MÁY ĐÀO VOLVO EW210C

Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU........................................................................................................3
1. TỔNG QUAN.....................................................................................................4
1.1. Mục đích, ý nghĩa của đề tài............................................................................4
1.2. Giới thiệu máy đào Volvo Ew210c...................................................................5
1.2.1. Kết cấu chung của máy đào Volvo Ew210c...................................................5
1.2.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản.........................................................................7
2. KHẢO SÁT MÁY ĐÀO VOLVO EW210C......................................................9
2.1. Nguồn động lực................................................................................................9
2.2. Hệ thống truyền động của máy đào Volvo Ew210c..........................................9
2.2.1. Truyền động di chuyển của máy đào Volvo Ew210c.....................................9
2.2.2. Truyền động công tác của máy đào Volvo Ew210c.....................................16
2.3 Hệ thống lái của máy đào Volvo Ew210c........................................................29
2.3.1.Giới thiệu về hệ thống lái trên máy đào Volvo Ew210c................................29
2.3.2. Đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống lái.........................30
2.3.3. Sơ đồ thủy lực hệ thống lái máy đào Volvo Ew210c...................................34
2.4. Hệ thống nâng hạ chân chống, lưỡi ủi............................................................35
2.4.1.Nhiệm vụ......................................................................................................35
2.4.2. sơ đồ hệ thống.............................................................................................36
2.4.3. Đăc điểm cấu tạo của thiết bị công tác trong hệ thống nâng hạ chân chống
lưỡi ủi.................................................................................................................... 36
2.4.4. Sơ đồ thủy lực hệ thống nâng hạ chân chống lưỡi ủi...................................37
2.5. Hệ thống phanh..............................................................................................38
2.5.1. Giới thiệu về hệ thống phanh trên máy đào bánh lốp..................................38
2.5.2. Sơ đồ thủy lực hệ thống phanh....................................................................39
3. TÍNH TOÁN KIỂM TRA BỘ CÔNG TÁC CỦA MÁY ĐÀO..........................41
3.1. Cơ sở lý thuyết...............................................................................................42
3.2. Mô hình tính toán...........................................................................................43
3.2.1. Xác định chiều dày phoi cắt lớn nhất và lực cản đào và tích đất.................44

3.2.2. Xác định lực trong xilanh quay tay gầu.......................................................45
3.2.3. Xác định lực trong xy lanh nâng cần...........................................................48
3.2. 4. Xác định lực trong xi lanh quay gầu...........................................................52
3.3. Nhận xét.........................................................................................................54
4. MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC BỘ CÔNG TÁC CỦA MÁY ĐÀO........................58

1


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
4.1.Các thông số ban đầu.......................................................................................59
4.2. Mô phỏng quá trình làm việc hệ thống thuỷ lực bộ công tác chính trên
phần mềm Automation Studio 5.0.........................................................................60
4.3. Phân tích kết quả............................................................................................66
4.4.So sánh kết quả thu được từ mô phỏng với kết quả tính toán trên lý
thuyết..................................................................................................................... 70
5.KẾT LUẬN........................................................................................................73
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................74

2


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác

LỜI NÓI ĐẦU
Sau thời gian 5 năm học tại trường, được sự dạy bảo và hướng dẫn tận
tình của các thầy cô giáo, em đã tiếp thu những kiến thức quí báu mà thầy cô đã
truyền đạt. Mỗi sinh viên trước khi ra trường cần phải qua một đợt tìm hiểu thực

tế để kiểm tra và bổ sung thêm những kiến thức đã học. Quá trình làm đồ án tốt
nghiệp là cũng điều hết sức cần thiết đối với mỗi sinh viên, nó không những giúp
cho mỗi sinh viên tiếp xúc và làm quen với những chi tiết, hệ thống đã được học
trên lý thuyết mà còn giúp cho ta biết phải giải quyết các vấn đề kỹ thuật có liên
quan đến nó.
Trong đề tài tốt nghiệp em được giao nhiệm vụ: “Khảo sát máy đào Volvo
Ew210c và tính toán mô phỏng động học bộ phận công tác”. Đây là loại máy đào
được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực xây dựng các công trình giao thông, khai
thác mỏ, đào và vận chuyển đất đá, …Thông qua đề tài này cho em nắm vững
hơn về kết cấu cũng như nguyên lý làm việc của tất cả các hệ thống có liên quan.
Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, em cũng đã cố gắng làm việc, học hỏi, tìm
tòi, nghiên cứu rất nhiều các tài liệu có liên quan đến hệ thống thủy lực và các
loại máy đào bánh lốp nhằm mong muốn đồ án đạt kết quả tốt nhất. Tuy nhiên, vì
bản thân còn ít kinh nghiệm, kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những
thiếu sót. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy, cô đã tận tụy truyền
đạt các kiến thức quý báu. Em chân thành gởi lời cảm ơn đến thầy giáo: ThS.
Nguyễn Văn Đông – Giáo viên hướng dẫn, đã quan tâm giúp đỡ trong suốt quá
trình làm việc. Em xin được cảm ơn tất cả các thầy trong bộ môn ôtô và máy
công trình, thuỷ khí và máy thuỷ khí, máy động lực đã đóng góp ý kiến quí giá
tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp đúng tiến độ.
Đà Nẵng, ngày 29 tháng 05 năm 2009
Sinh viên thực hiện

Hà Văn Trọng

3


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác

1. TỔNG QUAN
1.1. Mục đích, ý nghĩa của đề tài
Ngày nay, cuộc cách mạng khoa học công nghệ đã tác động đến mọi mặt
đời sống kinh tế xã hội của hầu hết các quốc gia trên thế giới. Vấn đề tự động
hóa, cơ khí hóa đã tham gia ngày càng nhiều trong quá trình sản xuất để thay thế
cho sức lao động của con người, làm cho năng suất lao động rất cao. Nó tạo điều
kiện cho kinh tế thế giới phát triển mạnh mẽ.
Trong xây dựng cơ bản: xây dựng dân dụng, công nghiệp, xây dựng giao
thông, xây dựng thủy lợi… đất là đối tượng thi công có khối lượng lớn. Cơ giới
hóa công tác đất có ý nghĩa trọng yếu và đó là vấn đề cấp bách,cần thiết đối với
tình hình nước ta hiện nay. Trong những năm gần đây điều đó được quan tâm
đáng kể, cụ thể: Số lượng và chủng loại máy móc tăng nhiều, đặc biệt là nhóm
máy làm công tác đất với hệ thống truyền động thuỷ lực được nhập về từ các
nước như: Mỹ, Nhật, Hàn Quốc...
Trong nhóm máy làm công tác đất, máy đào chiếm vai trò chủ đạo với
khối lượng thi công rất lớn. Do vậy, việc sử dụng hệ thống truyền động thủy lực
trên máy đào để nâng cao năng suất là hết sức cần thiết với những ưu điểm nổi
bật như sau:
- Kết cấu nhỏ gọn, có khả năng truyền lực đi xa.
- Lực tác dụng lên tay điều khiển, bàn đạp và hành trình của chúng nhỏ.
- Điều chỉnh độc lập và thuận tiện tốc độ chuyển động kết hợp theo thời gian
trong một vùng rộng bằng những phương tiện đơn giản, điều đó làm tăng khả
năng thao tác của máy dẫn đến nâng cao hiệu quả sử dụng công suất của động cơ.
- Sử dụng điều khiển tự động và bán tự động, để cải thiện điều kiện lao động
của thợ lái và nâng cao chất lượng công tác.
Máy đào VOLVO EW210C là loại máy đào một gầu điều khiển bằng thuỷ
lực được đưa vào nước ta trong những năm gần đây. Do đó vấn đề vận hành, bảo
dưỡng và sữa chửa vẫn còn là điều mới mẽ. Với tình hình thực tế như trên việc "
Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học bộ phận
công tác" là nhu cầu cấp thiết đặt ra.

4


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
1.2. Giới thiệu máy đào Volvo Ew210c
1.2.1. Kết cấu chung của máy đào Volvo Ew210c
3

2

1

9355
2650

3075

3170

O1

4
5

1290

O2
O3

6
8

9

10

2750

11

12

2490

7

Hình 1-1 Tổng thể máy đào Volvo Ew210c.
1- Máy cơ sở; 2 - Cần; 3 - Xi lanh tay gầu; 4- Xi lanh cần;
5- Bàn quay; 6 –Tay gầu; 7- Xi lanh gầu; 8 –Thanh giằng; 9 – Gầu; 10 – Lưỡi ủi;
11 - Bộ di chuyển bánh hơi; 12– Chân chống.
Cấu tạo chung của máy đào Volvo Ew210c bao gồm các bộ phận chính
sau:
Trên máy cơ sở số 4 có lắp thiết bị gầu ngược bao gồm: Cần số 2 là một
dầm cong liên tục, có tiết diện hình hộp, được liên kết với bàn quay số 5 bằng
khớp bản lề O1. Tay gầu số 6 được liên kết với đầu cần bằng khớp bản lề O 2; Gầu
số 9 được liên kết với tay gầu bằng khớp bản lề O 3 và hai thanh giằng số 8.
Xilanh số 4 để nâng hạ thiết bị làm việc. Xilanh số 3 để điều khiển tay gầu. Xi
lanh số 7 để quay gầu quanh khớp O3.
Bộ phận di chuyển của máy đào Volvo Ew210c là hệ thống di chuyển

bằng bánh lốp có hai cầu chủ động. Bộ truyền động cơ khí của bộ phận di chuyển

5


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
của nó bao gồm hộp số, truyền động các đăng, truyền lực chính, cầu trước và cầu
sau chủ động. Bộ truyền động thủy lực của hệ thống di chuyển bao gồm bơm
được dẫn động bằng động cơ diêzen, hệ thống van, mô tơ thủy lực... Thiết bị di
động bánh hơi sử dụng dẫn động thuỷ lực đã làm cho kết cấu của khung di động
và bộ di chuyển đơn giản đi rất nhiều.Việc sử dụng hệ truyền dẫn thuỷ lực cho
phép điều khiển máy đào thuận tiện hơn và tốc độ trung bình tăng lên. Việc sử
dụng các bơm điều chỉnh tự động có bộ phận điều chỉnh vô cấp cung cấp dầu cao
áp cho các động cơ di chuyển làm tăng thêm đặc tính kéo giãn của máy. Hiện
nay, nhằm tăng thêm độ ổn định của máy đào bánh hơi khi làm việc người ta sử
dụng chân chống ngoài có dẫn động thuỷ lực được điều khiển từ buồng lái.
Toa quay của máy đào được đặt trên khung di chuyển thông qua vòng ổ
quay con lăn. ở trên toa quay có thiết bị động lực (động cơ điezen) và thiết bị
thuỷ lực, hệ thống điều khiển, bộ phận quay, bình nhiên liệu, ca bin điều khiển và
đối trọng. Bộ phận dưới của cần, xi lanh thuỷ lực nâng cần là một bộ phận được
lắp cố định với toa quay. Các bộ phận còn lại có thể tháo ra được khi thay thế
thiết bị công tác này bằng một kiểu thiết bị công tác khác. Ca bin điều khiển
được trang bị hệ thống thông gió, cách âm và các thiết bị khác để làm việc được
ở các điều kiện thời tiết khác nhau. Trong buồng lái còn bố trí ghế ngồi êm, các
thiết bị kiểm tra, đo lường và các cần điều khiển. Ngoài ra ca bin điều khiển còn
được trang bị hệ thống chiếu sáng, tín hiệu,...
Cơ cấu quay được dẫn động bằng một động cơ thuỷ lực và được truyền
chuyển động quay thông qua hộp giảm tốc và bánh răng di động. ở đầu phía trên
của trục bánh răng có lắp phanh đĩa kiểu thường đóng, vỏ bọc ngoài của nó được

lắp vào giữa động cơ thuỷ lực và vỏ hộp giảm tốc. Khi không có áp lực ở trong
hai ống dẫn công tác cung cấp dầu cho động cơ thuỷ lực thì phanh đĩa được đóng
lại. Việc sử dụng phanh ở trên trục vào của hộp giảm tốc tạo ra khả năng giữ cho
toa quay không bị quay dưới tác dụng của phụ tải ngang phát sinh trong lúc đào
và dừng máy đào trên đường dốc.
Các hệ thống khác như hệ thống lái, hệ thống phanh, hệ thống nâng hạ
chân chống lưỡi ủi...

6


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
1.2.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản
Máy đào Volvo Ew210c một gầu truyền động thủy lực, di chuyển bánh lốp
của hãng Volvo với các thông số kỹ thuật cơ bản như sau:
Bảng 1-1 Các thông số kỹ thuật của máy đào Volvo Ew210c.
Mã hiệu

EW210C

Khối lượng

21,16 [T]

Tầm với đào lớn nhất

9,64 [m]

Chiều sâu đào lớn nhất

6,18 [m]

Cơ cấu di chuyển

Bánh hơi

Vận tốc di chuyển lớn nhất

30 [km/h]

Vận tốc rùa bò

3,2 [km/h]

Bán kính lượn vòng nhỏ nhất

8,15 [m]

Tốc độ quay của bàn quay

9,0 [v/ph]

Dung tích gàu

0,83-1,13 [m3]

Động cơ mã hiệu

Volvo D6E EEE3

Công suất thiết kế

127 [KW]

Số vòng quay

1900 [v/ph]

Khối lượng cần

4500 [kg]

Khối lượng tay gầu

1450 [kg]

Khối lượng gầu

630 [kg]

Các thông số về tầm hoạt động của máy đào.
Bảng 1-2 Các thông số làm việc chính của máy đào Volvo Ew210c.
Tên thông số
Bán kính đào lớn nhất:

Giá trị
9450 [mm]

Chiều sâu đào lớn nhất:

6180 [mm]

Bán kính xả đất lớn nhất:

9640 [mm]

Chiều cao xả đất lớn nhất:

9370 [mm]

7


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác

9640
9450

5970

6180

4390

6570

9370

3590

2440
Hình 1-2 Vùng làm việc máy đào Volvo Ew210c.

8


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
2. KHẢO SÁT MÁY ĐÀO VOLVO EW210C
2.1. Nguồn động lực
Động cơ.
Mã hiệu : Volvo D6E EEE3
Công suất lớn nhất Nemax: 127 [KW]
Số vòng quay ứng với Nemax:1900 [v/ph]
Mômen lớn nhất Memax: 730 [Nm]
Số vòng quay ứng với Memax:1400 [V/ph]
Số xilanh: 6
Đường kính trong của xilanh: 98 [mm]
Hành trình của piston: 126 [mm]
Động cơ của hãng Volvo được trang bị công nghệ V-ACT (Volvo
advanced combustion technology)
Công nghệ V-ACT được Volvo phát triển cho những động cơ trung bình
và lớn, trang bị cho các loại máy xây dựng của hãng cũng như được các hãng
khác ứng dụng trên sản phẩm của họ. Với công nghệ mới này Volvo đã có một
bước tiến lớn trong tối ưu hoá quá trình đốt cháy nhiên liệu và giảm tối đa khí
thải mà không làm thay đổi nhiều kết cấu của động cơ diezen. Hầu hết những
thay đổi trong thiết kế động cơ mới khi áp dụng công nghệ V-ACT là tập trung
vào điều khiển chính xác quá trình cháy. Ngoài ra động cơ diezen của volvo trang

bị công nghệ V-ACT đều đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải khắt khe của Mỹ và
châu Âu.
Nguồn động lực phụ là động cơ điện một chiều với máy phát có hiệu điện
thế 28V cường độ dòng điện 80 [A] công suất 2,24 [KW].
Nguồn ắc quy bao gồm có hai bình ắc quy có cường độ dòng điện 140
[AH].
2.2. Hệ thống truyền động của máy đào Volvo Ew210c
2.2.1. Truyền động di chuyển của máy đào Volvo Ew210c
So với bộ di chuyển bánh xích, bộ di chuyển bánh hơi có những ưu nhược
điểm sau.

9


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
+ Ưu điểm
- Thời gian phục vụ lâu, bền 3040 nghìn km.
- Tốc độ di chuyển lớn có thể tới 60 Km/h.
- Việc chế tạo, bảo dưỡng đơn giản.
- Trọng lượng nhỏ, bằng 20% trọng lượng máy và bằng 1/2 trọng lượng
bánh xích của máy tương đương.
- Chuyển động êm, nhẹ nhàng, hiệu suất cao.
+ Nhược điểm: Sức bám của máy nhỏ do áp suất đè lên nền lớn 1,55 kg/cm2 và
phân bố không đều nên thường xảy ra mất mát công suất.
- Khả năng vượt dốc chỉ tới 25% và cơ động trên địa bàn công tác kém.
Với những khuyết điểm trên ngày nay người ta đã cải thiện một cách khá tốt, do
đó bánh hơi ngày càng được sử dụng phổ biến (ở một số nước công nghiệp phát
triển, các máy cỡ nhỏ và vừa hầu hết được trang bị bánh hơi). Hướng cải thiện
chủ yếu là chế tạo những bánh hơi cỡ lớn, chịu tải cao, có gai lốp thích hợp với

địa hình công tác đảm bảo sức bám tốt, áp suất hơi thấp cố định hoặc tăng giảm
tuỳ ý cho thích hợp. Bánh hơi cỡ lớn có áp suất hơi rất thấp bảo đảm diện tích
tiếp xúc với nền nhiều, do đó khả năng bám có thể so sánh với bánh xích được
trong chừng mực nào đó.
2.2.1.1. Hệ thống truyền động di chuyển
Thông số cơ bản:
Vận tốc nhỏ nhất

V1 = 3,2 [Km/h]

Vận tốc di chuyển trên đường.

V2 = 30 [Km/h]

Khối lượng của máy khi là việc.

21160 [Kg]

Bán kính bánh lốp.

Rb = 525 [mm]

Động cơ: mã hiệu.

Volvo D6E EEE3

Công suất thiết kế.

127 [Kw]

Số vòng quay.

1900 [V/ph]

Hiệu suất truyền động

t = 90%

Hệ thống di chuyển trên máy đào Volvo Ew210c bao gồm hai phần: phần
dẫn động thủy lực và dẫn động cơ khí. Phần dẫn động thủy lực bao gồm bơm các
van điều khiển, bộ lọc dầu, thùng dầu thủy lực và động cơ thủy lực. phần dẫn

10


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
động cơ khí bao gồm hộp số, trục các đăng truyền lực chính, cầu trước và cầu sau
và các bánh xe.
Động cơ 19 dẫn động bơm cung cấp dầu qua hệ thống thủy lực đến mô tơ thủy
lực 4.việc điều khiển hệ thống được thực hiện bởi khối phân phối thủy lực 1.khối
van 2 có tác dụng để cho việc khởi động và dừng hệ thống di chuyể được nhẹ
nhàng. Bộ góp trung tâm 3 dùng để cung cấp chất lỏng công tác từ bộ phân phối
thủy lực đến mô tơ thủy lực
Từ mô tơ thủy lực 4 chuyển động quay được truyền đến hộp số hai tốc độ
qua các trục các đăng đến cầu trước 14 và cầu sau 12 của xe. Ở đây chuyển động
quay được phân phối đến các bánh xe thông qua hộp giảm tốc và cơ cấu vi sai
của cầu trước và cầu sau. Người ta có thể cho bộ phận di chuyển chạy với tốc độ
thứ nhất hoặc thứ hai hoặc đứng yên nhờ ống răng gài số 7. Cơ cấu di chuyển
được trang bị phanh 10.

1

2
3
4

16

6

17

18
19
7
10

5
15

14 13

9

8

11

12

Hình 2-1 SĐ truyền động cơ cấu di chuyển bánh hơi của máy đào Volvo Ew210c
1-Khối phân phối thủy lực; 2- các khối van; 3-bộ góp trung tâm; 4-mô tơ thủy
lực; 5- hộp số; 6,7,8- cặp truyền động thứ nhất, thứ hai, thứ ba của cơ cấu di
chuyển; 9 –ống răng gài số; 10 –phanh của cơ cấu di chuyển; 11,13- trục các
đăng; 12,14 – cầu trước và cầu sau; 15 – ly hợp; 16- bánh lốp; 17-bơm; 18- thùng
dầu thủy lực; 19-động cơ diêzen.

11


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
Để hiểu rõ về kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống ta tiến hành
khảo sát kết cấu của từng cơ cấu chính trong hệ thống di chuyển.
2.2.1.2. Hộp số
Hộp số dùng để truyền chuyển động và thay đổi mômen từ mô tơ thủy lực
đến cầu trước và cầu sau của máy xúc đủ để thắng lực cản của máy đào thay đổi
khá nhiều trong quá trình di chuyển
Tất cả các thành phần truyền động răng đều nằm trong vỏ bằng thép 14, trên vỏ
có các lỗ để liên kết cố định hộp lên dầm ngang của khung di chuyển bằng các
chốt.
Khi bánh răng gài số 3 ăn khớp với bánh răng 8 thì chúng ta có tốc độ di
chuyển thứ nhất của máy ( tốc độ thấp). các bánh răng và trục bánh răng 6 – 4, 7
– 8 và 9 – 11 là các thành phần của truyền động quay từ mô tơ thủy lực. nếu bánh
răng gài số 3 ăn khớp với bánh răng 2 thì chúng ta có tốc độ di chuyển thứ hai
của máy ( tốc độ cao).

Hình 2-2 Kết cấu hộp số của máy đào Volvo Ew210c
1,3,13- Nửa khớp bánh răng; 2,4,6,8,11-các bánh răng; 5- mô tơ thủy lực; - trục
vào của hộp số; 9 – trục trung gian; 7- vỏ bọc phanh; 12 – trục ra của hộp số;

14 – vỏ hộp số.

12


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
2.2.1.3.Kết cấu cầu sau
Cầu chủ động sau được lắp cứng lên khung. Nó tỳ lên bốn bánh xe người
ta lắp truyền lực chính vào trong khung 30, truyền lực chính được sử dụng là loại
truyền lực chính một cấp với một cặp bánh răng thẳng. Truyền lực chính dùng để
tăng và truyền momen xoắn từ trục ra của hộp số đến các bánh xe chủ động
thông qua vi sai và các bán trục
Chuyển động quay của hộp số được truyền qua nửa khớp bánh răng 26
đến trục có bánh răng 21 và đến bánh răng bị động 13. Chậu 14 và 17 của bánh
răng vệ tinh được liên kết bằng chốt với bánh răng 13, làm quay chạc chử thập
16, bánh răng vệ tinh 15 và hai bánh răng bán trục. Từ đó chuyển động quay
được truyền qua các bán trục 2 bằng mối ghép then hoa đến mặt bích 4 đến may
ơ 3 của bánh xe. Tất cả các bộ truyền động đều lắp trên ổ đũa. Để đề phòng dầu
chảy tử thân 30 của hộp giảm tốc, cũng như dầu chảy theo nửa trục và theo may
ơ người ta đã bịt kín toàn bộ bằng vòng bít cao su và đệm chống rò 24, 25,6,10.
4

5

3

6

7

9

8

2

10

11 12 13 14 15 16 17 18 19

1

29
28

20
21
22
23
24
25

27

26

30

Hình 2-3 Kết cấu cầu sau của máy đào Volvo Ew210c.

1-Vỏ; 2- bán trục; 3- may ơ; 4- mặt bích; 5,12,22 - ổ bi đũa; 6,10- vòng chắn dầu
của may ơ và nửa trục; 7- guốc phanh; 8- bánh đai phanh; 9- vỏ bọc nửa trục; 11đai ốc; 13,21- bánh răng vệ tinh; 14,17- chậu của bánh răng vệ tinh; 15- bánh
răng hành tinh; 16- chạc chử thập; 18- bánh răng bán trục; 19- nắp ổ bi; 20- đệm;
24- vòng cao su; 25- vòng bít kín; 26 – nửa khớp ly hợp; 27- nắp;28- cốc; 29- bạc
chặn;30 – thân hộp giảm tốc.

13


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
2.2.1.4. Kết cấu cầu trước
Cầu trước cũng là cầu điều khiển. Chuyễn động quay từ hộp số được
truyền đến bán trục 2 và truyền qua vấu 5, qua đĩa 22 của khớp đến chạc 11 của
nửa trục, sau đó truyền đến mặt bích 12 và mayơ 10, mayơ 10 được kẹp chặt với
bánh xe. Nhờ có đệm lót cho nên khe hở giữa bề mặt của chốt trên 18 và cần
chuyển hướng 21 luôn được đảm bảo.
Khi ta tháo mặt bích 12, chạc 11 của nửa trục phải có khe hở chiều trục
trong giới hạn 4 – 7 mm, điều này đảm bảo khả năng quay của bánh xe một góc
250 mà không cần sự tháo nêm khớp, mayơ 10 được lắp trên ngỗng trục, ngỗng
trục này được lắp vào thân 19 của vấu quay. Thân 3 được hàn vào mặt bích đầu ở
thân 1 của càu trước. Trong thân 3 lắp chốt chuyển hướng 7 và 18. ở trên chốt 7
và 18 lắp ổ bi đũa 7 và ổ bi chặn 6 nằm gọn trong lỗ tiện của thân 19 của các vấu
quay
Khi di chuyển thanh lái thì cần chuyển hướng 21 làm cho thân 19 của vấu
quay quay tương đối so với chốt chuyển hướng 18 và cùng với mayơ 10 của bánh
xe cầu trước.
12

13

11

10

14 15 16 17 18 19 20 21

9

8

7 6 5 4

3

22

2

23

24

25

1

Hình 2-4 Kết cấu của cầu trước máy đào Volvo Ew210c.
1- Thân; 2- bán trục; 3- thân ổ đở; 4,16 – bạc chặn; 5 – vấu khớp; 6 - ổ bi; 7,18 –
chốt chuyển hướng; 8 – bánh đai phanh; 9- guốc phanh; 10- may ơ; 11- chạc của

nửa trục; 12- mặt bích; 13,17- ổ đũa; 14- vòng chắn dầu; 15- giá đở; 19 – thân
của các vấu quay; 20- cần chuyển hướng; 21 – đĩa của khớp; 22 – gối đở;
23- vòng chắn dầu; 24 –bộ phận giảm tốc của cầu trước ; 25-bán trục.

14


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
2.2.1.5. Khảo sát hệ thống điều khiển di chuyển của máy đào Volvo Ew210c
Sơ đồ hệ thống điều khiển di chuyển của máy đào Volvo Ew210c
hình 2-5.

7
6

8

5

9

10

4

11

3

2
1

12

Hình 2-5 Sơ đồ hệ thống điều khiển di chuyển của máy đào Volvo Ew210c.
1-Thùng dầu thủy lực; 2-Khóa-; 3- Bơm thủy lực; 4-Van một chiều; 5-Van phân
phối; 6,8,9-Van an toàn; 7- Mô tơ thủy lực (dẫn động cơ cấu di chuyển); 10- Van
trượt; 11- Bộ tản nhiệt làm mát dầu; 12-Bộ lọc.
Nguyên lý làm việc:
Đối với hệ di chuyển là một cơ cấu độc lập cần công suất lớn do đó năng
lượng được của hệ thống thủy lực được cung cấp từ bơm chính là loại bơm kép
điều khiển được.
Bơm chính 3 được dẫn động từ động cơ khi bơm hoạt động dầu được hút
từ bình chứa qua van phân phối (van trượt) đến mô tơ làm quay nó. công suất do
mô tơ tạo ra được truyền đến các bánh xe chủ động qua hệ thống truyền động cơ

15


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
khí của cơ cấu di chuyển.Sau đó dầu được dẫn trở về bình chứa thông qua hệ
thống các van.Các van một chiều 4 có tác dụng không cho dầu chảy ngược trở lại
về bơm.Cụm van an toàn 6,8,9 có tác dụng đảm bảo áp suất làm việc ổn định và
an toàn cho mạch khi áp suất dầu trong hệ thống quá cao, vì nhiệt độ dầu công
tác khá cao do vậy trước khi về thùng 1 được bố trí bộ làm mát 11.Lọc dầu 12
đảm bảo loại bỏ tạp chất trong dầu sinh ra trong quá trình làm việc của hệ thống.
2.2.2. Truyền động công tác của máy đào Volvo Ew210c
Bộ phận công tác của máy đào là bộ phận trực tiếp thực hiện việc đào đất

Thiết bị công tác chủ yếu của máy đào Volvo ew201c là gầu nghịch. Các thành
phần cơ bản của thiết bị công tác là: gầu, cần, tay gầu, Các xi lanh thuỷ lực của
bộ công tác (xi lanh thuỷ lực nâng hạ cần, xi lanh thuỷ lực tay gầu, xi lanh thuỷ
lực quay gầu) và bộ phận quay toa.
2.2.2.1. Hệ thống quay toa
2.2.2.1.1. Hệ thống truyền động
Việc quay thiết bị công tác đến vị trí tháo tải và quay ngược lại đến vị trí
vùng đào được thực hiện bằng hệ thống quay toa. Thời gian quay chiếm khoảng
60-70% thời gian của một chu kỳ làm việc và ảnh hưởng nhiều đến năng suất
chung của máy
Bộ phận quay của máy đào bao gồm bàn quay với các bộ phận của máy và
thiết bị công tác, được đặt trên khung xe di chuyển bánh hơi qua cơ cấu ổ quay
và con lăn. ở trên bàn quay có lắp thiết bị động lực và thiết bị thủy lực,hệ thống
điều khiển, bình nhiên liệu, buồng lái của thợ lái và đối trọng.
Hệ thống truyền động của cơ cấu quay toa của máy đào trình bày như
hình2-6 bao gồm có bơm được dẫn động từ động cơ diêzen 1 nó cung cấp chất
lỏng công tác có áp lực đến mô tơ thủy lực 6. việc điều khiển sự làm việc của cơ
cấu quay toa được thực hiện bởi sự di chuyển các van trượt trong khối van phân
phối thủy lực 4, trong hệ thống thủy lực của bộ phận quay còn có hệ thống van 5
dùng để khởi động và dừng các bộ phận được êm nhẹ và để phòng ngừa trường
hợp quá tải.
Mô tơ thủy lực 6 dẫn động cơ cấu quay. Mô tơ thủy lực 6 là loại mô tơ
thủy lực momen thấp do vậy khi dẫn động từ mô tơ này thì cần phải thông qua bộ

16


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
giảm tốc hai cấp của bánh răng 7. Bánh răng lăn của sẽ ăn khớp với vành răng

của bộ phận quay 8. Vành răng này được liên kết với bộ phận quay của máy đào.
Khi mô tơ quay thì sẽ làm quay bộ phận quay của máy đào.

Hình 2-6 Hệ thống truyền động của cơ cấu quay toa của máy đào Volvo Ew210c.
1- Động cơ; 2 – Thùng dầu thủy lực; 3 – Bơm; 4- Khối van phân phối thủy lực;
5-Các khối van; 6-Mô tơ thủy lực; 7- Bánh răng lăn của bộ phận quay; 8- Vành
răng của bộ phận quay.
2.2.2.1.1.Bộ phận quay
Mô tơ thủy lực cùng với hộp giảm tốc hai cấp tạo thành một tổ hợp các
thiết bị trục 9 của mô tơ thủy lực liên kết với trục bánh răng sơ cấp 6 của bộ giảm
tốc bằng khớp nối 7. Bánh răng 5 được lắp bằng then hoa vào trục bánh răng
trung gian 4. Cả hai bánh răng trụ 3 và 1 cũng được lắp bằng then hoa vào trục
quay 2.
Để bôi trơn các bánh răng và các ổ bi đở các trục của hộp giảm tốc, người
ta tra dầu vào bên trong vỏ 11 mức dầu được xác định bằng thước thăm dầu 10.
Ổ bi đở dưới của trục quay 2 thường bôi trơn bằng cách bơm mở đặc qua vú mở
12. Vòng đệm 13 được kẹp chặt bằng bulông, dùng để giử cho bánh răng 1 không
bi trượt dọc theo chiều trục

17


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
Chất lỏng có áp sẽ được dẫn từ bơm qua ống nối đến bộ phận trên của mô tơ thủy
lực. Khi cung cấp chất lỏng có áp lực qua ống nối này hay ống nối kia làm quay
trục của mô tơ thủy lực thì các bộ phận quay tương ứng sẽ quay theo chiều nà
hoặc chiều kia. Khi van trượt của bộ phân phối ở vị trí trung gian thì khoang của
mô tơ thủy lực được khóa lại và và cơ cấu quay dừng ở vị trí phanh.

8

7

3

4

5

9

6

12

2

11

10

13
1

14
Hình 2-7 Bộ phận quay của máy đào Volvo Ew210c.
1,3,5- Bánh răng; 2 – Trục quay; 4,6 – Trục bánh răng; 7- Khớp;
8- Mô tơ thủy lực; 9- Trục của mô tơ tủy lực; 10- Thước thăm dầu; 11- Vỏ hộp
giảm tốc; 12 – Vú mở; 13- Vòng đệm.

2.2.2.2. Hệ thống công tác của máy đào Volvo Ew210c
2.2.2.2.1.Hệ thống truyền động

18


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác

5
1 2 3

6

4

7

Hình 2-8 Sơ đồ hệ thống truyền động công tác của máy đào Volvo Ew210c.
1- Động cơ; 2- Thùng dầu thủy lực; 3-Bơm thủy lực chính; 4-Van điều khiển; 5Xilanh nâng cần; 6-Xilanh quay tay gầu; 7-Xilanh quay gầu.
2.2.2.2.2.Kết cấu các chi tiết, bộ phận chính trong hệ thống công tác
a) Kết cấu cần
Hiện nay trên máy đào sử dụng hai loại cần khác nhau: đó lại loại cần một
thanh đơn và loại cần hai thanh kép.
Đối với loại cần một thanh đơn
Thông số kỹ thuật:
Chiều dài
Chiều cao
Chiều rộng
Trọng

L
H
B
W

5600
1570
630
1450

[mm]
[mm]
[mm]
[kg]

lượng

19


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác

C

C

1

3

2

4

C-C

Hình 2-9 Cần của máy đào Volvo Ew210c.
1- Lỗ để lắp tay gầu; 2- Tai để lắp xilanh co duỗi tay gầu; 3- Lỗ để lắp pistông
nâng hạ cần; 4- Lỗ để lắp cần với bàn quay.
Đặc điểm cấu tạo.
_ Có kết cấu hình hộp và được chế tạo bằng phương pháp hàn từ các thép tấm lại
với nhau.
_ Cần có hình dáng hơi cong để nhằm mục đích hạ thấp đầu cần, để tăng chiều
sâu đào.
_ Riêng đối với cần xúc thì nó được bố trí một cặp xilanh nâng, hạ.
_ Đối với cần xúc thì nó có thể lắp được thiết bị đóng cọc, thiết bị ấn bấc thấm...
vào đầu cần.
Đối với loại cần hai thanh kép
Đặc điểm cấu tạo.
- Có kết cấu tương tự như loại cần một thanh đơn.
- Cần có độ cong thay đổi được do đó tầm làm việc rộng hơn so với các máy đào
có cùng thông số về cấu tạo.

20


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác

Thông số kỹ thuật:
Chiều dài
Chiều cao
Chiều rộng
Trọng lượng

L
H
B
W

5500
1550
600
1575

[mm]
[mm]
[mm]
[kg]

b) Kết cấu tay gầu máy đào
2

1

3

5
6

C

A
A
B

4

A-A

B-B

C

B

C-C

Hình 2-10 Tay gầu của máy đào Volvo Ew210c.
1- Lỗ lắp gầu; 2- Lỗ lắp đòn điều khiển gầu; 3_ Dầm tay xúc; 4- Lỗ lắp xilanh
gầu; 5- Lỗ lắp xilanh tay gầu; 6-Lỗ lắp với cần.
Đặc điểm cấu tạo.
_ Được chế tạo từ các thép tấm được hàn lại với nhau, sau đó được gia cố thêm
các vị trí lắp ghép có liên quan của bộ công tác.
_ Nó có thể lắp lẫn khi thay thế các dạng gầu xúc khác nhau hoặc chỉ dùng riêng
cho từng loại. vd: Có thể lắp gầu ngoạm vào thay cho gầu xúc nghịch.

Thông số kỹ thuật:
Chiều dài

L

2900 [mm]

21


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
Chiều dài
Chiều cao
Chiều rộng
Trọng lượng

L1
H
B
W

2250
600
420
630

[mm]
[mm]
[mm]
[kg]

c) Kết cấu gầu xúc của máy đào.
7

8

6

1

2

4

3

5

1

5

Hình 2-11 Gầu xúc của máy đào Volvo Ew210c.
1-Răng gầu và mép lưỡi cắt; 2- Mái đua; 3-Chắn bên;4 -Tấm chắn bên; 5- Tai lắp
với tay gầu; Thành bên và thành sau gầu; 6_ 7_Tai lắp với tay đòn điều khiển
quay gầu; 8_ Thành sau; 9_ Chốt răng gầu; 10_Đinh tán; 11_Lưỡi cắt.
Đặc điểm cấu tạo.
_ Có thể chế tạo bằng phương pháp đúc hoặc hàn ( trừ răng gầu vì nó được chế
tạo riêng biệt).
_Giữa đáy gầu và thành gầu được liên kết với nhau liền một khối ( khác với gầu
xúc của máy xúc gầu thuận đã học ở bài trên).

_ Số răng gầu lắp trên miệng gầu của gầu xúc được lắp phụ thuộc vào chiều
rộng của gầu và đối tượng làm việc của máy

Thông số kỹ thuật:
Dung tích gàu V
Chiều cao
Lg

0,83
1500

m3
mm

22


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
b

1200

mm

Trọng lượng

G

716

kg

Số răng gầu

5 chiếc

Lg

Chiều rộng

c) Kết cấu xilanh bộ công tác
Xi lanh thuỷ lực là một động cơ thuỷ lực đơn giản, khâu đi ra của nó thực
hiện chuyển động tịnh tiến qua lại. Để dẫn động các thiết bị công tác như: cần,
tay gầu, gầu,.v.v... thì người ta thường dùng xi lanh thuỷ lực hai chiều có cần một
phía.
1

2

3 4 5 6 7 A 8 9 10

D

11 12 13 14 15 14 12 16 17 B

R2

1

R1

d 22

21

20

19
L

18
S

Hình 2-12 Kết cấu xi lanh thuỷ lực hai chiều của bộ công tác.
1-Ổ bi đở; 2- Tai của cần đẩy; 3-Thiết bị khử bẩn; 4,5,8,13-Vòng bít; 6-Vòng
phớt của cần đẩy; 7,12- Vòng giử phớt; 9- Nắp trước; 10- Đai ốc hãm; 11-Cơ
cấu giảm chấn; 14- Vòng phớt pittông; 15- pittông; 16-Đai ốc pittông; 17- chốt
hãm; 18- Cần đẩy; 19- Ống xilanh có nắp sau; 20- mép biên nắp; 21- Bạc nắp
trước; 22- Đai ốc của thiết bị khử bẩn.
Tuỳ theo từng loại thiết bị công tác được dẫn động mà ta có những xi lanh
với kích thước:
D1 _đường kính trong xi lanh
d_ đường kính piston
S_hành trình piston
R1,R2_ Đường kính lỗ lắp ghép của xilanh với thiết bị công tác
L_khoảng cách giửa hai chốt lắp ghép

23

Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
Trong máy đào Volvo Ew210c sử dụng hai xi lanh nâng hạ cần, một xi
lanh làm nhiệm vụ quay tay gầu, và một xi lanh dùng để quay gầu. Các loại xi
lanh này về cấu tạo và nguyên lý làm việc giống nhau nhưng sử dụng cho từng
mục đích khác nhau nên các thông số như : Đường kính xi lanh, đường kính
piston, hành trình công tác và áp lực của từng xi lanh cũng khác nhau.
Tùy theo thời gian làm việc của máy mà ta có giới hạn kích thước hư hỏng
cần phải thay thế các thiết bị công tác. Ta phải tuân theo qui định của nhà sản
xuất.
Để xác định các thông số kỹ thuật của các xilanh ta tham khảo kết cấu của máy
đào Komatsu PC200-7 có thông số về bộ công tác tương đương nhau.

- Xi lanh nâng, hạ cần.
Bảng 2-1 Các thông số kỹ thuật của xi lanh nâng, hạ cần.
Thông số
Khối lượng
Số lượng xi lanh
Đường kính piston :d
Đường kính trong xi lanh :D1
Đường kính lỗ gắn piston với tay gầu: R2
Đường kính lỗ gắn xi lanh cần với bàn quay: R1
Hành trình làm việc có ích của piston: S
Khoảng cách Lmax
Khoảng cách Lmin

Giá trị
172
2

85
120
70
80
1334,5
3204,5
1870

Đơn vị
kg
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm

- Xi lanh điều khiển tay gầu
Bảng 2-2 Các thông số kỹ thuật của xi lanh điều khiển tay gầu.
Thông số
Khối lượng
Số lượng xi lanh

Giá trị
226
1

Đơn vị
kg

24


Khảo sát máy đào Volvo Ew210c và tính toán mô phỏng động học
bộ phận công tác
Đường kính piston :d
Đường kính trong xi lanh :D1
Đường kính lỗ gắn piston với tay gầu: R2
Đường kính lỗ gắn xi lanh cần với bàn quay: R1
Hành trình làm việc có ích của piston: S
Khoảng cách Lmax
Khoảng cách Lmin

95
135
80
70
1490
3565
2075

mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm

-Xi lanh điều khiển gầu.
Bảng 2-3 Các thông số kỹ thuật của xi lanh điều khiển gầu
Thông số
Khối lượng
Số lượng xi lanh
Đường kính piston :d
Đường kính trong xi lanh :D1
Đường kính lỗ gắn piston với tay gầu: R2
Đường kính lỗ gắn xi lanh cần với bàn quay: R1
Hành trình làm việc có ích của piston: S
Khoảng cách Lmax
Khoảng cách Lmin

Giá trị
136
1
80
115
70
70
1120
2800
1680

Đơn vị
kg
mm
mm
mm
mm

mm
mm
mm

2.2.2.3. Khảo sát hệ thống điều khiển công tác máy đào Volvo Ew210c
Hệ thống điều khiển công tác máy đào Volvo Ew210c được thể hiện trên
hình 2-13.

25