khảo sát máy chèn tà vẹt tự hành brad 4131j và tính toán kiểm tra hệ thống truyền lực công tác

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay nhu cầu về giao thông đường sắt ngày càng phát triển mạnh mẽ
trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Vì vậy, vấn đề nghiên cứu, đầu tư đổi mới
công nghệ, tăng năng suất công việc, giải phóng sức lao động của con người đang
được đặt lên hàng đầu.
Với nhiệm vụ đồ án được giao là “Khảo sát máy chèn tà vẹt tự hành
BRAD 4131J và tính toán kiểm tra hệ thống truyền lực công tác” nhằm tìm
hiểu kết cấu, nguyên lý làm việc của máy, củng cố lại các kiến thức đã học. Đồng
thời tạo tiền đề cơ sở kỹ thuật để nghiên cứu các loại thiết bị khác trong cùng lĩnh
vực, tiếp cận thực tế để chuẩn bị công việc cho tương lai.
Được sự giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn, quí thầy cô trong khoa, các
bạn đồng nghiệp với sự nỗ lực và cố gắng của bản thân, qua thời gian 3 tháng em đã
hoàn thành đề tài tốt nghiệp của mình. Với thời gian có hạn, kiến thức còn nhiều
hạn chế, đề tài mới, tài liệu tham khảo còn ít nên đồ án tốt nghiệp của em không
tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các thầy cô giáo trong bộ môn chỉ bảo tận
tình để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo ThS. Nguyễn văn Đông, quí
thầy cô trong khoa đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài này!
Đà Nẵng, ngày 10 tháng 06 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Trần Viết Sơn
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MỤC LỤC
1. TỔNG QUAN 04
1.1. Mục đích, ý nghĩa của đề tài 04
1.2. Giới thiệu chung về máy chèn tà vẹt tự hành kiểu BRAD 4131J 05
1.2.1. Cấu tạo chung 06
1.2.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản 07
2. CÁC HỆ THỐNG CHÍNH TRÊN MÁY CHÈN TÀ VẸT BRAD 4131J 10

2.1. Hệ thống động lực 10
2.2. Hệ thống di chuyển 11
2.2.1. Di chuyển bằng bánh sắt 11
2.2.2. Di chuyển bằng bánh lốp 12
2.3. Thiết bị chèn đường ray 14
2.4. Thiết bị gây rung 17
2.5. Hệ thống truyền động thủy lực 18
2.5.1. Truyền động khi di chuyển 18
2.5.2. Truyền động khi làm việc 20
2.5.3. Kết cấu các bộ phận 23
2.5.3.1. Bơm thủy lực 23
2.5.3.2. Van thủy lực 27
2.5.3.3. Xy lanh lực 30
2.5.3.4. Mô tơ gây rung 31
2.6. Hệ thống phanh 32
2.7. Hệ thống điện 33
2.8. Các hệ thống khác 35
2.8.1. Thiết bị an toàn 35
2.8.2. Buồng điều khiển 38
2.8.3. Thiết bị kéo xe 46
2.8.4. Thiết bị dự phòng 47
2.8.5. Nâng hạ và vận chuyển 51
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
3. TÍNH TOÁN, KIỂM TRA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC CÔNG TÁC 52
3.1. Cơ sở lí thuyết 52
3.2. Tính toán lực chèn 52
3.3. Tính toán sức bền búa 54
4. AN TOÀN, SỬ DỤNG, BẢO DƯỠNG 56
4.1. Các quy tắc an toàn 56

4.1.1. Quy tắc an toàn chung 56
4.1.2. Quy tắc an toàn riêng 59
4.2. Hướng dẫn đưa máy vào sử dụng 61
4.2.1. Nâng hạ 61
4.2.2. Kiểm tra hoạt động trước khi sử dụng 62
4.2.3. Vận hành 66
4.2.3.1. Giới thiệu 66
4.2.3.2. Điều khiển nguồn điện 66
4.2.3.3. Điều khiển động cơ điêzen 67
4.2.3.4. Điều khiển hệ thống đi lên/ đi xuống đường ray 68
4.2.3.5. Chạy xe với tốc độ nhanh dọc theo đường ray 71
4.2.3.6. Chèn đường ray 75
4.2.3.7. Kiểm tra máy sau khi sử dụng 77
4.3. Bảo dưỡng 78
4.3.1. Biểu thời gian bảo dưỡng phòng ngừa 78
4.3.2. Các trang bảo dưỡng, kiểm tra 79
5. KẾT LUẬN 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO 81
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1. TỔNG QUAN
1.1. Mục đích, ý nghĩa của đề tài
Trong những năm gần đây nhu cầu giao thông đường sắt ngày càng phát triển
mạnh mẽ trên Thế Giới cũng như ở Việt Nam. Trong khi Nhà nước chưa đủ vốn
đầu tư đưa các tuyến đường sắt vào cấp chủ yếu thì việc đầu tư chiều sâu, đầu tư đổi
mới công nghệ cho công tác bảo dưỡng, sửa chữa đường sắt là chủ trương, định
hướng đúng đắn, hợp lý để chống xuống cấp của các tuyến đường. Nhằm ổn định
trạng thái kết cấu tầng trên, nâng cao tiêu chuẩn kỹ thuật và mức độ ổn định kết cấu
tầng trên đường sắt để đảm bảo an toàn chạy tàu, nâng cao tốc độ và rút ngắn hành
trình chạy tàu, nâng cao năng lực vận tải của các tuyến đường và tăng sức cạnh

tranh với các loại phương tiện vận tải khác góp phần quan trọng giảm số điểm xóc
lắc trên các tuyến đường. Đồng thời, cải thiện điều kiện làm việc cho người lao
động, giải phóng công tác bảo dưỡng, sửa chữa đường sắt bằng thủ công nặng nhọc
năng suất thấp bằng cơ giới hoá năng suất cao; nâng cao sự hiểu biết và tiếp thu
công nghệ mới; tạo ra một đội ngũ công nhân kỹ thuật lành nghề có trình độ, tinh
thông trong lĩnh vực công nghệ mới đem lại hiệu quả kinh tế cho toàn xã hội.
Máy chèn tà vẹt tự hành BRAD 4131J là một trong những phương tiện đáp
ứng được nhu cầu nói trên. Máy do Cộng hòa Pháp sản xuất và đưa về Việt Nam từ
năm 2009. Việc “Khảo sát máy chèn tà vẹt tự hành BRAD 4131J và tính toán kiểm
tra hệ thống truyền lực công tác” không những giúp em bước đầu tìm hiểu được kết
cấu, nguyên lý làm việc của máy mà còn tạo tiền đề cơ sở kỹ thuật để tìm hiểu các
loại máy khác đang hoạt động trong cùng lĩnh vực. Từ đó, giúp em có thể biết được
cách vận hành, bão dưỡng, sữa chữa, nhằm mục đích tăng tuổi thọ cũng như khả
năng làm việc của các thiết bị trên máy. Có như vậy mới đem lại hiệu quả kinh tế
cho đơn vị thi công và cho toàn xã hội.
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.2. Giới thiệu chung về máy chèn tà vẹt tự hành kiểu BRAD 4131J
Máy chèn tà vẹt tự hành BRAD 4131J được thiết kế bởi công ty Cơ khí
FASSETTA – Cộng hòa Pháp được đưa về Việt Nam từ năm 2009, là loại máy tự
hành trên đường sắt:
- Máy dùng để chèn ép lớp đá dưới tà vẹt sao cho đạt độ đàn hồi cần thiết.
- Nó là máy tự hành trang bị hai bộ chèn (đầu đầm).
- Tất cả thao tác chèn do một người thực hiện từ trạm điều khiển trên buồng
lái.
Máy được trang bị cơ cấu bánh xe di chuyển nên nó có thể vận hành trong quá trình
thi công mà không làm ảnh hưởng đến tiến độ chạy tàu.
Hình 1.1. Hình dáng tổng thể máy chèn BRAD 4131J.
1- Động cơ; 2- Bộ chèn; 3- Bộ gây rung; 4- Tay chèn; 5- Bánh sắt; 6- Bánh lốp;
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 5

1
8
4
5
6
7
3
2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
7- Thùng nhiên liệu; 8- Buồng điều khiển.
1.2.1. Cấu tạo chung của máy chèn
Hình 1.2. Cấu tạo chung máy chèn.
Máy chèn BRAD 4131J gồm các bộ phận chính sau:
- Hai động cơ thủy lực điều khiển bộ công tác
- Bốn động cơ thủy lực điều khiển bánh sắt
- Bốn động cơ thủy lực điều khiển bánh lốp
- Hai xilanh thủy lực dùng để nâng hạ bộ công tác
- Bốn trụ dẫn hướng bộ công tác
- Hai xilanh thủy lực dùng để co duỗi tay chèn
- Một bơm thủy lực bằng tay (thường dùng khi có sự cố xảy ra)
- Một bơm thủy lực xe moóc
- Bộ gây rung
- Động cơ diesel
- Các van thủy lực, cơ cấu phân phối, cơ cấu an toàn, bộ lọc dầu…
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Hệ khung có bánh sắt di chuyển trên ray và bánh lốp di chuyển lên xuống
đường ray.
1.2.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản
Bảng 1.1. Thông số hình học.

Chiều dài 4880 (mm)
Chiều rộng 2460 (mm)
Chiều cao (khi sử dụng bánh sắt) 2760 (mm)
Chiều cao (khi sử dụng bánh lốp) 3040 (mm)
Chiều dài cơ sở (bánh sắt) 2860 (mm)
Chiều dài cơ sở (bánh lốp) 3795 (mm)
Khoảng cách giữa hai bánh sắt 925 (mm)
Khoảng cách giữa hai bánh lốp 2820 (mm)
Trọng lượng toàn bộ 6.5 (tấn)
Khổ đường 1000 (mm)
Bảng 1.2. Thông số động học.
Tính năng
Tốc độ di chuyển theo ray
(cả hai chiều)
Tốc độ
nhanh
0÷25 km/h (15 mph)
Tốc độ
làm việc
0÷8 km/h (5 mph)
Tốc độ di chuyển trên bánh lốp 0÷2.5 km/h (1.50 mph)
Độ ồn
Công suất âm thanh lớn nhất 119 LwA
Áp suất âm thanh lớn nhất 88.7 dB(A)
Công suất 58.1 kW tại 2800 rpm
Nguồn điện
AC: 24 volts - 65 W.
2 ắc-qui 12-volt
Tiêu thụ nhiên liệu 209 g/kW.h
Thùng nhiên

liệu
Dung tích 180 lít (48 gallons)
Bộ chèn
Số bộ chèn 2
Số tay chèn 8 (4 tay một đầu)
Hành trình dọc với độ xuyên sâu nhất 660 mm
Tần số rung ≈ 46 Hz
Tốc độ quay không cân bằng 2850 v/ph
Hành trình tay chèn
Có hạn
chế
mở 425 mm
đóng 297 mm
Không
hạn chế
mở 779 mm
đóng 297 mm
Nguồn thuỷ
lực
Bơm thuỷ lực "điều khiển
di chuyển bánh sắt".
Thiết kế
Bơm biến đổi thể tích -
mạch kín
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Dung tích 41 cm
3

Áp suất

làm việc
250 bar max. (3625 PSI
max)
Bơm thuỷ lực
"Điều khiển di chuyển
bánh lốp và dụng cụ".
Thiết kế
Bơm biến đổi lưu lượng
- mạch hở
Dung tích 51 cm
3

Áp suất
làm việc
250 bar max. (3625 PSI
max)
Bộ phân phối điện thuỷ
lực tương ứng với bộ điều
khiển bằng tay
Nguồn
cấp
24 volts
 Bơm tay thủy lực dự phòng Dung tích 25 cm
3
Bơm thuỷ lực xe moóc
Áp suất 1 Bar
 Công suất 0.5 kW
Nguồn cấp 24 volts
Thùng dầu
thuỷ lực

Dung tích 150 lít (40 gallons)
Động cơ thuỷ
lực trên bánh
Dung tích 172 cm
3

Mô men xoắn lý thuyết 273 Nm ở 100 bar.
Công suất 12 kW (16 HP)
Động cơ bánh sau
Trang bị với tác động phanh dừng
bởi giảm áp (phanh âm).
Bánh sắt
Đường kính 470 mm
Dạng Standard UIC
Cỡ 1.000 mm
Bánh sắt cách điện
Hệ thống
nâng lên và
4 bánh truyền động có thể co lại
 4 động cơ thuỷ lực bánh lốp
4 bánh lốp
Đường kính 780 mm
Áp suất 3.5 bar max.
Thiết bị
buồng lái
1 ghế lái
Ghế điều chỉnh được
Quay với góc 180°
1 chỗ phụ
Cơ cấu điều khiển

Bảng thiết bị
2 cần gạt
2 bàn đạp thay đổi
Thiết bị an
toàn
3 nút dừng khẩn cấp
1 còi báo
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Cảm biến vị trí cơ cấu chuyển động (hiển thị thông tin trên bảng
thiết bị)
Khoá vị trí trên
Bánh truyền động
Đầu đầm
Chiếu sáng
Đèn đường
Trước
2 đèn đỏ 21 watts
2 đèn trắng 55 watts
Sau
2 đèn đỏ 21 watts
2 đèn trắng 55 watts
Khu vực làm việc 2 đèn cạnh 70 watts
Kéo xe Móc kéo phía trước và sau
Nâng 4 vòng nâng
Vận chuyển 4 vòng neo
2. CÁC HỆ THỐNG CHÍNH TRÊN MÁY CHÈN TÀ VẸT BRAD 4131J
2.1. Hệ thống động lực
Hình 2.1. Kết cấu động cơ BF4L.
1- Nắp dầu; 2- Đường nạp không khí; 3- Quạt gió; 4- Dây đai;

5- Dây curoa máy phát; 6- Vỏ máy; 7- Puly dây đai; 8- Cácte; 9- Cần khóa;
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
10- Cần điều chỉnh tốc độ; 11- Que thăm dầu; 12- Vỏ động cơ; 13- Điểm châm
dầu trên các te; 14- Bơm nhiên liệu; 15- Bộ lọc nhiên liệu; 16- Thước thăm mức
dầu động cơ; 17- Bộ phận tích nạp áp lực phụ thuộc hoàn toàn;
18- Bầu lọc dầu; 19- Nắp đậy bộ làm mát có thể di chuyển được;
20- Bơm cao áp; 21- Bộ làm mát dầu.
- Mẫu động cơ: BF4L 2011
- Nhiên liệu: diesel
- Công suất động cơ: 58.1 (kW) tại 2800 (rpm) (~78 hp)
- Số xilanh: 4
- Thứ tự sắp xếp: Thẳng hàng
- Thứ tự nổ: 1- 3 - 4 - 2
- Đường kính xi lanh: 94 (mm)
- Hành trình: 112 (mm)
- Dung tích xy lanh: 3108 (cm
3
)
- Tỉ số nén [ε]: 17.5
- Hệ thống đốt: diesel 4 kỳ có tăng áp khí nạp và trun trực tiếp.
- Hướng quay trục khuỷu: theo chiều kim đồng hồ
- Tiêu thụ nhiên liệu: 209 g/kW.h
- Trọng lượng không có máy khởi động: 257 (kg)
- Bôi trơn: cưỡng bức
- Nhiệt độ tối đa dầu trong máng dầu: 130 (
0
C)
2.2. Hệ thống di chuyển
2.2.1. Di chuyển bằng bánh sắt

Xe được di chuyển trên ray theo cả hai hướng (tiến và lùi) bằng bốn bánh sắt
truyền động từ động cơ. Các bánh sắt có đường kính 470 (mm), cỡ đường phù hợp
tiêu chuẩn Việt Nam là 1000 (mm).
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hình 2.2. Hệ thống di chuyển bằng bánh sắt.
Xe trang bị hai cách di chuyển:
 Chế độ “tốc độ nhanh”, chạy xe với tốc độ 25 (km/h), sử dụng để di
chuyển xe dọc theo đường ray trên khoảng cách dài.
+ Chế độ này có 2 vị trí lái:
Hình 2.3. Vị trí lái cho chế độ “tốc độ nhanh”.
+ Chế độ này được lắp bộ điều chỉnh tốc độ, sử dụng để duy trì tốc độ khi
chạy nhanh trên khoảng cách dài.
+ Lái xe định tốc độ mà mình muốn đi và hệ thống chuyển và duy trì tốc độ đã
xác định.
 Chế độ “tốc độ làm viêc” sử dụng để di chuyển ở tốc độ giới hạn trong khi
đầm chèn.
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Tốc độ giới hạn phụ thuộc vị trí bộ chèn: khi bộ chèn ở độ cao nhất, tốc độ
giới hạn là 8 (km/h) và càng vị trí cao giới hạn tốc độ là 2,5 (km/h).
+ Các tốc độ di chuyển này được điều hành từ bảng điều khiển.
2.2.2. Di chuyển bằng bánh lốp
Xe được trang bị bốn bánh lốp để di chuyển lên/ xuống đường ray.
 Hệ thống đi lên/ xuống đường ray gồm bốn tay đòn có thể co lại được trang
bị các bánh lốp truyền động từ động cơ. Bốn bánh lốp có đường kính 780 (mm), với
áp suất lốp là 3.5 (bar).
 Được điều khiển từ buồng lái nhờ các động cơ thủy lực thông qua hoạt động
của các xy lanh thủy lực và có các chuyển động bên có thể để quay xe.
 Vị trí cao của bánh lốp truyền động được phát hiện bởi cảm biến và thông

tin được truyền tới bảng điều khiển qua chỉ thị đèn.
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hình 2.4. Hệ thống di chuyển bằng bánh lốp.
 Chốt khoá vận chuyển các tay đòn bánh lốp
+ Một chốt cơ khí chặn vị trí cao của 4 tay đòn bánh lốp.
+ Các chốt khoá này được điều khiển bằng tay.

Hình 2.5. Vị trí các chốt khóa vận chuyển tay đòn bánh lốp.
2.3. Thiết bị chèn đường ray
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 13
Đang chốt
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hình 2.5. Kết cấu bộ chèn.
1- Búa chèn; 2- Xilanh co duỗi tay chèn; 3- Mô tơ gây rung;
4- Trụ dẫn hướng phóng búa; 5- Xi lanh phóng búa.
 Hai bộ chèn tà vẹt đơn hoạt động độc lập được gắn vào hai cột dẫn hướng
thẳng đứng ngay phía trước của trục sau. Các khung đỡ được treo lên hai cột ở hai
bên. Hai cột này được gắn chặt vào cột chính. Các thiết bị chèn có thể di chuyển
bằng hệ thống thủy lực theo cạnh bên của máy. Trong khi chèn đường ray thẳng các
thiết bị chèn nằm ở giữa phía trên đường ray.
Mỗi bộ chèn được gắn với một xy lanh và hai ống đẫn hướng để thực hiện quá
trình phóng búa. Tốc độ phóng búa và độ sâu phóng búa được người vận hành cài
đặt trước. Ở mỗi bộ chèn được gắn bốn búa chèn, hai búa phía trước và hai búa phía
sau.
 Máy trang bị hai bộ chèn riêng biệt. Bộ chèn có thể làm việc đồng thời hoặc
riêng biệt trên hai đường ray và từ các cạnh của đường ray, gồm cả chỗ mối nối ray.
+ Mỗi bộ chèn được sử dụng cho một đường ray lắp giữa hai trục.
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 2.6. Kết cấu liên kết giữa các bộ chèn.
1- Bộ chèn bên trái ; 2- Bộ chèn bên phải.
+ Các bộ chèn hoạt động theo nguyên lý rung ép với áp lực không đồng
nhất, có tần số chèn tối ưu 46Hz. Tác động này được xảy ra do sự kết hợp giữa
sự rung và đóng (hay mở) các tay chèn trên bộ chèn.
+ Đóng mở các dụng cụ chèn: chuyển động ép và mở dụng cụ chèn được thực
hiện bằng các xy lanh thủy lực. Tất cả các xy lanh được nén bằng các mạch thủy lực
không giống nhau, điều này đảm bảo được tác động không đồng bộ, và mỗi một
dụng cụ cần áp lực khác nhau. Áp suất chèn có thể đặt phù hợp với các điều kiện đá
balast khác nhau.
+ Nâng hạ thiết bị chèn: việc nâng hạ thiết bị chèn được thực hiện bằng các xi
lanh thủy lực, độ sâu chèn bổ sung của các dụng cụ chèn do người điều khiển.
+ Dụng cụ chèn: mỗi bộ chèn được trang bị 4 tay chèn, mỗi tay chèn dài
470mm được chế tạo bằng thép đặc biệt.
+ Một cữ điều chỉnh độ xuyên sâu vào đá
 Chốt khoá vận chuyển bộ chèn.
+ Một chốt cơ khí dẫn động bằng xi lanh thuỷ lực để khoá bộ chèn ở vị trí cao.
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 2.7. Vị trí chốt khóa vận chuyển bộ chèn.
+ Các chốt này được điều hành từ bàn điều khiển.
+ Trạng thái chốt chỉ bằng đèn chỉ thị.
+ Trong trường hợp bị hỏng, các khóa này mở bằng tay.
 Nguyên lý hoạt động của thiết bị chèn
Khi làm việc, thông qua hệ thống thủy lực (1 xy lanh thủy lực và hai trụ dẫn
hướng) các thiết bị chèn được hạ xuống dưới lớp đá của tà vẹt, xy lanh thủy lực (1
xy lanh cho 4 tay chèn, mỗi bên 1 xy lanh) làm cho hai bàn tay chèn ép vào kẹp đá,
đồng thời dưới sự tác động của hệ thống gây rung (các bánh lệch tâm quay) sẽ

truyền rung động tới bàn chèn làm quá trình chèn đá xảy ra nhanh hơn, bảo đảm
chất lượng hơn. Quá trình chèn có thể thực hiện đồng thời cũng như hoạt động độc
lập cho từng thiết bị chèn.
Nguyên tắc làm việc của bộ công tác máy chèn đá gồm các bước sau:
- Bước 1: Hạ bàn tay chèn xuống lớp đá cần chèn.
- Bước 2: Chèn đá theo phương pháp vừa ép vừa gây rung động. Khi này
khoảng cách giữa hai bàn tay chèn giảm tới mức nhỏ nhất cho phép.
- Bước 3: Kết thúc quá trình chèn, các bàn tay chèn được nhả ra đạt khoảng
cách tối đa.
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 16
2
4
53
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Bước 4: Toàn bộ thiết bị chèn được nhấc lên khỏi lớp đá, máy sẽ di chuyển
toàn bộ thiết bị chèn sang tà vẹt kế tiếp để tiếp tục chèn lớp đá ở dưới bàn tay tay
chèn.
2.4. Thiết bị gây rung
Hình 2.8. Kết cấu bộ gây rung.
1- Đường ống thủy lực; 2- Động cỏ thủy lực; 3- Nắp đậy; 4- Khớp nối;

5- Cử chặn; 6- Tấm chắn; 7- Ống nối đàn hồi; 8- Vít định vị; 9- Đệm; 10- Nút;
11- Bánh lệch tâm; 12- Ổ bi đũa; 13- Trục mô tơ; 14- Nắp đậy.
Sự rung của bộ phận chèn được dẫn động bằng mô tơ thủy lực gắn với trục
trên có các bánh lệch tâm. Kết cấu bộ gây rung gồm mô tơ gây rung kiểu cánh gạt 2
và bánh lệch tâm 11. Bộ phận rung có nhiệm vụ tạo ra tần số rung 46 Hz khi bàn
chèn phóng búa và cứ thế rung liên tục trong suốt quá trình chèn kể cả khi búa được
nhất lên và phóng trở lại, tốc độ quay không cân bằng là 2850 vòng/phút, dao động
tuyến tính có hướng.
2.5. Hệ thống truyền động thủy lực
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sử dụng hệ thống truyền động thủy lực cho các hoạt động của máy như: bộ di
chuyển, bộ công tác và các thao tác khác.
Một bơm biến đổi lưu lượng, mạch hở (dung tích 51cm
3
, áp suất làm việc cực
đại 250 bar), một bơm biến đổi thể tích, mạch kín (dung tích 41cm
3
, áp suất làm
việc cực đại 250 bar), và một bơm bánh răng kép (mỗi bơm dung tích 22 cm
3
) cung
cấp dầu cho các bộ phận hoạt động và truyền động của máy. Các van điều khiển
đảm bảo cho sự chính xác của các hoạt động thủy lực. Bồn chứa dầu thủy lực có thể
tích 150 lít được đặt ở vị trí cao hơn bơm và các bộ phận điều khiển trên thùng chứa
có gắn động hồ nhiệt độ.
Dầu thủy lực được cung cấp đến các xy lanh điều khiển và các mô tơ thủy lực
thực hiện quá trình di chuyển của xe và sự rung trong quá trình chèn.
2.5.1. Truyền động khi di chuyển
6

8
3
7
6
4
5
5
1
2
Hình 2.9. Sơ đồ mạch thủy lực khi máy di chuyển bằng bánh sắt.
1- Thùng thủy lực ; 2-Bơm biến lưu 42 R41 ; 3- Bơm dừng khẩn cấp ;
4- Khối cấp ; 5- Động cơ phanh thủy lực bánh sắt ; 6- Động cơ thủy lực bánh sắt ;
7- Mở nhánh đầm ; 8- Van bảo vệ.
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
12
13
9
11
10
11
8
8
7
6
5
4
3
1
2

Hình 2.10. Sơ đồ mạch thủy lực khi máy di chuyển bằng bánh lốp.
1- Bơm biến lưu; 2- Dừng khẩn cấp bơm tay; 3- Van nhả phanh; 4- Van khẩn cấp;
5- Lọc; 6- Khối điều chỉnh; 7- Bộ phân phối; 8- Khối nhả; 9- Giảm áp W2;
10- Giảm áp phanh W2; 11- Động cơ thủy lực; 12- Lọc; 13- Thùng chứa.
Hệ thống thủy lực điều khiển tất cả các hoạt động di chuyển của máy bằng
bánh lốp cũng như bánh sắt. Trong khi làm việc, các bơm thủy lực cung cấp dầu cao
áp truyền động cho các cơ cấu qua chu trình điều khiển gồm cơ cấu phân phối, khối
cấp và các van bảo vệ nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống. Quá trình dầu hồi về
thùng chứa đều được đưa qua bộ lọc.
2.5.2. Truyền động khi làm việc
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
12
13
8
9
8
10
10
9
11 11
7
6
5
4
3
1
2
Hình 2.11. Sơ đồ mạch thủy lực khi máy làm việc.
1- Bơm biến lưu; 2- Dừng khẩn cấp bơm tay; 3- Van nhả phanh;

4- Van khẩn cấp; 5- Lọc; 6- Khối điều chỉnh; 7- Bộ phân phối; 8- Kích nâng
đầu đầm; 9- Van tinh chỉnh; 10- Bích kích bánh lốp; 11- Mở nhánh đầm;
12- Lọc; 13- Thùng chứa.
Khi người điều khiển thao tác thì động cơ (1) quay, qua bộ lọc (5) dầu được
cung cấp đến khối điều chỉnh (6) (khối điều chỉnh có nhiệm vụ phân ra các chế độ
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 20
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
làm việc khác nhau của máy chèn). Quá trình làm việc dầu từ cửa (P2) của bộ điều
chỉnh được đưa đến bộ phân phối thủy lực (7). Bộ phân phối này bao gồm các van
phân phối và van giảm áp điều khiển quá trình nâng hạ bộ chèn bên trái, bên phải;
nâng hạ bánh lốp trước, bánh lốp sau và đóng mở bộ chèn bên trái, bên phải. Trước
cửa vào của mỗi van phân phối có lắp van giảm áp có nhiệm vụ điều chỉnh áp suất
của dầu thủy lực đến một giá trị phù hợp với điều kiện làm việc của mỗi bộ phận.
Tuỳ thuộc vào vị trí làm việc của các van trong cụm phân phối mà chất lỏng
được đưa đến các xy lanh thuỷ lực hoặc đưa qua bộ lọc (12) về thùng chứa. Khi con
trượt trong van phân phối ở vị trí trung gian thì bơm thuỷ lực sẽ đưa chất lỏng đến
các van phân phối rồi theo đường nối chung hồi về buồng chứa. Lúc này các
khoang trong xilanh thuỷ lực không được cung cấp chất lỏng, để giữ cho các pittông
trong xy lanh không bị rơi khi không có chất lỏng cung cấp vào thì trước đường
cung cấp chất lỏng đến xy lanh được lắp van một chiều có tác dụng khoá lẫn có tác
dụng ngắt không cho chất lỏng chảy về thùng. Khi con trượt trong van phân phối
nằm ở một trong hai vị trí làm việc thì xy lanh thuỷ lực sẽ được cung cấp chất lỏng
làm cho pittông trong nó dịch chuyển và các bộ phận làm việc.
Van phân phối trong cụm phân phối là kiểu van có ba trạng thái làm việc được
điều khiển bằng điện từ, giữa các van có mối quan hệ mật thiết với nhau. Để điều
khiển van làm việc thì phải cần hai tín hiệu: tín hiệu thứ nhất báo các van còn lại
đang ở vị trí trung gian, tín hiệu thứ hai là tín hiệu điều khiển trạng thái làm việc
của van.
Khi bắt đầu làm việc, phải thực hiện việc đưa các tay đòn bánh lốp đến vị trí
cao nhất. Để thực hiện việc nâng hạ các tay đòn bánh lốp thì hai cửa ra của van

phân phối được nối với hai cửa của bốn xy lanh bánh lốp (10) thông qua van tinh
chỉnh (9). Để điều khiển việc nâng hạ các bộ chèn thì hai cửa của van phân phối nối
trực tiếp với hai cửa của hai xy lanh nâng hạ bộ chèn (8), do đó khi chất lỏng từ van
phân phối đến các xy lanh sẽ làm cho các pittông trong xy lanh di chuyển dẫn đến
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
bộ chèn được điều khiển. Khi bộ chèn được hạ xuống thì đồng thời quá trình mở bộ
chèn được thực hiện. Việc thực hiện đóng mở bộ chèn để thực hiện việc chèn đá
cũng thông qua áp suất dầu từ hai cửa ra của van phân phối đưa đến các xy lanh.
Trong quá trình nâng hạ, đóng mở bộ chèn để thực hiện việc chèn đá thì máy
cũng cho phép cấp dầu cho đông cơ gây rung. Mỗi thanh tà vẹt được thực hiện một
hay nhiều lần chèn tuỳ theo người điều khiển. Sau đó máy sẽ tự chạy đến thanh tà
vẹt tiếp theo.
2
5
5
7
4
3
1
Hình 2.12. Sơ đồ mạch thủy lực bộ phận gây rung.
1- Bơm bánh răng kép; 2- Lọc; 3- Bộ làm mát; 4- Khối rung;
5- Động cơ thủy lực.
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 22
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chất lỏng từ thùng chứa qua cụm bơm bánh răng kép (1) được đưa đến khối
rung (4), sau đó tiếp tục được đưa đến các bơm thủy lực (5) của từng bộ chèn. Việc
cung cấp dầu thủy lực được thực hiện độc lập cho từng bộ chèn. Quá trình dầu hồi
về thùng chứa được đưa qua bộ làm mát (3) và bộ lọc (2).
2.5.3. Kết cấu các chi tiết

2.5.3.1. Bơm thủy lực
Bơm là một bộ phận của truyền động thuỷ lực, nó biến đổi cơ năng của động
cơ thành năng lượng dòng chất lỏng công tác. Chất lỏng công tác chảy theo ống dẫn
đến động cơ thuỷ lực và được biến đổi thành cơ năng của khâu bị động động cơ
thuỷ lực để làm cho cơ cấu chấp hành hoạt động. Trên máy chèn sử dụng hai loại
bơm bánh răng và bơm piston rôto để cung cấp chất lỏng cho hệ thống truyền động
thuỷ lực.
a) Bơm thủy lực điều khiển di chuyển bánh sắt
Hình 2.13. Kết cấu bơm thủy lực điều khiển di chuyển bánh sắt.
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 23
14
9
8
13
12
11
10
7
6
5
4
3
2
1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1-Trục quay; 2-Nắp chặn; 3-Thân bơm; 4-Pittông điều khiển đĩa nghiêng;
5-Xilanh điều khiển đĩa nghiêng; 6-Đế bơm; 7-Xilanh thủy lực ; 8-Pittông thủy lực;
9-Bulông; 10-Lò xo; 11-Thanh kéo; 12-Đĩa nghiêng; 13-Khớp cầu; 14-Ổ đỡ.
 Cấu tạo: Là loại bơm pittông rôto hướng trục đĩa nghiêng đảo chiều và điều
chỉnh được. Số xilanh trong bơm là 9. Đường kính xilanh của bơm chính là 2cm.

Góc điều chỉnh lớn nhất của đĩa nghiêng là 200. Số vòng quay của bơm nằm trong
khoảng 800÷2500(v/ph). Phạm vi áp suất của bơm từ 25÷42(Mpa), lưu lượng có thể
đến 250(l/ph).
Cấu tạo bơm chính gồm trục chủ động (1) có hai đầu được gối lên ổ đỡ (14),
cụm pittông thủy lực (8) nằm trong xilanh (7) gắn trên trục bơm. Các pittông này có
đầu liên kết với đĩa nghiêng (12) thông qua khớp tựa cầu (13). Xilanh (15) là nơi
chất lỏng được cung cấp vào làm cho pittông (4) chuyển động tịnh tiến trong nó kéo
theo cần pittông chuyển động làm thay đổi hướng nghiêng của đĩa (12) làm đảo
chiều đường cung cấp chất lỏng từ bơm đến cơ cấu chấp hành
 Nguyên lý làm việc: Khi trục (1) quay làm cho pittông (8), nắp chụp (3)
nằm trong khối xilanh quay theo. Ứng với trường hợp chất lỏng được cấp vào hoặc
ra ở buồng trong xilanh (5) làm cho pittông (4) chuyển động tịnh tiến sang phải làm
cho đĩa bị nghiêng một góc so với trụ quay. Đầu của pittông (8) luôn tì sát vào đĩa
nên các pittông ở nửa trên của đĩa nghiêng có xu hướng chuyển động từ phải sang
trái làm thể tích xilanh tương ứng với pittông tăng lên áp suất lại giảm xuống nên sẽ
hút chất lỏng vào trong lúc này cửa trên là cửa hút, các pittông ở nửa dưới có xu
hướng chuyển động theo hướng ngược lại do đó cửa dưới sẽ là cửa đẩy. Pittông
trong xilanh bơm nối với cửa dưới sẽ chuyển động sang trái và nó sẽ đẩy dầu đến
đường ống, pittông trong xilanh bơm nối với cửa (1) sẽ chuyển động sang trái nhờ
lực đẩy của pittông kia.
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Khi các pittông trong bơm đến cuối hành trình làm việc thì nó sẽ truyền tín
hiệu để thay đổi đường cung cấp chất lỏng vào xilanh (12) làm thay đổi hướng
nghiêng của đĩa. Lúc này cửa (2) sẽ là cửa hút còn cửa (1) là cửa đẩy.
Quá trình trên lặp đi lặp lại liên tục do đó dầu thủy lực luôn luôn được cung
cấp đầy đủ đến đường ống dẫn.
b) Bơm thủy lực điều khiển di chuyển bánh lốp và dụng cụ
Hình 2.14. Kết cấu bơm thủy lực di chuyển bánh lốp và dụng cụ.
1- Bộ phận điều khiển đĩa nghiêng; 2- Trục bơm; 3- Đĩa nghiêng;

4- Piston bơm; 5- Cửa hút bơm chính; 6- Cửa hút bơm điều khiển;
7- Vành răng; 8- Chêm; 9- Bánh răng chủ động; 10- Cửa nén bơm điều khiển;
11- Cửa nén bơm chính; 12- khối xy lanh.
SVTH: TRẦN VIẾT SƠN – LỚP 05C4A Trang 25
1
4
3
2
9
10 11 12
8 7 6
5