Khai thác và chẩn đoán bảo dưỡng hệ thống thủy lực dẫn động bộ quay toa Komatsu PC450-8

Hướng dẫn chi tiết kỹ thuật khai thác máy và chẩn đoán bảo dưỡng hệ thống thủy lực dẫn động bộ quay toa máy đào Komatsu PC450-8. Tối ưu hóa hiệu suất và tuổi

• Tác giả: Nguyễn Văn Quyền
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Quang Anh
• Trường học: Đại học Công nghệ Giao thông vận tải
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật cơ khí– Máy xây dựng
• Đề tài: Khai thác máy và chẩn đoán bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống thủy lực dẫn động bộ quay toa máy đào Komatsu PC450-8
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Khai thác máy và chẩn đoán bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống thủy lực dẫn động bộ quay toa máy đào Komatsu PC450 8

Máy đào Komatsu PC450-8 là một thiết bị xây dựng mạnh mẽ và hiệu quả, được trang bị hệ thống thủy lực tiên tiến để điều khiển bộ quay toa. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá các khía cạnh quan trọng của việc khai thác và bảo dưỡng hệ thống thủy lực này, đảm bảo hoạt động tối ưu và tuổi thọ lâu dài cho máy đào. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết hơn về từng bước trong quá trình này.

1.1. Tổng quan về hệ thống thủy lực dẫn động bộ quay toa

Hệ thống thủy lực dẫn động bộ quay toa của máy đào Komatsu PC450-8 bao gồm các thành phần chính như bơm thủy lực, van điều khiển, và motor quay toa. Các thành phần này phối hợp với nhau để cung cấp lực và điều khiển chính xác cho bộ quay toa, cho phép máy đào thực hiện các thao tác phức tạp và chính xác. Hiểu rõ về cấu trúc và chức năng của hệ thống là bước đầu tiên trong quá trình khai thác và bảo dưỡng hiệu quả.

1.2. Vấn đề và thách thức trong khai thác hệ thống thủy lực

Trong quá trình khai thác, hệ thống thủy lực có thể gặp phải một số vấn đề và thách thức. Ví dụ, sự rò rỉ dầu, áp suất không ổn định, hoặc sự cố trong việc điều khiển van có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và an toàn của máy đào. Do đó, việc chẩn đoán và giải quyết các vấn đề này là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động tối ưu và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động.

1.3. Phương pháp chẩn đoán và bảo dưỡng

Để chẩn đoán và bảo dưỡng hệ thống thủy lực dẫn động bộ quay toa, các kỹ thuật viên cần thực hiện một số bước quan trọng. Đầu tiên, kiểm tra và giám sát các thông số như áp suất, lưu lượng, và nhiệt độ dầu. Sau đó, tiến hành kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ cho các thành phần như bơm, van, và motor. Ngoài ra, việc sử dụng các thiết bị chẩn đoán chuyên dụng và theo dõi dữ liệu hoạt động của máy đào cũng giúp phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn.

1.4. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Các nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn cho thấy rằng việc thực hiện các phương pháp chẩn đoán và bảo dưỡng đúng cách có thể cải thiện đáng kể hiệu suất và tuổi thọ của hệ thống thủy lực. Bằng cách duy trì và bảo dưỡng định kỳ, các kỹ thuật viên có thể giảm thiểu sự cố và tối ưu hóa hiệu suất của máy đào Komatsu PC450-8. Kết quả là, máy đào hoạt động ổn định, giảm chi phí bảo dưỡng và tăng năng suất làm việc.

II. Hướng dẫn khai thác và bảo dưỡng hệ thống thủy lực

Để đảm bảo hoạt động tối ưu và an toàn của máy đào Komatsu PC450-8, việc khai thác và bảo dưỡng hệ thống thủy lực cần được thực hiện theo các bước cụ thể. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết về hướng dẫn khai thác và bảo dưỡng hệ thống thủy lực dẫn động bộ quay toa.

2.1. Chuẩn bị trước khi khai thác

Trước khi bắt đầu khai thác, các kỹ thuật viên cần đảm bảo rằng tất cả các thành phần của hệ thống thủy lực đã được kiểm tra và chuẩn bị sẵn sàng. Điều này bao gồm kiểm tra dầu, áp suất, và các thông số kỹ thuật khác. Ngoài ra, việc kiểm tra và làm sạch các bộ lọc dầu cũng là bước quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.

2.2. Khai thác và vận hành máy đào

Trong quá trình khai thác, các kỹ thuật viên cần theo dõi và điều chỉnh các thông số của hệ thống thủy lực. Điều này bao gồm điều chỉnh áp suất, lưu lượng, và tốc độ của bơm. Ngoài ra, việc giám sát và điều khiển van điều khiển cũng là một phần quan trọng để đảm bảo bộ quay toa hoạt động chính xác và hiệu quả.

2.3. Bảo dưỡng định kỳ và kiểm tra

Bảo dưỡng định kỳ là chìa khóa để duy trì hoạt động tối ưu của hệ thống thủy lực. Các kỹ thuật viên cần thực hiện kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ cho các thành phần như bơm, van, và motor. Việc thay thế các bộ phận bị hỏng hoặc hao mòn cũng là một phần quan trọng trong quá trình bảo dưỡng. Ngoài ra, việc theo dõi và ghi chép các dữ liệu hoạt động của máy đào giúp phát hiện sớm các vấn đề và thực hiện bảo dưỡng kịp thời.

III. Giải pháp nâng cao hiệu suất hệ thống thủy lực

Để tối ưu hóa hiệu suất và tuổi thọ của hệ thống thủy lực dẫn động bộ quay toa, các kỹ thuật viên có thể áp dụng một số giải pháp nâng cao. Hãy cùng khám phá các phương pháp và công nghệ mới để cải thiện hoạt động của hệ thống thủy lực.

3.1. Sử dụng dầu thủy lực chất lượng cao

Dầu thủy lực đóng vai trò quan trọng trong việc truyền lực và điều khiển hệ thống. Bằng cách sử dụng dầu thủy lực chất lượng cao, các kỹ thuật viên có thể cải thiện hiệu suất và giảm thiểu sự cố. Dầu chất lượng cao có thể giúp giảm ma sát, tăng khả năng làm mát, và cải thiện độ bền của các thành phần trong hệ thống.

3.2. Tối ưu hóa thiết kế hệ thống

Việc tối ưu hóa thiết kế hệ thống thủy lực có thể giúp cải thiện hiệu suất và giảm thiểu các vấn đề tiềm ẩn. Các kỹ thuật viên có thể xem xét các giải pháp như sử dụng các van điều khiển tiên tiến, cải thiện hệ thống làm mát, và tối ưu hóa đường dẫn dầu. Bằng cách này, hệ thống thủy lực sẽ hoạt động hiệu quả hơn và giảm thiểu sự cố.

3.3. Tích hợp công nghệ chẩn đoán hiện đại

Công nghệ chẩn đoán hiện đại như cảm biến và hệ thống giám sát thời gian thực có thể giúp phát hiện sớm các vấn đề và tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống thủy lực. Bằng cách tích hợp các công nghệ này, các kỹ thuật viên có thể theo dõi và điều chỉnh các thông số của hệ thống một cách chính xác, đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn cho máy đào.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐÀO KOMATSU PC 450-8 1. Công dụng của máy xúc thủy lực Komatsu PC 450-8 Máy xúc thủy lực KOMATSU PC450-8 là sản phẩm do tập đoàn KOMATSU (Nhật Bản) sản xuất và được đưa vào sử dụng tại Việt Nam trong vài năm gần đây. Thiết bị công tác chính được lắp trên máy là gầu ngược. Ngoài ra, xe cơ sở của máy còn được trang bị các thiết bị phụ để thực hiện các chức năng khác như: cẩu, đục đá, đóng cọc, ấn bấc thấm.

Máy được sử dụng để làm các công việc sau : Đào hố móng, đào hào, đào sông, toa quay có thể đảm bảo điều kiện tốt để đào đất và thao tác vào bãi thải và các phương tiện vận chuyển. Trong hệ thống thủy lực máy đào người ta thường sử dụng bơm piston roto hướng trục và sử dụng loại bơm kép cùng với mô tơ thủy lực piston roto hướng trục, loại trục nghiêng. Động cơ quay toa sử dụng trên máy đào KOMATSU PC450-8 sử dụng loại mô tơ thủy lực roto hướng trục. Để điều khiển thao tác của bộ công tác ta sử dụng hệ thống các xylanh và thông qua các van phân phối.

Tính năng và nhiên, vật liệu sử dụng trên máy xúc thủy lực KOMATSU PC450-8 * Các thông số kỹ thuật - Thông số kích thước và đặc điểm kỹ thuật Hình 1.1: Các thông số kích thước SVTH : NGUYỄN VĂN QUYỀN 4 LỚP : 68DCMX-LI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:BÙI VĂN TRẦM-NGUYỄN HỮU HÙNG Thông số Đơn vị Kích thước A Tổng chiều dài mm 12040 B Chiều cao tổng thể mm 3625 C Chiều rộng tổng thể mm 3490 D Chiều rộng dải xích mm 600 E Chiều cao thật mm 3250 F Bán kính quay của máy mm 3645 G Chiều dài xích mm 5055 H Chiều dài xích tiếp xúc với đất mm 4382 J Chiều cao gầm mm 685 Hình 1.2 : Các thông số kích thước Thông số Đơn vị Kích thước A Bán kính đào tối đa mm 12005 B Độ sâu đào tối đa mm 7790 C Chiều cao đào tối đa mm 10925 D Chiều sâu vách đứng lớn nhất có thể đào mm 6600 E Chiều cao đổ tối đa mm 7625 F Chiều cao đổ mm G Chiều dài tiếp cận tối đa của gầu với mặt đất mm 11800 SVTH : NGUYỄN VĂN QUYỀN 5 LỚP : 68DCMX-LI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:BÙI VĂN TRẦM-NGUYỄN HỮU HÙNG -Thông số kỹ thuật của máy Kiểu máy KOMATSU PC450-8 Số sêri 70001 và cao hơn 3 Dung tích gầu (m ) 1,9 Trọng lượng máy (kg) 44320 Kích thước máy (mm): - Chiều dài máy khi vận chuyển 12040 - Chiều rộng máy 3490 - Chiều rộng dải xích - Chiều cao máy khi vận chuyển 600 - Chiều cao tính tới đỉnh động cơ 3660 - Chiều cao Cabin (tính tới nóc cabin) 3265 - Khoảng cách từ đáy đối trọng đến mặt đất - Bán kính quay bé nhất của thiết bị công tác 3250 - Độ cao thiết bị công tác khi bán kính quay vòng 685 bé nhất - Chiều dài tiếp xúc đất của dãi xích 4805 9230 4020 Khả năng làm việc : - Chiều sâu đào lớn nhất (mm) 7790 - Chiều sâu vách đứng lớn nhất có thể đào (mm) 6600 - Bán kính đào lớn nhất (mm) SVTH : NGUYỄN VĂN QUYỀN 6 LỚP : 68DCMX-LI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:BÙI VĂN TRẦM-NGUYỄN HỮU HÙNG - Bán kính hoạt đông lớn nhất khi ở nền đất phẳng (mm) 12005 - Chiều cao đào lớn nhất (mm) - Chiều cao đổ đất lớn nhất (mm) - Lực đào lớn nhất (kN) 11800 - Vận tốc quay sàn (v/ph) 10925 - Khả năng vượt dốc khi quay sàn (độ) - Vận tốc di chuyển (Km/h) 7625 258,9 9,1 - Khả năng vượt dốc (độ) 17 Thấp: 3,0 Trung bình: 4,2 Cao : 5,5 35 Khung gầm: 7 bánh mỗi bên - Bánh đỡ - Bánh tỳ 8 bánh mỗi bên Hệ thống thủy lực : - Bơm thủy lực: + Kiểu bơm HPV 160+160(190) + Lưu lượng, (lít/ph) 345 x 2 + Áp suất làm việc, (MPa) 37,8 x 2 - Mô tơ di chuyển KMV200ADT-2 - Mô tơ quay sàn - Xi lanh thủy lực: KMF230ABE-5 SVTH : NGUYỄN VĂN QUYỀN 7 LỚP : 68DCMX-LI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:BÙI VĂN TRẦM-NGUYỄN HỮU HÙNG Tay Cần Gầu gầu + Kiểu xi lanh Tác Tác Tác động động động kép kép kép + Đường kính trong xi lanh (mm) 160 185 160 + Đường kính cán pittông (mm) 110 130 110 + Hành trình pittông (m) 1,570 1,985 1,270 - Thùng dầu thuỷ lực Dạng hộp kín +Nhiên, vật liệu sử dụng: Loại chất Nhiệt độ môi trường (độ C) lỏng Nơi tích trữ -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 Dầu động SAE10W30DH cơ Thùng dầu động cơ SAE 10W SAE 15W40DH SAE 15W - 40 Hộp dập tắt dao động Hộp cơ cấu quay sàn Bộ truyền động cuối cùng Bánh dẫn hướng Dầu động Bánh tỳ SVTH : NGUYỄN VĂN QUYỀN 8 LỚP : 68DCMX-LI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:BÙI VĂN TRẦM-NGUYỄN HỮU HÙNG cơ Bánh đỡ TO 30 TO10 HO46-HM Hệ thống thủy lực SAE 15W-40 Dầu thủy HO46-HM lực ASTM D975 No.2 ` Dầu Thùng nhiên liệu Diesel ASTM D975 No.1 Nước làm Có pha chất chống đông Hệ thống làm mát mát SVTH : NGUYỄN VĂN QUYỀN 9 LỚP : 68DCMX-LI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:BÙI VĂN TRẦM-NGUYỄN HỮU HÙNG Với dầu HO46 – HM, sử dụng dầu được giới thiệu bởi KOMATSU. Cấu tạo -Máy xúc KOMATSU PC450-8 sử dụng động cơ SAA6D125E-3 có turbo tăng áp và hệ thống truyền động thuỷ lực hiện đại điều khiển bằng cơ khí_thuỷ lực, điện_thuỷ lực có độ chính xác cao. - Trong hệ thống thuỷ lực máy đào, người ta thường sử dụng bơm piston rôto hướng trục và sử dụng loại bơm kép cùng với môtơ thuỷ lực piston rôto hướng trục, loại trục nghiêng. Động cơ quay toa trên máy đào PC-450 sử dụng loại môtơ thủy lực piston rô to hướng trục.

Để điều khiển thao tác của bộ công tác, ta sử dụng hệ thống các xy lanh và thông qua các van phân phối SVTH : NGUYỄN VĂN QUYỀN 10 LỚP : 68DCMX-LI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:BÙI VĂN TRẦM-NGUYỄN HỮU HÙNG Hình 1.3 : Bố trí chung máy xúc thủy lực KOMATSU PC450-8 1 – Gầu; 2 – Tay cần; 3 – Xy lanh gầu; 4 – Xy lanh tay gầu; 5 – Cần; 6 – Cabin điều khiển; 7 – Cabin máy; 8 – Đối trọng; 9 – Bàn quay; 10 – Mâm quay; 11 – Xích; 12 – Xy lanh cần - Kết cấu của máy gồm có hai phần chính: Phần máy cơ sở và phần thiết bị công tác + 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). 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. Động cơ và các bộ truyền động Động cơ là phần quan trọng và có giá thành đắt nhất trong các thiết bị của máy. Năng suất của máy quyết định bởi công suất của động cơ và lượng tiêu hao nhiên liệu tối thiểu. Máy xúc PC450-8 sử dụng động cơ SAA6D125E-5 có hệ thống định hướng phun nhiên liệu và có turbo tăng áp.

Đây là nguồn động lực dùng để dẫn động bơm thuỷ lực chính và bơm điều khiển. Nhằm biến đổi nhiệt năng sinh ra do đốt cháy nhiên liệu thành cơ năng dẫn động quay động cơ. Cơ năng này biến đổi thành năng lượng của dòng chất lỏng nhờ bơm chính SVTH : NGUYỄN VĂN QUYỀN 11 LỚP : 68DCMX-LI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:BÙI VĂN TRẦM-NGUYỄN HỮU HÙNG HPV160+160(190). Bơm chính truyền năng lượng tới động cơ dẫn động cơ cấu di chuyển, cơ cấu quay sàn và thiết bị công tác.4 : Động cơ SAA6D125E-5 của máy xúc PC450-8 Động cơ SAAD125E-3 với các thông số thể hiện ở bảng sau : SVTH : NGUYỄN VĂN QUYỀN 12 LỚP : 68DCMX-LI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:BÙI VĂN TRẦM-NGUYỄN HỮU HÙNG Động cơ: - Mẫu động cơ - Loại SAA6D125E-5 4 kỳ, làm mát bằng nước, định hướng phun nhiên liệu, có tubo tăng áp 6-125x150 - Số xi lanh x đường kính x hành trình (mm) 11,045 - Dung tích xi lanh (lít) 257/1900{ 350/1900 } - Công suất động cơ (kW/rpm/{ HP / rpm } ) 1383/1400{ 141/1400 } -Tối đa momen xoắn ( Nm/rpm{ kgm/rpm } ¿ 1930 -Tối đa tốc độ không tải (rpm) 1000 -Tối thiểu tốc độ không tải (rpm) -Tối thiểu tốc độ tiêu thụ nhiên liệu (g/kWh{ g/ HPℎ }) 24V/7.5kW - Điện khởi động 24V/50A -Máy phát điện 12v, 110Ah x 2 -Ắc quy Alminum wave 4 rows -Két làm mát 1.

Hệ thống khung gầm và di chuyển *Khung gầm - Khung gầm của máy PC450-8 là nơi nâng đỡ hầu hết các chi tiết - Khoảng cách từ mặt dưới khung di chuyển so với mặt đất của máy PC450-8 là 685 mm. Đây là khoảng cách lớn giúp máy có thể di chuyển trên đoạn đường có nhiều chướng ngại và mấp mô thấp. SVTH : NGUYỄN VĂN QUYỀN 13 LỚP : 68DCMX-LI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:BÙI VĂN TRẦM-NGUYỄN HỮU HÙNG Hình 1.5: Kết cấu của khung gầm máy xúc PC450-8 *Di chuyển -Máy xúc Komatsu PC450-8có cơ cấu di chuyển bánh xích, thiết bị di chuyển bánh xích được dùng rộng rãi, phổ biến ở các máy làm đất. Thiết bị di chuyển bánh xích cho phép giảm đáng kể áp suất lên đất, thường là 0,04 - 0,1 MPa và phân bố tương đối đều trên bề mặt tựa nên thích hợp với các nền đất khác nhau.

Thiết bị di chuyển bánh xích có lực bám lớn, tính năng thông qua tốt, khả năng vượt dốc lớn, Máy xúc Komatsu PC450-8 có thể vượt dốc 350. Nhược điểm của thiết bị di chuyển bánh xích là trọng lượng lớn (có khi tới 40% trọng lượng máy), cấu tạo phức tạp, chế tạo, lắp ráp, sửa chữa khó khăn, các chi tiết của thiết bị di chuyển chóng mòn, thời gian phục vụ nhỏ khoảng 2000 - 2500h, lực cản di chuyển lớn, vận tốc di chuyển thấp khoảng 4 - 6 km/h (lực cản di chuyển không nhỏ hơn 10 - 12% ở điều kiện đường sá tốt và lên tới 40% khi đường sá xấu) và phạm vi hoạt động di chuyển trong khoảng 100m mới bảo đảm tính kinh tế cũng như kỹ thuật.