Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
LỜI NÓI ĐẦU
Sau quá trình học tập và trang bị những kiến thức về chuyên ngành động lực,
sinh viên được giao nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp, nhằm giúp cho sinh viên
tổng hợp và khái quát lại những kiến thức đã học, từ kiến thức cơ sở đến kiến thức
chuyên ngành. Qua quá trình thực hiện đồ án sinh viên tự rút ra nhận xét và kinh
nghiệm cho bản thân trước khi bước vào công việc thực tế.
Em được nhận đề tài tốt nghiệp: “Khảo sát hệ thống truyền lực trên xe
nâng hàng FG60-7”
Trong phạm vi đồ án này, em chỉ giới hạn tìm hiểu một cách tổng thể về xe
nâng, các cơ cấu trên xe, đồng thời đi sâu tìm hiểu về hệ thống truyền lực, trong đó
đi sâu vào tính toán, kiểm tra, mô phỏng hộp số trên loại xe nâng hàng này.
Do kiến thức còn hạn chế, tài liệu tham khảo còn ít và điều kiện thời gian
không cho phép nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính
mong các thầy cô trong bộ môn chỉ bảo để đồ án em được hoàn thiện hơn. Cuối
cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Đông, cùng các thầy giáo
trong bộ môn Ô tô và Máy Công trình, các thầy cô giáo trong khoa và các bạn đã
giúp đỡ em để em hoàn thành đồ án này.
Đà Nẵng, ngày 20 tháng 5 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Doãn Văn Lập
Trang 1
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 1
1
MỤC LỤC 2
1.1. Mục đích, ý nghĩa đề tài 4
1.2. Giới thiệu tổng thể về xe nâng hàng 5
1.2.1. Sơ đồ tổng thể xe nâng hạ NISSAN FG60-7 5
1.2.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe 6
2. TỔNG QUAN CÁC HỆ THỐNG TRÊN XE NÂNG FG60-7 9
2.1. Hệ thống động lực ( Động cơ NISAN ) 9
2.1.1. Hệ thống bôi trơn 10
2.1.2 Hệ thống làm mát 10
2.1.3 Hệ thống nhiên liệu 10
2.1.4 Hệ thống đánh lửa 10
2.2 Hệ thống phanh 11
2.3 Hệ thống lái 13
2.4 Bộ phận công tác 17
3. KHẢO SÁT HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 21
3.1. Hệ thống truyền lực 21
3.2. Biến mô thủy lực 22
3.3. Hộp số 26
3.3.1. Sơ đồ động của hộp số 26
3.3.2. Kết cấu của hộp số 27
3.3.3. Nguyên lý hoạt động của hộp số 29
3.3.4. Sơ đồ mạch thủy lực điều khiển hộp số 33
3.4. Trục các đăng 34
3.5. Bộ vi sai 35
3.6. Truyền lực chính 36
4. TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỘP SỐ XE NÂNG FG60-7 37
Trang 2
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
4.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu 37
4.1.1. Công dụng 37
4.1.2. Yêu cầu 37
4.1.3. Phân loại 37
4.2. Tính toán kiểm nghiệm hộp số xe nâng FG60-7 38
4.2.1. Xác định tỉ số truyền 38
4.2.2. Tính bền các bánh răng của hộp số xe nâng FG60-7 42
4.2.3. Tính kiểm nghiệm sức bền trục 46
5. MÔ PHỎNG KẾT CẤU MỘT SỐ BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN
LỰC TRÊN XE FG60-7 BẰNG PHẦN MỀM AUTODESK INVENTOR 56
5.1 Giới thiệu phần mền 56
5.2 Mô phỏng hộp số xe nâng FG 60-7 bằng phần mền Autodesk Inventor 56
5.2.1. Trình tự thực hiện 56
5.2.2. Kết quả mô phỏng 57
6. CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ CÁCH KHẮC PHỤC CỦA HỆ
THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE NÂNG HÀNG FG60-7 59
6.1. Các hư hỏng thường gặp của biến mô và hộp số, biện pháp khắc phục 59
6.2. Các hư hỏng thường gặp của trục các đăng và biện pháp khắc phục 65
6.3. Các hư hỏng thường gặp của truyền lực chính, vi sai và biện pháp khắc
phục 65
7. KẾT LUẬN 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO 67
Trang 3
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
1. TỔNG QUAN
1.1. Mục đích, ý nghĩa đề tài
Trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước việc cải tiến quy trình
công nghệ, áp dụng máy móc trang thiết bị kỹ thuật hiện đại vào sản xuất đóng một
vai trò vô cùng quan trọng. Trong đó ngành xếp dỡ hàng hóa là một ví dụ điển hình
Ngày nay, tại các công ty, xí nghiệp, nhà ga, bến cảng… trang bị rất nhiều phương
tiện vận tải hiện đại, việc bốc xếp hàng hóa từ khu vực này đến khu vực khác chủ
yếu dựa vào các loại xe chuyên dụng, mà loại xe nâng hạ là loại xe chính đảm
nhiệm vai trò này.
Việc áp dụng các phương tiện vận tải chuyên dụng để thay thế sức lao động
con người đã giúp cho luân chuyển hàng hóa ngày càng nhanh chóng, tăng năng
suất lao động và hiệu quả kinh tế ngày càng cao. Một trong những phương tiện vận
chuyển, xếp dở không thể thiếu đó là xe nâng hàng. Loại xe này có tính linh hoạt
cao có thể làm việc tại khu vực có diện tích nhỏ như trong nhà kho hay trong các
dây chuyền sản xuất,lắp ráp. Phổ biến nhất là xe nâng hàng FG60-7 do hãng
Komatsu sản xuất.
Vì những lý do trên, nên em đã chọn đề tài tốt nghiệp là: “ KHẢO SÁT VÀ
TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE NÂNG HÀNG
FG60-7 ” để tìm hiểu kỹ hơn, nắm được nguyên lý làm việc của hệ thống truyền
lực trên xe nâng hàng và cũng như biết được những tính năng riêng biệt và hiện đại
của loại xe nâng hàng này. Từ đó có thể nắm bắt được các hư hỏng thường gặp và
đề ra các phương pháp bảo trì sữa chữa kịp thời, hợp lí .
Trang 4
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
1.2. Giới thiệu tổng thể về xe nâng hàng
1.2.1. Sơ đồ tổng thể xe nâng hạ NISSAN FG60-7
1 2 3 4 5 6
7
8910111213141516171819
20
21
22
Hình 1.1 Sơ đồ tổng thể xe NISSAN FG60-7
1. Bản gắn các đồng hồ hiển thị; 2. Vô lăng; 3. Trần xe; 4. Ghế; 5. Két làm mát
nước; 6. Đối trọng của xe; 7. Xilanh dẫn động lái; 8. Dầm cầu trục sau; 9. Bánh xe
sau; 10. Động cơ; 11. Động cơ khởi động; 12. Bơm thủy lực; 13. Ly hợp biến mô
thủy lực; 14. Hộp số; 15. Khớp nối chữ thập; 16. Cơ cấu phanh dừng; 17. Cầu trục
trước; 18. Bánh xe trước; 19. Lưỡi nâng; 20. Xilanh điều chỉnh góc nghiêng trụ
nâng; 21. Xilanh nâng hạ; 22. Trụ nâng.
Xe NISSAN FG60-7 là loại xe chuyên dụng dùng để nâng hạ các loại hàng
hóa, được Hãng KOMATSU thiết kế chế tạo. Đây là loại xe nâng hiện đại với hệ
thống truyền lực thủy cơ, hệ thống lái trợ lực thủy lực, kết cấu gọn nhẹ nên xe hoạt
động êm dịu vàlinh hoạt trong phạm vi nhỏ hẹp.
Trang 5
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
1.2.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe
s
α
β
h4
h3
h1
h2
m1
W
a
b1
b3
b10
b11
h6
L2
x
60
y
m2
5
L1
Hình 1.2 Các thông số kích thước xe NISSAN FG60-7
Trang 6
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
Bảng 1.1. Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe nâng hạ NISSAN FG60-7
Đại lượng
(1)
Thông số cụ thể
(2)
Ký hiệu
(3)
Giá trị
(4)
Đơn vị
(5)
Trọng lượng
- Tải trọng nâng cho phép G
n
58860 N
- Trọng lượng xe khi không tải
+ Phân bố cầu trước
+ Phân bố cầu sau
G
0
G
ot
G
os
80442
35708
44734
N
- Trọng lượng toàn bộ khi đầy
tải . + Phân bố cầu trước
+ Phân bố cầu sau
G
a
G
at
G
as
139302
124636
14666
N
Các thông số
kích thước
của xe và bộ
phận công tác
- Chiều cao đỉnh trụ nâng (so
với bàn nâng ở vị trí thấp nhất )
h
1
2500 mm
- Vị trí bàn nâng (khi không
nâng hàng)
h
2
215 mm
- Chiều cao nâng lớn nhất h
3
3000 mm
- Chiều cao trụ nâng khi bàn
nâng ở vị trí cao nhất
h
4
4350 mm
- Chiều cao trần xe h
5
2440 mm
- Chiều dài xe (tính từ đầu của
bàn nâng đến đuôi xe)
l
1
4695 mm
- Chiều dài xe (tính từ mép trụ
nâng đến đuôi xe)
l
2
3475 mm
- Chiều dài cơ sở y 2300 mm
- Chiều rộng của xe b
1
1960 mm
- Khoảng cách giữa hai lưỡi
nâng
+ Khoảng cách lớn nhất
+ Khoảng cách nhỏ nhất
b
3max
b
3min
1700
300
mm
mm
- Bán kính quay vòng W
a
3250 mm
- Góc nghiêng của trụ nâng α⁄β 6/12 Độ
- Chiều dài lưỡi nâng l 1220 mm
- Chiều rộng lưỡi nâng e 150 mm
- Chiều dày lưỡi nâng s 60 mm
- Khoảng cách từ mặt đất đến
trụ nâng
m
1
225 mm
- Khoảng sáng gầm xe m
2
285 mm
Các thông số
vận tốc của xe
- Vận tốc nâng hàng v
n
420 mm/s
- Vận tốc bàn nâng khi hạ hàng v
h
550 mm/s
Trang 7
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
Dung tích
- Dung tích thùng nhiên liệu V1 140 lít
- Dung tích thùng dầu thủy lực V
2
70 lít
Các thông số
của động cơ
- Loại động cơ Xăng, 4 kỳ
- Kiểu động cơ NISSAN/TB42
- Mô men cực đại T
max
275 N.m
Các thông số
lốp xe
Cỡ lốp
Lốp trước 8.25-15-12PR(I)
Lốp sau 8.25-15-12PR(I)
- Số lượng lốp Trước/sau 2/2
- Khoảng cách 2 vệt bánh xe
trước (tính từ tâm lốp)
b
10
1450 mm
- Khoảng cách 2 vệt bánh xe sau
(tính từ tâm lốp)
b
11
1640 mm
Trang 8
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
2. TỔNG QUAN CÁC HỆ THỐNG TRÊN XE NÂNG FG60-7
2.1. Hệ thống động lực ( Động cơ NISAN )
Trên xe nâng FG60-7 được trang bị động cơ Nissan TB42. Đây là động cơ
xăng 6 xi-lanh thẳng hàng với thứ tự làm việc: 1-5-3-6-2-4.
4
5
6
1
2
3
Hình 2.1. Động cơ NISSAN (TB42)
1. Động cơ khởi động; 2. Bầu lọc dầu bôi trơn; 3. Buji;
4. Máy phát điện; 5. Quạt làm mát
; 6. Puly.
Bảng 2.1. Các thông số cơ bản của động cơ Nissan TB42
Tên Thông số Kí hiệu Giá trị Đơn vị
Dung tích xi-lanh V
a
4169 mm
3
Công suất cực đại / tại số vòng quay N
emax
/n
N
66/2300 KW/(v/ph)
Mô-men cực đại / tại số vòng quay M
emax
/n
M
275/1900 Nm/(v/ph)
Lượng dầu bôi trơn V
l
8,5 l
Lượng nước làm mát V
cw
15 l
Góc đánh lửa sớm
ϕ
s
7/700 Độ/(v/ph)
Dung tích thùng nhiên liệu V
ft
140 l
Khe hở nhiệt
δ
0,38 mm
Số kỳ của động cơ τ 4 Kỳ
Số xi-lanh i 6 xi-lanh
Trang 9
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
2.1.1. Hệ thống bôi trơn
Đây là một trong những hệ thống chính của động cơ NISSAN TB42. Hệ thống
bôi trơn này có nhiệm vụ đưa dầu bôi trơn đến bôi trơn các bề mặt ma sát, lọc sạch
những tạp chất cặn bã trong dầu bôi trơn và tẩy rửa các bề mặt ma sát. Ngoài ra,
trên động cơ NISSAN TB42 có két làm mát dầu bôi trơn đảm bảo các tính năng lý
hóa của chúng trong giới hạn cho phép, đảm bảo bôi trơn có hiệu quả. Bơm dầu
được dùng là loại bơm bánh răng, được dẫn động từ bộ trích công suất PTO trong
biến mô thủy lực. Bầu lọc được dùng là loại bầu lọc li tâm.
2.1.2 Hệ thống làm mát
Hệ thống này sử dụng trên động cơ NISSAN TB42 là hệ thống làm mát bằng
nước kiểu kín, tuần hoàn cưỡng bức, bao gồm áo nước, xilanh và nắp máy, két
nước, bơm nước, van hằng nhiệt, quạt gió, và các đường ống dẫn nước.
Bơm nước là kiểu bơm li tâm dẫn động bằng đai thang từ trục khuỷu.Quạt gió có 6
cánh được đặt sau két nước làm mát, để làm tăng lượng gió qua két làm mát nước.
2.1.3 Hệ thống nhiên liệu
Đây là loại dùng bộ chế hòa khí để tạo hỗn hợp cháy, các cổ góp nạp được bố trí
gần cổ góp xả để tận dụng nhiệt ống xả để sấy hỗn hợp nhiên liệu không khí trước
khi nạp vào xilanh động cơ. Bơm chuyển nhiên liệu là loại bơm màng dẫn động từ
trục cam. Có nhiệm vụ vận chuyển xăng từ thùng chứa đến bình xăng con của bộ
chế hòa khí.
2.1.4 Hệ thống đánh lửa
Hệ thống này có nhiệm vụ tạo ra tia lửa điện ở hai đầu cực buji để đốt cháy
hỗn hợp ở đúng thời điểm và theo đúng thứ tự làm việc của các xilanh động cơ. Hệ
thống đánh lửa được dùng là loại có bộ chia, trục bộ chia được dẫn động từ trục
cam. Ắcqui dùng trong hệ thống là loại 12V, 48A. Thứ tự đánh lửa của hệ thống là:
1 -5 - 3 - 6 - 2 - 4. Khe hở giữa hai cực buji: 0,7 – 0,8 (mm).
Trang 10
Két nước Bơm nước Động cơ
Van hằng nhiệt
t(
0
C)<[t]
t(
0
C)>[t]
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
2.2 Hệ thống phanh
Với các chức năng khác nhau. Hệ thống phanh chính đặt ở các bánh xe dùng
để phanh các bánh xe, hệ thống phanh dừng đặt giữa trục các đăng và bộ vi sai.
+ Hệ thống phanh chính:
8
1 2 3 4
5 6
7
15
14 13 12 11 10 9
A
B
Hình 2.3. Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh chính xe nâng FG60-7
1. Bàn đạp phanh; 2. Lọc không khí; 3. Van không khí ; 4. Van chân không; 5. Bộ
trợ lực; 6. Xilanh chính;7. Đường dầu phanh; 8. Cơ cấu phanh; 9. Bơm chân không;
10. Động cơ điện; 11. Van an toàn; 12. Khóa điện; 13. Công tắc chân không; 14.
Bình chân không; 15. Đèn báo.
Hệ thống phanh chính trên loại xe nâng hàng FG60-7 là hệ thống phanh bánh
xe, dùng phần tử ma sát là guốc phanh, dẫn động bằng thủy lực, có trợ lực bằng
chân không.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh chính như sau: Bầu trợ lực chân
không (5) có hai khoang A, B được phân cách màng ngăn cách (trong bầu trợ
lực).Khoang B của bầu trợ lực luôn nối thông với bình chân không.
* Khi chưa phanh: Bộ trợ lực phanh không làm việc, van không khí (3) bộ trợ
lực đóng kín không khí ngoài trời không thông với khoang A của trợ lực. Và van
chân không mở cho thông giữa khoang A và khoang B lúc này áp suất ở cả hai
khoang đều là áp suất chân không. Do đó không có sự chênh lệch áp suất nên bộ trợ
Trang 11
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
lực không làm việc. Áp suất dầu trong xilanh phanh chính và xilanh con không tăng
nên má phanh không ép vào trống phanh do vậy ma sát chưa tạo ra trong cơ cấu
phanh.
* Khi tiến hành phanh: Người lái tác dụng một lực vào bàn đạp phanh thông
qua các cần sẽ làm cho piston trong xilanh phanh chính dịch chuyển, áp suất dầu
trong xilanh chính tăng lên và áp suất dầu trong đường ống, trong xilanh con cũng
tăng lên. Khi áp suất dầu trong xilanh bánh xe tăng lên sẽ làm cho các piston dịch
chuyển đẩy các má phanh ép vào trống phanh tạo ra mômen ma sát trong cơ cấu
phanh để tiến hành quá trình phanh xe. Khi người lái đạp một lực đạp đủ lớn thì
piston bộ trợ lực chân không dịch chuyển, đồng thời lúc đó nó sẽ đóng van chân
không ngăn cách giữa hai khoang A và B, và van không khí (3) mở cho thông
khoang A với khí trời. Như vậy giữa hai khoang A và B có sự chênh lệch áp suất
bởi thế bộ trợ lực làm việc, sẽ tăng cường lực tác dụng lên cần piston, và làm tăng
mức độ dịch chuyển của piston do đó áp suất dầu trong xilanh chính tăng lên sẽ
tăng cường lực phanh. Nếu người lái giữ bàn đạp phanh ở một vị trí bất kỳ thì
piston trợ lực tiếp tục dịch chuyển và sẽ đóng kín van không khí ngăn cách khoang
A với khí trời đồng thời mở van chân không cho thông giữa hai khoang A và B. Từ
đó bộ trợ lực kết thúc làm việc.
* Khi nhả phanh: Khi người lái nhả bàn đạp phanh nhờ các lò xo hồi vị sẽ kéo
má phanh tách ra khỏi trống phanh kết thúc quá trình phanh. Nhờ có áp suất và lò
xo hồi vị thì piston trở lại vị trí ban đầu.
Ngoài ra, trong hệ thống phanh trên còn trang bị một số thiết bị khác như bơm
để tạo chân không (9) cung cấp cho bình chân không. Khi áp suất chân không trong
bình (1) bị giảm công tắc chân không (13) đóng lại nên động cơ điện quay dẫn động
bơm nạp chân không vào bình chứa để đảm bảo quá trình phanh được an toàn.
+ Hệ thống phanh dừng:
Trên xe nâng hạ NISSAN FG60-7 phanh dừng sử dụng phần tử ma sát của cơ
cấu phanh này là loại trống - guốc bố trí trên hệ thống truyền lực chính. Phanh dừng
được đặt giữa trục các đăng và truyền lực chính.
Sơ đồ dẫn động của phanh dừng được trình bày dưới đây:
Trang 12
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
1
2
3
4
5
Hình 2.4. Sơ đồ dẫn động phanh dừng xe FG60-7
1. Truyền lực chính; 2. Sác xi; 3. Tay phanh; 4. Dây cáp; 5. Cơ cấu phanh
Khi xe đã dừng hẳn, để tránh hiện tượng xe tự chuyển động khi dừng ở mặt
đường nghiêng hoặc khi chịu tải trọng không đều giữa phần đầu và đuôi xe. Khi xe
dừng, người lái đẩy tay phanh (3) tới phía trước theo hướng chuyển động tới của xe,
thông qua dây cáp (4) sẽ tác dụng vào cơ cấu ép của cơ cấu phanh (5), ép các má
phanh vào trống phanh tạo ra mômen phanh giữ cho xe không bị tự chuyển động.
Trong một số trường hợp phanh chính bị hỏng hoặc kém tác dụng cũng có thể kéo
phanh dừng để hổ trợ việc phanh xe.
2.3 Hệ thống lái
Xe nâng hạ FG60-7 có hai bánh xe dẫn hướng là hai bánh xe sau. Loại xe này
cần có bán kính quay vòng nhỏ để có thể quay vòng trong các khoảng không hẹp
như điều kiện làm việc tại các nhà xưởng. Hệ thống lái dùng áp lực dầu trong bình
tích năng để điều khiển xilanh lái. Khi xoay vôlăng chính là thao tác đóng và mở
van điều khiển dầu đến các khoang của xilanh lái. Đường kính ngoài của vôlăng:
420 [mm], đường kính xilanh lái: 45 [mm]
Trang 13
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
Sơ đồ hệ thống lái:
10
1 2 3 4
5 6
7 8 9
111213
14
15
A
B
Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý hệ thống lái xe FG60-7
1. Trụ lái; 2. Vôlăng; 3. Đường dầu từ bơm đến; 4. Van điều áp; 5. Tiết lưu; 6. Bơm
dầu lái; 7. Động cơ; 8. Đường dầu điều khiển lái sang phải; 9 Xilanh lái.; 10. Đường
dầu điều khiển lái sang trái;11. Thùng dầu; 12. Lọc thô; 13. Bộ tản nhiệt dầu; 14.
Đường dầu về thùng; 15. Van phân phối
Nguyên lý làm việc của hệ thống lái: Bơm dầu sẽ đẩy dầu các áp suất cao đến
van phân phối (15) của hệ thống lái. Khi xe chuyển động thẳng dầu theo đường dầu
(3) đến van phân phối (15) sẽ về lại thùng theo đường hồi (14). Khi người lái muốn
quay vòng sang trái thì xoay vôlăng ngược chiều kim đồng hồ thì thông qua trụ lái
(1) làm xoay van phân phối (15), mở đường thông cho dầu theo đường dầu (10) vào
khoang A xilanh lái (9), đẩy piston của xilanh lái sang trái và dầu ở khoang B sẽ
theo đường dầu (9) qua đường hồi (13) về thùng, như vậy xe sẽ quay vòng sang trái.
Còn khi đánh vôlăng theo chiều kim đồng hồ thì van phân phối (14) sẽ mở đường
thông cho dầu cao áp theo đường dầu (9) vào khoang B đẩy piston sang phải thực
hiên quay vòng sang phải. Xi-lanh lái có kết cấu như sau:
Trang 14
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
1 2 3
4
5 6 7 8 9 10
1213
11
141516
1718
Hình 2.6. Kết cấu xilanh lái
1. Khớp nối; 2. Bạc lót khớp nối; 3. Vòng chắn bụi; 4. Vòng chặn đầu xi lanh; 5.
Đệm lót; 6. Thân xi lanh; 7. Piston; 8. Séc măng; 9. Vòng chặn; 10. Then vòng cố
định piston (ở trên cần piston); 11. Đệm lót; 12. Vòng chắn bụi; 13. Vòng chặn; 14,
16. Đầu nối ống dẫn dầu; 15. Đầu xi lanh; 17. Phần thân nối với khung xe;
18. Cần piston
Nguyên lý làm việc của xi lanh lái như sau: Cần piston (18) được gắn với cơ
cấu đòn kéo dọc của hệ thống lái nhờ khớp nối dầu cần (1). Các đầu nối của ống
dẫn dầu (14), (16) được nối vào các cửa của van điều khiển lái thông qua các đường
ống dầu cao áp nhằm cấp dầu cho xi lanh lái.
Khi muốn xe quay trái hoặc quay phải, người lái xe chỉ cần quay vô lăng lái
sang bên trái hoặc bên phải một góc nhất định. Vô lăng quay làm cho trụ lái quay.
Thông qua trụ lái làm van phân phối lái mở hoặc đóng các đường dầu thông với các
rãnh thông, cho dầu cao áp đi vào các khoang của xi lanh lái. Dưới tác dụng của dầu
cao áp, sẽ tạo áp lực đẩy piston (7), và do đó đẩy cần piston (18) sang bên trái hoặc
bên phải. Thông qua các đòn kéo dọc, thanh quay ngang và các cơ cấu điều khiển,
bánh xe sẽ quay sang trái hoặc sang phải, làm cho xe chuyển hướng theo.
Trang 15
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
- Hệ thống thủy lực trên xe nâng hàng FG60-7 được trình bày dưới sơ đồ sau:
16
3
4
5 6
21
8910
1112
13
14
15
E
7
Hình 2.7. Sơ đồ hệ thống thủy lực trên xe FG60-7
1. Xi lanh điều chỉnh độ nghiêng; 2. Van phân phối lái; 3. Đường dầu; 4. Bộ tản
nhiệt dầu; 5. Bộ lọc dầu; 6. Lưới lọc dầu; 7. Xi lanh lái; 8. Động cơ; 9. Bơm dầu;
10. Van điều áp; 11. Van điều khiển xi lanh điều chỉnh độ nghiêng; 12. Van điều
khiển cho xi lanh nâng hạ bộ công tác; 13. Van tiết lưu cho hệ thống lái; 14. Van an
toàn xi lanh điều chỉnh độ nghiêng; 15. Van điều áp xi lanh điều chỉnh độ nghiêng;
16. Xi lanh nâng hạ bộ công tác
Nguyên lý làm việc của hệ thống thủy lực trên xe FG60-7 như sau: Khi động
cơ làm việc kéo theo các bơm dầu hoạt động. Dầu sẽ được đẩy theo các đường:
• Đường dầu đi trong mạch thủy lực trợ lực lái. Mạch thủy lực này đã được
phân tích trên phần hệ thống lái.
Trang 16
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
• Đường dầu đi theo mạch thủy lực để phục vụ cho hoạt động của bộ phận
công tác, ở đây là các xi lanh nâng hạ bộ phận công tác (16) và xi lanh điều chỉnh
độ nghiêng (1).
Nguyên lý hoạt động của hệ thống này như sau: Khi động cơ hoạt động, trục của
bơm dầu (9) hoạt động, dầu sẽ được hút từ dưới thùng chứa lên, tạo một áp lực trên
đường ống dẫn dầu của hệ thống. Khi muốn đưa bộ phận công tác ra phía trước (lúc
lấy hàng), hoặc đưa bộ phận công tác lên cao người lái xe gạt cần gạt điều khiển,
dòng dầu cao áp sẽ đi qua van điều khiển, cung cấp cho xi lanh ngiêng và xi lanh
nâng. Khi muốn thu bộ phận công tác vào hoặc hạ xuống, thì dầu sẽ cung cấp từ van
điều khiển theo hướng ngược lại để đóng các xilanh lại. Các xilanh này hoạt động
độc lập, do vậy bộ phận công tác có thể dịch chuyển theo hai bạc tự do trong không
gian.
Ngoài ra trong hệ thống thủy lực trên xe nâng hàng FG60-7 còn có một
đường dầu đi theo mạch thủy lực điều khiển sự gài số trong hộp số của xe. Hệ thống
này hoạt động riêng và được cung cấp năng lượng nhờ sự trích công suất từ trục của
biến mô
2.4 Bộ phận công tác
1
7
6
5
4
3
2
Hình 2.8. Bộ phận công tác xe nâng FG60-7
1. Lưỡi nâng; 2. Khớp nối xi lanh điều chỉnh độ nghiêng; 3. Trụ nâng; 4. Khớp nối
xilanh nâng; 5. Xích nâng; 6. Đai ốc thanh răng; 7. Thanh răng
Trang 17
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
Nguyên lý làm việc của Bộ phận công tác xe nâng FG60-7 như sau:
Lưỡi nâng được liên kết với nhau với thanh răng và được đặt trên bàn nâng. Bàn
nâng có thể di trượt trên trụ nâng nhờ các Puly đặt trong trụ nâng (liên kết ngàm),
và có thể dịch chuyển lên xuống trong trụ nâng nhờ xích kéo (5). Khi muốn đưa bàn
nâng lên cao, người lái xe gạt cần điều khiển, dòng dầu cao áp trong xilanh nâng sẽ
đẩy piston lên cao, đẩy trụ nâng lên. Thông qua bộ truyền động xích, sẽ kéo theo
bàn nâng lên cao, đưa hàng hóa lên cao.
Khi muốn đưa bàn nâng xuống vị trí thấp hơn, người lái chỉ việc gạt cần điều
khiển xilanh nâng, kéo piston về vị trí cũ. Thông qua bộ truyền xích và nhờ trọng
lực, bàn nâng sẽ trở về vị trí cũ.
Để điều chỉnh độ nghiêng của trụ nâng và bàn nâng, người ta sử dụng xilanh
điều chỉnh độ nghiêng. Khi cần piston của xi lanh điều chỉnh độ nghiêng dịch
chuyển ra phía trước, góc phần phía dưới của trụ nghiêng sẽ chuyển động ra phía
trước làm cho lưỡi nâng tạo một góc so với phương thẳng đứng. Khi muốn đưa trụ
nâng về vị trí ban đầu, ta chỉ cần điều chỉnh dòng dầu thủy lực để đưa cần piston về
vị trí ban đầu.
+ Kết cấu xilanh điều chỉnh độ nghiêng.
1 2 3
4
5 6 7
10 9 81112131415
Hình 2.9. Xi lanh điều chỉnh độ nghiêng bộ phận công tác trên xe nâng
FG60-7
1. Khớp nối của xilanh điều chỉnh độ nghiêng; 2. Khoá của cần Piston; 3. Đầu xi
lanh điều chỉnh độ nghiêng; 4. Vòng chặn; 5. Thân xi lanh điều chỉnh độ nghiêng;
6. Đầu ống nối với ống dẫn dầu; 7. Bạc lót; 8. Lỗ đầu nối; 9. Đai ốc chặn piston; 10.
Trang 18
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
Pison; 11. Séc măng; 12. Cần piston; 13. Vòng chặn đầu piston; 14. Vòng chặn bụi;
15. Bạc lót khớp nối.
Nguyên lý hoạt động của xi lanh điều chỉnh độ nghiêng như sau: Cần piston
được gắn với trụ nâng của bộ phận công tác. Phần đuôi của xi lanh được gắn trên
thân xe nâng. Các đầu nối của ống dẫn dầu được nối vào các cửa của van điều khiển
xi lanh thông qua các đường ống dầu cao áp.
Khi muốn điều chỉnh độ nghiêng của trụ nâng và bàn nâng nhằm mục đích lấy
hàng và giữ hàng được dễ dàng, người lái xe chỉ cần gạt cần điều khiển cho dòng
dầu đi vào xi lanh ( theo đường ống 1 hoặc 2). Dầu cao áp đi vào trong xi lanh sẽ
đẩy piston đi ra hoặc đi vào, do đó đẩy trụ nâng ra phía trước hoặc lùi lại, làm thay
đổi góc nghiêng của trụ nâng so với phương thẳng đứng.
+ Kết cấu xilanh nâng hạ bộ phận công tác
18
17
2
1216
13
15
14
11
1098765431
Hình 2.10. Kết cấu Xi lanh nâng hạ bộ phận công tác
1. Đầu xilanh nâng; 2. Cần piston; 3. Vòng đệm chắn bụi; 4. Bạc lót; 5. Đầu xi
lanh; 6. Đai ốc hãm; 7. Giảm chấn; 8. Vòng giữ phớt; 9. Vòng phớt Piston; 10.
Piston; 11. Đai ốc giữ piston; 12. Bu lông bắt xi lanh (vào thân xe nâng); 13. Xi
lanh; 14. Bu lông nối ống dẫn dầu; 15. Vòng bít; 16. Cần đẩy; 17. Vòng phớt cần
đẩy; 18. Bạc đầu xi lanh
Nguyên lý hoạt động của xi lanh nâng hạ bộ phận công tác như sau: Cần piston
được gắn với trụ nâng của bộ phận công tác. Phần đuôi của xi lanh được gắn trên
thân xe nâng. Đầu nối của các đường ống dẫn dầu được nối vào cửa của van điều
khiển xi lanh thông qua một đường ống dầu cao áp.
Khi muốn nâng bàn nâng nhằm đưa hàng hóa lên cao, hoặc nâng bàn nâng lên
cao để lấy hàng ở vị trí cao, người lái xe chỉ cần gạt cần điều khiển cho dòng dầu đi
Trang 19
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
vào xi lanh. Dầu cao áp đi vào trong xi lanh sẽ đẩy piston đi lên, do đó đẩy trụ nâng
lên cao theo phương thẳng đứng. Thông qua bộ truyền xích, sẽ kéo bàn nâng chạy
dọc theo trụ nâng lên cao nhờ các puly. Nhờ đó hàng hóa được nâng lên cao.
Khi muốn hạ bộ phận công tác xuống vị trí thấp hơn, người lái xe điều chỉnh
cần gạt, dòng dầu cao áp vào trong xi lanh theo đường ống 11 và đi ra theo đường
ống 7. Kết hợp với trọng lực của trụ nâng, bàn nâng và cả hàng hóa ở trên bàn nâng,
sẽ đưa toàn bộ trụ nâng đi xuống.
Trang 20
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
3. KHẢO SÁT HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
3.1. Hệ thống truyền lực
Hệ thống truyền lực làm nhiệm vụ nhận mômen quay từ động cơ dể truyền đến
các bánh xe. Hệ thống truyền lực bao gồm biến mô thủy lực, hộp số, các đăng,
truyền lực chính.
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống truyền lực trên xe nâng hàng FG60-7
1. Động cơ; 2. Biến mô thủy lực; 3. Hộp số; 4. Cácđăng; 5. Cơ cấu phanh dừng;
6. Bộ vi sai; 7. Cơ cấu phanh chính; 8. Bánh răng hành tinh; 9. Bánh xe
Nguyên lý làm việc của hệ thống trên như sau:
Khi động cơ (1) chưa làm làm việc thì đĩa tuốc bin của biến mô chưa quay.
Khi động cơ bắt đầu làm việc, trục khuỷu của động cơ quay kéo theo trục bơm của
biến mô (2) quay. Chất lỏng nằm giữa hai đĩa của biến mô cũng bắt đầu chuyển
động. Dưới tác dụng của lực ly tâm, chất lỏng sẽ chuyển động theo các cánh bơm từ
tâm đến ngoài mép của biến mô với tốc độ tăng dần. Chất lỏng chuyển động theo
cánh dẫn của đĩa bơm rồi chuyển sang cánh của đĩa tuốc bin với tốc độ lớn rồi tiếp
tục đi từ rìa vào tâm. Chất lỏng sẽ bắn vào các cánh của tuốc bin, làm cho các cánh
của tua bin chuyển động, do đó tạo mô men quay trên đĩa tuốc bin. Khi tốc độ của
động cơ đủ lớn, mô men quay có giá trị đủ lớn sẽ làm quay trục tuốc bin. Trục tuốc
Trang 21
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
bin nối với trục sơ cấp của hộp số (3), khi trục tuốc bin quay sẽ làm quay trục sơ
cấp của hộp số. Nhờ các cặp bánh ăn khớp, chuyển động quay này sẽ được truyền
cho trục thứ cấp của hộp số. Từ trục thứ cấp, mô men quay được truyền qua trục các
đăng (4), qua truyền lực chính (7), qua bán trục, và dẫn động các bánh xe chủ động
(các bánh xe trước là các bánh xe chủ động).
Trong trường hợp xe nâng hàng mang tải nặng, để xe có thể chuyển động được, xe
phải có được momen đủ lớn để thỏa mãn được điều kiện kéo của xe. Trong trường
hợp này, hệ thống truyền lực, mà trực tiếp là bộ biến mô sẽ làm tăng mô men ở trục
tuốc bin lên (K
0
= 2÷6) so với mô men của động cơ, nhờ vậy mà xe nâng hàng có
thể chuyển động được.
3.2. Biến mô thủy lực
- Sơ đồ nguyên lí của biến mô thủy lực.
Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý biến mô thủy lực
1. Bánh đà;2. vỏ biến mô;3. Bánh tuabin;4. Bánh Bơm;5. Bánh phản ứng;6. Khớp
một chiều;7. Trục sơ cấp hộp số.
+ Bánh bơm: Bánh bơm được gắn liền với vỏ biến mô, rất nhiều cánh có dạng cong
được lắp theo hướng kính ở bên trong. Vành dẫn hướng được lắp trên cạnh trong
Trang 22
321
4
6
7
5
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
của cánh quạt để dẫn hướng cho dòng chảy được êm. Vỏ biến mô được nối với trục
khuỷu qua tấm dẫn động.
+ Bánh tuabin: Cũng như bánh bơm, có rất nhiều cánh quạt được lắp trong bánh
tuabin. Hướng cong của các cánh này ngược chiều với các cánh trên bánh bơm.
Bánh tuabin được lắp trên trục sơ cấp hộp số sao cho các cánh quạt của nó đối diện
với các cánh trên bánh bơm, giữa chúng có một khe hở rất nhỏ.
+ Bánh phản ứng ( stato): stato được đặt giữa bánh bơm và bánh tuabin. Bánh này
được lắp trên trục stato, trục này lắp cố định vào vỏ hộp số qua khớp một chiều. Các
cánh của stato nhận dòng dầu khi đi ra khỏi bánh tuabin và hướng cho dòng dầu đập
vào mặt sau của cánh quạt trên bánh bơm làm cho bánh bơm được “cường hóa”.
Khớp một chiều cho phép stato quay cùng chiều với trục khuỷu động cơ. Tuy nhiên
nếu stato cố gắng quay theo chiều ngược lại, khớp một chiều sẽ khóa stato lại và
không cho nó quay. Do vậy stato quay hay bị khóa phụ thuộc vào hướng của dòng
dầu đập vào các cánh quạt.
Trang 23
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
- Kết cấu bộ biến mô thủy lực
1
2
3
4
5
6
7
8
9
101112
2221
20
19
18
17
16
15
14
13
Hình 3.3. Kết cấu bộ biến mô men trên xe nâng hàng FG60-7
1. Bulông bắt nắp ổ bi; 2. Nắp lắp ổ bi; 3.Bơm thủy lực; 4. Bulông bắt bơm; 5.Trục
trung gian của bộ trích công suất; 6. Bulông bắt trục bánh phản ứng; 7. Trục bánh
phản ứng; 8. Bánh răng chủ động bộ trích; 9. Nắp chặn dầu; 10. Bánh bơm của biến
mô; 11. Bánh phản ứng; 12. Bánh tuabin; 13. Nắp dẫn động cố định với bánh bơm;
14. Tấm khóa; 15. Đai ốc khóa bánh phản ứng; 16,17. Vòng đệm; 18. Moayơ dẫn
động; 19. Đĩa truyền mômen quay từ động cơ; 20. Bulông bắt nắp dẫn động với
bánh bơm; 21. Bánh răng trung gian; 22. Bánh răng bị động.
Nguyên lý hoạt động chung của biến mô thủy lực:
Khi động cơ làm việc, bánh bơm (10) quay và truyền cơ năng cho chất lỏng.
dưới tác dụng của lực li tâm, chất lỏng chuyển động dọc theo các cánh dẫn từ tâm
bơm ra ngoài bánh bơm với tốc độ tăng dần. Sau đó chất lỏng có vận tốc cao
chuyển sang bánh tuabin (12), khi dòng chất lỏng đi qua các máng dẫn thì truyền cơ
năng cho bánh taubin (12) làm cho bánh tuabin quay cùng chiều quay với bánh bơm
Trang 24
Đ n tt nghip:Khảo st và tính ton kiểm tra HTTL trên xe nâng hàng FG60-7
(10). Do đó, mômen quay được truyền từ trục dẫn nối với trục động cơ đến trục bị
dẫn (7) nối với trục vào của hộp số. Chất lỏng sau khi ra khỏi bánh tuabin (12), có
tốc độ thấp sẽ đi vào bánh phản ứng (11), bánh phản ứng có tác dụng giống như bộ
phận hướng có tác dụng:
+ Thay đổi hướng dòng chảy của chất lỏng cho phù hợp với lối vào các máng
dẫn bánh công tác bánh bơm (để tránh va đập), làm được như vậy là nhờ bánh phản
ứng có kết cấu biên dạng cánh dẫn bánh công tác hợp lý.
+ Thay đổi trị số vận tốc của dòng chảy chất lỏng cho hợp với yêu cầu ở lối
vào bánh công tác bơm, với kết cấu thay đổi diện tích mặt cắt các máng dẫn một
cách thích hợp.
Sở dĩ như vậy là vì dòng chất lỏng khi qua bánh phản ứng sẽ truyền mômen
quay, nhưng do bánh phản ứng được cố định với vỏ cho nên nó có tác dụng như
một điểm tựa và truyền lại cho dòng chất lỏng một mômen động lượng (gọi là
mômen phản ứng). Nếu bánh phản ứng có thể quay tự do thì mômen quay của trục
dẫn truyền cho trục bị dẫn là không đổi. Khi đó biến tốc thủy lực làm việc như một
khớp nối thủy lực.
Dòng chất lỏng sau khi ra khỏi bánh phản ứng sẽ có vận tốc và mômen động
lượng lớn hơn sau khi ra khỏi bánh tuabin. Và lại tiếp tục đi vào bánh bơm thực
hiện vòng tuần hoàn mới. Như vậy, dòng chất lỏng do bơm tạo ra sau khi lần lượt đi
qua các máng dẫn của bánh tuabin và bánh phản ứng, kéo bánh tuabin quay với vận
tốc góc và mômen quay thay đổi tùy theo giá trị của mômen cản tác dụng lên trục
bánh tuabin.
Có hai cách bố trí các bánh trong buồng làm việc của biến tốc thủy lực:
+ Trường hợp bánh phản ứng đặt sau bánh bơm và trước bánh tuabin: dòng
chất lỏng sau khi ra khỏi bánh bơm có vận tốc lớn sẽ vào bánh phản ứng, dòng chất
lỏng sẽ được chuyển hướng cho phù hợp với lối vào bánh tuabin (trách va đập làm
tổn thất công suất) và tăng động năng của dòng chất lỏng. Do đó, làm tăng mômen
truyền đến trục ra. Biện pháp này không giảm tải cho động cơ.
+ Trường hợp bánh phản ứng trước bánh bơm và sau bánh tuabin : dòng chất
lỏng vào bánh phản ứng với các cách dẫn có chiều cong ngược với chiều cong của
cách dẫn bánh tuabin nên dòng chất lỏng khi ra khỏi bánh phản ứng sẽ hướng theo
Trang 25