng kép
Cần
Tay cần Gầu
160
185
160
110
130
110
1570
1985
1270
3830
4740
3265

mm
mm
mm
mm

2260

mm

2755

1995

Kiểu hộp
Làm lạnh bằng khơng khí

4. Khảo sát một số cơ cấu trong hệ thống thuỷ lực trên máy đào Komat’su
PC-400
4.1. Giới thiệu chung về hệ thống thuỷ lực trên máy đào
Hệ thống thuỷ lực của máy đào gồm một số chi tiết, cụm chi tiết sau: Thùng
dầu, bơm thuỷ lực, cụm van phân phối, trục chia dầu, mô tơ chuyển động, mô tơ
quay toa, xy lanh thuỷ lực, hệ thống đường ống, lọc dầu, két làm mát dầu thuỷ lực.

12


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, cơng nghệ

Hình 4-1 Hệ thống thuỷ lực trên máy đào
Nguyên lý hoạt động:
Khi động cơ làm việc, công suất được truyền qua bánh đà đến bơm thuỷ lực.
Bơm thuỷ lực làm việc, hút dầu từ thùng dầu thuỷ lực và đẩy đến cụm van phân
phối chính. Từ ca bin người điều khiển sẽ tác động đến các cần điều khiển thiết bị
công tác, quay toa, di chuyển. Khi có sự tác động của người điều khiển, một dòng
dầu điều khiển sẽ được mở đi đến cụm van phân phối chính. Dịng dầu điều khiển
này có tác dụng đóng /mở cụm van phân phối ( van điều khiển) tương ứng cho thiết
bị công tác, quay toa, di chuyển. Dầu từ đường dầu chính đi đến cơ cấu công tác,
mô tơ quay toa, mô tơ di chuyển tuỳ theo sự điều khiển của người điều khiển.
Đường dầu trước khi về thùng chứa được làm mát ở két làm mát, và được lọc bẩn ở
lọc dầu thuỷ lực. Áp lực của hệ thống thuỷ lực được giới hạn bởi van an toàn
thường được lắp ở cụm van phân phối chính. Khi áp lực của hệ thống đạt đến giới

hạn của van thì van sẽ mở ra và cho dầu chảy về thùng.
4.2. Bơm thủy lực
4.2.1. Tổng quan về bơm và động cơ thuỷ lực dùng trong máy thuỷ lực thể tích
4.2.1.1. Nguyên lý chuyển đổi năng lượng
Bơm và động cơ thuỷ lực là hai thiết bị có chức năng khác nhau. Bơm là thiết bị
tạo ra năng lượng, còn động cơ thuỷ lực là thiết bị tiêu thụ năng lượng này. Tuy
nhiên, kết cấu và phương pháp tính tốn của bơm và động cơ thuỷ lực cùng loại
giống nhau.
-Bơm dầu: là một cơ cấu biến đổi năng lượng, dùng để biến cơ năng thành thành
năng lượng của dầu ( dòng chất lỏng). Trong hệ thống dầu ép thường chỉ dung bơm
thể tích, tức là loại bơm thực hiện việc biến đổi năng lượng bằng cách thay đổi thể
tích các buồng làm việc, khi thể tích của buồng làm việc tăng, bơm hút dầu, thực
13


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

hiện chu kỳ hút và khi thể tích của buồng giảm, bơm đẩy dầu ra thực hiện chu kỳ
nén.
Tuỳ thuộc vào lượng dầu do bơm đẩy ra trong một chu kỳ làm việc, bơm thể tích
được phân ra hai loại:
 Bơm có lưu lượng cố định
 Bơm có lưu lượng có thể điều chỉnh, gọi tắt là bơm điều chỉnh
Thông số cơ bản của bơm là lưu lượng và áp suất.
- Động cơ thuỷ lực: Là thiết bị dùng để biến năng lượng của dòng chất lỏng thành
động năng quay trên trục động. Q 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.
4.2.1.2. Các loại bơm
* Bơm bánh răng:

2

1

3

A
Hình 4-2 Nguyên lý làm việc của bơm bánh răng
1. Bánh răng chủ động; 2. Bánh răng bị động; 3. Vỏ bơm; A. Buồng hút
B. Buồng đẩy
Nguyên lý làm việc của bơm là sự thay đổi thể tích: Khi thể tích của buồng hút A
tăng, bơm hút dầu, thực hiện chu kỳ hút. Khi thể tích giảm, bơm thực hiện chu kỳ
nén, bơm đẩy dầu ra ở buồng B.
Loại bơm này được dùng rộng rãi vì nó có kết cấu đơn giản dễ chế tạo. Phạm vi
sử dụng của bơm bánh răng chủ yếu là ở những hệ thống có áp suất nhỏ trên các
máy khoan, doa…Áp suất của bơm bánh răng từ 10÷200 bar.
Bơm bánh răng gồm có các loại: Bánh răng ăn khớp ngoài, ăn khớp trong . Loại hai
răng hoặc ba răng. Loại bánh răng thẳng hoặc bánh răng nghiêng.
14


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

Trên máy đào bơm bánh răng được sử dụng để cung cấp dầu cho hệ thống điều
khiển.
Bơm bánh răng không điều chỉnh được lưu lượng.
a

B

c

b

A

A

B

Hình 4-3 Bơm bánh răng
a. Bơm bánh răng ăn khớp ngoài; b. Bơm bánh răng ăn khớp trong;
b. Ký hiệu bơm; A. Buồng hút; B. Buồng đẩy
* Bơm trục vít:

A

B

Hình 4-4 Bơm trục vít
A. Buồng hút; B. Buồng đẩy
Dầu được hút từ buồng A sang buồng đẩy B theo chiều trục và khơng có hiện
tượng chèn dầu ở chân ren.
Bơm trục vít thường được sản xuất làm ba loại:
Loại có áp suất thấp( p = 10÷15 bar), loại có áp suất trung bình ( p= 30÷60 bar),
loại có áp suất cao ( p= 60÷200 bar).
Nhược điểm của bơm trục vít là chế tạo trục vít khá phức tạp. Ưu điểm căn bản
là chạy êm, độ nhấp nhô lưu lượng nhỏ.
Bơm trục vít khơng thay đổi được lưu lượng
15

Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, cơng nghệ

Hình 4-5 Hình thực tế của bơm trục vít
* Bơm cánh gạt:
Bơm cánh gạt được dùng ở hệ thống thuỷ lực có áp thấp và trung bình. So với
bơm bánh răng, bơm cánh gạt đảm bảo lưu lương đều hơn, hiệu suất thể tích cao
hơn.
Kết cấu bơm cánh gạt có nhiều loại khác nhau, nhưng có thể chia làm hai loại
chính: Bơm cánh gạt đơn và bơm cánh gạt kép.

Hình 4-6 Bơm cánh gạt đơn
Lưu lượng của bơm cánh gạt đơn có thể thay đổi bằng cách thay đổi độ lệch tâm e

16


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, cơng nghệ

Hình 4-7 Bơm cánh gạt loại kép
* Bơm piston:
Bơm piston là loại bơm dựa trên nguyên tắc thay đổi thể tích của cơ cấu piston
xy lanh. Vì bề mặt làm việc của cơ cấu này là mặt trụ, do đó dễ dàng đạt được độ
chính xác gia cơng cao, bảo đảm hiệu suất thể tích tốt, có khả năng thực hiện được
với áp suất làm việc lớn (áp suất lớn nhất có thể đạt được là p= 700 bar).
Bơm piston thường được dùng ở những hệ thống thuỷ lực cần áp suất cao và lưu
lượng lớn như máy đào, máy nâng…
Dựa vào cách bố trí piston, bơm có thể chia làm các loại sau:
+/ Bơm piston đơn

+/ Bơm piston dãy phẳng
+/ Bơm piston – rô to hướng tâm
+/ Bơm piston – rô to hướng trục (đồng trục và trục cong).
Bơm piston đơn và piston dãy phẳng không điều chỉnh được lưu lượng. Bơm
piston – rơto có thể chế tạo khơng thay đổi lưu lượng hoặc có thể thay đổi lưu
lượng.

Hình 4-8 Bơm piston – rô to đồng trục

17


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, cơng nghệ

Hình 4-9 Bơm piston- rơ to trục cong

Hình 4-10 Bơm piston- rơto hướng tâm

18


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, công nghệ

4.2.2. Bơm thuỷ lực trên máy đào Komat’su PC-400
2
3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

1

14

15

Hình 4-11 Bơm thuỷ lực trên máy đào Komat’su PC-400
1. Trục bơm trước; 2. Bệ đỡ; 3. Vỏ bơm trước; 4. Đĩa cam lắc; 5. Đế piston
6. Piston ; 7. Block xylanh; 8. Van đĩa phân phối; 9. Mặt bích nối bơm trước và
bơm sau; 10. Khớp nối; 11. Bu lông; 12. Trục bơm sau; 13. Vỏ bơm sau;
14. Piston trợ động; 15. Bánh răng dẫn động bơm phụ.
Trên máy đào Komat’su PC-400 có một bơm chính (bơm kép) và một bơm phụ.
Bơm chính dùng để cung cấp dầu cao áp cho bộ phận công tác.

19


Ketnooi.com diễn đàn chia sẻ kiến thức, cơng nghệ

Bơm chính là loại bơm piston- rô to đồng trục dạng kép, để tăng cơng suất của
bơm. Loại bơm này có hai block xy lanh ( rô to), đặt đối xứng và quay cùng chiều.
Các phần tử điều khiển lưu lượng được tích ngay trong bơm làm tăng khả năng
điều khiển
4.2.2.1. Nguyên lý hoạt động
A
2

3

4

5

1


x
Hình 4-12 Nguyên lý hoạt động bơm piston ứng với góc nghiêng α
Xy lanh (5) được nối cứng với trục (1) nhờ then hoa. Trục dẫn (1) được dẫn động
từ động cơ. Khi trục (1) quay xy lanh (5) và piston (4) cũng quay theo. Đế piston
(3) quay theo và trượt trên mặt A của đĩa cam lắc (2). Các piston chuyển động tịnh
tiến lên xuống trong khối xy lanh thực hiện quá trình hút và đẩy chất lỏng ( dầu
thuỷ lực). Hành trình hút tương ứng với q trình hành trình piston tăng dần (thể
tích buồng làm việc tăng dần) và ngược lại với quá trình đẩy.

Lưu lượng và áp suất của bơm phụ thuộc vào góc nghiêng α của đĩa cam lắc (2).
Góc nghiêng càng lớn thì lưu lượng của bơm càng lớn. khi α=0 thì khơng có dầu ra
khỏi bơm.

Hình 4-13 Ngun lý hoạt động bơm piston ứng với góc nghiêng α=0
20