ĐỒ ÁN LIÊN MÔN – PBL5 THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THUỶ KHÍ XE THAM KHẢO: 988H WHEEL LOADER

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOAKHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG</small>

<i><small>Đà Nẵng, ngày 23 tháng 03 năm 2024</small></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>Mục lục</b>

<b><small>CHƯƠNG 1: THÔNG SỐ KỸ THUẬT, KÍCH THƯỚC VÀ CẤU TẠO CỦA 988H WHEEL </small></b>

<b><small>1.1 Thơng số kỹ thuật...4</small></b>

<b><small>1.2 Kích thước tổng thể của 988H Wheel Loader...6</small></b>

<b><small>1.3 Cấu tạo chi tiết của 988H Wheel Loader...7</small></b>

<b><small>CHƯƠNG 2: CÁC CƠ CẤU, HỆ THỐNG CỦA 988H WHEEL LOADER...10</small></b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

Hình 1. Kích thước 988H wheel loader...6

Hình 2. Cấu tạo các thành phần của 988H wheel loader...7

Hình 3. Hệ thống lái của 988H wheel loader...10

Hình 4. Hệ thống treo của 988H wheel loader...11

Hình 5. Hệ thống xúc của 988H wheel loader...12

Hình 6. Hệ thống làm mát của 988H wheel loader...13

Hình 7. Hệ thống thuỷ lực của 988H wheel loader...14

Hình 8. Bơm thuỷ lực...15

Hình 9. Van điều khiển và kiểm sốt...15

Hình 10. Hệ thống an tồn...16

Hình 11. Động cơ của 988H wheel loader...18

Hình 12. Hệ thống phanh của 988H wheel loader...20

Hình 13. Sơ đồ hệ thống truyền lực của 988H wheel loader...22

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>CHƯƠNG 1: THƠNG SỐ KỸ THUẬT, KÍCH THƯỚC VÀ CẤU TẠO CỦA 988HWHEEL LOADER </b>

<b>1.1 Thông số kỹ thuật </b>

Thông số kỹ thuật:

<b>Chung:Động cơ</b>

Trọng lượng khi hoạt động 50144 kg 110,549 lb

<b>Thời gian hoạt động của một chu trình hệ thống thủy lực</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

Hệ thống lái Meets SAE and ISO

<b>Thông số kỹ thuật: Vận hành/Gầu xúc:</b>

988H – 3.88 mTires: 35/65 R33 XLDD1

SLR: 955 mm

Đơn vị

<b>Khoảng trống khi đổ ở góc 45 độ (khoảng cách từ mặt đất đến điểm cao nhất của vật liệu được đổ ra từ <small>gầu)</small></b>

<b>Khoảng cách từ trục của máy xúc đến điểm mà vật liệu được đổ ra khi máy xúc nghiêng 45 độ</b>

<b>Khoảng cách từ trục máy xúc đến điểm mà máy xúc có thể đạt được khi cần và gầu ở mức độ ngang</b>

<b>Khoảng cách từ trục của máy xúc đến điểm mà vật liệu được đổ ra khi máy xúc nghiêng 45 độ và chiều cao là 2.13 m</b>

<b>Trọng lượng tối đa mà máy xúc có thể nâng và đi chuyển trong điều kiện hoạt động thường</b>

<b>Phân phối trọng lượng</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<b>1.2 Kích thước tổng thể của 988H Wheel Loader</b>

<i>Hình 1. Kích thước 988H wheel loader</i>

5. Khoảng cách của trục sau tới mép sau xe 3132 mm6. Khoảng cách của trục trước tới điểm kết nối của Hitch 2275 mm

13. Góc của gầu xúc so với mặt đất khi đặt ở tư thế rời lưng 47.8°14. Góc của gầu xúc so với trục thẳng đứng khi nó được

nâng lên và mang theo tải trọng

16. Chiều cao tổng thể của máy xúc khi nâng gầu

17. Góc của gầu so với trục thẳng đứng khi nó ở độ nghiêngtối đa

73°18. Góc nghiêng của gầu khi máy xúc đạt độ nâng cao nhất 48.5°

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<b>1.3 Cấu tạo chi tiết của 988H Wheel Loader</b>

<i>Hình 2. Cấu tạo các thành phần của 988H wheel loader</i>

<b><small>Các thành phầnMụ</small></b>

<b><small>c</small>^{Các chi tiết}^{mã sản}<small>phẩm</small>^{vị trí sản}<small>phẩmHệ thống lái và phanh</small></b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<small>21VAN GP-PHÂN PHỐI2U-7345D3</small>

<small>53VAN GP - ĐIỀU KHIỂN ÁP SUẤT6E-4286D8</small>

<small>60NHÓM THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN217-6719C7</small>

<small>63NHÓM THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN 217-6720D7</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<small>65NHĨM VAN AN TỒN 172-5481D7</small>

<small>66B</small> ^{NHĨM BỘ XYLANH NÂNG}

<small>67BBỘ XYLANH NGHIÊNG (LOGGER)191-3468E767C</small> ^{BỘ XYLANH NGHIÊNG (HIGH}_LIFT) <small>152-1644E7</small>

<small>68B</small> ^{NHÓM BỘ XYLANH}_{NÂNG(LOGGER)} <small>168-6942E6</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Cấu tạo hệ thống lái, hệ thống treo, hệ thống xúc:

Máy xúc lật 988H Wheel Loader là một trong những loại máy móc xây dựng nặng phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong các cơng trình xây dựng, khai thác mỏ và nhiều ứng dụng khác. Dưới đây là một số đặc điểm cấu tạo chính của hệ thống lái, hệ thống treo, và hệ thống xúc của Máy xúc lật 988H Wheel Loader:

Xi Lanh Thủy Lực trên Bánh Lái: Máy xúc lật 988H thường có hai hoặc nhiều hơncác xi lanh thủy lực gắn trực tiếp vào bánh lái hoặc cấu trúc khung của nó. Các xi lanh này thúc đẩy bánh lái để thay đổi hướng di chuyển của máy xúc.

Van Điều Khiển: Hệ thống lái thủy lực thường đi kèm với các van điều khiển, được đặt trong hệ thống dẫn dầu thủy lực. Các van này điều chỉnh lưu lượng và áp lực của dòng chảy chất lỏng thủy lực, điều này làm tăng hoặc giảm lực đẩy từ xi lanh thủy lực, từ đó điều khiển hướng di chuyển của máy xúc.

Hộp Kích Điện (tùy thuộc vào mơ hình và tính năng): Trong một số trường hợp, hệ thống lái có thể được kích hoạt hoặc hỗ trợ bằng điện. Hộp kích điện này có thể điều chỉnh lực đẩy từ bơm thủy lực đến các xi lanh thủy lực, tạo điều kiện cho việc điều khiển hướng di chuyển một cách chính xác và mượt mà hơn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Ống Dẫn Dầu và Kết Nối: Hệ thống lái cũng bao gồm một mạng lưới phức tạp củaống dẫn dầu và kết nối, chuyển dẫn chất lỏng thủy lực từ bơm đến các xi lanh và van điềukhiển.

Thanh cân bằng (hay còn gọi là sway bar): thường được sử dụng để kiểm soát chuyển động ngang của xe khi đang di chuyển trên địa hình khơng đều.

+ Chức năng của thanh cân bằng là giảm sự nghiêng và lắc của xe, đồng thời cải thiện sự ổn định và khả năng điều khiển trong mọi tình huống.

Bộ giảm chấn (cịn được gọi là bộ giảm xóc) thường được gắn cùng với lị xo hoặcđối diện với nó để tăng cường khả năng hấp thụ sốc và rung động.

+ Chức năng của bộ giảm chấn là làm giảm độ nhấp nhô và rung động của lị xo hoặc giảm xóc, tạo ra một trải nghiệm lái êm ái hơn cho người vận hành và bảo vệ cấu trúc củaxe.

Trụ Đỡ (Strut): là một phần quan trọng của hệ thống treo, thường được sử dụng đểgiữ bánh xe và lị xo hoặc giảm xóc trong vị trí cố định.

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

+ Chức năng của trụ đỡ là chịu trọng lượng của phần trên của xe và truyền tải lực từ bánhxe vào hệ thống treo.

Cần Xúc (Boom): là phần dài và thường được gắn giữ ở phía trên của gầu xúc. Nó thường được làm từ thép chịu lực cao hoặc hợp kim nhẹ nhưng cứng cáp.

+Nhiệm vụ: Cần xúc chịu trách nhiệm cho việc nâng và hạ gầu xúc. Nó cung cấp sức mạnh và độ chính xác cần thiết để thực hiện các hoạt động xúc một cách hiệu quả và an toàn.

Cánh Tay Xúc (Arm): là phần cứng của hệ thống xúc, kết nối giữa cần xúc và thânxe. Nó thường được thiết kế để chịu lực lớn và có khả năng hoạt động một cách chính xácvà ổn định.

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

+ Nhiệm vụ: Cánh tay xúc chịu trách nhiệm cho việc điều chỉnh góc và độ sâu của gầu xúc trong q trình đào và nâng. Nó giúp tăng cường tính linh hoạt và khả năng thích ứngcủa máy xúc trong mọi tình huống làm việc.

Khớp Nối (Pivot Joint): là các bộ phận cung cấp sự kết nối linh hoạt giữa cần xúc, cánh tay xúc và gầu xúc.

+ Nhiệm vụ: Khớp nối cho phép các phần của hệ thống xúc di chuyển và hoạt động theo các góc khác nhau. Chúng cũng giúp đảm bảo tính bền bỉ và độ chính xác trong q trình vận hành.

Xi Lanh Thủy Lực: là các bộ phận chịu trách nhiệm cho việc di chuyển và vận hành của cần xúc, cánh tay xúc và gầu xúc. Chúng thường được bơm chất lỏng thủy lực từ bơm thủy lực của máy xúc.

Nhiệm vụ: Xi lanh thủy lực tạo ra lực đẩy cần thiết để điều khiển các phần của hệ thống xúc di chuyển lên xuống, nâng hạ và điều chỉnh góc của gầu xúc. Điều này đảm bảo hiệu suất và hiệu quả trong việc thực hiện các công việc xúc.

<b>2.4 Hệ thống làm mát</b>

<i>Hình 6. Hệ thống làm mát của 988H wheel loader</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

Xe 988H Wheel Loader được trang bị một hệ thống làm mát mạnh mẽ để duy trì nhiệt độ hoạt động của động cơ khi hoạt động trong môi trường và điều kiện khác nghiệt. Hệ thống làm mát này gồm các thành phần chính sau:

Quạt làm mát: Hệ thống sử dụng quạt hoạt động để tạo luồng khơng khí thơng qua tản nhiệt, tăng cường hiệu suất làm mát bằng cách đẩy khơng khí qua tản nhiệt.

Tản nhiệt: Hệ thống sử dụng nhiều tản nhiệt để làm mát nước. Tản nhiệt giúp hấp thụ nhiệt từ nước làm mát và trao đổi nhiệt với khơng khí để làm mát chúng trước khi chúng được đưa trở lại vào hệ thống.

Bơm làm mát: Bơm làm mát được sử dụng để đưa nước làm mát từ tản nhiệt đến động cơ và các bộ phận khác cần làm mát.

Nước làm mát hoặc dầu làm mát: Nước làm mát thường được sử dụng để nhận nhiệt từ khí cháy truyền qua thành buồng cháy thơng qua môi chất làm mát để đảm bảo nhiệt độ các chi tiết khơng q nóng cũng khơng q nguội. Trong khi một nhiệm vụ nhỏ của dầu bôi trơn được sử dụng để làm mát các bộ phận khác như hộp số, hệ thống thủy lực và các bộ phận khác trong xe.

Hệ thống làm mát bổ sung: Vì phải thường xuyên làm việc trong điều kiện khắc nghiệt nên cần được trang bị thêm hệ thống làm mát bổ sung như tăng áp hoặc làm mát đặc biệt để đảm bảo hiệu suất làm việc tối đa trong môi trường làm việc khó khăn.

<b>2.5 Hệ thống thủy lực</b>

<i>Hình 7. Hệ thống thuỷ lực của 988H wheel loader</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

Hệ thống thủy lực trên xe 988H Wheel Loader giúp điều khiển các bộ phận trên xe hoạt động. Cung cấp sức mạnh và điều khiển chính xác để thực hiện các chức năng vận hành cần thiết trên xe. Gồm một số thành phần chính như sau:

Bơm thủy lực: Xe 988H Wheel Loader có thể được trang bị bơm thủy lực biến thiên. Bơm thủy lực chịu trách nhiệm tạo ra áp lực cần thiết trong hệ thống để điều khiển các xi lanh và các thiết bị khác.

<i>Hình 8. Bơm thuỷ lực</i>

Van điều khiển và van kiểm soát: Hệ thống thủy lực bao gồm các loại van điều khiển và van kiểm soát để điều chỉnh dòng chảy và áp lực dầu thủy lực đến các xi lanh vàbộ phận khác. Các van này được thiết kế để hoạt động chính xác và đáng tin cậy trong các điều kiện khắc nghiệt.

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<i>Hình 9. Van điều khiển và kiểm sốt</i>

Xi lanh thủy lực: Xe 988H có nhiều xi lanh thủy lực được sử dụng để điều khiển các chức năng khác nhau của máy. Xi lanh có thể được sử dụng để nâng và hạ thùng chứahoặc điều khiển các cần cẩu và các phụ kiện khác. Khi áp lực thủy lực được áp dụng, nó làm tăng áp lực trong xi lanh, tạo ra lực đẩy hoặc kéo để thực hiện các chức năng cần thiết.

Van thủy lực: Các van thủy lực được sử dụng để kiểm soát lưu lượng chất lỏng và áp lực trong hệ thống, điều này cho phép điều khiển chính xác các bộ phận chuyển động của xe.

Dầu thủy lực: Dầu thủy lực được sử dụng như một chất truyền nhiệt và chất làm việc trong hệ thống. Nó truyền áp lực và lực đẩy từ bơm đến các xi lanh và các bộ phận khác. Đặc tính của dầu này phải đảm bảo độ nhớt và độ ổn định nhiệt trong môi trường làm việc khắc nghiệt.

Hệ thống ống dẫn thủy lực: Hệ thống này bao gồm ống dẫn, ống uốn cong, và các phụ kiện khác để chuyển đường dẫn chất lỏng thủy lực từ bơm đến các bộ phận chuyển động.

Bộ lọc và hệ thống làm mát dầu: Để bảo vệ hệ thống thủy lực khỏi các hạt bụi và cặn, xe 988H có thể được trang bị các bộ lọc thủy lực. Ngoài ra, một hệ thống làm mát dầu có thể được sử dụng để kiểm soát nhiệt độ của dầu thủy lực, đảm bảo hiệu suất và độ bền của hệ thống.

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

Bình chứa dầu thủy lực: Bình chứa dầu thủy lực chứa dầu thủy lực sẽ được sử dụng trong hệ thống. Đây là nơi dầu được lưu trữ trước khi được bơm vào hệ thống hoặc sau khi đã được sử dụng.

<b>2.6 Hệ thống an tồn </b>

<i>Hình 10. Hệ thống an toàn</i>

Xe 988H Wheel Loader được thiết kế với nhiều tính năng an tồn, các bộ phận hỗ trợ và các bộ phận bảo vệ để đảm bảo an toàn cho người vận hành và nhân viên xung quanh.

Hệ thống giám sát Caterpillar (EMS-III): Liên tục theo dõi các loại máy khác nhau, hệ thống thông qua ba công cụ phân cụm và cung cấp ba cấp độ hệ thống cảnh báo để cảnh báo người vận hành các vấn đề trước mắt hoặc đang chờ xử lý. Nó chia sẻ thông tin với động cơ, điều khiển thủy lực và truyền động có thể được sử dụng trong quá trình bảo trì đơn giản hóa dịch vụ và xử lý sự cố. Hệ thống giám sát Caterpillar cũng cho phép tải lên phần mềm mới trực tiếp lên xe.

Hệ thống kiểm soát tải trọng tùy chọn: Theo dõi dữ liệu liên quan đến tải trong gầumúc. Nó cũng có tính năng số bàn phím và màn hình hiển thị dễ nhìn.

Hệ thống kiểm sốt hành trình tùy chọn: Cung cấp một hệ thống treo bùng nổ bằngcách đặt một bộ tích lũy trong mạch bùng nổ, giảm độ cao phía trước và phía sau trên phần thơ địa hình. Điều này mang lại kết quả mượt mà hơn, đi xe thoải mái hơn, cho phép tốc độ tải và vận chuyển cao hơn, tăng khả năng duy trì tải và tuổi thọ linh kiện.

Hệ thống điều khiển STIC: Thiết bị kết hợp lựa chọn và điều khiển vào một điều khiển địn bẩy địi hỏi ít nỗ lực hơn và cung cấp chuyển số mượt mà. Chuyển động từ bênnày sang bên kia tay lái, điều khiển hướng bằng ngón tay và các nút vận hành bằng ngón tay cái cho thiết bị lựa chọn kết hợp để cung cấp một chuyển động trôi chảy làm giảm nỗ lực và cho phép người vận hành làm việc với máy trong thời gian dài thời gian ít hoặc khơng mệt mỏi.

Bàn đạp bên trái vận hành ly hợp cánh quạt bộ biến mô/phanh trong khi bên phải

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

các bộ phận của lưng ghế, đệm ghế dày hơn, hỗ trợ thắt lưng kiểu ô tô và một thiết kế hoàn toàn mới, tiện dụng mang lại sự thoải mái hơn cho người vận hành, ít mệt mỏi hơn và năng suất ổn định trong suốt ca làm việc. Ghế là loại chỉnh gió 6 hướng ghế treo có dây an tồn có thể thu vào, tựa đầu và tựa tay có thể điều chỉnh để tối ưu thoải mái và năng suất cao.

Cabin an toàn: Cabin của xe được thiết kế để cung cấp một môi trường làm việc antoàn cho người vận hành. Cabin thường được trang bị kính chịu va đập và cấu trúc chịu lực để bảo vệ người vận hành khỏi nguy cơ va chạm và rơi vật.

Hệ thống cân bằng và ổn định: Xe có thể được trang bị các hệ thống cân bằng và ổn định như hệ thống chống lật, hệ thống cân bằng tự động hoặc hệ thống kiểm soá ổn định để giảm nguy cơ lật và giữ xe ổn định trên địa hình khơng đồng đều.

Hệ thống truyền động: Khung xe còn chứa các thành phần của hệ thống truyềnđộng như động cơ, hộp số, trục truyền động và hệ thống truyền động cầu.

Hệ thống phanh: Bao gồm các hệ thống phanh như phanh đĩa và phanh tang trốngđể đảm bảo an toàn khi vận hành.

Hệ thống lái và điều khiển: Bao gồm bánh lái, trục lái và các bộ điều khiển đểngười vận hành có thể kiểm soát cà lái xe một cách dễ dàng và hiệu quả.

<b>2.8 Động cơ 988H wheel loader </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<i>Hình 11. Động cơ của 988H wheel loader</i>

Động cơ 988H wheel loader sử dụng động cơ Caterpillar C18 ACERT. Đây là một loại động cơ mạnh mẽ và hiệu quả cho các ứng dụng nặng. Đặc điểm cấu tạo của động cơ Caterpillar C18 ACERT:

Kiểu động cơ: Caterpillar C18 ACERT là động cơ diesel, 4 thì I6, làm mát bằngnước. Với dung tích xy lanh khoảng 18,1 lít.

Hệ thống làm mát: Động cơ được trang bị hệ thống làm mát bằng nước để duy trìnhiệt độ hoạt động ổn định. Hệ thống làm mát giúp ngăn chặn động cơ quá nhiệt vàbảo vệ các thành phần khỏi sự hỏng hóc.

Hệ thống nhiên liệu: Động cơ C18 ACERT được trang bị hệ thống bơm nhiên liệuđiện tử (EFI) hiện đại để cung cấp nhiên liệu một cách chính xác và hiệu quả, điều nàygiúp tối ưu hoá hiệu suất nhiên liệu và giảm khí thải.

Cơng nghệ ACERT: ACERT là viết tắt của “Advanced Combustion EmissionReduction Technology” (Cơng nghệ giảm thải khí thải qua đốt cháy tiên tiến). Đây làmột công nghệ độc quyền của Caterpillar được áp dụng trong các động cơ diesel đểgiảm thiểu khí thải và cải thiện hiệu suất nhiên liệu.

Tiêu chuẩn khí thải: Động cơ Caterpillar C18 ACERT có tuân thủ các tiêu chuẩnkhí thải cao như Tier 4 Final hoặc EU Stage V, tuỳ thuộc vào yêu cầu vùng lãnh thổ vàquy định cụ thể.

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<b>2.9 Hệ thống truyền động</b>

Hộp số: Hộp số này giúp điều chỉnh tỷ số truyền động để cung cấp sức mạnh vàtốc độ phù hợp với mục đích sử dụng. Phụ thuộc vào cấu hình và nhu cầu sử dụng củakhách hàng, 988H có thể được trang bị hộp số tự động hoặc hộp số thủ công với nhiềutùy chọn số.

Truyền động cầu: 988H được trang bị với hệ thống truyền động 4 bánh. Hệ thốngtruyền động cầu cung cấp sức mạnh và kiểm soát mỗi bánh xe, giúp xe vận hành trênmọi địa hình.

Hệ thống truyền động Hydraulic: Hệ thống truyền động thuỷ lực trên là phần quantrọng giúp điều khiển và vận hành các chức năng nâng hạ càng, và di chuyển xe mộtcách linh hoạt và hiệu quả. Hệ thống truyền động thuỷ lực bao gồm bơm thuỷ lực dùngđể tạo ra áp lực và dòng chảy cho hệ thống, xy lanh thuỷ lực dùng để chuyển động vàđiều khiển các bộ phận như càng nâng, càng xoay và các bộ phận khác của xe, vanđiều khiển dùng để kiểm sốt dịng chảy và áp lực của dầu thuỷ lực, bồn chứa dầu thuỷlực để lưu trữ dầu và duy trì áp suất cần thiết trong hệ thống, ống dẫn và rắc nối.

Hệ thống điều khiển điện tử: Các phiên bản cao cấp của 988H wheel loader đượctrang bị với hệ thống điều khiển điện tử để tối ưu hiệu suất và kiểm soát trong mọi điềukiện vận hành và tiết kiệm nhiên liệu. Bao gồm CPU xử lý các tín hiệu từ các cảm biếnvà điều khiển hoạt động của xe, xe được trang bị các cảm biến như: cảm biến áp suất,cảm biến nhiệt độ, cảm biến vị trí…

<b>2.10 Hệ thống phanh </b>

<i>Hình 12. Hệ thống phanh của 988H wheel loader</i>

</div>