Giáo trình Bảo dương hệ thống thủy lực khí nén (Trình độ Cao đẳng nghề)

khí nén - Lắp ráp hoàn chỉnh bơm đạt chỉ tiêu kỹ thuật; - Nghiêm túc, trách nhiệm, chủ động, tích cực, chăm chỉ. B. Nội dung . Lý thuyết liên quan 1. TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC 1.1. Khái niệm và phân loại. Muốn truyền cơ năng từ bộ phận dẫn động đến bộ phận làm việc của máy, ngoài các loại truyền động cơ khí, điện còn có truyền động thủy loại này đáp ứng được các yêu cầu là êm, ổn định, dễ tự động hóa Tùy vào loại máy thủy lực sử dụng trong truyền động mà phân loại truyền động thủy động và truyền động thủy tĩnh, có đặc điểm và phạm vi sử dụng khác nhau: Ưu điểm: - Dễ thực hiện viêc điều chỉnh vô cấp và tự động chỉnh vận tốc của bộ phận làm việc . - Dễ dàng đảo chiều bộ phận làm việc - Truyền được công suất làm việc lớn. - Kết cấu gọn nhẹ, có quán tính nhỏ do trọng lượng trên một đơn vị công suất truyền động nhỏ. - Chất lỏng làm việc chủ yếu là dầu khoáng nên dễ có điều kiện bôi trơn tốt các chi tiết, do đó truyền chuyển động êm, không ồn. - Có thể đề phòng sự cố khi quá tải. Nhược điểm: - Vận tốc truyền động hạn chế do điều kiện chống sâm thực, đề phòng va đập thủy lực, do tổn thất cột áp - Kết cấu phức tạp khó chế tạo, khó khắc phục khi rò rỉ. - Yêu cầu về chất lỏng làm việc khá phức tạp. + Độ nhớt (yều cầu kín khít, tổn thất năng lượng nhỏ) + Tính chất dầu ít thay đổi theo nhiệt độ và áp suất. + Tính chất hóa học bền vững. + Khó chấy ít hòa tan với các chất khác, không ăn mòn kim loại. Truyền động thủy lực do có nhiều ưu điểm nên được sử dụng ngày càng được sử dụng rộng rãi nhất là trong chế tạo máy 3 Hiện nay người ta thường dùng hai dạng truyền động thuỷ lực (TĐTL) truyền động thuỷ tĩnh và truyền động thuỷ động: Truyền động thuỷ động là sự biến đổi chất áp lực trong dòng chất lỏng khi dòng chất lỏng chuyển động với vận tốc cao; ngược lại truyền động thuỷ tĩnh là sự thay đổi lưu lượng của dòng khi áp lực gần như không đổi. Truyền động thuỷ tĩnh Dựa vào tính chất không nén được của chất lỏng để truyền áp lực. 3 Hình 1.1. Sơ đồ nguyên lý của truyền động thuỷ tĩnh: 1.Phần tạo áp lực; 2. Phần biến đổi áp lực của chất lỏng thành chuyển động của bộ phận công tác; 3. Phần điều khiển năng lượng dòng chất lỏng. Áp lực này tạo nên lực hoặc mômen để thắng lực cản tác động đến bộ phận công tác của thiết bị giúp cho thiết bị thực hiện chức năng của mình. Để thực hiện truyền động thuỷ tĩnh, các bộ phận chính được ghép với nhau bằng các ống chịu áp lực. Tuỳ theo chức năng của bộ phận công tác chúng được nối với nhau theo những sơ đồ mạch khác nhau. Thông thường có 2 sơ đồ mạch là sơ đồ mạch kín và mạch hở. Sự khác nhau cơ bản là chất lỏng sau khi qua bộ phận biến đổi thành cơ năng trở về thùng chứa chất lỏng (mạch hở) hoặc trở lại ống hút của bộ phận tạo áp lực (mạch kín). Hình 1.2. Sơ đồ truyền động thuỷ lực 1. Bơm thuỷ lực; 2. Van an toàn; 3. Thùng dầu; 4. Bộ phân phối; 5. Xylanh thuỷ lực Phần cơ năng (F, V,M, v) Các thiết bị phụ trợ (thùng dầu, lọc dầu.. Phần thuỷ lực 3 ( P3, Q3) Phần thuỷ lực 43 ( P4, Q4) Phần cơ năng (M, v) Phần thuỷ lực 3 ( P1 , Q1) Phần thuỷ lực 2 ( P2, Q2) 4 1 2 3 5 B¬m §éng c¬ 4 b. Truyền động thuỷ động: Ngày càng sử dụng nhiều trên máy xây dựng hiện đại có những ưu điểm: - Phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng. - Cải tạo được điều kiện khởi động động cơ ngay cả khi có tải. - Nâng cao độ tin cậy của máy vì truyền động thuỷ động giữ cho động cơ không quá tải. Mặt khác nó còn bảo vệ bộ phận khác không bị quá tải, làm giảm tải trọng, giảm tải trọng xoắn vì động cơ được nối mềm với bộ phận khác. - Đơn giản các cơ cấu cơ khí, giảm khối lượng máy. - Dễ tự động hoá quá trình điều khiển. Theo tính chất biến đổi mômen truyền động thuỷ động có hai loại.  Khớp nối thuỷ lực: Là kết cấu đơn giản nhất của truyền động thủy lực truyền chuyển động từ trục dẫn đến trục bị dẫn mà không thay đổi mô men. Cấu tạo: Gồm bánh bơm 1 lắp cố định trên trục dẫn nối với động cơ dẫn động. Bánh tua bin 2 lắp cố định trên bị dẫn. Vỏ khớp nối 3 nối với bánh bơm và lắp lồng không trên trục bị dẫn và tạo thành buồng làm việc chứa chất lỏng. Vòng đệm 4 làm kín giữa trục và vỏ khớp nối. hai trục dẫn và bị dẫn tách rời nhau. Hình 1-3: Khớp nối thuỷ lực 1.Bánh bơm (B); 2. Bánh tuabin (T); 3. Vỏ khớp nối; 4. Vòng đệm Nguyên lý làm việc: khi trục dẫn quay với vận tốc n1 kéo theo bánh bơm quay  chất lỏng được cung cấp năng lượng và chuyển động ly tâm ra khỏi bánh bơm. Sau đó chất lỏng đi vào cánh tua bin qua các rãnh dẫn giữa các cánh và truyền năng lượng cho bánh tua bin làm cho bánh tau bin quay cùng chiều với bánh bơm với tốc độ n2. Như vậy mô men truyền từ trục dẫn sang trục bị dẫn. Dầu thủy lực sau khi ra khỏi bánh tua bin lại đi vào bánh bơm thực hiện chu kỳ tiếp theo.  Biến tốc thuỷ lực. Cấu tạo Cấu tạo gồm phần chủ động được gọi là bánh bơm (B), phần bị động được gọi là bánh tuabin (T), phần phản ứng gọi là bánh dẫn hướng (D), Nếu ghép đầy đủ cả 3 phần chúng có cấu trúc dạng hình xuyến. Toàn bộ xuyến quay quanh một đường tâm 5 cố định và nằm trong một vỏ kín có chứa dầu ở áp suất lớn hơn áp suất khí quyển. Sơ đồ nguyên lý đơn giản thể hiện trên hình (1.4b). Bánh B được nối với động cơ thông qua trục bánh bơm, bánh T được nối với trục của hộp số thông qua trục của nó. Bánh D nối với vỏ của cụm thông qua khớp nối một chiều (một chiều cho phép quay, một chiều ngược lại bị khoá). Cấu tạo bên trong của bánh B, bánh T, bánh D đều có cánh. Các cánh được sắp xếp sao cho ở trạng thái làm việc, chất lỏng được chuyển từ trong ra ngoài quay trở vào trong, tuần hoàn kín) theo hình xuyến ốc tạo nên bởi các cánh tương tự như khớp nối thuỷ lực. Để thuân lợi trong bố trí, bánh B được đặt sau bánh T (tính từ động cơ tới hộp số) Bánh T đặt trước, phần ngoài của nó có tiết diện nhỏ hơn phần trong, bánh D đặt giữa bánh T và bánh B khép kín tiết diện của biến tốc. Trục của bánh T nằm trong cùng, trục của bánh D có dạng ống lồng và liên kết với vỏ hộp số. Trên trục này có đặt khớp một chiều. Cánh của bánh T, D, B cấu tạo theo quy luật tạo nên không gian dòng chảy của chất lỏng gần tâm lớn, càng ra ngoài càng nhỏ, tạo điều kiện để nâng cao tốc độ dòng chảy khi chất lỏng đi ra xa tâm quay với động năng lớn. Hình 1.4. Biến tốc thuỷ lực a)Sơ đồ cấu tạo; b) Sơ đồ nguyên lý hoạt động; Quá trình dầu di chuyển trong bánh B là quá trình tích năng, quá trình dầu di chuyển trong bánh T là quá trình truyền năng lượng, còn ở bánh D là quá trình đổi hướng chuyển động. Để làm tốt quá trình truyền năng lượng khe hở giữa B, T, D, B là rất nhỏ và các ổ bi phải đảm bảo không dơ rão. Nếu mômen của bánh T và B bằng nhau lúc này bánh D quay tự do biến tốc làm việc như khớp nối một chiều. 6 Hình 2-18: Biến tốc thuỷ lực- Hộp số tự động . Trình tự thực hiện TT NỘI DUNG THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, VẬT TƯ YÊU CẦU KỸ THUẬT 1 Chuân bị - Máy bơm - Bộ dụng cụ tháo lắp thông dụng - Dẻ lau - Bàn sửa chữa Tháo bơm bánh răng, bơm piston, bơm cánh gạt và hệ thống dung dịch bôi trơn đúng kỹ thuật, đảm bảo an toàn và vệ sinh lao động. 2 Chon đung thiêt bị cân bao dương - Máy bơm Bảo dưỡng máy bơm và hệ thống bôi trơn dẫn dầu 3 Tiên hanh tháo lắp - Bộ dụng cụ tháo lắp thông dụng - Dẻ lau - Bàn sửa chữa -Tháo bơm bánh răng - Tháo bơm piston - Tháo hệ thống ống dẫn dung dịch bôi trơn 7  Sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh: TT CÁC SAI HỎNG THƯỜNG GẶP NGUYÊN NHÂN BIỆN PHÁP PHÒNG TRÁNH 1 Tiêng ôn lơn cua kim loai T¾t b©t th-¬ng - L¾p r¸p sai Chª ®é l¾p khe hë trong, t¶i ®¨t tr-íc, vÞ trÝ vai gèi kh«ng hîp lý §é chinh x¸c gia c«ng vµ ®é ®«ng t©m cña trôc gèi l¾p r¸p ch-a hîp lý 2 Tiªng «n l¹, tiªng «n l¬n kªu ®Òu - L¾p r¸p sai §é chinh x¸c gia c«ng vµ ®é ®«ng t©m cña trôc gèi l¾p r¸p ch-a hîp lý 3 Nhiªt ®é t¨ng b©t th-¬ng - B«i tr¬n qu¸ møc - T¶i b©t th-¬ng - Lçi l¾p r¸p - Gi¶m l-¬ngj ch©ts b«i tr¬n - ChÕ ®é l¾p, ®é hë trong, vÞ trÝ vai th©n g«i kh«ng hîp lý - §é chinh x¸c vµ ®é ®«ngf t©m cña trôc kh«ng hîp lý 8 Bài 2. BẢO DƯỠNG BƠM THỦY LỰC Mã bài: MĐ 47-02 A. Mục tiêu: Sau khi học xong bài này người học có khả năng: - Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của bơm thủy lực - Thực hiện được công tác bảo dưỡng bơm thủy lực - Thay thế một số bộ phận phụ trên bơm thủy lực B. Nội dung . Lý thuyết liên quan 2.1. Cấu tạo nguyên lý làm việc của bơm thủy lực. Để biến đổi cơ năng của động cơ chính thành năng lượng của dòng chất lỏng công tác để cung cấp cho động cơ thuỷ lực. Có ba loại bơm thuỷ lực. - Bơm bánh răng: Có 2 loại Bơm bánh răng ngoài và bơm bánh răng trong. - Bơm cánh gạt: Có hai loại Bơm cánh qạt cân, bơm cáng quạt không cân. - Bơm piston: Có hai loại bơm pistôn chiều trục, bơm pistôn hướng kính. Hình 2.1. Ba loại bơm thuỷ lực 2.1.1. Bơm thủy lực kiểu bánh răng a. Cấu tạo. Bơm bánh răng có hai bánh răng ăn khớp với nhau nằm trong vỏ bọc trục truyền động được dẫn động từ động cơ làm bánh răng chủ động quay truyền chuyển động đến bánh răng bị động. Các ống lót trục và các bề mặt được gia công các đĩa chịu mòn được sử dụng để đóng kín trong các bánh răng hoạt động. b. Nguyên lý làm việc. Khi các bánh răng quay và răng các bánh răng tách nhau ra chúng giữa dầu nạp giữa các bánh răng và ống tách nhau ra, chúng giữa dầu nạp giữa các bánh răng và ống được mang đến khoang xả. Khi bánh răng ăn khớp vào nhau chúng đóng kín ngăn không cho dầu quay trở về đường nạp. 9 2.1.2. Bơm cánh gạt. a. Cấu tạo. Bộ phận quay và cánh gạt, được truyền động từ động cơ, cánh gạt được lắp khít với các đường rãnh của bộ phận quay và được tự do di chuyển ra vào. Bơm có hai cửa nạp, được đặt đối diện nhau. Và nó có hai cửa xả, cũng ở các phía đối diện của bơm. Cả hai được nối với đượng nạp và đường xả trung tâm. Hình 2.2. Cấu tạo bơm cánh gạt b. Nguyên lý hoạt động. Khi bộ phận quay các cánh gạt được bung ra, tì vào bề mặt trong của vòng bằng lực ly tâm. khi các cánh quạt đi theo đường viền của của đường vòng hình bầu dục, chúng phân chia các khu vực hình lưỡi liềm giữa bộ phận quay và vòng thành hai khoang riêng biệt. Những khoang này liên tục mở và co hai lần trong mỗi vòng quay. Các cửa nạp được định vị ở mỗi khoan bắt đầu mở, các cửa xả được đặt ở nơi mỗi khoang bắt đầu cơ lại. Khi khoang bắt đầu mở, dầu ở đường nạp chảy dồn vào để làm đầy. Dầu được các cánh mang đi. Khi khoang chứa bắt đầu giảm, dầu hạn chế bị ép ra ngoài tại cửa xả. Trong nửa vòng xoay sau, thao tác này được lặp lại ở bộ thứ hai các cửa nạp và cửa xả. 2.1. Bơm thủy lực kiểu pit tông Bơm thủy lực kiểu pit tông gồm 2 loại: - Loại đĩa nghiêng - loại thân nghiêng a. Bơm pistôn chiều trục thân nghiêng. Trong bơm này khối xylanh được bố trí trên trục truyền động và quay với trục. Các pistôn hoạt động trong xylanh song song với trục của khối. Sau mỗi vòng quay, pistôn thực hiện hai hành trình hút và xả. Lưu lượng của bơm phụ thuộc vào hành trình 10 của pistôn, hành trình pistôn phụ thuộc vào góc nghiêng giữa khối xylanh và trục dẫn động. - Bơm pistôn chiều trục thân nghiêng cố định. - Bơm pistôn chiều trục thân nghiêng điều chỉnh được. Hình 2.3. Bơm pitton chiều trục thân nghiêng b. Bơm pistôn chiều trục loại đĩa nghiêng. - Bơm chiều trục đĩa nghiêng có góc cố định Hình 2.4. Bơm pitton chiều trục đĩa nghiêng Khối xylanh không chuyển động trong khi đĩa xoay. Các pistôn tiếp xúc với đĩa xoay và chuyển động tịnh tiến trong xylanh và bơm dầu. - Bơm chiều trục đĩa nghiêng có góc thay đổi. 11 Hình 10-5. Bơm pitton chiều trục đĩa nghiêng có góc thay đổi Góc của đĩa có thể thay đổi bằng tay hoặc thuỷ lực, thay đổi góc nghiêng dẫn đến thay đổi hành trình pistôn làm thay đổi lưu lượng của bơm. c. Bơm pistôn hướng kính Có khả năng tạo ra áp lực cao, khối lượng lớn, tốc lực cao. Hình 10-6. Bơm pítton hướng kính 2. Công tác chuẩn bị. 2.1. Chuẩn bị dụng cụ - Chuẩn bị giẻ lau sạch, khay đựng đồ, dầu sạch - Clê các cỡ, đồng hồ đo áp suất, vam, búa cao su 2.2. Công việc bảo dưỡng bơm Số thư tự Công việc bảo dưỡng Thời gian 1 2 3 4 5 Lau chùi thiết bị Kiểm tra hệ thống dây nối và đường ống Kiểm tra các khớp nối của ống Kiểm tra các vòng răng khớp nối Kiểm tra độ khít của các ống nối Hàng tuần Hàng tuần Hàng tuần Hàng tuần Hàng tuần 12 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Tháo các vòng găng kiểm tra Kiểm tra các thiết bị thuỷ lực Kiểm tra hệ thống thuỷ lực Kiểm tra các thiết bị lọc dầu Kiểm tra và thay thế các bộ phận lọc dầu bị hỏng hoặc thay thế Kiểm tra trạng thái dầu Kiểm tra nhiệt độ dầu Thay dầu và lau chùi thùng dầu Tháo nước trong thùng dầu Kiểm tra các van áp suất Kiểm tra các công tắc áp suất Kiểm tra lưu lượng của bơm Hàng tuần Hàng tuần Hàng tuần Hàng tuần Hàng tuần Hàng tuần Hàng tuần Hàng tuần Hàng tuần Hàng tuần Hàng tuần Hàng tuần . Trình tự thực hiện TT NỘI DUNG THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, VẬT TƯ YÊU CẦU KỸ THUẬT 1 Chuân bị - Máy bơm - Bộ dụng cụ tháo lắp thông dụng - Dẻ lau - Bàn sửa chữa Tháo bơm bánh răng, bơm piston, bơm cánh gạt và hệ thống dung dịch bôi trơn đúng kỹ thuật, đảm bảo an toàn và vệ sinh lao động. 2 Chon đung thiêt bị cân bao dương - Máy bơm Bảo dưỡng máy bơm và hệ thống bôi trơn dẫn dầu 3 Tiên hanh tháo lắp - Bộ dụng cụ tháo lắp thông dụng - Dẻ lau - Bàn sửa chữa -Tháo bơm bánh răng - Tháo bơm piston - Tháo hệ thống ống dẫn dung dịch bôi trơn 13 Sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh: TT CÁC SAI HỎNG THƯỜNG GẶP NGUYÊN NHÂN BIỆN PHÁP PHÒNG TRÁNH 1 Tiêng ôn lơn cua kim loai T¾t b©t th-¬ng - L¾p r¸p sai Chª ®é l¾p khe hë trong, t¶i ®¨t tr-íc, vÞ trÝ vai gèi kh«ng hîp lý §é chinh x¸c gia c«ng vµ ®é ®«ng t©m cña trôc gèi l¾p r¸p ch-a hîp lý 2 Tiªng «n l¹, tiªng «n l¬n kªu ®Òu - L¾p r¸p sai §é chinh x¸c gia c«ng vµ ®é ®«ng t©m cña trôc gèi l¾p r¸p ch-a hîp lý 3 Nhiªt ®é t¨ng b©t th-¬ng - B«i tr¬n qu¸ møc - T¶i b©t th-¬ng - Lçi l¾p r¸p - Gi¶m l-¬ngj ch©ts b«i tr¬n - ChÕ ®é l¾p, ®é hë trong, vÞ trÝ vai th©n g«i kh«ng hîp lý - §é chinh x¸c vµ ®é ®«ngf t©m cña trôc kh«ng hîp lý 14 BÀI 3. BẢO DƯỠNG CÁC VAN THỦY LỰC, KHÍ NÉN A. Mục tiêu Sau khi học xong bài này người học có khả năng: - Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của các van thủy lực, khí nén - Thực hiện được các công tác bảo dưỡng các van thủy lực, khí nén - Thay thế một số bộ phận phụ trên van thủy lực và khí nén B. Nội dung . Lý thuyết liên quan 3.1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của các van thủy lực khí nén Giới thiệu van thuỷ lực Van là cơ quan điều khiển hệ thống thuỷ lực. Chúng điều chỉnh áp suất, hướng, khối lượng dòng chất lỏng trong hệ thống thuỷ lực. - Van điều khiển áp suất - Van điều khiển hướng - Van điều khiển khối lượng Van điều khiển áp suất được sử dụng để hạn chế hoặc giảm lực trong hệ thống, giảm tải cho bơm, hoặc tạo áp suất cho để dầu vào mạch. Gồm van an toàn, van giảm áp, van tạo áp lực và van giảm tải. Van điều khiển hướng điều khiển hướng dòng chất lỏng trong hệ thống thuỷ lực gồm van cuộn, van xoay, van đĩa được điều khiển bởi van dẫn, van thuỷ điện. Van điều khiển khối lượng điều chỉnh thể tích, lưu lượng dầu, thường bằng cách tiết lưu hay trệch hướng, gồm van điều khiển dòng chảy được bù hoặc không được bù và van phân chia dòng chảy. Van được điều khiển bằng tay, bằng thuỷ lực, điện từ, khí nén Hình 3.1 15 3.1.1. Van điều chỉnh áp suất 3.1.1.1 Van an toàn tác động trực tiếp Công dụng: Van an toàn dùng để hạn chế tăng áp suất chất lỏng trong hệ thống truyền động thuỷ lực, không cho áp suất này vượt quá trị số qui định. Van an toàn thường điều chỉnh áp suất của chất lỏng không vượt quá 110-120% áp suất làm việc của hệ thống. Sơ đồ nguyên lý van an toàn.(Hình) Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý van an toàn 1. Thân van, 2 Viên bi, 3. Lò xo, Khi áp lực của chất lỏng trong đường ống dẫn tăng lên nếu chưa vượt quá lực lò xo 3 viên bi 2 vẫn đóng kín cửa. Hệ thống làm việc bình thường. Khi áp lực trong đường ống tăng cao. áp lực của chất lỏng lớn hơn lực của lò xo 3 làm lò xo bị nén lại, chi tiết 2 đi lên và cửa van được mở ra. Một phần chất lỏng trên đường ống dẫn qua van và trở về thùng chứa qua cửa T làm cho áp suất chất lỏng trong đường ống dẫn giảm xuống và van 2 đóng lại. Hệ thống trở lại trạng thái làm việc bình thường. Khi đóng mở van để khử dao động áp suất người ta đặt thêm hệ thống giảm chấn cửa van. 3.1.1.2. Van an toàn hai cấp tác động trực tiếp ( DU) Cấu tạo van an toàn tổ hợp và sơ đồ ký hiệu. Hình 3.2. Van cấp loại DU và sơ đồ kí hiệu. 16 1. Van thấp áp, 2. Van cao áp, 3. Van hồi, 4. Đường dẫn điều khiển 2. ND- dòng thấp áp. HD- Dòng cao áp. A- Đầu nối Một tổ hợp gồm 2 van an toàn điều khiển trực tiếp. Van DU gồm van áp lực 1 dùng cho dòng chất lỏng áp suất thấp, còn van 2 dùng cho dòng chất lỏng có áp suất cao. Van DU dùng cho hệ điều khiển của bơm dòng cao áp HD và dòng thấp áp ND cùng một hệ thống đầu nối A. Bơm cao áp có lưu lượng nhỏ hơn bơm thấp áp. Van hồi 3 nhằm ngăn không cho dòng cao áp vào bơm thấp áp. Nguyên lý hoạt động. Bộ phận công tác chuyển động với vận tốc lớn. Khi áp suất trong hệ thống tăng lên đến giá trị quy định của van áp lực 1, dầu cao áp trong hệ thống thông qua đường dẫn điều khiển 4 mở van thấp áp 1 xả lưu lượng của bơm thấp áp về thùng chứa đồng thời đóng van hồi 4 không cho dầu cao áp đi vào bơm thấp áp. Do đó lúc này chỉ có bơm cao áp cấp dầu cho hệ thống, áp suất trong hệ thống cao, bộ phận công táp suất chuyển động với vận tốc thấp. Khi áp suất làm việc vượt quá trị số qui định của van 2, van 2 sẽ mở dầu được thông về thùng chứa áp suất hệ thống sẽ giảm 3.1.1.3. Van an toàn áp lực tự điều chỉnh Dùng cho dòng có lưu lượng lớn sơ đồ nguyên lý. Hình 3.3. Van an toàn áp lực tự điều chỉnh 1. Van phụ, 2. lò xo, 3. Van chính, 4. Tiết lưu, 5. Lò xo P- Đầu nối ống dẫn chất lỏng có áp lực đi vào. T- Đường ống dẫn dầu chở về thùng Kết cấu van được tạo bởi van phụ và van chính 3. Van chính 3 là van an toàn tác động trực tiếp. Áp lực trong hệ thống được cung cấp từ đầu nối P, thông qua tiết lưu 4 đến buồng bên trái của pítton chính (van 3) và mặt côn của van 1. Bình thường áp lực hai bên piston là bằng nhau do diện tích hai mặt piston bằng nhau. Lò xo 5 giữ cho piston ở vị trí ban đầu. Độ nhạy của van phụ quyết định ở lò xo 2. Nguyên lý làm việc. Chất lỏng qua đầu ống dẫn P vào van. Khi áp lực trong hệ thống đạt đến giá trị quy định ở van 1, làm lò xo 2 nén lại, cửa côn của van 1 mở ra, dầu dẫn qua van tiết lưu 4 rồi qua van 1 trở về thùng. Đồng thời do van 1 mở ra nên có 17 sự chênh lệch áp suất giừa hai đầu van tiết lưu 4 (cũng chính là chênh áp giữa 2 đầu piston van chính (van 3)). Lực do chênh áp thắng lực của lò xo 5 làm van 3 chuyển dịch lên trên nên chất lỏng được dẫn thông với đường ống hồi T về thùng. Lức này cửa của van 1 được đóng lại, hệ thống làm việc bình thường. 3.1.1.4. Van ngắt. Van ngắt trong hệ thống thuỷ lực có nhiệm vụ chỉ cho phép chất lỏng chảy tự do theo một chiều a. Van điền đầy. Là một van hồi có điều khiển kích thước lớn, được dùng chủ yếu điền đầy trước một xilanh có kích thước lớn và để cách ly mạch làm việc chính. Cấu tạo của van: Gồm có van phụ 1, van chính 2 van này được tỳ vào đế van bằng lò xo 3. Lực của lò xo 3 chỉ lớn hơn trong lượng của van một chút. Lò xo 4 đẩy pistoon điều khiển 5 vào vị trí ban đầu. Hình 3.4. Kết cấu van điền đầy 1- Van phụ, 2- Van chính, 3,4-Lò xo. 5-Píttông điều khiển Cổng A của van được nối với thùng dầu điền đầy đặt trên xilanh. Các van 1,2 chịu áp lực cột dầu phía trên chúng. Nếu khoang dưới píttôn (tương ứng với tiết diện vành khăn AR ) không có tải, pitôn dịch chuyển xuống dưới, dưới tác dụng của trọng lượng bản thân. Sự dịch chuyển này tạo nên độ chân không ở khoang trên xi lanh ( cũng là phía dưới của van 1, 2). Các van 1, 2 mở ra và xilanh hút dầu khi nó hạ xuống. Đồng thời áp suất cao từ bơm cũng cấp dầu cho khoang trên xilanh. Khi xilanh dịch chuyển gần hết hành trình (Chạm vật), áp suất tăng lên tác dụng lên phía dưới van 1, 2 làm các van này đóng lại. Lúc này chỉ có dầu từ bơm cấp cho xilanh. 18 Sau khi hết hành trình, bằng cách cấp dầu cho khoang dưới xilanh và cấp dầu cho đường điều khiển X để đẩy piston 5 đi xuống mở van 1, 2. Dầu từ khoang trên xilanh được đẩy trở lại thùng. 3.1.1.5. Van điều chỉnh lưu lượng. Bằng sự thay đổi tiết diện của dòng chất lỏng lưu thông qua van điều chỉnh dòng, tạo nên khả năng thay đổi vô cấp tốc độ chuyển động của bộ phận công tác. a. Van tiết lưu Kết cấu và kí hiệu van tiết lưu Hình 3.5. Van tiết lưu 1-lỗ khoan trên thân, 2- Ruột van, 3- Kênh tiết lưu, 4 - Thân van. Lưu lượng của van tiết lưu phụ thuộc vào sự chênh áp tại tiết lưu. Van tiết lưu được dùng khi. - Lực cản là hằng số, - Cho phép vận tốc thay đổi khi tải thay đổi. Nguyên lý làm việc. Van tiết lưu loại MG phụ thuộc vào áp lực và độ nhớt dầu công tác. Chất lỏng qua lỗ khoan van 1 trên ruột van vào kênh tiết lưu 3. Kênh này tạo lên do thân van 4 và ruột van 2. Khi quay thân van 4 diện tích mặt cắt ngang có hình dạng hình vành khăn của tiết lưu thay đổi. Nó hạn chế dòng chảy theo cả hai hướng. Với một số máy trục còn được sử dụng loại tiết lưu lắp song song với van hồi nhằm hạn chế dòng chảy theo một hướng. 3.1.1.6. Van giảm tốc độ dòng Dùng để tăng hay giảm dần vận tốc cơ cấu chấp hành một cách êm dịu. 19 Hình 3.6. Van giảm tốc độ dòng 1. Thân van. 2. Con trượt. 3. Lò xo. 4. Cần cam. 5. Kênh lưu thông. 6. Van ngắt. 7. Van tiết lưu. 8. ống lót Cấu tạo gồm có thân van 1, thanh trượt 2, lò xo 3, tay gạt 4, khe điều chỉnh tiết diện dòng 5, van hồi 6, tiết lưu phụ 7, ống lót 8, vít điều chỉnh 9. Tuỳ thuộc vào vị trí của thanh đẩy 4 mà con trượt 2 di chuyển để thay đổi độ mở giữa con trượt 2 và ống lót 8 (tiết lưu chính). Trên thanh trượt 2 có một vấu cam. Trên cần điều khiển có con lăn. Nguyên lý hoạt động. Tại vị trí ban đầu thanh trượt này bị lò xo 3 ép sang trái. Tại ví trí này cửa A thông sang cửa B. Nếu có tác động lại của pittông thì cửa A không thông sang cửa B. Khi vấu cam trên cần pitông tiếp xúc với thanh đẩy, độ mở của tiết lưu chínhgiảm dần làm lưu lượng qua van giảm, xi lanh chuyển động chậm dần. Khi tiết lưu chính đóng hoàn toàn, xilanh dừng lại hẳn. Quá trình giảm tốc phụ thuộc vào biên dạng của vấu cam. Nhằm mục đích đưa van dịch chuyển theo chiều ngược lại, một van hồi được mắc song song với van chính. Nó cho phép dòng chất lỏng từ B đến A. Sử dụng với tiết lưu phụ: có một rãnh phụ nối với pistôn chính. Khi dòng chính bị ngắt chất lỏng vẫn có thể thiết lưu phụ đến vị trí xilanh. Sử dụng với tiết lưu chính, tiết lưu dòng chỉnh 8 được đặt trên hốc có khoan rỗng từng cấp, khi quay cán điều chỉnh 9, tiết diện lưu thông của dòng chất lỏng thay đổi một lượng rất nhỏ của lưu lượng. Dầu rò rỉ qua van được đưa ra ngoài qua cổng T. 3.1.1.7. Van điều hoà dòng Tạo nên tốc độ làm việc ổ định, mặc dù tải trọng ngoài tác dụng đến cơ cấu chấp hành thay đổi, lưu lượng qua van tiết lưu không thay đổi. Có hai loại van ổn định lưu lượng: loại 2 cửa loại 3 cửa. 20 Hình 3.7 Van được cấu tạo bởi thân van 1, lò xo 2 , ống mở 3, dòng chất lỏng chẩy từ A ra. Tiết diện của dòng chảy phụ thuộc vào vị trí pittông 3. Trên dòng chảy tại tiết lưu 1 có sự chênh áp, pitông 3 sẽ dịch chuyển. Khi dòng chảy có sự chênh áp lớn. Tiết diện ở lỗ khoan 4 giảm do 3 xê dịch làm cho lưu lượng thay đổi. Loại van này là loại van tự điều chỉnh. Tăng lực căng của lò xo và tăng sự di dộng của ống lồng cửa mở số 3, có thể điều chỉnh sự chênh áp đến 25%. 3.1.1.8. Van hành trình. Van điều chỉnh hướng thường được dùng để đóng mở chất lỏng có áp lực và xác định hướng chuyển động và vị trí dừng của bộ phận tiêu hao năng lượng dòng chất lỏng có áp lực ( xilanh hay môtơ thuỷ lực). Thường được gọi là van phân phối. Để ký hiệu van phân phối, dùng con số đầu nối ( không kể đầu nối điều khiển) và con số của ngăn điều khiển dòng. Một van có hai đầu nối và hai ngăn điều khiển thì được biểu thi bằng van phân phối 2/2 Một van có bốn đầu nối và ba ngăn điều khiển thì được biểu thị bằng van phân phối 4/3 P: Đầu nối áp lực ( đầu nối từ bơm) T: Đầu nối từ thùng dầu. A, B: Đầu nối đến bộ phận công tác (xilanh, môtơ thủy lực). Hiện nay người ta chế tạo hai loại van van bi và van trượt Hình 3.8: Sơ đồ nguyên lý của van bi từ 3/2 đến 4/2 21 Hình 3.9: Kết cấu van kiểu phân phối 3 vị trí chuyển đổi . Trình tự thực hiện TT NỘI DUNG THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, VẬT TƯ YÊU CẦU KỸ THUẬT 1 Chuân bị - Máy bơm - Bộ dụng cụ tháo lắp thông dụng - Dẻ lau - Bàn sửa chữa Tháo bơm bánh răng, bơm piston, bơm cánh gạt và hệ thống dung dịch bôi trơn đúng kỹ thuật, đảm bảo an toàn và vệ sinh lao động. 2 Chon đung thiêt bị cân bao dương - Máy bơm Bảo dưỡng máy bơm và hệ thống bôi trơn dẫn dầu 3 Tiên hanh tháo lắp - Bộ dụng cụ tháo lắp thông dụng - Dẻ lau - Bàn sửa chữa -Tháo bơm bánh răng - Tháo bơm piston - Tháo hệ thống ống dẫn dung dịch bôi trơn 22 Sai hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp phòng tránh: TT CÁC SAI HỎNG THƯỜNG GẶP NGUYÊN NHÂN BIỆN PHÁP PHÒNG TRÁNH 1 Tiêng ôn lơn cua kim loai T¾t b©t th-¬ng - L¾p r¸p sai Chª ®é l¾p khe hë trong, t¶i ®¨t tr-íc, vÞ trÝ vai gèi kh«ng hîp lý §é chinh x¸c gia c«ng vµ ®é ®«ng t©m cña trôc gèi l¾p r¸p ch-a hîp lý 2 Tiªng «n l¹, tiªng «n l¬n kªu ®Òu - L¾p r¸p sai §é chinh x¸c gia c«ng vµ ®é ®«ng t©m cña trôc gèi l¾p r¸p ch-a hîp lý 3 Nhiªt ®é t¨ng b©t th-¬ng - B«i tr¬n qu¸ møc - T¶i b©t th-¬ng - Lçi l¾p r¸p - Gi¶m l-¬ngj ch©ts b«i tr¬n - ChÕ ®é l¾p, ®é hë trong, vÞ trÝ vai th©n g«i kh«ng hîp lý - §é chinh x¸c vµ ®é ®«ngf t©m cña trôc kh«ng hîp lý 23 BÀI 4. BẢO DƯỠNG ẮC QUY THỦY LỰC A. Mục tiêu của bài: - Trình bày được cấu tạo ắc quy thuỷ lực. - Thực hiện được công tác bảo dưỡng ắc quy thủy lực. - Thay thế một số chi tiết phụ. B. Nội dung . Lý thuyết liên quan 1. CẤU TẠO ẮC QUI THỦY LỰC 1.1. Công dụng Bình ắc qui thủy lực là cơ cấu dùng trong các hệ truyền dẫn thủy lực để điều hòa năng lượng thông qua áp suất và lưu lượng của chất lỏng làm việc. Bình ắc qui thủy lực làm việc theo hai quá trình: tích năng lượng vào và cấp năng lượng ra. Bình ắc qui thủy lực được sử dụng rộng rãi trong các loại máy xây dựng và máy công nghiệp như máy rèn, máy ép, trong các cơ cấu tay máy và đường dây tự động,... nhằm làm giảm công suất của bơm, tăng độ tin cậy và hiệu suất sử dụng của toàn hệ thủy lực. 1.2. Phân loại Theo nguyên lý tạo ra tải, bình ắc qui thủy lực thủy lực được chia thành ba loại, thể hiện ở hình 4.1 a) b) c) Hình 4.1. Các loại bình ắc qui thủy lực thủy lực a. Bình ắc qui thủy lực trọng vật; b. Bình ắc qui thủy lực lò xo; c. Bình ắc qui thủy lực thủy khí; a. Bình ắc qui thủy lực trọng vật Bình ắc qui thủy lực trọng vật tạo ra một áp suất lý thuyết hoàn toàn cố định, nếu bỏ qua lực ma sát phát sinh ở chỗ tiếp xúc giữa cơ cấu làm kín và pittông và 24 không tính đến lực quán của pittông chuyển dịch khi thể tích bình ắc qui thủy lực thay đổi trong quá trình làm việc. Bình ắc qui thủy lực loại này yêu cầu phải bố trí trọng vật thật đối xứng so với pittông, nếu không sẽ gây ra lực thành phần ngang ở cơ cấu làm kín. Lực tác dụng ngang này sẽ làm hỏng cơ cấu làm kín và ảnh hưởng xấu đến quá trình làm việc ổn định của bình trích chứa. Bình ắc qui thủy lực trọng vật là một cơ cấu đơn giản, nhưng cồng kềnh, thường bố trí ngoài xưởng. Vì những lý do trên nên trong thực tế ít sử dụng loại bình này. b. Bình ắc qui thủy lực lò xo Quá trình tích năng lượng ở bình ắc qui thủy lực lò xo là quá trình biến năng lượng của lò xo. Bình ắc qui thủy lực lò xo có quán tính nhỏ hơn so với bình ắc qui thủy lực trọng vật, vì vậy nó được sử dụng để làm tắt những va đập thủy lực trong các hệ thủy lực và giữ áp suất cố định trong các cơ cấu kẹp. c. Bình ắc qui thủy lực thủy khí Bình ắc qui thủy lực thủy khí lợi dụng tính chất nén được của khí, để tạo ra áp suất chất lỏng. Tính chất này cho bình ắc qui thủy lựccó khả năng giảm chấn. Trong bình ắc qui thủy lực trọng vật áp suất hầu như cố định không phụ thuộc vào vị trí của pittông, trong bình ắc qui thủy lực lo xo áp suất thay đổi tỷ lệ tuyến tính, còn trong bình ắc qui thủy lực thủy khí áp suất chất lỏng thay đổi theo những định luật thay đổi áp suất của khí. Theo kết cấu bình ắc qui thủy lực thủy khí được chia thành hai loại chính: + Loại không có ngăn: loại này ít dùng trong thực tế (Có nhược điểm: khí tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng, trong quá trình làm việc khí sẽ xâm nhập vào chất lỏng và gây ra sự làm việc không ổn định cho toàn hệ thống. Cách khắc phục là bình ắc qui thủy lực phải có kết cấu hình trụ nhỏ và dài để giảm bớt diện tích tiếp xúc giữa khí và chất lỏng). + Loại có ngăn Hình 4.2. Bình ắc qui thủy lực thủy khí có ngăn 25 Bình ắc qui thủy lực thủy khí có ngăn phân cách hai môi trường được dùng rộng rãi trong những hệ thủy lực di động. Phụ thuộc vào kết cấu ngăn phân cách, bình loại này được phân ra thành nhiều kiểu: kiểu pittông, kiểu màng,... Cấu tạo của bình ắc qui thủy lực có ngăn bằng màng gồm: trong khoang trên của bình ắc qui thủy lực thủy khí, được nạp khí với áp suất nạp vào là p n , khi không có chất lỏng làm việc trong bình trích chứa. Nếu ta gọi p min là áp suất nhỏ nhất của chất lỏng làm việc của bình trích chứa, thì p n ≈ p min . áp suất p max của ch