đề tài phân tích hệ thống truyền động thủy lực của bộ công tác trên máy đào kobelco sk 200

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.64 MB, 20 trang )

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

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT KHOA CƠ KHÍ </b>

<b>BỘ MƠN MÁY XÂY DỰNG </b>

<b>ĐỒ ÁN MƠN HỌC MÁY LÀM ĐẤT ĐỀ TÀI: </b>

<b>PHÂN TÍCH HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC CỦA BỘ CÔNG TÁC TRÊN MÁY ĐÀO KOBELCO SK-200</b>

<b> GVHD PHẠM NHƯ NAM SV TRẦN VĂN DU </b>

<b>MÃ SV 69DCCK20027</b>

<b>HÀ NỘI - NĂM 2021 </b>

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

<b>PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ </b>

ĐỒ ÁN MÔN HỌC: MÁY LÀM ĐẤT 1. Họ và tên: TRẦN VĂN DU

2. Tên đề tài: “Phân tích hệ thống truyền động thủy lực của bộ công tác trên máy đào Kobelco SK-200”

3. Thời gian thực hiện + Ngày giao:………

+ Ngày hoàn thành:………...

<b>GIÁO VIÊN HD </b>

PHẠM NHƯ NAM

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

<b>MỤC LỤC </b>

Lời nói đầu ... 1

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐÀO ... 2

1.2.5. Theo số lượng gầu ... 6

1.3. Giới thiệu về máy đào Kobelo SK 200 – 8 ... 7

1.3.1. Cấu tạo chung ... 7

1.3.2. Thông số kỹ thuật ... 8

Chương 2 Phân tích kết cấu ... 10

2.1. Sơ đồ mạch thủy lực tổng thể ... 10

2.1.1. Sơ đồ mạch thủy lực dẫn động bộ công tác ... 12

2.1.2. Phân tích nguyên lí làm việc ... 13

2.2. Phân tích kết cấu bơm ... 14

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

Lời nói đầu

Cùng với sự phát triển chung của đất nước, cơ sở hạ tầng cho ngành giao thơng vận tải nói riêng và trên tất cả các lĩnh vực kinh tế xã hội nói chung đang phát triển rộng khắp. Để phục vụ cho lĩnh vực này, máy cơng trình là một trong những cơng cụ chủ lực, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng các cơng trình.

Ngày nay khoa học cơng nghệ của thế giới nói chung và nước ta nói riêng đã và đang phát triển mạnh; đặc biệt là điều khiển tự động bằng thủy lực, khí nén, điện cũng như điện tử. Trên các máy cơng trình ngày nay cũng được hiện đại hóa khơng chỉ với hệ điều khiển mà cả hệ truyền lực, hầu như tất cả chức năng điều khiển và truyền động đều bằng thủy lực. Đề tài đồ

<b>án tốt nghiệp em chọn cũng theo xu hướng này, tên đề tài là “Phân tích hệ thống truyền </b>

<b>động thủy lực của bộ cơng tác trên máy đào Kobelco SK-200”. Đề tài sẽ giúp em củng cố </b>

thêm những kiến thức đã học, nâng cao và hiểu sâu hơn về khả năng ứng dụng của truyền động thủy lực trên tất cả các lĩnh vực. Đặc biệt trong lĩnh vực máy cơng trình, truyền động thủy lực đã thay thế các truyền động cơ khí cổ điển.

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

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐÀO

1.1. Công dụng

Ngày nay, bất kỳ cơng trình xây dựng quy mơ lớn nào cũng khơng thể thiếu vai trị hỗ trợ của các thiết bị máy móc, cơng cụ lao động; trong đó máy đào thủy lực đóng vai trị rất quan trọng, hầu như khơng thể thiếu được trong việc cơ giới hóa cơng tác đất. Cụ thể nó có thể phục vụ các công việc sau:

+ Trong xây dựng dân dụng và cơng nghiệp: đào hố móng, đào rãnh thốt 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. Ngồi ra có lúc làm việc thay cần trục khi lắp các ống thốt nước hoặc thay các búa đóng cọc để thi cơng móng cọc, phục vụ thi cơng cọc nhồi…

+ Trong xây dựng thủy 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 sát sườn núi…

+ Trong khai thác mỏ: bóc lớp đất tấm thực vật phía trên bề mặt đất; khai thác mỏ lộ thiên (than, đất sét, cao lanh, đá sau nổ mìn,…).

+ Trong các lĩnh vực khác: nhào trộn vật liệu các nhà máy hóa 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 lòng sơng…

Ngồi ra, máy cơ sở của máy xúc một gàu có thể lắp các thiết bị thi cơng khác ngồi thiết bị gầu xúc như: cần trục, búa đóng cọc,…

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

 Máy đào cỡ trung: 20 tấn < G ≤ 60 tấn. Được sử dụng phổ biến trong các công tác xây dựng, quy mô vừa và lớn, chế độ làm việc từ trung bình đến nặng.

 Máy đào cỡ lớn: G > 60 tấn. Được sử dụng phổ biến trong các công tác khai thác mỏ hoặc xây dựng quy mơ lớn, chế độ làm việc từ trung bình đến rất nặng. 1.2.2. Theo bộ di chuyển

 Bộ di chuyển bánh xích

<i>Hình 1-1 Bộ di chuyển bánh xích </i>

 Bộ di chuyển bánh lốp

<i>Hình 1-2 Bộ di chuyển bánh lốp </i>

1.2.3. Theo kiểu gầu

<small></small> Máy đào gầu nghịch

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

<i>Hình 1-3 Máy đào gầu nghịch </i>

<small></small> Máy đào gầu thuận

<i>Hình 1-4 Máy đào gầu thuận </i>

<small></small> Máy đào gầu ngoặm

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

<i>Hình 1-5 Máy đào gầu ngoặm </i>

1.2.4. Theo hệ thống truyền động

<small></small> Truyền động thủy lực

<i>Hình 1-6 Truyền động thủy lực </i>

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

1.3. Giới thiệu về máy đào Kobelo SK 200 – 8

1.3.1. Cấu tạo chung

Kobelo SK 200 - 8 là máy đào gầu nghịch, một gầu, dẫn động thủy lực. Nó được sử dụng để cơ giới hóa cơng tác đào, xúc, lấp đất, khai thác mỏ hoặc thay thế cho máy nâng. Ngồi ra, nó còn có thể thực hiện nhiều chức năng khác như: Cần trục, búa đóng cọc, nhổ gốc cây…

Kết cấu của máy gồm 2 phần chính: Phần máy cơ sở(máy kéo xích) và phần thiết bị công 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 người ta bố trí động cơ, các bộ truyền động,cơ cấu điều khiển…Cabin là nơi tập trung cơ cấu điều khiển toàn bộ q trình hoạt động của máy.

Phần thiết bị cơng tác: Cần 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. Gầu thường được lắp thêm các răng để làm việc ở nền đất cứng.

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

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 đào, đổ thông 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:

Phạm vi làm việc của gàu m<small>3 </small> 0,451,1

Trọng lượng toàn bộ tấn 18,7 (loại bánh xích rộng 600 mm)

Tay cần tấn 10,4 8,9 8,2 Độ dài tay cần Mm 2400 2900 3300

Kích thước tổng quát

Chiều dài tay cần Mm 2400 2900 3300 Chiều dài toàn bộ Mm 9310 9320 9310 Bề rộng toàn bộ Mm 2800 2800 2800 Chiều cao toàn bộ Mm 3060 2910 2890

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

Bánh xích

Chiều dài tồn bộ của xích Mm 4070 Khoảng cách tâm của máy Mm 2200 Khoảng cách tâm của xích Mm 3280 Bề rộng của mắt xích /

Áp lực lên mặt đất

mm; KG/cm<small>2 </small>

Đế có gân 600 / 0,44 800 / 0,34 Đế tam giác 900 / 0,30

Hãng sản xuất / kiểu mẫu MITSUBISHI 6D31T

Loại 4 kỳ làm mát bằng nước, phun trực tiếp, tuabin tăng áp bằng khí xả Cơng suất đầu ra ps;vg/ph 135/ 2150

Mô men lớn nhất KGm;vg/ph 47 / 1700 Số xi lanh – D x S Mm 6 – 100 x 105

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

<i>Hình 1-10 Hình vẽ tổng thể máy đào gầu nghịch kobelo SK 200-8 </i>

1 – Bàn quay; 2 – ca bin; 3 – Đường ống thủy lực; 4 – Cần; 5 – Xy lanh tay gầu; 6 – Tay gầu; 7 – Xy lanh gầu; 8 – Đòn gánh; 9 – Đòn gánh; 10 – Gầu; 11 – Xy lanh cần; 12 – Cơ cấu di chuyển; 13 – Cơ cấu quay

Chương 2 Phân tích kết cấu

2.1. Sơ đồ mạch thủy lực tổng thể

<i>Hình 2-1: Mạch thủy lực tổng thể của máy Kobelo SK 200 - 8 </i>

1 – Bơm chính; 2 – Bơm bánh răng; 3 – Tổng van phân phối; 4 – Cụm motor toa quay; 5 – Motor di chuyển; 6 – Van điều khiển; 7 – Xy lanh cần; 8 – Xy lanh tay gầu;

<small>ROCK LEVERTRAVEL 1,2</small>

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

9 – Xy lanh gầu; 10 – Khớp nối; 11 – Van điều khiển; 12 – Bộ làm mát; 13 – Van một chiều; 14 – Van an toàn; 15 – Lọc dầu; 16 – Phần tử lọc; 17 – Van một chiều; 18 - Ống lọc; 19 – Bộ lọc hút; 20 – Thùng dầu thủy lực; 21 - Động cơ; 22 – Van một chiều; 23 – Van một chiều; 24 – Bộ thông hơi; 25 – Cụm van điện tử; 26 – Bình tích áp; 27 – Van điều áp; 28 – Van điều áp; 29 – Công tắc ấn

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

<i>Nguyên lý hoạt động: </i>

Cặp bơm chính (1) là loại bơm pit tông thay đổi lưu lượng được gắn đồng trục với bơm bánh răng (2) và được dẫn động bởi động cơ (21). Cặp bơm chính (1) khi hoạt động sẽ hút dầu thủy lực qua bộ lọc hút (19) và bơm tới tổng van phân phối (3). Khi chưa có tín hiệu điều khiển, các van trượt đều ở vị trí trung gian và khơng cho các dòng dầu cao áp đi tới các cơ cấu chấp hành. Các dòng cao áp sẽ qua các van một chiều và van tiết lưu; 1 dòng làm tín hiệu đi tới van điều chỉnh lưu lượng (48) hạn chế lưu lượng của bơm chính (1); 1 dòng qua bộ làm mát (12) và phần tử lọc (16) đi về thùng dầu (20).

Bơm bánh răng (2) bơm dầu qua van một chiều (23) và bộ lọc (15) sau đó chia làm hai dòng; một dòng đi tới các van điện từ (25) và van điều áp (28); một dòng qua van tiết lưu một chiều tới bộ tích năng (26) và qua van điện từ ở cụm bơm chính (1), ở đây nó chia ra các dòng qua van một chiều tới các van điều chỉnh lưu lượng (48) của bơm chính.

2.1.1. Sơ đồ mạch thủy lực dẫn động bộ cơng tác

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

2.1.2. Phân tích nguyên lí làm việc

- Mạch điều khiển xy lanh cần (BOOM): Khi ta đưa vào tín hiệu điều khiển PA1 (hoặc PB1) thì tín hiệu sẽ điều khiển van phân phối (37) trượt về một phía và cho phép dòng dầu cao áp qua van tới điều khiển xy lanh cần (7) làm cho pit tông chuyển động tịnh tiến. Dầu ở khoang đối diện của xy lanh sẽ qua van phân phối (37) theo đường dầu hồi về thùng chứa thủy lực. Nếu pit tơng tới vị trí giới hạn thì khi đó xy lanh bị q tải và van an toàn lắp trên đường ống sẽ làm việc cho phép dầu theo đường dầu hồi về thùng chứa thủy lực. Nếu muốn xy lanh dừng

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

ở vị trí trung gian nào đó thì ta chỉ cần đóng van phân phối (37) lại, dầu sẽ khơng được cấp và cũng khơng được thốt nên xy lanh sẽ ngừng làm việc.

- Mạch điều khiển xy lanh tay cần (ARM): Khi ta đưa vào tín hiệu điều khiển PA3 hoặc PB3 thì tín hiệu sẽ điều khiển van phân phối (41) trượt về một phía và cho phép dòng dầu cao áp qua van tới xy lanh tay cần (8) làm cho pit tông trong xy lanh chuyển động tịnh tiến theo chiều tương ứng, dầu ở khoang đối diện trong sẽ được dẫn về thùng dầu qua van phân phối (41). - Mạch điều khiển xy lanh gàu (BUCKET): Khi ta đưa vào tín hiệu điều khiển PA2 hoặc PB2 thì tín hiệu sẽ điều khiển van phân phối (36) trượt về một phía và cho phép dòng dầu cao áp qua van tới xy lanh (9) làm cho pit tông trong xy lanh chuyển động tịnh tiến theo chiều tương ứng, dầu ở khoang đối diện trong xy lanh sẽ được dẫn về thùng dầu qua van phân phối (9).

2.2. Phân tích kết cấu bơm

2.2.1. Nhiệm vụ

Bơm chính trong hệ thống truyền động thủy lực của máy đào Kobelco SK-200 là loại bơm kép kiểu pit tông rô to hướng trục thay đổi lưu lượng, nó có nhiệm vụ quan trọng là hút dầu từ thùng chứa và bơm đi tới các cơ cấu trung gian và bộ phận chấp hành với một áp suất làm việc và lưu lượng nhất định để dẫn động các cơ cấu chấp hành như mô tơ quay toa, mô tơ di chuyển và xy lanh thủy lực. Ở trong mạch thủy lực của máy đào Kobelco SK-200, áp suất đầu ra của bơm được giới hạn là 290 [KG/cm<small>2</small>] ở điều kiện làm việc bình thường và 350 [KG/cm<sup>2</sup>] khi tăng áp cho mô tơ di chuyển tương ứng với

284,49 [bar] và 343,35 [bar]; lưu lượng cực đại mà bơm có thể cung cấp là 208 x 2 [l/ph]. 2.2.2. Kết cấu

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

1- Trục trước; 2- Trục sau; 3- Khớp nối; 4- Ổ bạc; 5- Ổ bi kim; 6- Vòng đệm ổ bạc; 7- Khối xy lanh; 8- Pit tông; 9- Đế pit tông; 10- Vòng giữ đế; 11- Bạc cầu; 12- Lò xo xy lanh; 13- Đĩa đế; 14- Đĩa nghiêng; 15- Bạc nghiêng; 16- Bệ đỡ; 17- Nắp kín; 18- Vỏ bơm; 19- Khối van; 20- Đĩa phân phối trước; 21- Đĩa phân phối sau; 22,23- Bu lông lỗ vặn; 24- Đầu nối VP; 25- Chốt nghiêng; 26- Van trợ lực; 27- Nút hãm lớn; 28- Nút hãm nhỏ; 29- Chốt lùi; 30,31,32,33- Vòng đệm; 34- Đệm kín dầu; 35,36- Vòng dự trữ; 37,38- Đai ốc; 39- Vòng chặn; 40- Chốt đĩa phân phối; 41- Chốt định vị; 42- Bu lơng vịng; 43,44- Bu lông điều chỉnh.

2.3. Phân tích kết cấu xy lanh

2.3.1. Nhiệm vụ

Xy lanh thủy lực bao gồm xy lanh cần, xy lanh tay cần và xy lanh gàu. Các xy lanh đều có nguyên lý hoạt động tương tự nhau và có nhiệm vụ biến đổi áp năng của dòng dầu cao áp thành cơ năng để tạo chuyển động tịnh tiến tương đối giữa cặp xy lanh-pit tong. Sự phối hợp làm việc của các xy lanh trên tạo nên quỹ đạo chuyển động của gàu xúc và giúp chúng ta thực hiện công việc mong muốn như đào đất, xúc trộn, gạt chướng ngại vật, phá tường .v.v…

78 9

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

2.3.2. Kết cấu

1 - Ống xy lanh; 2 - bạc; 3 - chắn bụi; 4 - cần pit tông; 5 - pit tông; 6 - vòng đệm dự phòng; 7 - vòng đệm; 8 - vòng chịu mòn; 9 - đai ốc pit tông; 10 - trụ trượt; 11 - vòng chặn; 12 - vòng tựa; 13 - vành ống; 14 - vòng đệm; 15 – vòng đệm; 16 - vòng đệm dự phòng; 17 - bạc cần; 18 - xẹc líp; 19 - vòng đệm bậc; 20 - vòng đệm; 21 - đệm cần; 22 - chắn bụi; 23 - bu lông lỗ; 24 - van một chiều; 25 - đầu nối; 26 - khe hở; 27 - vòng đệm trượt; 28 - vòng chặn; 29 - bạc chốt; 30 - chắn bụi; 31 - lò xo; 32 - đế lò xo; 33 - vòng chịu mòn.

2.4. Phân tích kết cấu van phân phối

2.4.1. Nhiệm vụ

Van phân phối trong hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào có nhiệm vụ là đóng ngắt, đảo chiều của các dịng dầu thủy lực cao áp tới các bộ phận chấp hành như các xy lanh thủy lực, các mô tơ di chuyển và mô tơ quay toa, đồng thời chứa các đường dẫn của các dịng dầu điều khiển, các van an tồn, van tràn, các van tiết lưu .v.v… Đây là cơ

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

cấu trung gian nhận dòng dầu cao áp từ bơm chính và dòng dầu điều khiển từ bơm bánh răng đi phân phối tới các cơ cấu chấp hành hoặc dẫn dầu về thùng chứa.

2.4.2. Kết cấu

4 – 153, 154, 157 – Chốt; 161, 162, 164 – Vòng đệm; 304 – Van trượt (tay cần); 357 – lỗ thoát; 542, 544 – Điểm tựa; 711, 712 – Đệm lót.

</div>