Khung gầm xe có thiết bị quaylà một trong những thiết kế cốt lõi giúp máy đào đạt được hiệu quả vận hành linh hoạt và hiệu suất cao. Nó kết hợp chặt chẽ cơ cấu làm việc phía trên (cần, cần, gầu, v.v.) với cơ cấu di chuyển phía dưới (bánh xích hoặc lốp) và cho phép xoay 360° thông qua ổ trục xoay và hệ thống truyền động, nhờ đó mở rộng đáng kể phạm vi làm việc. Sau đây là phân tích chi tiết về các ứng dụng và ưu điểm cụ thể của nó:
I. Thành phần cấu trúc của khung gầm quay
1. Vòng bi quay
- Vòng bi hoặc ổ trục lăn lớn kết nối khung trên (bộ phận quay) với khung dưới (khung gầm), chịu lực dọc trục, lực hướng tâm và mô men lật.
- Các loại thông dụng: ổ bi tiếp xúc bốn điểm một dãy (nhẹ), ổ bi lăn chéo (chịu tải nặng).
2. Hệ thống truyền động quay
- Động cơ thủy lực: truyền động bánh răng ổ trục quay qua bộ giảm tốc để đạt được chuyển động quay trơn tru (giải pháp chính thống).
- Động cơ điện: ứng dụng trong máy đào điện, giúp giảm tổn thất thủy lực và phản ứng nhanh hơn.
3. Thiết kế khung gầm gia cố
- Khung gầm xe được gia cố bằng thép để đảm bảo độ cứng xoắn và ổn định trong quá trình xoay.
- Khung gầm xe loại bánh xích thường yêu cầu khổ bánh xích rộng hơn, trong khi khung gầm xe loại lốp cần được trang bị hệ thống chống thủy lực để cân bằng mô men quay.
II. Những cải tiến chính đối với hiệu suất của máy đào
1. Tính linh hoạt trong vận hành
- Hoạt động không bị cản trở 360°: Không cần di chuyển khung gầm để bao phủ toàn bộ khu vực xung quanh, phù hợp với không gian hẹp (như xây dựng đô thị, đào đường ống).
- Định vị chính xác: Điều khiển van tỷ lệ thuận với tốc độ quay cho phép định vị gầu ở mức milimet (chẳng hạn như hoàn thiện hố móng).
2. Tối ưu hóa hiệu quả công việc
- Giảm tần suất di chuyển: Máy đào cố định truyền thống cần phải thường xuyên điều chỉnh vị trí, trong khi khung gầm quay có thể chuyển đổi mặt làm việc bằng cách quay, giúp tiết kiệm thời gian.
- Hành động hợp chất phối hợp: Điều khiển liên kết cần trục/tay quay (như hành động "quay") giúp tăng hiệu quả hoạt động của chu trình.
3. Tính ổn định và an toàn
- Quản lý trọng tâm: Tải trọng động trong quá trình xoay được phân bổ qua khung gầm và thiết kế đối trọng giúp ngăn ngừa lật đổ (như đối trọng gắn phía sau trên máy đào khai thác mỏ).
- Thiết kế chống rung: Quán tính trong quá trình phanh xoay được giảm thiểu nhờ bộ khung gầm, giúp giảm tác động lên kết cấu.
4. Mở rộng đa chức năng
- Giao diện thay đổi nhanh: Khung máy xoay cho phép thay thế nhanh chóng các phụ kiện khác nhau (như búa thủy lực, gầu ngoạm, v.v.), thích ứng với nhiều tình huống khác nhau.
- Tích hợp các thiết bị phụ trợ: Chẳng hạn như các đường ống thủy lực quay, các phụ kiện hỗ trợ đòi hỏi phải quay liên tục (như vít tải).
III. Các tình huống ứng dụng điển hình
1. Công trường xây dựng
- Thực hiện nhiều nhiệm vụ như đào, bốc xếp, san lấp mặt bằng trong không gian hạn chế, tránh tình trạng khung gầm di chuyển thường xuyên và va chạm với chướng ngại vật.
2. Khai thác
- Máy đào có tải trọng lớn với khung gầm xoay có độ bền cao để chịu được tải trọng đào lớn và quay liên tục trong thời gian dài.
3. Cứu hộ khẩn cấp
- Xoay nhanh để điều chỉnh hướng làm việc, kết hợp với kẹp hoặc kéo để loại bỏ mảnh vụn.
4. Nông nghiệp và Lâm nghiệp
- Hệ thống bánh xe xoay giúp dễ dàng cầm nắm và xếp gỗ hoặc đào hố cây sâu.
IV. Xu hướng phát triển công nghệ
1. Điều khiển quay thông minh
- Theo dõi góc quay và tốc độ quay thông qua IMU (Đơn vị đo lường quán tính), tự động hạn chế các hành động nguy hiểm (như xoay trên dốc).
2. Hệ thống quay hybrid
- Động cơ quay điện thu hồi năng lượng phanh, giảm mức tiêu thụ nhiên liệu (như máy đào hybrid Komatsu HB365).
3. Cân bằng giữa trọng lượng nhẹ và độ bền
- Sử dụng thép cường độ cao hoặc vật liệu composite để giảm trọng lượng khung gầm đồng thời tối ưu hóa khả năng làm kín ổ trục quay (chống bụi, chống nước).
V. Điểm bảo trì
- Bôi trơn ổ trục quay thường xuyên: Ngăn ngừa sự mài mòn rãnh dẫn đến tiếng ồn hoặc rung lắc ở gầm xe.
- Kiểm tra lực căng bu lông: Việc nới lỏng các bu lông kết nối ổ trục quay và khung gầm có thể gây ra rủi ro về kết cấu.
- Theo dõi độ sạch của dầu thủy lực: Sự nhiễm bẩn có thể dẫn đến hư hỏng động cơ quay và ảnh hưởng đến hiệu suất truyền động của gầm xe.
Bản tóm tắt
Khung gầm máy đào với cơ cấu xoay là một thiết kế đặc biệt, tạo nên sự khác biệt cho máy đào so với các loại máy xây dựng khác. Thông qua cơ cấu "khung gầm cố định, thân trên xoay", máy đạt được chế độ vận hành hiệu quả, linh hoạt và an toàn. Trong tương lai, với sự phát triển của điện khí hóa và công nghệ thông minh, khung gầm xoay sẽ tiếp tục phát triển theo hướng tiết kiệm năng lượng, chính xác và bền bỉ, trở thành mắt xích cốt lõi trong quá trình nâng cấp công nghệ máy đào.