Đề tài Phân tích hệ thống điều khiển xe cẩu Container kalmar

bơm 3 và 4 (27) cũng bơm dầu qua van một chiều và van ưu tiên (25), nếu trong trường hợp cơ cấu lái này cũng được đưa vào đầu vào P của cụm van (41). Đồng thưòi một phần dầu áp lực được đưa qua van giảm áp (38) để giảm áp lực xuống còn 35 - 40 bar, cung cấp áp lực dầu servo cho cụm van (41). áp lực dầu servo được giữ ổn định nhờ một bình tích áp (39) và làm sạch thông qua bầu lọc (40) rồi đưa vào đầu PP của cụm van (41). Khi có tín hiệu điện điều khiển cấp cho cuộn dây của van từ nâng cần, đường dầu servo sẽ được mở qua van servo nâng cần và đưa vào tác động lên đầu trên của van thủy lực chính cơ cấu nâng - hạ cần, đẩy con trượt ngăn kéo chính xuống dưới. Dầu thủy lực áp lực cao từ các đầu P của cụm van (41) sẽ được mở sang cửa A1 của cum van (41) và cấp lên các cửa VA của các Van khóa xi lanh nâng - hạ (2 và 6). Khi có tín hiệu điều khiển cấp cho cuộn dây của van từ nâng cần thì đồng thời cũng có tín hiệu điện điều khiển cấp cho cuộn dây của van từu khóa xi lanh nâng - hạ cần, mở đường cấp dầu áp lực cao lên khoảng C++ của các xi lanh nâng - hạ (1 và 5), tác động đẩy các piston (1 và 5) chuyển động đi lên nâng cần tăng góc nghiêng của cần so với phương ngang. Dầu thủy lực từ khoảng C- của xi lanh (1 và 5) sẽ đi qua van (2 và 6) và của B1 của cụm (41). Từ của của cụm van (41) dầu thủy lực sẽ đi qua ngăn kéo van chính, qua van một chiều về đường dầu cửa LS. Khi con trượt ngăn kéo chính đi xuống thì một phần dầu áp lực cao từ cửa P cũng sẽ đi qua van một chiều sang đường dầu LS. Phần lớn dầu thủy lực trên đường LS sẽ đi về đường dầu T và hồi về thùng dầu, còn một phần dầu áp lực được sử dụng làm áp lực dầu cảm biến tải (LS) phản hồi về tác dụng điều khiển đĩa nghiêng của các bơm thủy lực (27) và (33) thông qua các van điều khiển 37, 29 và các van con thoi 28, 31 làm thay đổi góc nghiêng của đĩa nghiêng bơm dầu dẫn đến thay đổi được áp suất và lưu lượng dầu bơm ra tùy theo yêu cầu của tải. Trong trường hợp nâng cần không tải sau một thời gian nhất định thì tốc độ piston đạt giá trị nhất định thì cuộn hút từ tái sinh sẽ được cấp tín hiệu điện điều khiển mở đường dầu tác động đóng van tái sinh. Lưc này dầu thủy lực từ khoang C- của các xi lanh nâng sẽ không về cửa T của van (2 và 6) mà thông qua van một chiều sang cửa C+ và đi vào khoang C+ của xi lanh cung cấp thêm lưu lượng dầu và làm tăng tốc độ nâng cần. + Hạ cần: Khi hạ cần thì các van điều khiển 37 và 29 sẽ bị ngắt điện, đường dầu phản hồi tải LS sẽ chỉ cấp cho các bơm (27) hoạt động, còn các bơm ( 33 ) sẽ chuyển sang trạng thái chờ ( không tải ). Dầu thủy lực từ thùng dầu được cấp các bơm 3 và 4 (27) bơm với áp lực cao qua van một chiều (35) và van ưu tiên (25) lên cửa P của cum van điều khiển nâng - hạ và ra - vào cần (41). Khi có tín hiệu điện điều khiển cấp cho cuộn dây của van từu hạ cần, dầu servo sẽ được mở qua van servo hạ cần và đưa vào tác động lên đầu dưới của van thủy lực chính cơ cấu nâng - hạ cần (qua cửa PSS), đẩy con trượt ngăn kéo chính đi lên trên. Dầu thủy lực áp lực cao từ các cửa T của các van khóa xi lanh nâng - hạ cần (2 và 6). Dầu áp lực cao từ cửa T của van (2) qua van tái sinh ( lúc này van tái sinh ở trạng thái ban đầu ) lên cửa C- của van (2) rồi cấp vào khoang C- của xi lanh nâng - hạ cần (1 và 5) đẩy piston chuyển động đi xuống hạ cần xuống. Đồng thời lúc này cuộn hút van từ khóa xi lanh nâng - hạ cần sẽ được cấp nguồn điều khiển mở ra. Dầu thủy lực từ khoang C+ của xi lanh nâng - hạ (1 và 5) đi qua van khóa xi lanh nâng - hạ cẩn ra cửa VA của các van (2 và 6) rồi về cửa A1 của cụm van (41). Từ cửa A1 dầu thủy lực sẽ đi qua ngăn kéo van chính về đường T, một phần dầu sẽ qua van một chiều về đường dầu cửa LS. Khi con trượt ngăn kéo chính đi lên thì một phần dầu áp lực từ cửa P cũng sẽ đi qua van một chiều sang đường dầu LS. Phần lớn dầu thủy lực trên đường LS sẽ đi về đường dầu T và hồi về thùng dầu, còn một phần dầu áp lực được sử dụng để làm áp lực dầu cảm biến tải (LS) phản hồi về tác dụng điều khiển đĩa nghiêng của các bơm dẫn đến thay đổi được áp suất và lưu lượng dầu bơm ra tùy theo yêu cầu của tải. + Cơ cấu ra - vào cần: Nguyên lý hoạt động của cơ cấu ra - vào cần cũng tương tự như cơ cấu nâng hạ cần. Giữa các đường dầu B2 và A2 với đường dầu hồi T có các van an toàn làm nhiệm vụ mở đường hồi trong trường hợp cơ cấu ra - vào cần bị quá tải. 2.2.2 Sơ đồ hệ thống thủy lực điều khiển khung nâng. Hệ thống điều khiển khung nâng được biểu diễn trên hình bao gồm sáu bơm thủy lực cung cấp cho các cơ cấu quay khung, dich khung, ra – vào 20’ đến 40’. A. Chức năng các phần tử. 1. Xi lanh chống lắc 2. Van giảm chấn 3. Các motor thủy lực quay khung. 4. Khối van điều khiển motor quay khung 5. Các xi lanh dịch khung 6. Motor ra vào khung nâng. 7. Khối van motor ra – vào khung nâng. 8. Các xi lanh đóng mở chột khóa container 9. Khối van điều khiển khung nâng 10. Bầu lọc dầu thủy lực 11. Van từ gài áp suất thủy lực. 12. Van con thoi 13. Bơm thủy lực chính 1 và 2 B. Nguyên lý hoạt động Dầu thủy lực từ thùng dầu được các bơm 3 và 4 (13) bơm với áp lực cao qua van một chiều lên cửa P của van giảm chấn (2). Khi khung nâng được cấp nguồn điều khiển mở ra, một phần áp ở đường bơm ra sẽ đi qua van (11) và van con thoi (12) tác dụng điều khiển đĩa nghiêng của các bơm thủy lực (13) làm thay đổi góc nghiêng bơm dẫn đến thay đổi được áp suất và lưu lượng dầu bơm ra tùy theo yêu cầu của tải. áp lực này cũng tác dụng lên van một chiều khóa đường dầu cấp lên cụm van điều khiển cần (41) của bơm (11). Dầu thủy lực áp suất cao này đi qua van (2) đến cửa P1 của van điều khiển khung nâng (9). Tại đây có một van an toàn luôn đảm bảo cho áp suất của đường P1 - P2B không vượt quá 175 bar. áp lực từ đường P2B sẽ cấp một phần nhỏ (áp lực servo) qua van tiết lưu, van điều khiển tự động, van một chiều, bầu lọc dầu về đường servo PS. Tại đây cũng có một van giảm áp để bảo đảm áp lực servo luôn có giá trị từ 35 - 40 bar. Hình 2.2: Sơ đồ thuỷ lực nguyên lý điều khiển các cơ cấu khung nâng Cơ cấu quay khung: Khi có tín hiệu điện điều khiển cấp cho cuộn dây của van từ quay khung 1, đường dầu servo từ PS sẽ được mở qua van servo quay khung 1 đưa vào tác động lên đầu trên của van thủy lực chính cơ cấu quay khung, đẩy con trượt ngăn kéo chính xuống dưới. Dầu thủy lực cao từ cửa P1 của cụm van (9) sẽ được mở qua van một chiều, qua van chính quay khung về đường hồi dầu T1 - T2B, qua van giảm chấn (2) , bầu lọc hồi dầu hồi về thùng dầu. Khi có tín hiệu điều khiển cấp cho cuộn dây của van từ quay khung (2), đường dầu servo từ PS sẽ được mở qua van servo quay khung 2 đưa vào tác động lên đầu dưới của van thủy lực chính cơ cấu quay khung, đẩy con trượt ngăn kéo chính lên trên. Dầu thủy lực áp lực cao từ cửa P1 của cụm van (9) sẽ được mở qua van một chiều, qua van chính quay khung sang cửa B của cụm van (9) và cấp lên van khóa motor quay khung (4). Dầu áp lực cao từ đường B sẽ đi qua van một chiều tác dụng lên các motor thủy lực làm chúng quay theo chièu ngược. Một phần áp lực dầu từ đường B sẽ được đưa sang tác dụng mở van an toàn đường dầu hồi (nối với cửa A) của motor thủy lực, dầu hồi này qua van an toàn về cửa của cụm van (9). Một van con thoi sẽ nhận áp lực dầu nào có áp lực cao hơn để tác dụng mở phanh (3) của cơ cấu quay khung. Dầu hồi từ cửa A cụm van (9) sẽ đi qua van cơ cấu quay khung về đường dầu hồi T1 - T2B, qua van giảm chấn (2), bầu lọc đường hồi rồi hồi về thùng dầu. + Nguyên lý hoạt động của các cơ cấu dịch chuyển khung nâng, cơ cấu co giãn khung 20’ đến 40’ và cơ cấu đóng mở chốt khóa container cũng tương tự như cơ cấu quay khung. Trên các đường dầu A và B của cơ cấu dịch khung được bố trí các van an toàn để bảo vệ quá tải cho các xi lanh dịch khung. Chương 3 Trang bị điện - Điện tử xe nâng hạ hàng container Kalmar DRF 450 3.1. Hệ thống cấp nguồn và kết nối mạng điều khiển của xe nâng hàng container Kalmar. 3.1.1. Tổng quan về hệ thống cấp nguồn và kết nối mạng điều khiển. 3.1.2 . Vị trí các bộ phận trên xe nâng hàng container Kalmar DRF 450. Bộ điều khiển cabin KCU ( D791 - 1 ) Bộ điều khiển màn hình hiển thị KID ( D795 ) Bộ điều khiển tay trang – nút bấm điều khiển KIT ( D790 – 2 ) Bộ điều khiển thân xe trước KDU – F ( D797 – F ) Cũng là vị trí bộ điều khiển thân xe, lựa chọn KDU – O ( D797 – O ) Bộ điều khiển khung nâng KDU ( 791 – 1 ). Cũng là vị trí bộ điều khiển khung nâng, lựa chọn KDU ( D797 – O ) Bộ điều khiển khung nâng cặp chân phải KDU ( D791 – 3 ), lựa chọn Bộ điều khiển khung nâng cặp chân trái KDU ( D791 – 4 ), lựa chọn Bộ điều khiển hộp số truyền động TCU ( D793 ) Bộ điều khiển động cơ diezen EDC ( D794 ) Bộ điều khiển thân xe sau KDU – R ( D797 – R ). 3.2. Thông số kỹ thuật của hệ thống điện cấp nguồn và điều khiển. 3.2.1. Bộ chuyển đổi điện áp nguồn cấp. ` - Điện áp vào : 24 – 28 ( V ) - Điện áp ra : 12 ( V ) - Dòng điện ra lớn nhất : 20 ( A ) 3.2.2. Tín hiệu vào/ ra các bộ điều khiển . +/ Tín hiệu vào analog: - Điện trở thiết bị đầu vào : 0 – 200 ( ) - điện áp vào tín hiệu analog : 0 – 5 ( V ), dải làm việc từ 0,5 0,5 đến 4,5 ( V ). +/ Tín hiệu ra analog : - Điện áp phản hồi : 0 - 24 V, trong dải dòng điện từ 0 đến 2 A. - Điện áp đầu ra : 0 - 24 V, với yêu cầu tham chiếu với điểm nối đất. +/ Tín hiệu vào digital: Tín hiệu vào digital từ các công tắc điều khiển Tín hiệu vào : U < 5 V cho mức logic (0) Tín hiệu vào : U > 6 V cho mức điều khiển (1) Trong trường hợp không có tín hiệu, đầu vào được nối đất Tín hiệu vào từu các sensor áp lực (công tắc áp lực). Tín hiệu vào : U < 5 V cho mức logic (0) Tín hiệu vào : U > 12 V cho mức logic (1) Trong trường hợp không có tín hiệu, đầu vào được nối đất +/ Tín hiệu ra digital: - Mức điều khiển cao : 1,5 A Mức logic (1) cho điện áp ra: U 22,5 V Dòng tải max : 1,5 A Dòng tải mở : 0,15 A Dòng tải tức thời max : 8 A - Mức điều khiển cao : 5 A Mức logic (1) cho điện áp ra: U 22,5 V Dòng tải max : 5 A Dòng tải mở : 0,9 A Dòng tải tức thời max : 35 A - Mức điều khiển cao : 10 A Mức logic (1) cho điện áp ra: U 22,5 V Dòng tải max : 10 A Dòng tải mở : 0,9 A Dòng tải tức thời max : 70 A - Mức điều khiển cao : 1,5 A Mức logic (1) cho điện áp ra: U 22,5 V Dòng tải max : 1,5 A Dòng tải mở : 0,15 A Dòng tải tức thời max : 8 A - Tín hiệu điều khiển H – bridge. Mức logic (1) cho điện áp ra, U 22,5 V hoặc đầu ra nối đất, U = 0 V Dòng tải max : 0,5 A Dòng tải mở : 0,15 A Dòng tải tức thời max : 8 A 3.3. Các bộ điều khiển. Các bộ điều khiển: KCU, KDU-F, KDU-R, KIT, KDU khung nâng - Điện áp nguồn cấp : mạch cấp nguồn 24 V Có bảo vệ các cực trong mạch cấp nguồn vào, ngắn mạch đầu vào và đầu ra không gây hư hỏng. - Nhiệt độ làm việc từ : – 40 C đến 70 C - Độ rung cơ khí từ 20 đến 500 Hz Bộ điều khiển KID. - Điện áp nguồn cấp : mạch cấp nguồn 24 V. Có bảo vệ các cực trong mạch cấp nguồn vào, ngắn mạch đầu vào và đầu ra không gây hư hỏng. - Nhiệt độ làm việc từ : – 30 C đến 70 C - Màn hình hiển thị : 128 x 64 dpi Bộ điều khiển hộp số truyền động TCU. - Điện áp nguồn cấp : mạch cấp nguồn 24 V. Có bảo vệ các cực trong mạch cấp nguồn vào, ngắn mạch đầu vào và đầu ra không gây hư hỏng. - Nhiệt độ làm việc từ : - 40 C đến 70 C Bộ điều khiển động cơ diezen EDC: - Điện áp nguồn cấp : mạch cấp nguồn 24 V. Có bảo vệ các cực trong mạch cấp nguồn vào, ngắn mạch đầu vào và đầu ra không gây hư hỏng. - Nhiệt độ làm việc theo thông tin chỉ dẫn. 3.3.1 Kết nối mạng điều khiển xe nâng hàng container Kalmar DRF 450 Xe nâng hàng container kalmar DRF 450 là một thế hệ xe nâng hàng container mới của hãng xe công nghiệp Kalmar – Thuỵ Điển sản xuất, được áp dụng công nghệ điều khiển kết nối mạng tiên tiến. Trong quá trình điều khiển hoạt động của xe nâng được thông qua các bộ phận điều khiển được kết nối với nhau bằng mạng CAN- BUS. Điều này giúp nâng cao việc điều khiển và kiểm soát trạng thái hoạt động của hệ thống an toàn và tin cậy hơn, đồng thời tăng khả năng mở rộng hệ thống điều khiển của xe nâng. Mạng Can - Bus của xe nâng hàng conatiner Kalmar DRF 450 kết nối các bộ điều khiển theo dạng một Master và nhiều Slaver theo tiêu chuẩn ISO 11898 và phiên bản 2.0B. Các bộ phận điều khiển được kết nối với nhau thông qua một cặp dây tín hiệu xoắn với nhau dể tăng khả năng chống nhiễu, và được nối theo kiểu vòng tròn nối tiếp để tăng khả năng phát hiện vị trí lỗi ( hư hỏng ), ngắn mạch hay hở mạch . Cấu trúc mạng điều khiển Can – bus xe nâng hàng container Kalmar DRF 450. Phân đoạn mạng Can – bus Mạng Can – bus hệ truyền động Bộ điều khiển cabin KCU (D790-1): đây là bộ điều khiển trung tâm (Master, king) có chức năng thu thập và xử lý thông tin của toàn hệ thống. KCU sẽ nhận các thông tin về trạng thái hoạt động của xe và các thông tin điều khiển từ bộ điều khiển tay - nút bấm điều khiển KIT (D790-2), xử lý các thông tin này rồi truyền đến các bộ điều khiển khác: KDU (D797-F), KDU (D797-R), KDU (D791) để điều khiển các cơ cấu, cac hoạt động của xe, đồng thời truyền tín hiệu đến bộ điều khiển màn hình hiển thị KID (D795) hiển thị trạng thái hoạt động của xe cho người điều khiển được biết. Bộ điều khiển thân xe trước KDU - F (D797 - F): có chức năng nhận các tín hiệu trạng thái từ các sensor và truyền các tín hiệu điều khiển tới các cuộn dây van từ, cuộn dây rơ le ở nửa phía trước của xe. Bộ điều khiển thân xe sau KDU - R (D797 - R): có chức năng nhận các tín hiệu trạng thái từ các sensor và truyền các tín hiệu điều khiển tới các cuộn dây van từ, cuộn dây rơ le ở nửa phía sau của xe. Bộ điều khiển thân xe trước KDU - O (D797 - O): có chức năng nhận các tín hiệu trạng thái từ các sensor và truyền các tín hiệu điều khiển tới các cuộn dây van từ, cuộn dây rơ le của các chức năng được lựa chọn thêm, ở nửa phía trước của xe. Bộ điều khiển khung nâng KDU (D791): có chức năng nhận các tín hiệu trạng thái từ các sensor và truyền các tín hiệu điều khiển tới các cuộn dây van từ, cuộn dây rơ le các chức năng của khung nâng container quay khung nâng, dịch khung nâng, co - giãn khung nâng 20’ đến 40’, đóng mở khoá chốt container. Bộ điều khiển khung nâng, lựa chọn KDU (D791 - 2): có chức chức năng nhận các tín hiệu trạng thái từ các sensor và truyền các tín hiệu điều khiển tới các cuộn dây van từ, cuộn dây rơ le các chức năng của các bộ khung cẩu đặc biệt khác có thể được lắp thêm vào Bộ điều khiển khung nâng cặp chân phải KDU (D791 - 3), lựa chọn: có chức năng nhận các tín hiệu trạng thái từ các sensor và truyền các tín hiệu điều khiển tới các cuộn dây van từ, cuộn dây rơ le các chức năng của cặp chân cẩu bên phải ghép thêm vào khung cẩu container để xếp dỡ các loạ container đặc biệt, hàng hoá yêu cầu phải móc hàng ở phía dưới bằng bốn chân cẩu. Bộ điều khiển khung nâng cặp chân trái KDU (D791 - 4), lựa chọn: có chức năng nhận các tín hiệu trạng thái từ các sensor và truyền các tín hiệu điều khiển tới các cuộn dây van từ, cuộn dây rơ le các chức năng của cặp chân cẩu bên trái ghép thêm vào khung cẩu container. Bộ điều khiển hộp số truyền động TCU (D793): là một phần của hệ thống điều khiển hệ truyền động, có chức năng nhận các tín hiệu từ các sensor tốc độ, nhiệt độ áp lực dầu và thực hiện truyền tín hiệu điều khiển đến các cuộn dây van từ điều khiển số di chuyển xe. Bộ điều khiển hộp số truyền động TCU (D793) được kết nối riêng biệt bộ điều khiển động cơ diezen EDC (D794) và với bộ điều khiển cabin KCU (D791 - 1)sẽ lần lượt truyền các tín hiệu tới các bộ điều khiển khác nhau. Bộ điều khiển động cơ diezen EDC (D794): là một phần của hệ thống điều khiển hệ truyền động, có chức năng nhận các tín hiệu từ csc sensor trạng thái tốc độ, nhiệt độ áp lực dầu và thực hiện truyền tín hiệu điều khiển đến các cuộn dây van từ điều khiển các vòi phun nhiên liệu điện từ Bộ điều khiển động cơ diezen EDC (D794) được kết nối riêng biệ bộ điều khiển hộp số truyền động TCU (D793) và với bộ điều khiển cabin KCU (D790 - 1) bằng mạng Can - bus hệ truyền động. Bộ điều khiển cabin KCU (D790 - 1) sẽ lần lượt truyền các tín hiệu tới các bộ điều khiển khác nhau. 3.3.2. Hệ thống cấp nguồn của xe nâng hàng container Kalmar DRF 450 Xe nâng hàng container Kalmar DRF 450 là một loại phương tiện cơ giới bánh lốp, nguùon điện chính của xe được cung cấp bởi hai ắc quy 12 V - 140 A mắc nối tiếp tạo nên một nguồn điện một chiều 24 V. Nguồn điện ắc quy này được xạc bởi một máy phát điện 28 V - 80 A làm việc liên tục khi động cơ diezen làm việc, máy phát điện này là một loại máy phát xoay chiều được chỉnh lưu thành một chiều và ổn định điện áp ra ở 28 V. Hệ thống cấp nguồn trên xe nâng hàng container Kalmar DRF 450 bao gồm hai phần chính: - Cấp nguồn các bộ điều khiển: là hệ thống cấp nguồn cho các bộ điều khiển hoạt động. Cấp nguồn các bộ phận điều khiển có cấu trúc giống như cấu trúc của mạng Can - bus của xe. - Cấp nguồn chính: là hệ thống cấp nguồn cho các thiết bị trường như các cuộn van từ, sensor, hệ thống đèn chiếu sáng, thiết bị trên cabin, điều hoà, để khởi động nguồn chính này sẽ được các bộ điều khiển chuyển động thành các dạng thích hợp để điều khiển các thiết bị trường. A. Cấu trúc hệ thống cấp nguồn các bộ điều khiển của xe nâng hàng container Kalmar DF 450. - Khi tín hiệu khởi động được kích hoạt ( A ) - Khi tất cả các bộ điều khiển được cấp nguồn ( B ) B. Cấu trúc hệ thống cấp nguồn chính của xe nâng hàng container Kalmar DRF 450 Cấp nguồn cho hệ thống điều khiển KCU ( D790 – 1) Nguồn điều khiển cho rơ le cấp nguồn chính K2. Tín hiệu phản hồi rơ le cấp nguồn chính K2 Nguồn điều khiển cho rơ le cấp nguồn chính K3 Nguồn chính cấp cho các bộ điều khiển khác. C. Sơ đồ điện nguyên lý hệ thống cấp nguồn và kết nối mạng điều khiển của xe nâng hàng container Kalmar DRF 450. Được biểu diễn trên các hình 3.1, hình 3.2, hình 3.3 và hình3.4 Chức năng các phần tử: D790 - 1 : Bộ điều khiển cabin KCU. D795 : Bộ điều khiển màn hình hiển thị KID D790 - 2 : Bộ điều khiển tay trang - nút bấm điều khiển KIT D797 - F : Bộ điều khiển thân xe trước KDU - F D797 - R : Bộ điều khiển thân xe sau KDU - R. R820 - 1, R820 - 2 : Các điện trở đàu và đầu cuối. D791 -1 : Bộ điều khiển khung nâng KDU. D794 : Bộ điều khiển động cơ dizen EDC D793 : Bộ điều khiển hộp truyền động TCU. Nguyên lý hoạt động : Mạng Can - bus của nâng hàng container Kalmar DRF 450 kết nối các bộ điều khiển theo dạng một Master (KCU) và nhiều Slaver (một xe nâng hàng container cơ bản gồm ba bộ KDU và các bộ KID, KID, EDC, TCU) thông qua một cặp đôi dây xoắn. Cặp đôi dây xoắn này được phân áp bởi điện trở đầu đầu R820 - 1 và điện trở đầu cuối R820 - 2 có giá trị 120 Ohm để tạo nên các mức tín hiệu cao (Can high) và mức tín hiệu thấp (Can low). Khi có tín hiệu kích hoạt từ bộ điều khiển cabin ( KCU ), tín hiệu được đưa ra chân k13:7 và K13:8 là đầu ra bên phải của KCU (CAN R+ và CAN R-) và truyền đến các chân K:2 và K:3 là các đầu vào bên trái của bộ điều khiển khung nâng KUD (CAN L + và CAN L -) và truyền đến các chân K2:2 và K2:3 của bộ điều khiển thânn xe sau KDU – R là các đầu vào bên trái của KDU- R (CAN L+ và CAN L -). Tín hiệu tiếp tực đi ra các chân K:4 và K:5 của KDU - R là đầu ra bên phải của KDU - R (CAN R+ và CAN R -) và truyền đến các chân K2:2 và K2:3 của bộ điều khiển thân xe trước KDU - F là các đầu vào bên trái của KDU - F (CAN L+ và CAN L-). Tín hiệu lại tiếp tục đi ra các chân K2:4 và K2:5 là đầu ra bên phải của KDU - F (CAN R+ và CAN R-) và truyền đến các chân K1:6 vàK 1:5 của bộ điều khiển màn hình hiển thị KID là các đầu vào bên trái của KID (CAN L+ và CAN L-). Như vậy việc truyền tín hiệu giữa các bộ điều khiển được thực hiện theo một mạch vòng khép kín. Đối với bộ điều khiển - bộ điều khiển tay trang - nút bấm điều khiển KIT thì tín hiệu từ các chân K1:13 và K:12 là các dầu ra (CAN 2 + và CAN 2 -) của KID truyền đến các chân K4:2 và K4:6 là các đầu vào của KIT (CAN + và CAN - ) rồi tín hiệu đí ra các chân K4:7 và K4:8 là các đầu ra của KIT (CAN + và CAN -) và truyền về các chân K13:4 và K13:5 của KCU. Các bộ điều khiển động cơ diezen EDC và bộ điều khiển hộp số truyền động TCU áp dụng mạng CAN tiêu chuẩn J1939 cho nên được kết nối với bộ điều khiển cabin KCU thông qua một mạng CAN - bus hệ truyền động riêng. Mạng hệ truyền động được KCU kết nối với các bộ EDC và TCU thông qua các chân K13:1 và K13:2 (CAN J1939+ và CAN 1939-) và không dưới dạng mạch vòng. Hệ thống cấp nguồn cho sự hoạt động của các bộ điều khiển Slaver được thực hiện thông qua bộ điều khiển Master (KCU). Từ các chân K11:7, K11:8. K11:9, K11:10 là nguồn Power1 và Power 2 sẽ cấp nguồn cho các bộ điều khiển KUD (K2:7 và K2:8), bộ điều khiển KDU - R (K2:7 và K2:8), bộ điều khiển KDU - F (K2:7 và K2:8), bộ điều khiển KID (K1:1 và K1:4). D. Sơ đồ điện nguyên lý hệ thống cấp nguồn chính của xe nâng hàng container Kalmar DF 450. Được biểu diễn trên hình 3.5, hình3.6, hình 3.7, hình 3.8 Chức năng các phần tử - G30-1, G30-2 : Các nguồn ắc quy. - S144 : Công tắc nguồn tổng - G : Máy phát điện. - K1, K2, K3,K4 : Các rơle cấp nguồn chính. - F54 : Hộp cầu chì tổng cấp nguồn chính - F52, F52-2 : Cầu chì cấp nguồn chính lên khung nâng container. F58-1,F58-2, F58-3,F58-4, F58-5 : Các hộp cầu chì cấp nguòn chính - S250 : Công tắc dừng khẩn cấp - S155 : Công tắc chìa khoá điện Nguyên lý hoạt động: Khi bật công tắc nguồn chính S144, các bộ điều khiển KCU,EDC, TCU sẽ được cấp nguồn, KCU sẽ cấp nguồn chính cho các bộ đièu khiển KDU, KDU - F, KDU - R, KID, KIT và hệ thống sẽ chuyển sang trạn thái chờ. Khi bật chìa điện S155 sang vị trí 1 (khởi động hệ thống) KCU sẽ cấp nguồn cho các cuộn dây rơ le K1, K2, K3 và K4 đóng các tiếp điểm. Các bộ điều khiển Kdu, KDU - F, KDU - R, KID, KIT sẽ được cấp nguồn chính để cấp nguồn cho các thiết bị trường. Lúc này hệ thống sẽ được quét toàn bộ trạng thái của xe, sau đó hiển thị trên màn hình và các đèn báo cho phép người vận hành khởi động động cơ diezen. Hình 3.1: Sơ đồ điện nguyên lý cấp nguồn và kết nối mạng điều khiển Hình 3.2 : Sơ đồ điện nguyên lý cấp nguồn và kết nối mạng điều khiển Hình 3.3 : Sơ đồ điện nguyên lý cấp nguồn và kết nối mạng điều khiển Hình 3.4 : Sơ đồ điện nguyên lý cấp nguồn và kết nối mạng điều khiển Hình 3.5 : Sơ đồ điện nguyên lý cấp nguồn chính Hình 3.6 : Sơ đồ điện nguyên lý cấp nguồn chính Hình 3.7 : Sơ đồ điện nguyên lý cấp nguồn chính Hình 3.8 : Sơ đồ điện nguyên lý cấp nguồn chính 3.4. Trang bị điện - điện tử các cơ cấu làm việc xe nâng hàng container Kalmar Tổng quan các thiết bị điều khiển. A. Vị trí các thiết bị điều khiển trong cabin điều khiển Bảng điều khiển các thiết bị cabin bên phải Tay điều khiển chọn số và các chức năng. Bảng điều khiển phía vô lăng Vô lăng lái Cần gạt xi nhan Bảng nút bấm điều khiển các chức năng thuỷ lực Nút bấm khẩn cấp cho mạch servo ( thuỷ lực ) Nút bấm phanh đỗ xe Tay điều khiển chính Ghế nguồi người lái Chân ga Chân phanh Chân côn Hộp điện phân phối với cầu chì. Đồng hồ giờ hoạt động. B. Chức năng của tay điều khiển chính . 1. Nút bấm điều khiển lắc khung nâng ( lựa chọn ) 2. 2a. Nút bấm khoá lắc khung nâng ( lựa chọn ) 2b. Nút bấm khoá nghiêng khung nâng ( lựa chọn ) 3. Nút bấm điều khiển quay khung nâng 4. Nút bấm điều khiển dịch khung nâng 5. Nút bấm điều khiển đồng bộ nâng khung nâng ( lựa chọn ) 6. Đẩy gạt tay điều khiển ngang điều khiển co – giãn cần 7. Kết hợp nút bấm điều khiển nghiêng khung nâng ( lựa chọn ) 8. Kết hợp nút bấm điều khiển co – giãn khung nâng 20’ – 40’ 9. Nút bấm điều khiển đóng mở khoá chốt container 10. Đẩy gạt tay điều khiển dọc điều khiển nâng - hạ cần 3.4.2 Trang bị điện - điện tử cơ cấu nâng hạ cần Cơ cấu nâng - hạ cần gồm hai xi lanh đặt hai bên thân xe và ghép với thân xe bằng hai khớp bản lề, các đầu piston thì được kết nối với cần cũng bằng các khớp bản lề. Các xi lanh thuỷ lực này khi được cung cấp các áp lực dầu vào khoang C + sẽ đẩy giãn piston ra và đẩy nâng cần lên, làm tăng góc của cần so với phương ngang, khi đó khung nâng được gắn ở đầu cần sẽ được nâng lên cao hơn so với mặt đất. Ngược lại khi các xi lanh thuỷ lực này được cung cấp áp lực dầu vào khoang C- thì piston sẽ co lại và hạ khung xuống thấp. Việc điều khiển đường dầu áp lực dầu cho các xi lanh này được thực hiện nhờ các ngăn kéo thuỷ lực chính và servo. Các van điện tử sẽ có chức năng đóng mở điều khiển đường áp lực dầu servo, đường dầu servo này lại điều khiển đóng mở các van ngăn kéo thuỷ lực chính. Như vậy từ việc các van điện từ thông qua hệ thống trang bị điện - điện tử ta sẽ điều khiển được cơ cấu nâng - hạ cần. A. Sơ đồ điện nguyên lý cơ cấu nâng - hạ cần Sơ đồ điện nguyên lý cơ cấu nâng - hạ cần xe nâng hàng container Kalmar DRF 450 được biểu diễn trên các hình 3.9. hình 3.10, hình 3.11 và hình 3.12 Hình 3.9: Sơ đồ điện nguyên lý điều khiển cơ cấu nâng – hạ cần Hình 3.10: Sơ đồ điện nguyên lý điều khiển cơ cấu nâng – hạ cần Hình 3.11: Sơ đồ điện nguyên lý điều khiển cơ cấu nâng – hạ cần Hình 3.12: Sơ đồ điện nguyên lý điều khiển cơ cấu nâng – hạ cần B. Chức năng các phần tử. Lever 815 : Tay điều khiển Tay điều khiển được tích hợp các nút bấm và biến trở cung cấp các tín hiệu điều khiển dưới dạng tín hiệu analog cho các cơ cấu làm việc của xe nâng: P1: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu nâng - hạ cần P2: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu co - giãn cần P3: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu quay khung nâng P2: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu lắc khung nâng ( lựa chọn ) T1-1 và T1-2: Các nút bấm điều khiển cơ cấu dịch khung nâng T3-1 và T3-2: Các nút bấm điều khiển cơ cấu lắc khung nâng và cơ cấu nghiêng khung nâng (lựa chọn) T2: Nút bấm điều khiển cơ cấu đóng mở khoá chốt container T4: Nút bấm kết hợp. D790-1 : Bộ điều khiển cabin KCU (bộ điều khiển trung tâm) D797-F : Bộ điều khiển thân xe trước KDU - F Y6005 : Van từ điều khiển nâng cần Y6004 : Van từ điều khiển hạ cần Y6051 : Van từ điều khiển đường dầu tái sinh nâng bên phải Y6052 : Van từ điều khiển đường dầu tái sinh nâng bên trái Y6001 : Van từ điều khiển khoá đường dầu hồi hạ bên phải Y6002 : Van từ điều khiển khoá đường dầu hồi hạ bên trái D797-R : Bộ điều khiển thân xe KDU - R B769-1 : Sensor giảm chấn ( khi bắt đầu nâng cần ở vị trí thấp nhất B771 : Sensor vị trí góc cần (65 ) B777 : Sensor vị trí chiều dầi cần (1,5 m) B7221 : Sensor vị trí cầu lái C. Nguyên lý hoạt động Sau khi bật chìa khóa điện các bộ điều khiển sẽ được cấp nguồn từ nguồn điện ắc quy. KCU kiểm tra hệ thống và nếu hệ thống ở trạng thái thì sẽ hiển thị lên màn hình và các đèn báo, cho phép xoay chìa khoá khởi động động cơ diezen cung cấp năng lượng quay các bơm thuỷ lực, bơm dầu áp lực cho hệ thống làm việc. Đưa tay điều khiển về vị trí điều khiển nâng cần, biến trở P1 sẽ di chuyển ra khỏi vị trí cân bằng ban đầu và cung cấp tín hiệu analog dưới dạng điện áp (3.0 và 4.5 V) cho bộ điều khiển KCU (D79-1) thông qua đường truyền mạng CAN - bus. KDU-F nhận tín hiệu digital từ KCU rồi xử lý và cấp cho van từ điều khiển ta được vị trí của biến trở P1, sẽ có mức tín hiệu điều khiển cao hay thấp (3.0 V đến 4.5 V), tín hiệu đầu ra điều khiển van từ có giá trị điều khiển từ 380mA van từ sẽ mở nhỏ nhất và tốc độ nâng cần chậm nhất 650 mA van từ sẽ mở lớn nhất và tốc độ nâng cần nhanh nhất. Đồng thời khi cần nâng cao khỏi vị trí thấp nhất một góc sẽ mất tín hiệu của sensor giảm chấn B769-1 cấp cho bộ điều khiển thân xe sau KDU-R (D797-R). KDU - R xử lý tín hiệu rồi truyền tín hiệu điều khiển qua mạng CAN - bus cho KDU-F, KDU-F xử lý và cấp tín hiệu điều khiển cho van từ đường dầu nâng cần làm tăng thêm tốc độ nâng cần. Khi đưa tay điều khiển về vị trí cân bằng (điện áp tín hiệu 2.0-3.0 V) thì van từ nâng cần Y6005 sẽ mất tín hiệu điều khiển, đường dầu áp lực bị ngắt không cấp vào xi lanh làm xi lanh dừng lại. Đưa tay điều khiển sang vị trí điều khiển hạ cần, biến trở P1 cấp tín hiệu điều khiển (điện áp điều khiển hạ cần: 2.0-0.5 V) cho bộ điều khiển cabin KCU, KCU xử lý tín hiệu rồi truyền cho bộ điều khiển KDU-F, KDU-F nhận tín hiệu, xử lý và cấp tín hiệu điều khiển analog (U= 24 V) cho van từ hạ cần Y6004 mở ra cấp áp lực dầu vào khoang C- của si lanh nâng hạ cần, đồng thời KDU-F cũng cấp tín hiệu điều khiển cho van từ khoá đường dầu hồi hạ bên phải Y6001 bà bên trái Y6002 mở ra, dầu thuỷ lực từ khoang C+ sẽ chảy về thùng và xi lanh thuỷ lực sẽ hạ cần xuống. Tốc độ hạ cần sẽ phụ thuộc vào vị trí tay điều khiển, dòng tín hiệu điều khiển van từ khoá đường dầu hồi hạ sẽ thay đổi từ 380 - 650 mA. D. Các bảo vệ Bảo vệ quá tải phía sau (quá tải cầu lái): Khi xẩy ra đồng thời góc cần lớn 65o, cần giãn ra không quá 1.5m và tốc độ xe di chuyển lớn hơn 10 km/h Khi goc cần lớn hơn 65o và cần giãn ra không quá 1.5 m. Các sensor B771 và B777 mất tín hiệu cấp cho bộ điều khiển thân xe sau KDU-R. Đồng thời khi có tín hiệu xe di chuyển với tốc độ lớn hơn 10 km/h thì KDU-R xử lý tín hiệu và truyền tín hiệu báo quá tải phía sau đến bộ điều khiển KID (D795), KID sẽ xử lý và hiển thị tình trạng quá tải trên màn hình và đèn cảnh báo. Tín hiệu báo quá tải cũng được truyền đến bộ điều khiển khác, xử lý tín hiệu và truyền tín hiệu điều khiển khoá tất cả các chức năng thuỷ lực. Bảo vệ quá tải nâng: Khi nâng hàng vượt quá sức nâng định mức sẽ xảy ra mất cân bằng của x, phần đuôi xe bị nâng lên. Nhờ có cơ cấu bảo vệ quá tải cơ khí sensor vị trí cầu lái B7221 sẽ tách ra khỏi miếng sắt cảm biến và mất tín hiệu cấp cho bộ điều khiển thân xe sau KDU-R. KDU-R xử lý tín hiệu và truyền tín hiệu báo quá tải nâng đến bộ điều khiển KID, KID sẽ xử lý và hiển thị tình trạng quá tải trên màn hình và đèn cảnh báo. Tín hiệu báo quá tải cũng được truyền đến bộ điều khiển khác, xử lý tín hiệu và truyền tín hiệu điều khiển khoá tất cả các chức năng thuỷ lực. 3.5. trang bị điện - điện tử cơ cấu co - giãn cần Cơ cấu co - giãn cần gồm một xi lanh thuỷ lực được đặt bên trong của hai đoạn cần ống lồng. Đầu cuối của xi lanh được ghép nối với đoạn cố định bên ngoài bằng một khớp bản lề, còn đầu của piston được ghép nối với đoạn cần di động (giãn cần) bằng một khớp bản lề. Khi khoang C+ của xi lanh được cấp áp lực dầu sẽ đẩy piston chuyển động đi ra đẩy đoạn cần di động giãn ra là tăng chiuêù dài cần, từ đó tăng tầm với xếp dỡ hàng của xe nâng. Ngược lại khi cấp áp lực dầu vào khoang C- của xi lanh sẽ đẩy piston chuyển động đi vào cuối xi lanh, piston sẽ kéo đoạn cần di động co ngắn lại để giảm chiều dài cần. Việc điều khiển co cấu co - giãn cần cũng giống như cơ cấu nâng hạ hàng, thông qua việc điều khiển các van từ servo. 3.5.1. Sơ đồ điện nguyên lý cơ cáu co - giãn cần. Sơ đồ điện nguyên lý cơ cấu co - giãn cần xe nâng hàng container Kalmar DRF 450 được biểu diễn trên các hình 3.13 và hình 3.14 Lever 815 : Tay điều khiển. P1: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu nâng – hạ cần. P2: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu co – giãn cần. P3: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu quay khung nâng. P2: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu lắc khung nâng ( lựa chọn ). T1-1 và T1-2: Các nút bấm điều khiển cơ cấu dịch khung nâng. T3-1 và T3-2: Các nút bấm điều khiển cơ cấu lắc khung nâng và cơ cấu nghiêng khung nâng (lựa chọn). T2: Nút bấm điều khiển cơ cấu đóng mở khoá chốt container. T4: Nút bấm kết hợp. D790-1 : Bộ điều khiển cabin KCU (bộ điều khiển trung tâm). D797-F : Bộ điều khiển thân xe trước KDU - F. Y6006 : Van từ điều khiển giãn cần. Y6007 : Van từ điều khiển co cần. Y6062 : Van từ điều khiển ngắt bơm thuỷ lực. Y6046 : Van từ điều khiển đường dầu tái sinh giãn cần. Y6050 : Van từ điều khiển khoá đường dầu hồi co cần. D797-R : Bộ điều khiển thân xe KDU – R. B769-3 : Sensor giảm chấn trước (lựa chọn). B769-3 : Sensor giảm chấn sau. Hình 3.13: Sơ đồ điện nguyên lý điều khiển cơ cấu co - giãn cần Hình 3.14: Sơ đồ điện nguyên lý điều khiển cơ cấu co – giãn cần 3.5.2 Nguyên lý hoạt động. Đưa tay điều khiển về vị trí điều khiển nâng cần, biến trở P2 sẽ di chuyển ra khỏi vị trí cân bằng ban đầu và cung cấp tín hiệu điều khiển analog dưới dạng điện áp (3.0-4.5 V) cho bộ điều khiển KCU (D790-1), KCU xử lý tín hiệu rồi truyền cho bộ điều khiển thân xe trước KDU-F ( D797-F) thông qua mạng CAN - bus. KDU-F nhận tín hiệu từ KCU rồi xử lý và cấp cho van từ điều khiển giãn cần (Y6006) tín hiệu điều khiển analog (U = 24 V). Tuỳ theo vị trsi tay điều khiển ta được vị trí của biến trở P2, sẽ có mức tín hiệu điều khiển cao hay thấp (3.0-4.5 V), tín hiệu đầu ra điều khiển van từ có giá trị dòng điện từ 380 mA van từ sẽ mở nhỏ nhất (tốc độ giãn cần chậm nhất) đến 650 mA van từ sẽ mở lớn nhất (tốc độ giãn cần nhanh nhất). Khi cần giãn khỏi vị trí ngắn nhất một đoạn 1m sẽ mất tín hiệu của sensor giảm chấn B769-3 cấp cho bộ điều khiển thân xe sau KDU-R (D797-R). KDU-R xử lý tín hiệu rồi cấp tín hiệu analog (U = 24 V) điều khiển cho van từ đường dầu tái sinh Y6046 mở ra, cung cấp dầu áp lực thêm cho đường dầu giãn cần làm tăng thêm tốc độ giãn cần. Khi đưa tay điều khiển về vị trí cân bằng (điện áp tín hiệu: 2.0-3.0 V) thì van từ nâng cần Y6006 sẽ mất tín hiệu điều khiển, đường dầu áp lực bị ngắt không cấp vào xi lanh làm xi lanh dừng lại. Đưa tay điều khiển sang vị trí điều khiển hạ cần, biến trở P2 cấp tín hiệu điều khiển có giá trị điện áp: (2 .0-0.5 V) cho bộ điều khiển cabin KCU, KCU xử lý tín hiệu rồi truyền cho bộ điều khiển KDU-F, KDU-F nhận tín hiệu, xử lý và cấp tín hiệu điều khiển analog (U= 24 V) cho van từ hạ cần Y6007 mở ra cấp áp lực dầu vào khoang C- của xi lanh co - giãn cần, đồng thời KDU-F cũng cấp tín hiệu điều khiển cho van từ khoá đường dầu hồi co cần Y6050 mở ra, dầu thuỷ lực từ khoang C+ sẽ chảy về thùng và xi lanh thuỷ lực sẽ co cần lại. Tốc độ hạ cần sẽ phụ thuộc vào vị trí tay điều khiển, dòng tín hiệu điều khiển van từ khoá đường dầu hồi hạ sẽ thay đổi từ 380 - 650 mA. 3.6. Trang bị điện - điện tử cơ cấu quay khung nâng Cơ cấu quay khung nâng được dẫn động bởi hai động cơ thuỷ lực qua một hộp giảm tốc hành trình và lai vành lắp trên khung nâng. hai động cơ thuỷ lực được nối song song vào một block van thuỷ lực. Việc điều khiển cơ cấu quay khung nâng cũng được bằng việc điều khiển van từ servo quay khung nâng. 3.6.1 Sơ đồ điện nguyên lý cơ cấu quay khung nâng. Sơ đồ điện nguyên lý cơ cấu khung nâng xe nâng hàng container Kalmar DRF 450 được biểu diễn trên các hình 3.15 và hinh 3.16 Lever 815 : Tay điều khiển P1: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu nâng – hạ cần. P2: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu co – giãn cần. P3: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu quay khung nâng. P2: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu lắc khung nâng (lựa chọn). T1-1&T1-2: Các nút bấm điều khiển cơ cấu dịch khung nâng. T3-1 và T3-2: Các nút bấm điều khiển cơ cấu lắc khung nâng và cơ cấu nghiêng khung nâng (lựa chọn). T2: Nút bấm điều khiển cơ cấu đóng mở khoá chốt container. T4: Nút bấm kết hợp. Hình 3.15: Sơ đồ điện nguyên lý điều khiển cơ cấu quay khung nâng Hình 3.16: Sơ đồ điện nguyên lý điều khiển cơ cấu quay khung nâng D790-1 : Bộ điều khiển cabin KCU ( bộ điều khiển trung tâm ) D791-1 : Bộ điều khiển khung nâng KDU Y6008 : Van từ điều khiển quay khung nâng chiều kim đồng hồ Y6009 : Van từ điều khiển quay khung nâng ngược chiều kim đồng hồ Y6062 : Van từ điều khiển ngắt bơm thuỷ lực Y6046 : Van từ điều khiển đường dầu tái sinh giãn cần Y6050 : Van từ điều khiển khoá đường dầu hồi co cần D797-R : Bộ điều khiển thân xe KDU – R Y6003 : Van từ điều khiển thân xe sau KDU - R Nguyên lý hoạt động Bấm nút điều khiển quay khung nâng bên trái, biến trở P3 sẽ di chuyển ra khỏi vị trí cần bằng ban đầu và cung cấp tín hiệu điện áp điều khiển analog (3.0 - 4.5 V) cho bộ điều khiển cabin KCU (D791-1), KCU xử lý tín hiệu rồi truyền cho bộ điều khiển khung nâng KDU (D791-1) thông qua mang CAN -bus. KDU nhận tín hiệu từ KCU rồi xử lý và cấp điều khiển analog (U = 24 V). Đồng thời KCU-R nhận tín hiệu xử lý và cấp tín hiệu điều khiển (U = 24 V) cho van từ điều khiển mở chức năng thuỷ lực khung nâng Y6003. Lúc này áp lực dầu thuỷ lực mới cấp cho motor tuỷ lực và quay khung nâng theo chiều kim đồng hồ. Tuỳ theo mưc độ sâu của nút bấm ta được vị trí của biến trở P3, sẽ có mức tín hiệu điều khiển từ 3.0 đến 4.5 V, tín hiệu đầu ra của KDU điều khiển van từ có giá trị dòng điện từ 380 mA van từ mở nhỏ nhất (tốc độ quay khung chậm nhất) đến 650 mA van từ sẽ mở lớn nhất (tốc độ quay khung lớn nhất). Khi thả tay khỏi nút bấm điều khiển quay khung nâng sẽ có giá trị điên áp tín hiệu: 2.0 - 3.0 V thì các van từ điều khiển quay khung Y6008 và Y6009 sẽ mất tín hiệu điều khiển, đường dầu áp lực bị ngắt không cấp vào motor thuỷ lực làm khung nâng dừng lại. Bấm nút điều khiển quay khung nâng bên phải, biến trở P3 cấp tín hiệu điều khiển có giá trị điện áp: 2.0 - 0.5 V cho bộ điều khiển cabin KCU. KCU xử lý tín hiệu rồi truyền cho bộ điều khiển analog (U = 24 V) cho van từ điều khiển quay khung nâng ngược chiều kim đông hồ Y6009 tín hiệu điều khiển analog (U = 24 V) . Và KDU-R nhận tín hiệu xử lý và cấp tín hiệu điều khiển analog (U = 24 V) cho van từ điều khiển mở chức năng thuỷ lực khung nâng Y6003. Khung nâng sẽ quay theo chiều ngược ngược chiều kim đồng hồ. 3.7. Trang bị điện - điện tử cơ cấu dịch khung nâng Cơ cấu quay khung nâng gồm hai xi lanh thuỷ lực tác dụng ngược chiều nhau. Khi hai xi lanh làm việc (một kéo và một đẩy) sẽ đẩy phần khung dịch sang bên phải hoặc bên trái một đoạn 0.8 m so với vị trí cân bằng đầu cần. Việc điều khiển cơ cấu dịch khung nâng cũng cũng được cải thiện bằng việc điều khiển van từ servo quay khung nâng. 3.7.1. Sơ đồ điện nguyên lý cơ cấu dịch khung nâng. Sơ đồ điện nguyên lý cơ cấu quay khung nâng xe nâng hàng container Kalmar DRF 450 được biểu diễn trên các hình 3.17 và hình 3.18 3.7.2. Chức năng các phần tử. Lever 815 : Tay điều khiển P1: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu nâng – hạ cần P2: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu co – giãn cần P3: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu quay khung nâng P2: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu lắc khung nâng ( lựa chọn ) T1-1 và T1-2: Các nút bấm điều khiển cơ cấu dịch khung nâng T3-1 và T3-2: Các nút bấm điều khiển cơ cấu lắc khung nâng và cơ cấu nghiêng khung nâng ( lựa chọn ) T2: Nút bấm điều khiển cơ cấu đóng mở khoá chốt container T4: Nút bấm kết hợp. D790-1 : Bộ điều khiển cabin KCU ( bộ điều khiển trung tâm ) D791-1 : Bộ điều khiển khung nâng KDU Y6020 : Van từ điều khiển dịch khung nâng sang trái Y6021 : Van từ điều khiển dịch khung nâng sang phải Hình 3.17: Sơ đồ điện nguyên lý điều khiển cơ cấu dịch khung nâng Hình 3.18: Sơ đồ điện nguyên lý điều khiển cơ cấu dịch khung nâng 3.7.3. Nguyên lý hoạt động. Khi bấm nút điều khiển dịch khung nâng bên trái T1-1 hoặc bên phải T1-2, cấp tín hiệu điện áp điều khiển (U = 24 V) cho bộ điều khiển cabin KCU (D790-1), KCU xử lý tín hiệu rồi truyền cho bộ điều khiển khung nâng KDU (D791-1) thông qua mạng CAN - bus. KDU nhận tín hiệu từ KCU rồi xử lý và cấp cho van điều khiển dịch khung bên trái Y6020 (ứng với nút bấm T1-1) hoặc van từ điều khiển dịch khung bên phải Y6021 (ứng với nút bấm T1-2) tín hiệu điều khiển (U = 24 V). Đồng thời KCU cũng truyền tín hiệu cho bộ điều khiển thân xe sau KDU-R (D797-R), KDU-R nhận tín hiệu xử lý và cấp tín hiệu điều khiển (U = 24 V) cho van từ điều khiển mở chức năng thuỷ lực khung nâng Y6003. Lúc này áp lực dầu thuỷ lực mới cấp cho xi lanh thuỷ lực dịch khung sang bên trái hoặc bên phải 3.8. Trang bị điện - điện cơ cấu co - giãn khung nâng 20’ - 40’ Cơ cấu co - giãn khung nâng 20’ - 40’ được dẫn động bởi một động cơ thuỷ lực qua một hộp giảm tốc hành tinh và lai một sợi dây xích răng lắp vào đoạn khung nâng di động còn đoạn khung nâng di động con lại cũng được lắp với một sợi dây xích bị động khác và lắp liên động với đoạn khung nâng di động. Khi động cơ thủ lực làm việc sẽ kéo sợi dây xích chủ động, kéo cả hai đoạn khung nâng di động cùng giãn ra đến vị trí 40’ hoặc co ngắn lại vị trí 20’. Việc điều khiển cơ cấu co – giãn khng nâng 20’ – 40 ‘ cũng đwocj thiện bằng việc điều khiển các van servo co – giãn khung nâng. 3.8.1. Sơ đồ điện nguyên lý cơ cấu dịch khung nâng Sơ đồ điện nguyên lý cơ cấu quay khung nâng xe nâng hàng container Kalmar DRF 450 được biểu diễn trên các hình 3.19, hình 3.20, hình 3.21 Hình 3.19: Sơ đồ điện điều khiển cơ cấu co - giãn khung nâng 20’- 40’ Hình 3.20: Sơ đồ điện điều khiển cơ cấu co - giãn khung nâng 20’- 40’ Hình 3.21: Sơ đồ điện điều khiển cơ cấu co - giãn khung nâng 20’- 40’ 3.8.2. Chức năng các phần tử. Lever 815 : Tay điều khiển P1: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu nâng – hạ cần P2: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu co – giãn cần P3: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu quay khung nâng P2: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu lắc khung nâng ( lựa chọn ) T1-1 và T1-2: Các nút bấm điều khiển cơ cấu dịch khung nâng T3-1 và T3-2: Các nút bấm điều khiển cơ cấu lắc khung nâng và cơ cấu nghiêng khung nâng ( lựa chọn ) T2: Nút bấm điều khiển cơ cấu đóng mở khoá chốt container T4: Nút bấm kết hợp. D790-1 : Bộ điều khiển cabin KCU ( bộ điều khiển trung tâm ) D791-1 : Bộ điều khiển khung nâng KDU Y6018 : Van từ điều khiển giãn khung nâng từ 20’ ra 40’ Y6019 : Van từ điều khiển co khung nâng từ 40’ về 20’ B769 : Sensor giảm chấn cuối hành tinh co- giãn khung nâng 20’-40’ B777-3 : Sensor dừng khung nâng vị trí 30’- 35 ’( lựa chọn ) S1004 : Nút bấm điều khiển dừng khung nâng vị trí 30’- 35’(lựa chọn ) 3.8.3. Nguyên lý hoạt động. Khi bấm kết hợp nút bấm kết hợp T4 và nút bấm điều khiển khung nâng bên trái T1-1 (co khung nâng 40’ - 20’) hoặc bên phải T1-2 (giãn khung nâng 20’ - 40’ ), sẽ cấp tín hiệu điện áp điều khiển (U = 24 V) cho bộ điều khiển cabin KCU (D790 -1), KCU xử lý tín hiệu rồi truyền cho bộ điều khiển khung nâng KDU (D791-1) thông qua mạng CAN - bus. KDU nhận tín hiệu từ KDU rồi xử lý và cấp cho van từ điều khiển co khung nâng từ 40’ về 20’ Y6019 (ứng với nút bấm T4 và T1-1) hoặc van từu điều khiển giãn khung nâng từ 20’ ra 40’ Y6018 (ứng với nút bấm T4 và T1-2) tín hiệu điều khiển (U = 24 V và I - 600 mA). Đồng thời KCU cũng ytruyền tín hiệu cho bộ điều khiển thân xe sau KDU-R (D797-R), KDU-R nhận tính hiệu xử lý và cấp tín hiệu điều khiển (U = 24 V) cho van từ điều khiển mở chức năng thuỷ lực khung nâng Y6003. Lúc này áp lực dầu thuỷ lực mới cấp cho motor thuỷ lực co - giãn khung nâng 20 ’ - 40’. ở cuối mối hành trình khi đoạn khung nâng di động gần kết thúc hành trình (cách 250mm) thì sensor giảm chấn cuối hành trình co - giãn khung nâng 20 ’- 40’ (B769) sẽ làm việc, cấp tín hiệu điều khiển (U = 24 V) cho bộ điều khiển khung nâng KDU. KDU xử lý tín hiệu và cấp tín hiệu thay đổi dòng điẹn điều khiển cho van từ Y6019 hoặc 6018 từ 600 mA xuống 350 mA. Lúc này van từ sẽ mở nhỏ lại, giảm chấn lưu lượng dầu áp lực cấp cho motor quay chậm lại và các đoạ khung nâng do động sẽ chạy chậm lại cho đến hết hành trình làm giảm các chấn động do va chạm. 3.9. Trang bị điện - điện tử cơ cấu đóng mở khoá chốt container Cơ cấu đóng mở khoá chốt container gồm hai xi lanh thuỷ lực dẫn động xoay bốn khoá chốt container ở bốn góc của khun nâng một góc 90o. Việc điều khiển cơ cấu đóng mở khoá chốt container cũng được thiện bằng việc điều khiển van từ servo đóng mở khoá chốt container. 3.9.1. Sơ đồ điện nguyên lý cơ cấu dịch khung nâng Sơ đồ điện nguyên lý cơ cấu quay khung nâng xe hàng container Kalmar DRF 450 được biễu diễn trên các hành 3.22, hình 3.23, hình 3.24 3.9.2. Chức năng các phần tử . Lever 815 : Tay điều khiển - P1: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu nâng – hạ cần - P2: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu co – giãn cần - P3: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu quay khung nâng - P2: Biến trở cung cấp tín hiệu điều khiển cơ cấu lắc khung nâng (lựa chọn) - T1-1 và T1-2: Các nút bấm điều khiển cơ cấu dịch khung nâng - T3-1 và T3-2: Các nút bấm điều khiển cơ cấu lắc khung nâng và cơ cấu nghiêng khung nâng ( lựa chọn ) - T2: Nút bấm điều khiển cơ cấu đóng mở khoá chốt container - T4: Nút bấm kết hợp. D790-1 : Bộ điều khiển cabin KCU ( bộ điều khiển trung tâm ) D791-1 : Bộ điều khiển khung nâng KDU B7202R : Sensor đặt thẳng hàng phía trước, bên phải B7202L : Sensor đặt thẳng hàng phía trước, bên trái B7203R : Sensor đặt thẳng hàng phía sau, bên phải B7203L : Sensor đặt thẳng hàng phía sau, bên trái B7204R : Sensor mở khoá chốt container bên trái B7204L : Sensor mở khoá chốt container bên phải B7205R : Sensor đóng khoá chốt container bên trái B7205L : Sensor đóng khoá chốt container bên phải Y6039 : Van từ điều khiển mở khoá chốt container Y6040 : Van từ điều khiển đóng khoá chốt container H562 : Đèn báo khoá chốt container đã mở H563 : Đèn báo khoá chốt container đã đóng H564 : Đèn báo tất cả các khoá chốt container đã đặt thẳng hàng S1003 : Công tắc đặt chế độ khoá chốt container tựu động-bằng tay Hình 3.22:Sơ đồ điện nguyên lý cơ cấu đóng mở khoá chốt container Hình 3.23: Sơ đồ điện nguyên lý cơ cấu đóng mở khoá chốt container Hình 3.24: Sơ đồ điện nguyên lý cơ cấu đóng mở khoá chốt container 3.9.3. Nguyên lý hoạt động Khi đặt tất cả các khoá chốt container vào các lỗ khoá của container, cả bốn sensor đặt thẳng hàng B720R, B720L, B7203R, B7203L, đều làm việc và cấp tín hiệu trạng thái (U = 24 V) về bộ dêìu khiển khung nâng KDU (D791-1). KDU sẽ xử lý tín hiệu rồi cấp tín hiệu điều khiển cho đèn báo đặt thẳng hàng H564 sáng, đồng thời cũng truyền tín hiệu cho bộ điều khiển màn hình hiển thị KID. KID sẽ cấp tín hiệu hiển thị biểu tượng đặt thẳng hàng trên màn hình. Bấm nút điều khiển đóng mở khoá chốt container T2, cấp tín hiệu điện áp điều khiển (U = 24 V) cho bộ điều khiển khung nâng KDU (D790-1), KCU xử lý tín hiệu rồi truyền cho bộ điều khiển khung nâng KDU (D791-1) thông qua mạng CAN - bus. KDU nhận tín hiệu từ KCU rồi xử lý và cấp cho van từ điều khiển đóng chốt khoá container Y6040 tín hiệu điều khiển (U = 24 V). Đồng thời KCU cũng truyền tín hiệu cho bộ điều khiển thân xe sau KDU-R (D797-R), Đồng thời KDU-R nhận tín hiệu xử lý và cấp tín hiệu điều khiển (U = 24 V) cho van từ điều khiển mở chức năng thuỷ lực khung nâng Y6003. Lúc này áp lực dầu thuỷ lực được cấp cho xi lanh thuỷ lực đóng mở khoá chốt container làm việc xoay khoá chốt một góc 90 khoá chốt vào container. Sensor báo khoá chốt container đã đóng bên phải B7205R và bên trái B7205L lúc này se làm việc và cấp tín hiệu điều khiển (U = 24 V) cho bộ điều khiển khung nâng KDU (D791-1). KDU sẽ xử lý tín hiệu rồi cấp tín hiệu điều khiển cho đèn báo khoá chốt container đã đóng H563 sáng, đồng thời cũng truyền tín hiệu cho bộ điều khiển màn hình hiển thị KID, KID sẽ cấp tín hiệu hiển thị biểu tượng khoá chốt container đã đóng trên màn hình. Tiếp tục bấm nút điều khiển đóng mở khóa chốt container T2, cấp tín hiệu điện áp điều khiển cho bộ điều khiển cabin KCU (D790-1), KCU xử lý tín hiệu rồi truyền cho bộ điều khiển khung nâng KDU (D791-1) thông qua mạng CAN- bus. KDU xử lý tín hiệu và cấp cho van từ điều khiển mở khoá chốt container Y6039 tín hiệu điều khiển. Lúc này áp lực dầu thuỷ lực được cấp cho xin lanh thuỷ lực đóng mở khoá chốt container làm việc xoay khoá chốt một góc 90o mở khoá chốt khỏi container. Sensor báo khoá chốt container đã mở bên phải B7204R và bên trái B7204L lúc này sẽ làm việc và cấp tín hiệu điều khiển cho bộ điều khiển khung nâng KDU (D791-1). KDU sẽ cấp tín hiệu điều khiển cho đèn báo khoá chốt container đẽ mở H5642 sáng, đồng thời cũng truyền tín hiệu cho bộ điều khiển màn hình KID, KID sẽ cấp tín hiệu hiển thị biểu tượng khoá chốt container đã mở trên màn hình. Khi nhấc container lên các sensor đặt thẳng hàng B7202R, B7202L, B7203R, B7203L bị ngắt và ngừng cấp tín hiệu trạng thái về bộ điều khiển khung nâng KDU (D791-1). KDU sẽ xử lý tín hiệu rồi ngừng cấp tín hiệu điều khiển cho đeng báo đặt thẳng hàng H564 tắt. Nếu đặt công tắc đặt chế độ đóng khoá chốt container S1003 ở chế độ tự động. Khi đặt tất cả các khoá chốt container vào các lỗ khoá của container, cả bốn sensor đặt thẳng hàng B7202R, B7202L, B7203R, B7203L đều làm việc thì KDU sẽ xử lý tín hiệu rồi cấp tín hiệu điều khiển tự động khoá chốt container cho van từ điều khiển đóng khóa chốt container Y6040. 3.10. Các chế độ bảo vệ Chế độ bảo vệ đặt thẳng hàng: - Chỉ khi tất cả các khoá chốt container được đặt vào các lỗ khoá của container, cả bốn sensor đặt thẳng hàng B7202R, B7202L, B7203R, B7203L làm việc thì KDU mới cho phép thực hiện lệnh đóng khóa chốt container. - Khi các sensor đặt thẳng hàng đã làm việc thì KDU sẽ khoá chức năng cơ cấu co - giãn khung nâng 20’ - 40’, đồng thời xử lý tín hiệu rồi truyền về bộ điều khiển KCU và KDU-F. Kết Luận Trên đây em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp với đề tài phân tích hệ thống điều khiển xe cẩu container Kalmar. Trong bản đồ án đã đề cập và đi sâu tìm hiểu, nghiên cứu về hệ thống điều khiển và làm việc của xe như : hệ thống trạng bị điện - điện tử, hệ thống thuỷ lực, hệ thống cấp nguồn của xe Mặc dù đã cố gắng nhưng do thời gian có hạn, trình độ còn hạn chế cũng như kinh nghiệm thực tế còn ít nên bài viết còn nhiều sai sót, chưa tìm hiểu hết được tất cả các vấn đề. Kính mong các thầy cô và các bạn chỉ bảo thêm để em hoàn thiện bản đồ án. Em cũng xin được gửi lời cảm ơn trân thành đến thầy Ths. Đặng Hồng Hải. Thầy đã luôn tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ em để hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này. Em xin trân thành cảm ơn ! Sinh viên thực hiện Nguyễn Ngọc Dũng Tài liệu tham khảo . Maintenance Manual KALMAR DRF 450. . Opertor’s Manual KALMAR DRF 450. . Nguyễn Mạnh Tiến, Vũ Quang Hồi (2006), Trang bị điện - điện tử Máy gia công kim loại, NXB Giáo Dục . Vũ Quang Hồi, Nguyễn Văn Chất, Nguyễn Thị Liên Anh (2006), Trang bị điện - điện tử Máy công nghiệp dùng chung, NXB Giáo Dục . PGS.TS. Bùi Quốc Khánh, TS. Hoàng Xuân Bình (2007), Trang bị điện - điện tử Tự động hoá cầu trục và cần trục, NXB Khoa học và Kỹ thuật. Trang Web: . http:// www.haiphongport.com.vn/ . http:// www.kalmarind.com/