Đề tài Khảo sát hệ thống thuỷ lực trên máy ủi KOMATSU D275A - 5

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 ủi 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 ủi 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. Vì những lý do trên, nên em chọn đề tài tốt nghiệp là: “ KHẢO SÁT HỆ THỐNG THUỶ LỰC TRÊN MÁY ỦI KOMATSU D275A -5 ” để tìm hiểu kỹ hơn, nắm được nguyên lý làm việc của hệ thống thuỷ lực lắp trên máy và cũng như biết được những tính năng riêng biệt và hiện đại của máy. 2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ỦI.
 Hình 2.1. Máy ủi KOMATSU D275A- 5 2.1. CÔNG DỤNG MÁY ỦI Máy ủi là một trong những loại điển hình của máy công trình, đang được sử dụng hết sức rộng rãi. Máy ủi dùng để đào vận chuyển đất ở cự ly thích hợp nhỏ hơn 100m. Đồng thời máy ủi còn thường được dùng để san sơ bộ mặt bằng. Trong thực tế, máy ủi thường sử dụng làm các công việc sau: - Đào hồ ao, kênh mương nông và rộng - Đào các móng nhà lớn - Đào đắp đường có độ cao không quá 2m - San sơ bộ, tạo mặt bằng lớn để xây dựng sân quảng trường, sân vận động, khu công nghiệp và các khu đô thị mới - San lấp rãnh đặt đường ống hoặc mống nhà sau khi đã thi công xong. - Thu dọn vật liệu phế thải trên hiện trường sau khi công trình đã hoàn thành. -Dồn vật liệu thành đống cao để tạo điều kiện thuận lợi cho máy xúc một gầu xúc vật liệu đổ lên ôtô - Trợ lực đẩy cho máy cạp khi máy cạp đào gặp đất rắn - Kéo các phương tiện khác. 2.2. PHÂN LOẠI MÁY ỦI * Phân loại dựa vào góc đặt của bàn ủi so với trục dọc của máy: - Máy ủi vạn năng : Bàn ủi được liên kết với khung ủi qua khớp cầu nên bàn ủi có thể quay được trong mặt phẳng ngang và đặt nghiêng so với trục dọc của máy một góc 45 ÷ 60 0. - Máy ủi thường ( hay còn gọi máy ủi cố định) : Bàn ủi luôn luôn được đặt vuông góc với trục dọc của máy. * Theo phương pháp điều khiển thiết bị ủi: -Máy ủi điều khiển bằng thủy lực -Máy ủi điều khiển bằng cáp Trong đó máy ủi điều khiển bằng thủy lực đang được sử dụng rộng rãi vì điều khiển nhẹ nhàng, êm và chắc chắn, kết cấu gọn, chăm sóc và bảo quản đơn giản dễ dàng. Lưỡi ủi ấn sâu vào đất trong khi đào, một phần nhờ trọng lượng thiết bị ủi, phần còn lại chủ yếu nhờ áp lực của dầu. Do đó trọng lượng của thiết bị ủi giảm đi từ 5- 10% so với thiết bị ủi của máy điều khiển bằng cáp cùng công suất . Đồng thời máy ủi điều khiển bằng thủy lực có thể đào được đất rắn hơn so với máy ủi điều khiển bằng cáp. Ngoài ra còn có máy ủi điều khiển từ xa bằng điện từ, mới được người Nhật Bản áp dụng thí điểm cho những máy ủi khai thác khoáng sản dưới đại dương. Tuy nhiên loại máy ủi này có cấu tạo phức tạp, công nghệ chế tạo hiện đại , giá thành cao nên chưa được sử dụng phổ biến. * Phân loại dựa vào cơ cấu di chuyển, máy ủi chia làm hai loại: - Máy ủi bánh xích: Có áp suất xuống đất nhỏ, bán kính quay vòng nhỏ, khả năng bám váo đất tốt nên có thể hoạt động ở những nơi có nền đất yếu, những nơi có độ dốc lớn, địa hình chật hẹp. - Máy ủi bánh hơi: Có tốc độ di chuyển nhanh hơn, nhưng áp suất xuống đất lớn hơn so với máy ủi bánh xích có cùng trọng lượng. * Phân loại dựa vào công suất của máy, có thể phân loại theo bảng sau: ( Trang 193 - Máy làm đất , Phạm Hữu Đỗng – Nhà xuất bản Xây dựng – Năm 2004). Bảng 2.1: Phân loại máy ủi theo công suất và lực kéo Loại máy ủi  Công suất động cơ ( KW)  Lực kéo (T)   Rất nhỏ  Đến 15  Đến 2,5   Nhỏ  15 ÷ 60  2,5-7,5   Trung bình  60 ÷ 110  7,5- 15   Lớn  110 ÷ 220  15- 20   Rất lớn  > 220  > 30   3. CẤU TẠO CHUNG CỦA MÁY ỦI KOMATSU D275A- 5. 3.1.CẤU TẠO CHUNG: Máy ủi KOMATSU D275A - 5 là loại máy ủi thường điều khiển bằng thuỷ lực với bàn ủi không quay. Khung ủi (7) gồm hai phần riêng biệt và được liên kết với bàn ủi (4) bằng khớp trụ (6), do đó bàn ủi luôn luôn đặt vuông góc với trục dọc của máy và không thể quay được trong mặt phẳng ngang. Thanh chống xiên (14) giữ cho bàn ủi ổn định trong khi làm việc dưới tác dụng của áp lực khối đất trước bàn ủi. Để nâng cao tính vạn năng của máy, đằng sau của máy kéo cơ sở lắp đồng thời thiết bị xới dùng để phá vỡ và xới các loại đất rất cứng giúp cho các loại máy làm đất khác như máy ủi, máy san,… làm việc dễ dàng và cho năng suất cao. Thiết bị xới được lắp ở phía sau máy kéo, gồm: giá đỡ số (13) được liên kết với vỏ cầu sau của máy kéo. Đầu trên của giá đỡ để lắp xilanh nâng hạ (11) và xilanh nghiêng thiết bị xới (12); Đầu dưới của giá đỡ để lắp khung của thiết bị xới (16). Bộ răng xới (9) được lắp với đế (10) bằng các chốt.
Hinh 3.1. Sơ đồ bố trí các cơ cấu của máy 1-Máy kéo cơ sở;2- Xilanh nâng hạ bàn ủi; 3-Xilanh nghiêng lưỡi ủi; 4- Bàn ủi; 5- Lưỡi ủi ( Dao ủi); 6- Khớp trụ liên kết bàn ủi với khung ủi; 7- Khung ủi; 8- Khớp liên kết khung ủi với máy kéo cơ sở; 9- Thiết bị xới; 10 - Đế; 11- Xilanh nâng hạ thiết bị xới; 12- Xilanh nghiêng thiết bị xới; 13- Giá đỡ; 14 - Thanh chống xiên;15- Đế xích; 16- Khung xới; 17- Xilanh gài chốt thiết bị xới. . 3.2. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY ỦI KOMATSU D275A-5. 3.2.1 Các thông số kỹ thuật . Tên thông số  Giá trị  Đơn vị   Trọng lượng  Trọng lượng máy cơ sở  38430  Kg    Trọng lượng toàn bộ  50800  kg   Động cơ  Loại động cơ  SDA6D140E-3(Diezen)     Số xilanh  6     Dung tích xilanh  15.24  Lít    Công suất  306  Kw    Lực kéo cực đại  1989/1400  Nm/(v/ph)    Tốc độ không tải tối đa  2150  v/ph    Tốc độ không tải tối thiểu  700  v/ph    Suất tiêu hao nhiên liệu tối thiểu  215  g/kwh    Môtơ khởi động  24V,11kw     Máy phát xoaychiều  24V, 75A     Ăc quy  12V, 170Ah×2    Tốc độ của máy     Tốc độ tới  Số 1  3.8  Km/h    Số 2  6.7  Km/h    Số 3  11.2  Km/h   Tốc độ lùi  Số 1  4.9  Km/h    Số 2  8.7  Km/h    Số 3  14.9  Km/h   Áp lực đi trên đất với khối lượng tổng thể  1.2  KG/cm2   Hệ thống thiết bị làm việc thủy lực  Bơm dầu công tác  Áp suất đẩy  280  KG/cm2     Lưu lượng  256  l/ph     Số vòng quay  2286  v/ph    Bơm cung cấp dầu cho môtơ quạt làm mát  Áp suất đẩy  160  KG/cm2     Lưu lượng  103  l/ph     Số vòng quay  2286  v/ph    Môtơ quạt (áp suất tối đa )  160  KG/cm2   3.2.2. Các thông số về kích thước. Tên thông số  Giá trị  Đơn vị   Chiều dài toàn bộ của máy  9290  mm   Chiều rộng máy  4300  mm   Chiều cao máy  3965  mm   Chiều dài dãi xích trên đất  3480  mm   Chiều rộng dãi xích  610  mm   Khoảng sáng gầm máy  510  mm   Chiều rộng cơ sở của máy ủi  2260  mm   Bàn ủi  Chiều rộng  4300  mm    Chiều cao  1975  mm    Góc cắt  52  Độ    Dung tích bàn ủi  13.7  m3   Xilanh thủy lực kiểu pittông tác dụng kép     Kích thước xilanh nâng hạ dao ủi  Đường kính trong xilanh  120  mm    Đường kính cần pittông  80  mm    Hành trình pittông  1495  mm   Kích thước xilanh nghiêng dao ủi  Đường kính trong xilanh  180  mm    Đường kính cần pittông  100  mm    Hành trình pittông  190  mm   Kích thước xilanh nâng hạ xới đất  Đường kính trong xilanh  180  mm    Đường kính cần pittông  100  mm    Hành trình pittông  465  mm   Kích thước xilanh nghiêng bàn xới đất  Đường kính trong xilanh  160  mm    Đường kính cần pittông  90  mm    Hành trình pittông  455  mm   3.2.3. Các thông số làm việc. Tên thông số  Giá trị  Đơn vị   Bán kính quay vòng nhỏ nhất của máy  3.9  m   Bộ phận ủi  Chiều cao nâng dao lớn nhất  1450  mm    Chiều sâu cắt lớn nhất  640  mm    Góc cắt thay đổi của dao  60  Độ    Dung tích bàn ủi  13.7  m3   Bộ phận xới  Góc cắt tiêu chuẩn  52.7  Độ    Chiều cao nâng lớn nhất  1195  mm    Chiều sâu cắt lớn nhất  1420  mm   4. HỆ THỐNG THỦY LỰC TRÊN MÁY ỦI KOMATSU D275A-5 4.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BƠM VÀ ĐỘNG CƠ THỦY LỰC Bơm và động cơ thủy lực là hai thiết bị có chức năng khác nhau. Bơm là thiết bị tạo ra năng lượng, còn động cơ thủy lực là thiết bị tiêu thụ năng lượng này. Tuy thế nhưng kết cấu và phương pháp tính toán của bơm và động cơ thủy lực cùng loại là giống nhau. *Bơm dầu: Là một cơ cấu biến đổi năng lượng, dùng để biến cơ năng thành năng lượng của dầu ( dòng chất lỏng). Trong hệ thống dầu ép thường chỉ dùng bơm thể tích, tức là loại bơm thực hiện việc biến đổi năng lượng bằng cách thay đổi thể tích các buồng làm việc, khi thể tích của buồng làm việc tăng, bơm hút dầu, thực hiện chu kỳ hút và khi thể tích của buồng giảm, bơm đẩy dầu ra thực hiện chu kỳ nén. Tùy thuộc vào lượng dầu bơm đẩy ra trong một chu kỳ làm việc , ta có thể phân ra hai loại bơm thể tích: Bơm có lưu lượng cố định, gọi tắt là bơm cố định . Bơm có lưu lượng có thể điều chỉnh, gọi tắt là bơm điều chỉnh. Những thông sổ cơ bản của bơm là lưu lượng và áp suất . *Động cơ thủy lực: Là thiết bị dùng để biến năng lượng của dòng chất lỏng thành động năng quay trên trục động cơ. Quá trình biến đổi năng lượng là dầu có áp suất được đưa vào buồng công tác của động cơ. Dưới tác dụng của áp suất, các phần tử của động cơ quay. Những thông số cơ bản của động cơ dầu là lưu lượng của 1 vòng quay và hiệu áp suất ở đường vào và đường ra. Trên máy ủi KOMAT’SU D275A-5 người ta sử dụng 2 loại bơm thể tích: bơm bánh răng và bơm piston rôto hướng trục. 4.2. TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH 4.2.1. Sơ đồ truyền động chính:
Hình 4.1. Sơ đồ truyền động chính 1- Quạt làm mát động cơ; 2-Mô-tơ thủy lực quay quạt làm mát; 3- Động cơ; 4- Khớp nối mềm ; 5 – Trục các-đăng; 6 – Bơm dầu cung cấp cho quạt làm mát; 7 – Biến mô thủy lực; 8 – Hộp số; 9 – Bánh răng côn; 10 – Dẫn động cuối; 11 – bánh xích; 12 – Đế xích; 13- Ly hợp lái; 14 – Phanh lái; 15 – Bơm dầu bôi trơn hệ thống lái; 16 – Bơm dầu cung cấp cho truyền động; 17- Bộ trích công suất; 18- Bơm dầu cho thiết bị công tác; 19- Bơm bổ sung cho biến mô thủy lực. 4.2.2. Nguyên lý chung: Công suất được phát ra bởi động cơ (3) truyền qua khớp nối mềm (4) đến trục các-đăng (5) và truyền đến biến mô thuỷ lực (7). Công suất từ động cơ được truyền qua biến mô thuỷ lực (7) đến trục vào hộp số (trục tuabin) tuỳ thuộc vào sự thay đổi tải trọng . Hộp số (8) dùng hệ thống bánh răng hành tinh và ly hợp thuỷ lực để giảm tốc độ và thay đổi tỉ số truyền, trong hộp số có 3 số tiến và 3 số lùi. Trong đó gồm: 2 bộ ly hợp thay đổi chiều di chuyển và 3 bộ ly hợp để di chuyển với tốc độ khác nhau. Công suất được đưa vào bên phải và trái bằng trục bánh răng nón truyền đến ly hợp lái (13). Ly hợp lái (13) mở và cắt việc truyền công suất từ trục bánh răng nón đến bộ dẫn động cuối để điều khiển di chuyển máy ủi. Việc thay đổi hướng di chuyển máy được điều khiển bởi cần thiết bị lái để cắt công suất của ly hợp lái. Bán kính quay vòng được điều khiển với phanh lái (14) lắp bên ngoài ly hợp lái. Phanh lái (14) là loại phanh đĩa ma sát tương tự như ly hợp lái. Công suất từ ly hợp lái truyền ra ngoài giảm tốc độ, truyền xuống truyền động cuối (10) và làm quay bánh xích (11). Bộ truyền động cuối gồm một hệ thống bánh răng trụ tròn và một hệ thống bánh răng hành tinh .Bánh xích kéo đế xích (12 ) làm máy di chuyển. Công suất từ phanh lái được truyền đến truyền động cuối. Bộ truyền động cuối (10) giảm bớt tốc độ máy với hệ thống bánh răng trụ và bánh răng hành tinh làm quay bánh xích (11) và kéo đế xích (12) làm di chuyển máy.Dầu từ bơm dẫn động quạt làm mát động cơ (6) làm quay môtơ quạt (2). 4.3. SƠ ĐỒ, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC TRÊN MÁY ỦI KOMATSU D275A-5 4.3.1. Sơ đồ mạch truyền động thuỷ lực của biến mô.
Hình 4.2. Sơ đồ hoạt động van điều khiển của biến mô 1- Van an toàn chính; 2- Van an toàn biến mô; 3- Bộ biến mô; 5- Làm mát dầu; 37- Bơm dầu truyền động; 38- Lọc dầu và van giảm áp suất truyền động; 39- Lọc thô; 40 - Vỏ bộ biến mô; 42- Thùng chứa dầu hệ thống lái. * Nguyên lý hoạt động: Dầu từ thùng chứa dầu hệ thống lái (42) qua lọc thô (39) được hút vào bơm dầu truyền động (37), dầu cao áp từ bơm qua van điều chỉnh áp suất truyền động và lọc (38) dẫn lên van an toàn chính (1) cung cấp cho biến mô thuỷ lực (3) sau đó rơi về thùng chứa, đồng thời một phần dầu từ biến mô thuỷ lực (3) đi qua bộ làm mát dầu (5) để cung cấp dầu cho bôi trơn. Nếu áp suất dầu trong biến mô (3) lớn quá mức cho phép dầu sẽ được xả bớt qua van an toàn biến mô (2) vào vỏ bộ biến mô (40). 4.3.1.1. Van an toàn chính và van an toàn bộ biến mô. * Van an toàn chính. - Nhiệm vụ :Van an toàn chính giữ áp suất cố định cho bộ truyền lực, li hợp lái và phanh. - Nguyên lý làm việc của van an toàn chính (Hnh 4.4): Dầu từ bơm bộ truyền lực vào khoang A của van an toàn chính, rồi qua lỗ tiết lưu a vào buồng B. Khi dầu từ bơm đến chứa đầy trong mạch, áp suất dầu bắt đầu tăng lên. Khi áp suất dầu trong mạch tăng, dầu sẽ vào buồng B đẩy pittông (3) nén lò xo van (5). Van an toàn chính (4) di chuyển sang trái theo hướng mũi tên và mở khoang A và C. Dầu từ bơm được thông từ khoang A tới khoang C, rồi chảy từ khoang C đến biến mô thuỷ lực. Áp suất dầu vào khoang A là 3.2 ± 0.1 MPa (32.7 ± 1.0 kG/cm2) .
Hình 4.3. Nguyên lý hoạt động của van an toàn chính 1- Van an toàn biến mô; 2-Lò xo van an toàn biến mô; 3-Piston; 4-Van an toàn chính; 5- Lò xo van an toàn chính; 6-Piston. * Van an toàn biến mô thuỷ lực: - Nhiệm vụ: Van an toàn biến mô hoạt động để bảo vệ bộ biến mô khỏi áp suất cao đột ngột từ bơm nếu áp suất đi vào biến mô tăng trên áp suất cho phép. - Nguyên lý làm việc của van an toàn biến mô Van an toàn chính (4) mở dầu chảy từ khoang C đến biến mô thuỷ lực, và đồng thời chảy qua lỗ b và vào khoang D. Khi dầu được điền đầy trong biến mô, áp suất dầu bắt đầu tăng lên. Khi áp suất dầu trong biến mô tăng, dầu đi vào khoang D đẩy pittông (6) nén lò xo van (2), van an toàn biến mô (1) di chuyển sang phải theo hướng mũi tên, và mở thông khoang C và E. Dầu từ khoang được thông tới khoang E và xả về thùng chứa. Áp suất dầu ở khoang C là 10.2 ± 0.5 kG/cm2.
Hình 4.4. Nguyên lý hoạt động van an toàn biến mô 4.3.1.2. Biến mô thủy lực Biến mô thuỷ lực được lắp giữa trục cácđăng dẫn động từ bánh đà động cơ và đầu vào bộ truyền lực. * Nhiệm vụ của biến mô thuỷ lực: dùng để tách và nối động cơ với hệ thống truyền lực và để tăng mômen quay trên trục sơ cấp của hộp số. * Cấu tạo : gồm có bánh bơm (10) kết nối với khớp nối (1), trục vào (2), và vỏ dẫn động (6) tạo thành một bộ và được quay bởi động cơ. Tuabin (7) được kết nối với mayơ tuabin (16) và trục sơ cấp của hộp số (15) tạo thành một khối. Bánh phản ứng (8) được nối với stato chính (9) và trục stato (12) tạo thành một khối và cố định với mặt trước vỏ stato (14) và mặt sau vỏ stato (13). Vỏ trước và vỏ sau của biến mô thủy lực được bắt bulông tới mặt trước của hộp số.
Hình 4.5. Kết cấu biến mô thuỷ lực 1- Khớp nối; 2-Trục dẫn động; 3- Bánh răng trung gian; 4- Trục bánh răng trung gian; 5 - Vỏ bộ chuyển đổi lực kéo; 6 - Vỏ biến mô thuỷ lực; 7 - Bánh tuabin; 8 - Bánh phản ứng; 9 - Stato chính; 10 - Bánh bơm; 11 - Vòng cách; 12 - Trục stato; 13- Vỏ mặt sau của stato; 14 - Vỏ mặt trước của stato; 15 - Trục sơ cấp hộp số; 16 - Mayơ tuabin. * Nguyên lý làm việc : - Truyền công suất: Công suất động cơ được truyền qua li hợp và trục các-đăng đến khớp nối (1) làm quay trục dẫn động (2) vỏ biến mô thủy lực (6) và bánh bơm (10). Công suất thuỷ lực của bánh bơm làm quay bánh tuabin (7) .Khi đó công suất từ bánh tuabin truyền qua mayơ tuabin (16) tới trục sơ cấp hộp số (15). Công suất của trục dẫn động (2) được dùng để điều khiển bơm bánh răng thông qua bánh răng trung gian (3). - Dòng chảy của dầu: Dầu chảy qua van an toàn chính và áp suất dầu được giảm xuống đến áp suất cho phép nhờ van an toàn biến mô thuỷ lực. Khi đó, dầu chảy vào đường dầu của mặt trước vỏ stato rồi đi vào bánh bơm (10). Khi động cơ làm việc, bánh bơm quay và truyền cơ năng cho dầu. Dưới tác dụng của lực ly tâm, dầu chuyển sang bánh tuabin (7) và truyền cơ năng cho bánh đó. Dầu từ bánh tuabin (7) chuyển sang bánh phản ứng (8) và sau đó trở về bánh bơm và lặp lại quá trình chuyển động như trên một cách tuần hoàn giữa ba bánh công tác. 4.3.2. Bơm truyền động, bơm dầu bôi trơn thiết bị lái ( bơm bánh răng)
Hình 4.6. Kết cấu bơm bánh răng 1- Trục chủ động; 2- Phớt làm kín; 3- Chốt định vị; 4- Khớp nối; 5- Khe hở mặt đầu;6- Bánh răng chủ động bơm dầu bôi trơn lái; 7-Bánh răng bị động bơm dầu bôi trơn hệ thống lái; 8- bulông; 9- Bánh răng bị động bơm truyền động; 10- Bánh răng chủ động bơm truyền động 4.3.3. Sơ đồ mạch truyền động thuỷ lực điều khiển ly hợp hộp số
Hình 4.7. Mạch thuỷ lực điều khiển ly hợp số 7- Cụm van điều khiển điện từ ly hợp số 1; 8- Ly hợp số 1; 9- Cụm van điều khiển điện từ ly hợp số 2; 10- - Ly hợp số 2; 11- Cụm van điều khiển điện từ ly hợp số 3; 12- Ly hợp số 3; 13- Cụm van điều khiển điện từ ly hợp tiến ; 14- Ly hợp tiến; 15- Cụm van điều khiển điện từ ly hợp lùi ; 16- Ly hợp lùi ; 37- Bơm truyền động; 38- Lọc dầu và van điều chỉnh áp suất truyền động ; 39- Lọc thô; 40- Vỏ bộ biến mô; 41 -Chứa dầu hộp số; 42 - Chứa dầu hệ thống lái. * Nguyên lý hoạt động: Dầu từ thùng chứa dầu hệ thống lái (42) qua lọc thô (39) được hút vào bơm dầu truyền động (37). Dầu cao áp từ bơm truyền động (37) qua van điều chỉnh áp suất và lọc (38) chia làm hai mạch: - Mạch (1) : Cung cấp dầu từ bơm đến các ly hợp hộp số thông qua các van điều khiển điện từ ly hợp số để thực hiện việc đóng mở ly hợp hộp số. - Mạch (2) : Dầu từ bơm qua lọc (6) trở thành đường dầu điều khiển các vị trí của các van điện từ điều khiển ly hợp số để nối thông đường dầu từ bơm đến ly hợp số (khi đóng ly hợp) hoặc xả đường dầu từ ly hợp về thùng chứa (khi tách ly hợp). Trên sơ đồ là máy đang làm việc ở số 2 ( ly hợp số 2 (10) đóng), khi đó dầu từ bơm (37) đi qua cụm van điều khiển điện từ ly hợp số 2 (9) cung cấp cho ly hợp số 2 (10). 4.3.3.1. Hộp số * Nhiệm vụ: Hộp số dùng để thay đổi số vòng quay và mômen của động cơ truyền đến dẫn động cuối của máy ủi cho phù với điều kiện làm việc. * Cấu tạo : Hộp số bao gồm hệ thống bánh răng hành tinh và các đĩa ly hợp , hộp số có 3 tốc độ tiến và 3 tốc độ lùi. Trong đó có 5 hệ thống bánh răng hành tinh và đĩa ly hợp của bộ truyền động, 2 ly hợp được cố định bằng với van điều khiển để chọn hướng quay và tốc độ quay. * Nguyên lý làm việc: - Khi ly hợp ở vị trí ban đầu: Hình 4.8. Sơ đồ nguyên lý của ly hợp ở vị trí ban đầu 1- Vành răng; 2- Đĩa ly hợp; 3- Tấm ma sát; 4- Lò xo đẩy piston; 5- Chốt; 6- Piston; 7 - Vỏ Vành răng (1) được khoá với đĩa ly hợp (2). Ly hợp bao gồm piston (6), tấm ma sát (3), đĩa (2), chốt (5) và lò xo đẩy piston (4). Răng trong của đĩa ăn khớp với răng ngoài của vòng răng. Răng ngoài của tấm ma sát ăn khớp với chốt (5) và được giữ chặt bởi vỏ (7). Khi chưa có dầu cấp vào đằng sau piston (6) của ly hợp, các tấm ma sát (3) và các đĩa (2) được tự do. - Khi ly hợp ở vị trí đóng: Dầu có áp suất từ van điều khiển đi qua cửa của vỏ (7) tới mặt sau của piston (6). Piston ép tấm ma sát (3) vào đĩa (2) và kết quả là lực ma sát làm cho đĩa (2) ngừng quay vì vậy vành răng (1) ăn khớp với răng trong của đĩa (2) được khoá lại, ly hợp được đóng .
Hình 4.9. Đĩa ly hợp ở vị trí đóng - Ly hợp ở vị trí mở Khi xả áp suất dầu ở đường cung cấp, piston (6) được trả về nhờ lực đẩy của lò xo (4) lực ép giữa tấm (3) và đĩa (2) không còn, làm cho vành răng (1) được tự do, ly hợp được tách ra.
Hìn 4.10. Đĩa ly hợp ở vị trí mở. 4.3.3.2. Van điều khiển điện từ ly hợp hộp số. * Nhiệm vụ: Van điều khiển điện từ tự động điều khiển áp suất dầu đến hộp số cao hay thấp, phụ thuộc vào cường độ dòng điện từ bộ điều khiển trung tâm để điều khiển áp suất dầu cấp vào ly hợp. Cường độ dòng điện này phụ thuộc vào mức độ tải của máy do bộ điều khiển trung tâm nhận tín hiệu từ cảm biến áp suất dầu của bộ phận công tác truyền đến, với mục đích chính là làm cho ly hợp đóng mở được êm dịu. Áp suất cấp vào ly hợp đảm bảo lực ép giữa đĩa và tấm ma sát đủ truyền mômen xoắn đến truyền động cuối đảm bảo được sự di chuyển của thiết bị. Công dụng của công tắc điền đầy là gửi tín hiệu đến bộ điều khiển khi phát hiện ra rằng ly hợp đã được điền đầy dầu. * Trước khi sang số:
Hình 4.12. Đĩa ly hợp ở vị trí mở. Van điện từ ; 2 - Van điều khiển áp suất; 3 - Van cảm biến áp suất; 4 - Công tắc điền đầy; Khi không có dòng điện tới van điện từ (1) , áp suất tại van điều khiển (2) được xả, dầu tại khoang A ly hợp qua cửa xả dr. Tại thời điểm này không có áp suất dầu tại van cảm biến áp suất (3), công tắc điền đầy (4) ở vị trí tắt. * Cấp dầu cho ly hợp: Dòng điện được cấp tới van điện từ (1) mà không có dầu trong ly hợp, lực điện từ tác động vào buồng B, đẩy van điều khiển áp suất (2) về bên phải. Lúc này khoang P của bơm mở thông với khoang A, ly hợp được điền đầy dầu, công tắc điền đầy (4) bắt dầu bật .
Hình 4.12. Cấp dầu cho ly hợp * Ly hợp ở vị trí đóng: Khi ly hợp đầy dầu, các đĩa ly hợp được ép lại với nhau, lúc này ly hợp được đóng lại. Nếu dòng điện được cấp tiếp tục tới van điện từ (1), phát sinh ra lực điện từ tác động mạnh vào van điều khiển (2). Áp suất dầu cấp vào ly hợp được điều chỉnh bằng sự cân bằng giữa các lực : lực đẩy của van điện từ (1), lực đẩy của áp suất dầu vào ly hợp, lực tác động của lò xo điều khiển (5).
Hình 4.13. Đĩa ly hợp ở vị trí đóng 4.3.4. Sơ đồ mạch truyền động thuỷ lực điều khiển ly hợp lái và phanh lái.
Hình 4.14. Mạch thuỷ lực điều khiển ly hợp lái và phanh lái 17- Van một chiều; 18- Van trượt phân phối ;19- Xylanh kéo chốt thiết bị xới; 20 - Ly hợp phải; 21 -Cụm van điều khiển điện từ của ly hợp phải; 22 - Phanh phải; 23 - Cụm van phân phối điều khiển điện từ của phanh phải; 24 - Van phanh dừng; 25 - Van dự phòng mất phanh; 26 - Phanh trái; 27 - Cụm van phân phối điều khiển điện từ của phanh trái; 28 - Ly hợp trái; 29- Cụm van phân phối điều khiển điện từ của ly hợp trái; 30 - Lọc sau cùng; 37– Bơm dầu truyền động; 38- Lọc và van điều chỉnh áp suất truyền động; 39- Lọc thô; 42- Chứa dầu hệ thống lái. * Nguyên lý hoạt động: Bơm dầu truyền động (37) hút dầu từ khoang chứa dầu hệ thống lái (42) đi qua bộ lọc thô (39) cung cấp dầu cho ly hợp lái và phanh lái. Dầu cao áp từ bơm qua van điều chỉnh áp suất và lọc (38) đến bộ lọc (30) chia làm hai mạch : Mạch (1) : Dầu cao áp đến thực hiện việc đóng mở ly hơp lái bên trái (28) nhờ sự đóng mở của cụm van (29). Trên sơ đồ cụm van (29) mở cho dầu từ bơm đến đóng ly hợp lái này. Ly hợp lái bên phải (20) cũng được đóng bởi đường dầu cao áp từ bơm thông qua cụm van (21) mở. Van phanh dự phòng (25) đang ở vị trí không làm việc.