Đề tài Khảo sát và tính toán hệ thống thuỷ lực trên máy đào Komat’su PC-400

Mục Lục Mục Lục 1 LỜI NÓI ĐẦU 4 1. Mục đích, ý nghĩa đề tài 5 2. Cơ sở lý thuyết hệ thống thuỷ lực 6 2.1. Sơ lược về hệ thống thuỷ lực 6 2.1.1 Truyền động thuỷ tĩnh 6 2.1.2. Truyền động thuỷ động 6 2.2. Ưu, nhược điểm của hệ thống thuỷ lực 6 2.2.1. Ưu điểm 6 2.2.2. Nhược điểm 7 2.3. Phạm vi sử dụng 7 3. Cấu tạo chung và các thông số kỹ thuật của máy đào Komat’su PC-400 8 3.1. Cấu tạo chung 8 3.2. Các thông số kỹ thuật của xe 10 3.2.1. Các thông số kỹ thuật 10 3.2.2. Các thông số về kích thước 10 3.2.3. Các thông số động cơ 11 3.2.4. Các thông số hệ thống thuỷ lực 12 4. Khảo sát một số cơ cấu trong hệ thống thuỷ lực trên máy đào Komat’su 13 PC-400 13 4.1. Giới thiệu chung về hệ thống thuỷ lực trên máy đào 13 4.2. Bơm thủy lực 13 4.2.1. Tổng quan về bơm và động cơ thuỷ lực dùng trong máy thuỷ lực thể tích 13 4.2.1.1. Nguyên lý chuyển đổi năng lượng 13 4.2.1.2. Các loại bơm 14 4.2.2. Bơm thuỷ lực trên máy đào Komat’su PC-400 19 4.2.2.1. Nguyên lý hoạt động 20 4.2.2.2. Điều khiển thay đổi lưu lượng bơm. 21 4.3. Mô tơ quay toa 22 4.3.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 22 4.3.2. Van hút- van an toàn 24 4.3.3. Hoạt động của phanh mô tơ 26 4.3.4. Van chống quay ngược 28 4.4. Mô tơ di chuyển 31 4.4.1. Cấu tạo 31 4.4.2. Nguyên lý hoạt động 32 4.4.2.1. Hoạt động ở tốc độ thấp ( Góc nghiêng của đĩa có giá trị lớn nhất) 32 4.4.2.2. Hoạt động ở tốc độ cao ( góc nghiêng của đĩa có giá trị nhỏ nhất) 33 4.4.3. Hoạt động của phanh hãm 34 4.4.3.1. Khi bắt đầu chuyển động 34 4.4.3.2. Khi ngừng chuyển động 35 4.4.4. Hoạt động của van phanh 36 4.4.4.1. Van cân bằng, van kiểm tra 36 4.4.4.2. Van an toàn ( hoạt động hai hướng, van an toàn hai mức độ) 38 4.5. Các loại van 43 4.5.1. Van LS 43 4.5.1.1. Chức năng 43 4.5.1.2. Khi van điều khiển ở vị trí trung gian 43 4.5.1.3. Hoạt động khi lưu lượng của bơm là lớn nhất 45 4.5.1.4. Hoạt động khi lưu lượng bơm là nhỏ nhất 46 4.5.1.5. Khi piston trợ động ở vị trí cân bằng 47 4.5.2. Van TVC 47 4.5.2.1. Chức năng 47 4.5.2.2. Vận hành 48 4.5.2.3. Khi van điều chỉnh, bộ điều khiển bơm ở chế độ không bình thường và bộ chuyển mạch dài của van TVC ở chế độ ON 52 4.5.3. Van LS- EPC 54 4.5.3.1. Chức năng 54 4.5.4. Van điều khiển quay PPC 57 4.5.4.1. Ở vị trí trung gian 57 4.5.4.2 Quá trình điều khiển nhỏ ( từ vị trí trung gian đến điều khiển nhỏ). 57 4.5.4.3. Quá trình điều khiển nhẹ khi cần điều khiển quay trở lại 58 4.5.4.4. Khi cần điều khiển kéo hết cở 59 4.5.5. Van không tải 60 4.5.5.1. Chức năng: 60 4.5.5.2. Hoạt động 60 4.5.6. Van hợp và chia lưu lượng 61 4.5.6.1. Chức năng: 61 4.5.6.2. Hoạt động: - Khi hợp lưu lượng ( khi áp suất điều khiển PS bị ngắt) 61 4.5.7. Van giảm áp 63 4.5.7.1. Chức năng: van này giảm áp suất dầu của bơm chính, cung cấp chúng đến van điện từ và van PPC với chức năng là áp suất điều khiển. 63 4.5.7.2. Hoạt động 64 4.6 Các mạch thuỷ lực 66 4.6.1 Mạch thuỷ lực tổng thể 66 4.6.2 Mạch thuỷ lực chuyển động tiến 66 4.6.3 Mạch thủy lực duỗi tay cần 67 4.6.4 Mạch thuỷ lực cuộn gầu 67 4.6.5 Mạch thuỷ lực co tay cần và nâng cần đồng thời. 67 4.6.6 Mạch thuỷ lực quay toa trái và nâng cần đồng thời 67 5. Tính thiết kế một số chi tiết trên máy đào 68 5.1. Tính van an toàn tác dụng gián tiếp 68 5.1.1. Hoạt động: 68 5.1.2. Tính toán 68 5.2. Tính van giảm áp 72 5.2.1 Nguyên lý hoạt động 72 6. Bảo dưỡng hệ thống thuỷ lực trên máy đào 75 7. Kết luận 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 LỜI NÓI ĐẦU Sau thời gian 5 năm học tại trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, được sự dạy dỗ và chỉ bảo tận tình của các thầy, cô giáo. Em đã tiếp thu được những kiến thức cơ bản mà thầy, cô giáo đã truyền đạt. Mỗi sinh viên khi ra trường cần phải qua một đợt tìm hiểu thực tế mà và kiểm tra khả năng nắm bắt, sáng tạo của sinh viên. Do đó quá trình thực tập tốt nghiệp và làm đồ án tốt nghiệp là công việc rất cần thiết nhằm giúp cho sinh viên tổng hợp lại những kiến thức mà mình đã được học, đồng thời nó là tiếng nói của sinh viên trước khi ra trường. Sau khi hoàn tất các môn học trong chương trình đào tạo, nay em được giao nhiệm vụ là : KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THUỶ LỰC TRÊN MÁY ĐÀO KOMAT’SU PC-400. Ở nước ta hiện nay, quá trình xây dựng các công trình thuỷ lợi, thuỷ điện, các công trình giao thông, khai thác các loại khoáng sản… đòi hỏi cần phải giải quyết những công việc đào và vận chuyển đất đá với khối lượng lớn mà lao động phổ thông không đáp ứng được. Máy đào “Komat’su PC-400” là một trong những loại máy được sử dụng để làm công việc này. Komat’su PC-400 là loại máy đào gầu nghịch, một gầu, truyền động thuỷ lực, có rất nhiều ưu điểm về kết cấu nên và điều khiển nên năng suất làm việc cũng như tính năng kinh tế của máy cao. Trong quá trình làm đồ án do trình độ còn hạn chế, tài liệu chưa đầy đủ nên chắc chắn không tránh khỏi sai sót. Em rất mong được sự chỉ bảo của quý thầy cô và sự đóng góp ý kiến của các bạn. Cuối cùng cho em được gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả quý thầy cô trong nhà trường đã truyền đạt kiến thức cho em trong thời gian qua. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Huỳnh Văn Hoàng đã tận tình hướng dẫn cho em thực hiện đề tài này và tất cả các bạn đã góp ý cho em hoàn thành đồ án này. Đà Nẵng, ngày 27 tháng 05 năm 2009 Sinh viên thực hiện Mai Huy Tân 1. Mục đích, ý nghĩa đề tài Ngày nay cách mạng khoa học kỹ thuật công nghệ đã tác động đến mọi mặt đời sống kinh tế - xã hội của hầu hết các quốc gia trên thế giới. Tự động hoá, cơ khí hoá đã tham gia ngày càng nhiều trong quá trình sản xuất tạo nên hiệu quả rất cao. không thể thiếu trong các công trình xây dựng, cầu đường , thuỷ lợi thuỷ điện và khai thác các loại khoáng ( than , đá quặng ) . Trong các công việc làm đất chiếm một khối lượng rất lớn , trong đó khoảng 45% là do máy đào đảm nhiệm. Máy đào được sử dụng rộng rãi vì chúng dễ thích nghi với nhiều loại công việc nhờ sử dụng các thiết bị công tác thay thế, các loại truyền động và những bộ phận di chuyển khác nhau. Máy đào KOMAT’SU PC-400 là máy đào một gàu có hệ thống truyền động thuỷ lực , có nhiều ưu điểm về thao tác kinh tế hơn so với máy đào truyền động cơ khí, nó không những đạt năng suất gấp 1,25 ÷1,5 lần so với các loại máy tương tự có cùng kích thước mà còn làm tăng mức độ cơ giới hoá một cách đáng kể khi sử dụng vào những công việc làm đất khác nhau. Máy đào KOMAT’SU PC-400 đã được tiêu chuẩn hoá và thống nhất hoá các cụm thiết bị dẫn động thuỷ lực, danh mục các chi tiết dự trữ của máy được giảm bớt đi nhiều và tạo ra khả năng vận dụng sửa chữa liên hợp để sửa chữa máy, nhờ vậy giảm bớt được việc sửa chữa nhỏ trong công tác sửa chữa và tăng thêm được thời gian sử dụng hữu ích. Cải thiện điều kiện lao động nhờ điều khiển tự động hóa, tạo ra khả năng nâng cao nưng suất của máy đào, còn tự động hoá sự dẫn động của nó thì dẫn động tiết kiệm được nguồn năng lượng do việc nâng cao hiệu suất của máy. Xuất phát từ những ưu điểm về kết cấu và thao tác của máy, cũng như khả năng sử dụng máy trong nhiều lĩnh vực khác nhau đã đem lại hiệu quả kinh tế cao trong quá trình sử dụng nó vào các công trình xây dựng cơ bản, mà em đã chọn đề tài này, nhằm tìm hiểu kỹ càng và nắm nguyên lý làm việc, cách sử dụng và phương pháp vận hành, bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa, để nâng cao trình độ chuyên môn phục vụ cho quá trình công tác sau khi tốt nghiệp. 2. Cơ sở lý thuyết hệ thống thuỷ lực 2.1. Sơ lược về hệ thống thuỷ lực Muốn truyền cơ năng từ bộ phận dẫn động đến bộ phận làm việc của các máy, các thiết bị, ngoài dẫn động bằng cơ khí, điện thì trong những năm gần đây người ta còn dùng khí nén và chất lỏng. Truyền động thuỷ lực là tổ hợp các cơ cấu thuỷ lực và máy thuỷ lực, dùng môi trường chất lỏng làm không gian để truyền cơ năng từ bộ phận dẫn động đến bộ phận công tác, trong đó có thể biến đổi vận tốc, lực, mô men, và biến đổi dạng theo quy luật của chuyển động. Theo nguyên lý truyền động, truyền động thuỷ lực chia làm hai loại: Truyền động thuỷ động và truyền động thuỷ tĩnh. 2.1.1 Truyền động thuỷ tĩnh Quá trình truyền năng lượng giữa các bộ phận được thực hiện bằng áp năng của dòng chất lỏng, thường dùng các máy thể tích nên gọi là truyền động thể tích. Truyền động thuỷ tĩnh gồm có ba bộ phận: - Bơm: Nguồn cung cấp năng lượng cho chất lỏng ( biến cơ năng thành áp năng), thông thường dùng máy thể tích. - Động cơ thuỷ lực: Biến đổi áp năng dòng chảy thành cơ năng bằng cách thực hiện các chuyển động của nó ( thẳng, quay, kết hợp). - Phần tử trung gian ( phần tử thuỷ lực): Điều khiển hệ thống (đường ống, van một chiều, van an toàn, cơ cấu phân phối…). 2.1.2. Truyền động thuỷ động Quá trình truyền cơ năng giữa các bộ phận máy được thực hiện bằng động năng của dòng chất lỏng. Là tổ hợp các máy cánh dẫn ( bơm, tuabin). Truyền động thuỷ động có hai loại: Khớp nối thuỷ lực và biến tốc thuỷ lực thường được dùng trong các nghành động lực, giao thông vận tải. 2.2. Ưu, nhược điểm của hệ thống thuỷ lực 2.2.1. Ưu điểm - Truyền động được công suất cao và lực lớn nhờ các cơ cấu tương đối đơn giản. - Hoạt động với độ tin cậy cao nhưng đòi hỏi ít về chăm sóc bảo dưỡng. - Dễ thực hiện việc điều chỉnh vô cấp và tự động điều chỉnh vận tốc chuyển bộ phận làm việc, thực hiện ngay khi máy đang làm việc. - Dễ thực hiện tự động hoá theo điều kiện làm việc hoặc chương trình đã có sẵn. - Cho phép đảo chiều chuyển động của cơ cấu chấp hành dễ dàng. - Có khả năng giảm giảm khối lượng và kích thước nhờ chọn áp suất thuỷ lực cao.Vị trí của các phần tử dẫn động không phụ thuộc lẫn nhau. - Nhờ quán tính nhỏ của bơm và động cơ thuỷ lực, nhờ tính chịu nén của dần nên có thể sử dụng ở vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh. - Do chất lỏng làm việc trong hệ truyền động thuỷ lực chủ yếu là dầu nên có điều kiện bôi trơn rất tốt các chi tiết. - Truyền động êm, hầu như không ồn. - Dễ đề phòng quá tải nhờ van an toàn. 2.2.2. Nhược điểm - Vận tốc chuyển động bị hạn chế vì phải đề phòng sự va đập thuỷ lực, tổn thất cột áp, tổn thất công suất và xâm thực. - Khó khăn trong việc làm kín các bộ phận làm việc, chất lỏng dễ bị rò rỉ, hay bị không khí bên ngoài lọt vào làm giảm hiệu suất và tính ổn định của truyền động. - Yêu cầu chất lỏng làm việc rất phức tạp. 2.3. Phạm vi sử dụng Ngày nay hệ thống thuỷ lực được ứng dụng rộng rải trong công nghiệp, nông nghiệp như máy công cụ, máy nông nghiệp, máy nâng chuyển , máy xúc, máy đào…và trong lĩnh vực hàng không. 3. Cấu tạo chung và các thông số kỹ thuật của máy đào Komat’su PC-400 Komat’su PC-400 là máy đào gầu nghịch, một gầu, dẫn động thuỷ lực. Nó được sử dụng để cơ giới hoá công tác đào, xúc, lấp đất, khai thác mỏ hoặc thay cho máy nâng. Ngoài ra, nó còn có thể thực hiện nhiều chức năng khác như: Cần trục, búa đóng cọc, nhổ gốc cây… 3.1. Cấu tạo chung
Hình 3-1 Komat’su PC-400 1. Gàu; 2. Tay cần; 3. Xy lanh quay gầu; 4. Xy lanh tay cần; 5. Cần; 6. Cabin điều khiển; 7. Cabin máy; 8. Đối trọng; 9. Bàn quay; 10. Ổ quay; 11. Xích; 12. Xy lanh cần. Kết cấu của máy gồm có hai phần chính: Phần máy cơ sở (máy kéo xích) và phần thiết bị công tác(thiết bị làm việc). Phần máy cơ sở: Cơ cấu di chuyển chủ yếu dùng để di chuyển máy trong công trường. Nếu cần di chuyển máy với cự ly lớn phải có thiết bị vận chuyển chuyên dùng. Cơ cấu quay dùng để thay đổi vị trí của gầu trong mặt phẳng ngang trong quá trình đào và đổ đất. Trên bàn quay (9) người ta bố trí động cơ, các bộ truyền động, cơ cấu điều khiển… Cabin (6) là nơi tập trung cơ cấu điều khiển toàn bộ quá trình hoạt động của máy. Đối trọng (8) là bộ phận cân bằng bàn quay và ổn định của máy. Phần thiết bị công tác: Cần (5) một đầu được lắp khớp trụ với bàn quay còn đầu kia được lắp với tay cần. Cần được nâng lên hạ xuống nhờ xy lanh cần (12). Tay cần (2) một đầu lắp khớp trụ với cần còn đầu kia với gàu và co, duỗi nhờ xy lanh tay cần (4). Quá trình đào và đổ đất của gầu được thực hiện nhờ xy lanh gầu (3). Gầu (1) thường được lắp thêm các răng để làm việc ở nền đất cứng Nguyên lý làm việc: Máy thường làm việc ở nền đất thấp hơn mặt bằng đứng của máy (cũng có những trường hợp máy làm việc ở nơi cao hơn, nhưng nền đất mềm). Đất được đổ qua miệng gầu. Máy làm việc theo chu kỳ và trên từng chỗ đứng. Một chu kỳ làm việc của máy bao gồm bốn giai đoạn sau: Xúc và tích đất vào gầu Quay gầu đến nơi dỡ tải ( nơi đổ đất) Dỡ tải (đổ đất) Quay gầu không tải trở lại vị trí đào để bắt đầu chu kỳ tiếp
Hình 3- 2 Sơ đồ tổng thể của máy đào Komat’su PC-400 3.2. Các thông số kỹ thuật của xe 3.2.1. Các thông số kỹ thuật Tên thông số  Giá trị  Đơn vị   Dung tích gầu  1.8  m3   Trọng lượng toàn bộ  41400  kg   Biên độ làm việc  Chiều sâu đào lớn nhất  7760  mm    Bán kính đào lớn nhất  12020  mm    Bán kính lớn nhất tại vị trí mặt bằng đất  11810  mm    Chiều cao đào lớn nhất  10920  mm    Chiều cao chất tải lớn nhất  7570  mm   Lực đào lớn nhất  224.7(22900)  kN(kg)   Tốc độ quay  9.3  v/ph   Tốc độ quay  Thấp: 3.2 Trung bình: 4.5 Cao: 5.5  Km/h   Khả năng leo dốc     Áp lực trên mặt đất  77.42(0.79)  kPa(kg/cm2)   3.2.2. Các thông số về kích thước Tên thông số  Giá trị  Đơn vị   Chiều dài toàn bộ của máy  11835  mm   Chiều rộng máy  3340  mm   Chiều cao máy (khi chuyển động)  3635  mm   Chiều cao đến đỉnh cabin  3265  mm   Chiều cao từ mặt đất đến phần đối trọng  1320  mm   Khoảng sáng gầm máy  554  mm   Bán kính quay nhỏ nhất thiết bị làm việc  4770  mm   Chiều cao thiết bị làm việc tại bán kính quay nhỏ nhất  9200  mm   Chiều rộng bánh xích  4020  mm   Khổ ray  2740  mm   Chiều cao cabin máy  2715  mm   3.2.3. Các thông số động cơ Động cơ 4 kỳ, làm lạnh bằng nước, phun dầu trực tiếp, tăng áp có làm lạnh. Tên thông số  Giá trị  Đơn vị   Số máy  SA6D 125-2    Số xylanh-hành trình- đường kính  6-125-150    Dung tích xy lanh  11040(11040)  ml(cc)   Thông số kỹ thuật  Công suất bánh đà  228/2050  kW/(v/ph)    Mô men lớn nhất  1213/1400  Nm/(v/ph)    Tốc độ lớn nhất khi không tải  2250  v/ph    Tốc độ nhỏ nhất khi không tải  10920  v/ph    Suất tiêu hao nhiên liệu  280  g/kW.h   Mô tơ khởi động  24 V, 75 W    Máy phát  24 V, 33 A    Ăc quy  12 V, 150 Ah×2    3.2.4. Các thông số hệ thống thuỷ lực Tên thông số  Giá trị  Đơn vị   Bơm thuỷ lực   Kiểu bơm  HPV160+160, thay đổi lưu lượng, bơm kép    Lưu lượng  326×2  l/ph   Áp suất đặt  34.8  MPa   Van điều khiển   Kiểu van  6-spool+1-spool type+ 1 van phụ trợ    Kiểu điều khiển  Thuỷ lực    Mô tơ thuỷ lực   Mô tơ di chuyển  KMV280ATD, Kiểu piston×2    Mô tơ quay toa  KMF160ABE, kiểu piston    Xy lanh thuỷ lực   Kiểu xy lanh  Xy lanh thuỷ lực tác dụng kép    Cần  Tay cần  Gầu    Đường kính trong  160  185  160  mm   Đường kính piston  110  130  110  mm   Hành trình  1570  1985  1270  mm   Khoảng cách lớn nhất giữa hai chốt  3830  4740  3265  mm   Khoảng cách nhỏ nhất giữa hai chốt  2260  2755  1995  mm   Thùng dầu thuỷ lực  Kiểu hộp   Làm lạnh dầu  Làm lạnh bằng không khí   4. Khảo sát một số cơ cấu trong hệ thống thuỷ lực trên máy đào Komat’su PC-400 4.1. Giới thiệu chung về hệ thống thuỷ lực trên máy đào Hệ thống thuỷ lực của máy đào gồm một số chi tiết, cụm chi tiết sau: Thùng dầu, bơm thuỷ lực, cụm van phân phối, trục chia dầu, mô tơ chuyển động, mô tơ quay toa, xy lanh thuỷ lực, hệ thống đường ống, lọc dầu, két làm mát dầu thuỷ lực.
Hình 4-1 Hệ thống thuỷ lực trên máy đào Nguyên lý hoạt động: Khi động cơ làm việc, công suất được truyền qua bánh đà đến bơm thuỷ lực. Bơm thuỷ lực làm việc, hút dầu từ thùng dầu thuỷ lực và đẩy đến cụm van phân phối chính. Từ ca bin người điều khiển sẽ tác động đến các cần điều khiển thiết bị công tác, quay toa, di chuyển. Khi có sự tác động của người điều khiển, một dòng dầu điều khiển sẽ được mở đi đến cụm van phân phối chính. Dòng dầu điều khiển này có tác dụng đóng /mở cụm van phân phối ( van điều khiển) tương ứng cho thiết bị công tác, quay toa, di chuyển. Dầu từ đường dầu chính đi đến cơ cấu công tác, mô tơ quay toa, mô tơ di chuyển tuỳ theo sự điều khiển của người điều khiển. Đường dầu trước khi về thùng chứa được làm mát ở két làm mát, và được lọc bẩn ở lọc dầu thuỷ lực. Áp lực của hệ thống thuỷ lực được giới hạn bởi van an toàn thường được lắp ở cụm van phân phối chính. Khi áp lực của hệ thống đạt đến giới hạn của van thì van sẽ mở ra và cho dầu chảy về thùng. 4.2. Bơm thủy lực 4.2.1. Tổng quan về bơm và động cơ thuỷ lực dùng trong máy thuỷ lực thể tích 4.2.1.1. Nguyên lý chuyển đổi năng lượng Bơm và động cơ thuỷ lực là hai thiết bị có chức năng khác nhau. Bơm là thiết bị tạo ra năng lượng, còn động cơ thuỷ lực là thiết bị tiêu thụ năng lượng này. Tuy nhiên, kết cấu và phương pháp tính toán của bơm và động cơ thuỷ lực cùng loại giống nhau. -Bơm dầu: là một cơ cấu biến đổi năng lượng, dùng để biến cơ năng thành thành năng lượng của dầu ( dòng chất lỏng). Trong hệ thống dầu ép thường chỉ dung 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. Tuỳ thuộc vào lượng dầu do bơm đẩy ra trong một chu kỳ làm việc, bơm thể tích được phân ra hai loại: Bơm có lưu lượng cố định Bơm có lưu lượng có thể điều chỉnh, gọi tắt là bơm điều chỉnh Thông số cơ bản của bơm là lưu lượng và áp suất. - Động cơ thuỷ lực: Là thiết bị dùng để biến năng lượng của dòng chất lỏng thành động năng quay trên trục động. 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. 4.2.1.2. Các loại bơm * Bơm bánh răng:
Hình 4-2 Nguyên lý làm việc của bơm bánh răng Bánh răng chủ động; 2. Bánh răng bị động; 3. Vỏ bơm; A. Buồng hút B. Buồng đẩy Nguyên lý làm việc của bơm là sự thay đổi thể tích: Khi thể tích của buồng hút A tăng, bơm hút dầu, thực hiện chu kỳ hút. Khi thể tích giảm, bơm thực hiện chu kỳ nén, bơm đẩy dầu ra ở buồng B. Loại bơm này được dùng rộng rãi vì nó có kết cấu đơn giản dễ chế tạo. Phạm vi sử dụng của bơm bánh răng chủ yếu là ở những hệ thống có áp suất nhỏ trên các máy khoan, doa…Áp suất của bơm bánh răng từ 10÷200 bar. Bơm bánh răng gồm có các loại: Bánh răng ăn khớp ngoài, ăn khớp trong . Loại hai răng hoặc ba răng. Loại bánh răng thẳng hoặc bánh răng nghiêng. Trên máy đào bơm bánh răng được sử dụng để cung cấp dầu cho hệ thống điều khiển. Bơm bánh răng không điều chỉnh được lưu lượng.
Hình 4-3 Bơm bánh răng Bơm bánh răng ăn khớp ngoài; b. Bơm bánh răng ăn khớp trong; Ký hiệu bơm; A. Buồng hút; B. Buồng đẩy * Bơm trục vít:
Hình 4-4 Bơm trục vít A. Buồng hút; B. Buồng đẩy Dầu được hút từ buồng A sang buồng đẩy B theo chiều trục và không có hiện tượng chèn dầu ở chân ren. Bơm trục vít thường được sản xuất làm ba loại: Loại có áp suất thấp( p = 10÷15 bar), loại có áp suất trung bình ( p= 30÷60 bar), loại có áp suất cao ( p= 60÷200 bar). Nhược điểm của bơm trục vít là chế tạo trục vít khá phức tạp. Ưu điểm căn bản là chạy êm, độ nhấp nhô lưu lượng nhỏ. Bơm trục vít không thay đổi được lưu lượng
Hình 4-5 Hình thực tế của bơm trục vít * Bơm cánh gạt: Bơm cánh gạt được dùng ở hệ thống thuỷ lực có áp thấp và trung bình. So với bơm bánh răng, bơm cánh gạt đảm bảo lưu lương đều hơn, hiệu suất thể tích cao hơn. Kết cấu bơm cánh gạt có nhiều loại khác nhau, nhưng có thể chia làm hai loại chính: Bơm cánh gạt đơn và bơm cánh gạt kép.
Hình 4-6 Bơm cánh gạt đơn Lưu lượng của bơm cánh gạt đơn có thể thay đổi bằng cách thay đổi độ lệch tâm e
Hình 4-7 Bơm cánh gạt loại kép * Bơm piston: Bơm piston là loại bơm dựa trên nguyên tắc thay đổi thể tích của cơ cấu piston xy lanh. Vì bề mặt làm việc của cơ cấu này là mặt trụ, do đó dễ dàng đạt được độ chính xác gia công cao, bảo đảm hiệu suất thể tích tốt, có khả năng thực hiện được với áp suất làm việc lớn (áp suất lớn nhất có thể đạt được là p= 700 bar). Bơm piston thường được dùng ở những hệ thống thuỷ lực cần áp suất cao và lưu lượng lớn như máy đào, máy nâng… Dựa vào cách bố trí piston, bơm có thể chia làm các loại sau: +/ Bơm piston đơn +/ Bơm piston dãy phẳng +/ Bơm piston – rô to hướng tâm +/ Bơm piston – rô to hướng trục (đồng trục và trục cong). Bơm piston đơn và piston dãy phẳng không điều chỉnh được lưu lượng. Bơm piston – rôto có thể chế tạo không thay đổi lưu lượng hoặc có thể thay đổi lưu lượng.
Hình 4-8 Bơm piston – rô to đồng trục
Hình 4-9 Bơm piston- rô to trục cong
Hình 4-10 Bơm piston- rôto hướng tâm 4.2.2. Bơm thuỷ lực trên máy đào Komat’su PC-400

Hình 4-11 Bơm thuỷ lực trên máy đào Komat’su PC-400 1. Trục bơm trước; 2. Bệ đỡ; 3. Vỏ bơm trước; 4. Đĩa cam lắc; 5. Đế piston 6. Piston ; 7. Block xylanh; 8. Van đĩa phân phối; 9. Mặt bích nối bơm trước và bơm sau; 10. Khớp nối; 11. Bu lông; 12. Trục bơm sau; 13. Vỏ bơm sau; 14. Piston trợ động; 15. Bánh răng dẫn động bơm phụ. Trên máy đào Komat’su PC-400 có một bơm chính (bơm kép) và một bơm phụ. Bơm chính dùng để cung cấp dầu cao áp cho bộ phận công tác. Bơm chính là loại bơm piston- rô to đồng trục dạng kép, để tăng công suất của bơm. Loại bơm này có hai block xy lanh ( rô to), đặt đối xứng và quay cùng chiều. Các phần tử điều khiển lưu lượng được tích ngay trong bơm làm tăng khả năng điều khiển 4.2.2.1. Nguyên lý hoạt động
Hình 4-12 Nguyên lý hoạt động bơm piston ứng với góc nghiêng α Xy lanh (5) được nối cứng với trục (1) nhờ then hoa. Trục dẫn (1) được dẫn động từ động cơ. Khi trục (1) quay xy lanh (5) và piston (4) cũng quay theo. Đế piston (3) quay theo và trượt trên mặt A của đĩa cam lắc (2). Các piston chuyển động tịnh tiến lên xuống trong khối xy lanh thực hiện quá trình hút và đẩy chất lỏng ( dầu thuỷ lực). Hành trình hút tương ứng với quá trình hành trình piston tăng dần (thể tích buồng làm việc tăng dần) và ngược lại với quá trình đẩy. Lưu lượng và áp suất của bơm phụ thuộc vào góc nghiêng α của đĩa cam lắc (2). Góc nghiêng càng lớn thì lưu lượng của bơm càng lớn. khi α=0 thì không có dầu ra khỏi bơm.
Hình 4-13 Nguyên lý hoạt động bơm piston ứng với góc nghiêng α=0 4.2.2.2. Điều khiển thay đổi lưu lượng bơm.
Khi góc nghiên α của đĩa cam lắc (4) thay đổi thì lưu lượng xả ra của bơm cũng thay đổi theo. Góc nghiêng của đĩa cam lắc thay đổi nhờ piston trợ động (14). Piston trợ động (14) chuyển động thẳng, qua lại theo lệnh điều khiển từ van điều khiển. Piston trợ động (14) chuyển động làm đĩa cam lắc (4) chuyển động theo trên mặt trụ của bệ đỡ (4), làm cho góc nghiêng α thay đổi. Do đó, lưu lượng xả ra của bơm cũng thay đổi theo. 4.3. Mô tơ quay toa 4.3.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Hình 4-14 Cấu tạo mô tơ quay toa Lò xo phanh; 2. Trục ra; 3. Bích chặn dầu; 4. Vỏ; 5. Ổ đũa côn; 6. Đĩa phanh 7. Đĩa ma sát; 8. Piston; 9. Xy lanh; 10. Lò xo; 11. Trục giữa; 12. Đĩa phân phối; 13- Piston phanh Nguyên lý hoạt động:
Hình 4-15 Nguyên lý hoạt động của mô tơ thuỷ lực Áp suất cao; 2. Áp suất thấp; 3. Lực vòng; 4. Lực dọc trục; 5. Lực tác dụng lên đuôi piston. Dầu thuỷ lực từ bơm chính đi vào mô tơ theo đường (1). Đầu áp suất cao nén piston chuyển động cùng chiều với chiều chuyển động của chất lỏng. Lúc này, đuôi piston tác dụng lên đĩa trục lực (5). Lực này được chia thành hai thành phần: Lực dọc trục (4) và lực vòng (3). Trong đó, lực vòng (3) gây ra mô men quay làm cho trục của mô tơ quay. Dầu thuỷ lực sau đó lại quay về thùng theo đường thấp áp (2).