Giáo trình Thiết bị mỏ hầm lò: Phần 1 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Phần 1 của giáo trình Thiết bị mỏ hầm lò cung cấp cho học viên những nội dung về: máy thủy khí; kiến thức cơ bản về thủy lực; mặt chuẩn, vận tốc trung bình, phương trình liên tục của dòng chảy; máy bơm nước; quạt gió mỏ; thiết bị nén khí; máy khai thác mỏ hầm lò; búa chèn; máy khoan; máy vơ;... Mời các bạn cùng tham khảo!

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH TS Bùi Thanh Nhu (Chủ biên) ThS Đào Đức Hùng GIÁO TRÌNH THIẾT BỊ MỎ HẦM LỊ DÙNG CHO TRÌNH ĐỘ ĐẠI HỌC (LƯU HÀNH NỘI BỘ) QUẢNG NINH - 2017 BÀI MỞ ĐẦU Khai thác than, khoáng sản, vật liệu xây dựng ngành công nghiệp nặng Các cơng việc q trình khai thác phải giới hoá nhằm đạt sản lượng suất cao, đảm bảo an toàn giảm nhẹ sức lao động cho người Giáo trình “ Thiết bị mỏ hầm lò” đề cập vấn đề loại thiết bị cơng nghệ lĩnh vực này, bao gồm giới thiệu công dụng, cấu tạo, ngun lý hoạt động phương pháp tính tốn chung phận chủ yếu loại thiết bị Giáo trình dùng làm tài liệu học tập cho sinh viên ngành kỹ thuật mỏ, làm tài liệu học tập tham khảo cho sinh viên ngành có liên quan đến khai thác mỏ, xây dựng cơng trình ngầm mỏ Giáo trình cịn làm tài liệu tham khảo cho cán giảng dạy, cán kĩ thuật, kĩ thuật viên công tác lĩnh vực khai thác mỏ Cấu trúc Giáo trình gồm: Phần I Máy thủy khí Phần II Máy khai thác mỏ hầm lũ Giáo trình Tiến sĩ Bùi Thanh Nhu(chủ biên) Thạc sĩ Đào Đức Hùng giảng viên môn Cơ máy biên soạn Nhóm tác giả chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại Học công nghiệp Quảng Ninh, lãnh đạo khoa Điện, mơn Cơ máy Phịng, Khoa nghiệp vụ cá nhân tạo điều kiện giúp đỡ, động viên để hoàn thành tốt Giáo trình Trong q trình biên soạn, nhóm tác giả cố gắng bám sát đề cương, chương trình môn học phê duyệt, kết hợp với kinh nghiệm giảng dạy môn học nhiều năm, đồng thời có ý đến đặc thù đào tạo ngành nhà trường Do trình độ kinh nghiệm cịn hạn chế nên chắn Giáo trình cịn có thiếu sót Rất mong bạn đọc góp ý Xin chân thành cảm ơn! Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Các tác giả PHẦN I MÁY THỦY KHÍ Chương KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ THỦY LỰC 1.1 Khái niệm chung máy thiết bị thuỷ khí Máy thuỷ khí danh từ chung để máy làm việc cách trao đổi lượng với dòng lưu thể theo nguyên lý thuỷ khí động lực học Nó thường chia thành hai nhóm: - Nhóm máy cơng tác: máy cung cấp lượng cho dòng lưu thể máy quạt gió, máy bơn nước, máy nén khí - Nhóm động cơng tác ( hay cịn gọi nhóm máy phát lực): loại nhận lượng từ dòng lưu thể Tuabin thuỷ lực nhà máy thuỷ điện, cánh quạt cối xay gió, động thuỷ lực Thiết bị thuỷ khí : phương tiện truyền dẫn, tích trữ, hay biến đổi lượng dòng lưu thể, bình chứa khí nén, hệ thống ống dẫn, van khoá đường ống dẫn 1.2 Kiến thức thuỷ lực 1.2.1 Phương trình thuỷ lực học Xét bình thuỷ tinh đựng nước, vị trí điểm A cách mặt thống với độ sâu h Xung quanh điểm A ta lấy tiết diện vô bé d  chiếu d lên mặt thống ta hình hộp có đáy d, hình vẽ 1-1 pa d z h p px x G x A pt y Hình 1.1 Các thành phần lực tác dụng Xét lực tác dụng lên khối chất lỏng gồm có: - Lực P0 áp lực tác dụng lên mặt thống tác dụng áp suất khí trời: P0 = pa d; - Lực Pt áp lực thuỷ tĩnh có chiều đẩy khối nước lên: Pt = pt d; - Lực Acsimet tác dụng đẩy khối chất lỏng lên, trị số trọng lượng cột chất lỏng xét : G =  g W =  h.d Trong :  - Là khối lượng riêng chất lỏng g – Gia tốc trọng trường( g = 9,81 N/m2) W = h.d - thể tích khối chất lỏng; Ngồi lực tác dụng theo phương ox, oy lực phương, độ lớn ngược chiều nên tự triệt tiêu Vì khối nước trạng thái cân nên xét tổng hợp lực theo phương oz ( phương thẳng đứng) ta có: Pt  P0  G  ; (*) Thay thành phần lực vào biểu thức (*) ta được: pt d - pa d -  h.d = 0; Hay pt  pa   h (1.1) Đây phương trình thuỷ tĩnh học, ta phát biểu thành lời sau: Áp suất thuỷ tĩnh điểm lòng chất lỏng áp suất mặt thoáng (p0) cộng với trọng lượng cột chất lỏng có diện tích đáy đvdt; chiều cao từ điểm xét đến mặt thoáng (  h ) chất lỏng 1.2.2 Mặt chuẩn, vận tốc trung bình, phương trình liên tục dòng chảy +Mặt chuẩn: Là mặt phẳng nằm ngang chọn làm gốc, để nghiên cứu mặt cắt khác dịng chảy Mặt chuẩn chọn nên chọn để dễ tính tốn nhất, thường chọn mặt thống chất lỏng + Vận tốc trung bình: Là tỷ số lưu lượng mặt diện tích mặt cắt ướt dòng chảy, ký hiệu là: v, đơn vị: m/s; m/phút Q v ;   v    v  Trong đó: Q – lưu lượng dịng chảy (m3/h),  - diện tích mặt cắt ướt (m2) + Phương trình liên tục dịng chảy: xột dũng Hình 1.2 Nuớc chảy Hỡnh 1.2 Nc chay chảy qua đoạn ống có tiết diện thay đổi, hình vẽ èng cã tiÕt diƯn thay ®ỉi ống có tiết diện thay đổi Gọi Q lưu lượng nước chảy qua ống, ta có: Q1  Q2 , Mặt khác xét với đoạn ống lại có: Q1  v1 1 ; Q2  v2  Suy ra, ta có phương trình: v1 1  v2 2 (1.2) Mở rộng cho đường ống có n tiết diện thay đổi, với lý luận tương tự ta có: v1 1  v2 2     cons tan (1.3) Phát biểu: tích số diện tích mặt cắt ướt với vận tốc trung bình dịng chảy số 1.2.3 Các dạng lượng dịng chảy, phương trình Becnuli a Các dạng lượng dịng chảy: Như hình vẽ ( Hình- 1.3) - Vị tỷ vị năng: Vị mặt cắt lượng dòng chảy, sinh chênh lệch vị trí mặt cắt so với mặt chuẩn Vị độ cao hình học mặt cắt so với mặt chuẩn Vị tính cho đơn vị trọng lượng chất lỏng gọi tỷ vị năng, ký hiệu : z , đơn vị: m - Áp tỷ áp năng: lượng tạo nên áp suất cho dịng chảy Nếu tính cho đơn vị trọng lượng chất lỏng gọi tỷ áp năng, ký p hiệu tỷ số: , đơn vị: m  - Động tỷ động năng: phần lượng làm cho chất lỏng chuyển động với vận tốc v Động tính cho đợn vị trọng lượng chất lỏng v2 E E' gọi tỷ động năng, ký hiệu: 2g hw v21 v22 E b) Phương trình Becnuli 2g 2g Becnuli nhà bác học người Nga, p2 2' ông nghiên cứu chuyển động  p1 chất lỏng tìm quan v1 v2  hệ vận tốc, áp suất độ cao z2 hình học chất lỏng Quan hệ 1' biểu diễn phương z1 O' O trình gọi phương trình Becnuli Hình 1.3 Các Cỏc dạng dngnăng nngluợng lngcủa cadòng dũngchảy chy H×nh + Phương trình Becnuli chất lỏng lý tưởng: Như ta biết chất lỏng lý tưởng chất lỏng khơng có tính nhớt, hay nói cách khác chúng khơng có nội ma sát q trình chuyển động, khơng sinh tổn hao lượng trình chuyển động từ mặt cắt đến mặt cắt khác, nghĩa thành phần hw = 0, đường biểu diễn lượng (đường E) đường E-E’( hình vẽ- Hình 1.3 trên) Tại mặt cắt 1- 1’ thành phần lượng gồm có: vị năng( z 1), áp ( v12 p1 ), động ( ) Tại mặt cắt 2- 2’ thành phần lượng là: vị năng( 2g  v22 p2 z2), áp ( ), động ( ) 2g  Do khơng có tổn hao lượng, nên tổng dạng lượng mặt cắt số, hay: z1  p1   p v2 v12 p v2  z     z n  n  n  const 2g  2g  2g (1.4) + Phương trình Becnuli với chất lỏng thực tế Trên thực tế chất lỏng có tính nhớt, q trình chuyển động xuất nội ma sát, gây tổn hao lượng dòng chất lỏng chuyển động Do đó, dịng chất lỏng chuyển động từ mặt cắt 1-1’ đến mặt cắt 2-2’ bị tổn hao phần lượng, giả sử hw Phương trình Becnuli viết cho chấtlỏng thực là: z1  p1   v12 p v2  z    hw12 2g  2g (1.5) Trong đó: hw- Là tổn thất lượng dòng chất lỏng chuyển động từ mặt cắt 1-1’ đến mặt cắt 2-2’ Câu hỏi tập chương 1 Phương trình thuỷ lực học? Mặt chuẩn, vận tốc trung bình, phương trình liên tục dịng chảy? Các dạng lượng dịng chảy, phương trình Becnuli? Chương MÁY BƠM NƯỚC 2.1 MÁY BƠM NƯỚC LY TÂM 2.1.1 Cấu tạo Máy bơm nước nhà vật lý người Pháp Denis Papin thiết kế năm 1869 Từ máy bơm nước ly tâm sử dụng rộng rãi nhiều ngành kinh tế quốc dân Ngày nay, cấu trúc phát triển đa dạng để đáp ứng nhu cầu bơm loại chất lỏng khác Trong ngành công nghiệp mỏ, máy bơm ly tâm giữ vai trò quan trọng, làm nhiệm vụ nước cho hầm lị, cơng trường mỏ lộ thiên nhằm đảm bảo an toàn cho người thiết bị trình khai thác Bên cạnh bơm cịn cấp nước cho thiết bị làm mát nước, dập bụi, làm thiết bị cấp nước sinh hoạt Cấu tạo chung máy bơm nước ly tâm thể hình vẽ Hình 2.1 - Trục máy bơm; - Bánh công tác; - Cánh quạt bánh công tác( cánh dẫn); - Vỏ bơm; - Van chiều; - Hộp lọc nước; - Đoạn ống đẩy gắn liền với vỏ bơm; - Van chiều; - Khoá diều chỉnh suất, áp suất; 10, 11- Ống khoá để mồi nước cho bơm đường ống đẩy có nước 12 – Đường ống đẩy 13 – Ống khoá để xả nước sửa chữa 14 – Phễu mồi nước nằm vỏ bơm M - Áp kế đo áp suất cửa đẩy máy bơm, B - Chân không kế, đo độ chân không cửa hút máy bơm, Hh - Chiều cao hút nước máy bơm, khoảng cách từ mặt nước bể hút đến tâm trục máy bơm, (m) Hđ - Chiều cao đẩy nước máy bơm, khoảng cách từ tâm trục máy bơm đến tâm đường ống đẩy nằm ngang cao Nếu trường hợp máy bơm – bơm nước vào bể chứa mà mực nước mặt thoáng cao miệng đường ống đẩy, chiều cao đẩy nước khoảng cách từ tâm trục máy bơm đến mặt thoáng bể xả HH – Chiều cao thoát nước hình học máy bơm và: HH = Hh + Hđ , (m) 12 13 11 10 H ® 14 HH M B Hh Hình 2.1 Cấu tạo hệ thống máy bơm nước ly tâm 2.1.2 Nguyờn ca mỏy Hình 1.4 Cấu lý tạolm củavic hệ thống máybm bơmnc nuớclylytõm tâm trỡnh by nguyờn lý làm việc máy bơm nước ly tâm, ta xét sơ đồ nguyên lý máy bơm nước hình vẽ 2.2 Trước cho máy bơm nước ly tâm làm việc ta phải mồi đầy nước cho máy bơm Việc mồi nước thực hai phương pháp: trực tiếp gián tiếp Mồi nước trực tiếp đổ nước trực tiếp qua van mồi số 14 nằm vỏ bơm (phương pháp thường áp dụng cho máy bơm có cơng suất nhỏ); Mồi nước gián tiếp (khi đường ống đẩy có nước) cách mở khoá số 10 nước từ đường ống đẩy chảy vào bơm Cả hai phương pháp coi mồi đủ nước, nước chảy qua van mồi số 14 thành dòng liên tục, khơng có lẫn bọt khí Hiện nay, trạm bơm có cơng suất lớn, quan trọng người ta thường máy bơm phụ để thực mồi nước cho bơm    S S 3 Hình 2.2 Nguyên lý làm việc máy bơm nuớc ly tâm Khi ng c máy bơm làm việc, chuyển động quay từ trục động truyền đến bánh công tác máy bơm Khi bánh công tác quay với trục, làm xuất lực ly tâm máng dẫn bánh công tác ( BCT), chất lỏng BCT tác dụng lực ly tâm bị văng từ ngồi, tạo thành khoảng trống có áp suất thấp( áp suất chân khơng) cửa vào s BCT Dưới tác dụng áp suất mặt thoáng bể hút, nước nén qua hộp lọc, qua đường ống hút vào chiếm chỗ cửa BCT, sau vào BCT lại bị văng theo máng cánh dẫn, theo phần ống mở rộng phía cửa đẩy, tạo nên vùng có áp suất cao để đường ống đẩy, tạo thành dòng chảy liên tục từ bể hút qua ống hút, qua máy c2 u2 bơm đường ống đẩy, lên bể chứa 2 Trong trình chất lỏng bị văng từ 2 cửa hút phía ngồi BCT, chất lỏng tham gia w1 c w chuyển động tương đối dọc theo cách dẫn với vận u1 r2 tốc tiếp tuyến w, chuyển động tròn quay theo BCT với tốc độ u chuyển động tuyệt vận tốc r1 c Các thành phần vận tốc biểu thị tam giác vận tốc hình 2.3, với: Hình 2.3.Tam giác vận tốc H×nh 1.6 Tam giác vận tốc ca vào vo - ra cđa BCT BCT ë cưa c  u w le  Trong  - gọi góc cấu trúc BCT, góc hợp véc tơ vận tốc u    véc tơ vận tốc w ;  - góc hợp vận tốc vòng u vận tốc tuyệt đối c 2.1.3 CHIỀU CAO HÚT NƯỚC VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CHIỀU CAO HÚT NƯỚC TỚI CHẾ ĐỘ CÔNG TÁC CỦA MBN 2.1.3.1 Chiều cao hút nước lý thuyết Các giả thuyết + Giếng hút đủ lớn, để trình máy bơm nước làm việc mực nước giếng hút không đổi, nghĩa coi vận tốc chuyển động nước bề mặt giếng hút khơng + Nước chất lỏng lý tưởng, coi khơng có tổn thất q trình chuyển động + Số cánh dẫn BCT nhiều vô cùng, bề dầy cánh dẫn vô bé, để dòng chảy máng dẫn dòng nguyên tố khơng có mở rộng thu hẹp đột ngột tiết diện dịng chảy, nên bỏ qua tổn thất năg lượng Các định nghĩa + Chiều cao hút nước máy bơm: khoảng cách theo phương thẳng đứng từ mặt nước giếng hút tới tâm trục máy bơm, ký hiệu Hh , đơn vị là: m + Chiều cao đẩy nước máy bơm: Là khoảng cách theo phương thẳng đứng từ tâm trục máy bơm tới tâm đường ống đẩy nằm ngang cao nhất, đơn vị là: m + Chiều cao nước hình học: Là khoảng cách thẳng đứng từ mặt nước giếng hút đến tâm đường ống đẩy nằm ngang cao nhất, tổng chiều cao hút nước chiều cao đẩy nước, ký hiệu HH , đơn vị: m Phương trình chiều cao hút nước lý thuyết Để xác định phương trình chiều cao hút nước lý thuyết MBN, ta xét hình vẽ 2.4 Hình 2.4 Sơ đồ tính tốn chiều cao hút nước MBN ly tâm Do giả thiết nước chất lỏng lý tưởng nên dịng chảy khơng có tổn thất lượng, ta áp dụng phương trình định luật Becnuli viết cho dòng chảy chất lỏng lý tưởng, trước hết ta chọn: - Mặt chuẩn mặt 0- trùng với mặt nước bể hút - Chọn mặt cắt ướt thứ 1-1 trùng với mặt chuẩn 0- 0; mặt cắt ướt thứ hai -2, qua cửa hút máy bơm Viết phương trình định luật Becnuli cho dịng chảy chất lỏng lý tưởng, chuyển động từ mặt cắt -1 đến mặt cắt -2 ( với giả thiết hw = 0): 10 - mãc M¸y cã tèc ®é khoan Tèc ®é nhanh bËc Z28 cđa ly hợp khớp với Z36 trục truyền ®éng Tèc ®é chËm bËc Z41 cđa ly hỵp khớp với Z15 trục chủ động Vỏ ly hợp ma sát M cố định với tang quay tời kéo máy nhờ cáp móc mà máy đ-ợc kéo vào lỗ khoan Ly hợp ma sát tác dụng kéo máy đ-a choòng khoan vào lỗ khoan có tác dụng bảo vệ tải Khi tốc độ tạo lỗ khoan tốc độ kéo máy tời không phù hợp, đĩa ma sát ly hợp quay tr-ợt có tác động mà tời dừng lại để bảo vệ động điện 6.3.3 Máy khoan có giá Sơ đồ làm việc máy thể hình - 19 Giá cố định song song Máy khoan Đế tựa xuống 3, vít tỳ vào lò Cáp dẫn điện ống giữ choòng nhờ đế tựa xuống nền, vít tỳ vào lò làm giá vững Khoan cố định vị trí giá song song để khoan lỗ khoan có chiều cao khác sơ đồ nguyên lý làm việc thể hình - 20 1: Giá khoan 2: Máy khoan 3: Đế tựa 4: Vít tỳ 5: Dây cáp dẫn điện 6: ống giữ choòng Hình - 19: Sơ đồ công nghệ máy khoan có giá Sơ đồ động học máy đ-ợc thể hình - 20: Cách bánh Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z13, Z14 bánh thay để thay đổi tỷ số truyền động làm tốc độ quay choòng khoan thayđổi phù hợp với 76 độ cứng đất đá; ống lắp với trục vít then dọc cố định với Z 6; Z4 Z5 bánh bậc lắp lồng không với trục III phía trái Z4 có vành vấu đề khớp với vấu 10; Z14 cố định với ê cu 15, ê cu 15 nắp với trục vít ren, ống giữ choòng đ-ợc cố định vơi trục 8; èng dÉn ®éng 12 tay quay ®iỊu khiĨn 16 Khớp ma sát 17 Êcu 19 điều chỉnh lực ép lß xo 11; Trong lßng vÊu 10 cã khíp ma sát để cố định trục III với vấu 10 Hình - 20: Sơ đồ động học máy khoan có giá Tay quay điều khiển 16 có vị trí làm việc ứng với chế độ làm việc máy - Đẩy tay 16 phía máy nhờ cấu bánh đẩy vấu 10 khớp với bán vấu Z4 Khi động điện làm việc sÏ trun chun ®éng qua Z 1, 2,3, trun động đ-ợc chia làm đ-ờng: + Từ Z4,5,6 đến èng lµm trơc quay + Tõ Z4,vÊu 10 ®Õn trơc III trun ®Õn Z13,14 ®Õn ª cu 15 làm trục quay Kết ta đ-ợc trục mang ống giữ choòng quay với tốc độ n 15 ng-ời ta cấu tạo tỷ số truyền Z 5,6,13,14 ®Ĩ tèc ®é n 15 > n v× vËy trục mang choòng tịnh tiến với vận tốc Vtt = (n15 – n7)h > (mm/phót) Trong ®ã: n15, n7 số vòng quay êcu 15 ống phút h': b-ớc ren ăn khớp ªcu 15 vµ trơc (mm) DÊu >0 cho ta biết choòng vừa quay vừa tịnh tiến vào lỗ khoan - KÐo tay 16 vỊ vÞ trÝ trung gian vÊu 10 lùi lại khỏi vành vấu bánh Z4 nh-ng ch-a chui vào khớp ma sát 17 Váu 10, Z 13,14,15 , trơc III ë thĨ tù Khi động làm việc truyền động qua Z 1, 2,3, 4,5,6 đến ống làm trục quay ®ã ª cu 77 15 , Z 13,14 trơc III, vấu 10 quay theo ta đ-ợc: + Trục mang chng khoan quay víi vËn tèc n7 + Trơc tÞnh tiÕn víi vËn tèc: Vtt = (n15 – n7)h = (mm/phót) DÊu = cho ta biÕt chng khoan quay chỗ sử dụng kết thúc lỗ khoan tháy lỗ khoan nhiều phoi để lấy hết phoi - Kéo tay 16 vỊ phÝa sau vÊu 10 chui vµo khíp ma sát 17 vỏ 10 bị khớp giữ cố định Z 13,14,15 , trục III cố định theo Khi động làm việc truyền động qua Z 1, 2,3, 4,5,6 đến ống làm trục quay ta đ-ợc: + Trục mang choòng khoan quay với vận tèc n7 + Trơc tÞnh tiÕn víi vËn tèc: Vtt = (n15 – n7)h < (mm/phót) DÊu < cho ta biÕt choßng võa quay võa lïi ë chế độ rút choòng khoan 6.3.4 Máy khoan xuyên vỉa 6.3.4.1 Khái niệm: Máy đ-ợc sử dụng để khoan lỗ khoan sâu có đ-ờng kính tới 2000mm để tạo th-ợng thông gió Máy làm việc theo hai chế độ khoan thuận cho đ-ờng kính lỗ nhỏ Chế độ khoan ng-ợc (chế độ mở rộng lỗ khoan) cho đ-ờng kính tới 2000 mm Hình dạng chung máy vị trí làm việc thể hình - 21 Hình - 21: Cấu tạo, hình dáng chung máy khoan lò th-ợng Mũi khoan thuận Hệ thống dẫn động Động điện 78 khung di chuyển 5,7 Cơ cấu hạn chế hành trình khoan Giá đỡ song song B vô lăng ®iỊu khiĨn chÕ ®é khoan C tay quay ®iỊu chØnh góc độ Khoan Trên hình - 22 cấu tạo mũi khoan thuận thiết bị mở rộng lỗ khoan Mịi khoan 2.ThiÕt bÞ më réng khoan thuận Thiết bị mở rộng lỗ khoan chế độ khoan ng-ợc Vành đỡ tỳ khoan Ty khoan Hình - 22: Cấu tạo mũi khoan máy khoan lò th-ợng Vành đỡ ty lắp ty khoan Trên suốt chiều dài ty khoan từ (10 - 15)m ty lắp vành Nhờ vành tỳ đỡ mà tâm ty khoan thẳng, ty khoan không bị xoắn làm việc 6.3.4.2 Nguyên lý làm việc Khớp ma sát nối truyền động trục I với bánh Z7 ống 18 lắp then tr-ợt với trục II cố định với bậc Z6, Z11 Z13 Ê cu lắp với trục II ren Hệ thống hạn chế hành trình ty 14, 15 16 ly hợp M, Vô lăng điều chỉnh chế độ khoan B - Chế độ khoan thuận: Quay vô lăng B thuận chiều kim đồng hồ ly hợp M vừa ăn khớp với bánh Z17 vừa ăn khớp với Z10 cá 12 khỏi bánh Z13 Truyền động từ động qua bánh Z 1, 2,3, 4,5 đến trục I qua Z17  M  Z 10  Z 11  èng 18 lµm trơc II quay Ng-êi ta bè trÝ tû sè trun ®éng ®Ĩ Z 11 quay víi tốc độ 79 nhỏ ê cu ( n 11 < n ) ta đ-ợc: + Trơc II mang ty khoan quay víi tèc ®é n + Trơc II mang ty khoan tÞnh tiÕn víi vËn tèc Vtt = ( n9 – n11) h > (mm/phút) Trong đó: n9, n11 số vòng quay ªcu vµ Z11 mét h b-íc ren ăn khớp êcu trục II (mm) Dấu >0 cho ta biết máy làm việc chế độ khoan thuận - Chế độ khoan ng-ợc Quay vô lăng B ng-ợc chiều kim đồng hồ ly hợp M vừa ăn khớp với Z17 Z1 cá 12 khỏi bánh Z13 Truyền động từ động qua bánh Z 1, 2,3, 4,5 đến trục I qua Z17  M  Z1  Z6  èng 18 lµm trơc II quay Ng-êi ta bè trÝ tû sè truyền động để Z6 quay với tốc độ lớn ª cu ( n6 > n ) ta đ-ợc: + Trục II mang ty khoan quay víi tèc ®é n6 + Trơc II mang ty khoan tÞnh tiÕn víi vËn tèc Vtt = ( n9 – n6) h < (mm/phót) Trong ®ã: n9, n11 sè vòng quay êcu Z6 phút h b-ớc ren ăn khớp êcu trục II (mm) Dấu > trôc II tiÕn hay lïi ®ỉi chiỊu quay cđa ®éng - Cơ cấu hạn chế hành trình ty khoan Để an toàn cho ng-ời thiết bị máy ®· ®Èy hay kÐo hÕt chiỊu dµi cđa mét ty khoan nhờ cấu hạn chế hành trình trục II quay chỗ để máy chuyển sang chế độ tháo lắp ty chế độ khoan thuận, hay khoan ng-ợc trục II đà đẩy kéo hết chiều dài ty khoan Vấu tác động hạn chế lắp trục II tỳ vào cam 15 chế độ khoan thuận tay cam d-ới chế độ khoan ng-ợc Cam 15 tác động vào hệ thống đòn bẩy 16 nâng mâm ép 14 lên đĩa ma sát ly hợp đ-ợc giải phóng truyền động từ trục I không tới đ-ợc bánh Z7, Z8 ê cu nên ê cu 9, Z8, Z7 tự quay theo trục II nên cho kết 80 + ë chÕ ®é khoan thuËn: Vtt = (n9 - n11) h = (mm/p) + ë chÕ ®é khoan ng-ỵc: Vtt = (n9 - n6) h = (mm/p) Hình - 23: Sơ đồ động học máy khoan lò th-ợng Câu hỏi tập ch-ơng 1- Công dụng, đặc điểm, phạm vi sử dụng máy khoan? - So sánh -u nh-ợc điểm máy khoan khí ép máy khoan điện? 2- Cấu tạo, nguyên lý làm việc phận máy khoan khí ép? 3- Tìm nguyên nhân, nêu biện pháp khắc phục t-ợng h- hỏng máy khoan khí ép: - Máy có số lần đập giảm lực đập yếu dẫn đến suất khoan bị giảm nhanh? 81 - Số vòng quay choòng khoan giảm? phôi khoan ứ đọng dẫn đến suất khoan giảm nhanh? 4- Cấu tạo nguyên lý làm việc hai loại máy khoan tay? 5- Cấu tạo, nguyên lý làm việc máy khoan có giá ? - Tìm nguyên nhân nêu biên pháp khắc phục máy khoan có chế độ khoan choòng quay chỗ? 6- Cấu tạo, nguyên lý làm việc máy khoan lò th-ợng ? 82 Ch-ơng Máy vơ 7.1 Khái niệm, phân loại Máy vơ loại máy xúc làm việc không theo chu kỳ bao gồm: Các loại máy thể hình vẽ 7.1 a loại tay vơ b loại cào c loại đĩa Ngoài loại máy xúc nhiều gầu loại máy xúc không theo chu kỳ Loại có suất lớn nên đ-ợc dùng cảng lớn Trong ba loại máy kể loại tay vơ làm việc có hiệu nên sử dụng rộng rÃi ngày hoàn thiện kết cấu Hình - 1: Các loại máy xúc không theo chu kỳ Cấu tạo sơ đồ động học 7.2.1 Cấu tạo chung Máy di chuyển xích, tầm máy thấp, xích rộng máy làm việc lò có độ ổn định không lớn Máy có cấu tạo phòng nổ Cấu tạo chung máy thể hình - Khoang ca bin điều khiển máy Hép ®Êu ®iƯn Bé phËn thu nhËn Bé phËn di chun HƯ thèng t¶i trung gian Hệ thống chiếu sáng Bình dầu thuỷ lực Các kích th-ớc máy đ-ợc ghi h×nh - 83 H×nh - 2: Hình dáng, cấu tạo chung máy 2.2 Bộ phận thu nhận Bàn thu nhận hình giải quạt: Phía bàn lắp với thân máy lề nên bàn nâng lên hạ xuống nhờ kích thuỷ lực d-ới gầm máy phía tr-ớc bàn nhọn có sắc để tiếp xúc với quặng dễ dàng Trên bàn cấu tạo thêm gờ, vách để lắp phận dẫn động - Bộ phận truyền động tay vơ thể hình - Truyền động từ động 6, qua khớp nối ma sát 7, qua hộp giảm tốc hành tinh Truyền động qua hai cặp bánh trụ nghiêng, qua múp nối tới hộp giảm tốc tay vơ phía phải từ hộp giảm tốc tay vơ phải qua cặp bánh côn truyền động tới hộp giảm tốc tay vơ phía trái Trên đĩa quay 10 lắp hai tay vơ trái phải lệch góc 1800 để hoạt động tay vơ không trùng 2.3 Bộ phận di chuyển Nhờ điều khiển ly hợp tay điều khiển bố trí hai bên s-ờn máy cho ta hai tốc độ di chuyền: - Tốc độ công tác (khi vơ quặng) bậc nhỏ ly hợp khớp với bánh lớn cố định trục ly hợp - Tốc độ chạy không điều khiển bậc có đ-ờng kính lớn ly hợp khớp với bánh nhỏ cố định trục ly hợp Hai đầu trục lắp hai truyền cân đối bao gồm: - Ly hợp ma sát để đóng, ngắt truyền động từ trục tới - Ly hợp ma sát phụ đĩa ma sát ép lại vỏ ly hợp cố định theo xi lanh, xi lanh bắt giữ với bệ máy bu lông - Vỏ ly hợp vỏ ly hợp phụ lắp với - Điều khiển hai ly hợp ly hỵp phơ b»ng mét xi lanh thủ lùc 84 Hai ly hợp làm việc ng-ợc chiều ép nới ng-ợc lại Vỏ ly hợp cố định với bánh ăn khớp với hệ thống bánh ăn khớp để truyền chuyển động tới hai bánh xích chủ động Cấu tạo phận di chuyển nh- cho phép máy di chuyển thẳng ép đĩa ly hợp Máy dừng lại nh- phanh cho hai ly hợp phụ làm việc.Ngoài loại máy có cấu tạo thêm phanh phụ tác dụng lò xo Khi máy dừng lại dốc lò xo đủ lực giữ cho xích không bị trôi Hình - 3: Sơ đồ động học máy 2.4 Bộ phận tải than Than quặng đ-ợc tay vơ gạt lên bàn thu nhận đ-ợc hệ thống máng cào tải phía sau rót quặng xuống ph-ơng tiện vận tải khác Bộ phận đ-ợc cấu tạo từ: bàn quay lắp với thân máy lề ngang lên nhờ xi lanh thuỷ lực mà bàn quay nâng lên hạ xuống đ-a cầu tải máng cào nâng hạ Cầu tải lắp với bàn quay lề đứng nên cho phép cầu tải quay mặt phẳng nằm ngang nhờ hai xi lanh thuỷ lực hai bên s-ờn Thành máng cào khớp với rÃnh hình hạt đậu thông qua chốt tr-ợt nên cầu tải quay thành không bị phá HƯ thèng trun ®éng cịng nhËn trun ®éng tõ hệ thống truyền động tay vơ Giữa trục đoạn nối động hai hộp giảm tốc tay vơ cố định bánh xích chủ động nhờ ăn khớp làm cho xích chuyển động mang gạt, gạt than quặng phía sau - xích đ-ợc căng xi lanh thuỷ lực Đuôi cầu tải có khớp quay nhờ hai xi lanh thuỷ lực mà nâng lên hay gục xuống để điều chỉnh chiều cao rót tải quặng 85 2.5 Hệ thống điều khiển: Sơ đồ điều khiển đ-ợc thể hình Hình - 4: Sơ đồ hệ thống điều khiển máy Đóng ngắt điện cho máy khởi động từ đặt s-ờn lò Khởi động từ điều khiển chỗ nối cầu nối c - c nút bấm xog cto khëi ®éng tõ cịng cã thĨ ®iỊu khiĨn tõ xa tháo cầu nối c- c kéo dây điều khiển ®Õn hép ®iƯn tõ ®iỊu khiĨn c¸c bé nót bÊm 1KY 2KY Khi điều khiển cho khởi động từ làm việc điện qua khởi động từ vào nằm chờ tiếp điểm hệ thống điều khiển có điện, đèn pha tín hiệu báo sáng máy vị trí sẵn sàng làm việc Động di chun 2D ®iỊu khiĨn ®ỉi chiỊu quay b»ng bé tiếp điểm K2 K22 đ-ợc khoá phép cuộn làm việc Động phận vơ 1D đ-ợc đổi chiều quay hai tiếp điểm K1 K11 Hai cuộn dây điều khiển K1 K11 đ-ợc đấu khoá phép cuộn làm việc 86 Hai đèn ph mét chiÕu tr-íc vµ mét chiÕu vỊ phÝa sau Để không cho phép máy di chuyển vào đ-ờng lò có độ ổn định nhỏ Hệ thống điều khiển sử dụng rơ le áp lực rơ le khí 1P 2P Để cung cấp điện cho thiết bị phục vụ khác nh- bơm n-ớc quạt gió sơ đồ cho phép lấy điện tõ cùc cđa pha hép ®iƯn tõ 7.2.6 HƯ thèng thủ lùc HƯ thèng thủ lùc lµm nhiệm vụ: + Nâng hạ bàn thu nhận + Điều khiển máy di chuyển +Quay đuôi máng cào +Nâng hạ máng cào nâng hạ đuôi máng để điều chỉnh chiều cao mét quặng + Căng xích máng cào Hình - sơ đồ hệ thống thuỷ lực máy vơ 1ẽHĩ-2 1- Bơm dầu loại bơm pít tông 2- Cụm điều khiển tay điều khiển đ-ợc bố trí hai bên s-ờn máy 3- Van an toàn, áp st cđa hƯ thèng P = 110 at 4- Bé điều tốc 5- Xi lanh nâng hạ đuôi máng cào, 6- xi lanh căng xích máng cào, 7- Xi lanh quay máng cào mặt phẳng ngang 8- Xi lanh nâng hạ bàn thu nhận 9- Xi lanh nâng hạ cầu tải máng cào 10- Xi lanh điều khiển di chuyển 12- phin lọc dầu Điều khiển xi lanh trục phân phối Hai cụm phân phối dầu cụm cấu tạo trục phân phối nối với tay điều khiển bố trí hai bên s-ờn máy + Trục phân phối dầu A điểu khiển xi lanh căng xích máng cào + Trục phân phối dầu B Điều khiển xi lanh có xi lanh nâng hạ cầu tải xi lanh nâng hạ đuôi máng + Trục phân phối dầu C điều khiển xi lanh quay cầu tải máng cào + Trục phân phói dầu D E trục điều khiển xi lanh hệ thống di chuyển + Trục phân phối dầu F điều khiển xi lanh nâng hạ bàn thu nhận Hệ thống thuỷ lực hệ thống hở mạch bù Để hiển thị áp suất làm việc hệ thống ta sử dụng đồng hồ đo áp 7.2.7 Năng suất máy vơ Năng suất lý thuyết: Q0 = 60.V.n.K , m3/h, (7-1) 87 ®ã: n- sè hành trình vơ gạt phút, th-ờng n = 30 45 lần/ph K- số tay vơ, K = V- thể tích khối đất đá gạt đ-ợc tay v¬, m3 Cã thĨ tÝnh thĨ tÝch nh- sau: V = l.h.b ,m3 (7-2) Víi: l- chiỊu dµi lµm viƯc cđa tay v¬: l = 0,4  0,55 m; h- chiều cao trung bình tay vơ, th-ờng h = 0,1 0,125 m; Chiều rộng dải đất đá tr-ớc tay vơ, b = 0,1 0,12 m Năng suất sư dơng: Qsd = Q0.Ktg ,t/h (7-3) Víi: Ktg- hƯ sè sư dơng thêi gian 88 H×nh - Sơ đồ hệ thống thuỷ lực máy vơ - 89 Câu hỏi tập ch-ơng Công dụng, phạm vi sử dụng vầ phân loại máy xúc làm việc liên tục? Cấu tạo, cách lắp ghép nguyên lý làm việc phận thu nhận máy vơ 11 - 2? Cấu tạo nguyên lý điều khiển phận di chuyển máy vơ - 2? Giải thích sơ đồ điều khiển trình bày nguyên lý làm việc hệ thống điều khiển máy vơ - 2? Giải thích hệ thống thuỷ lực nêu nguyên lý vận hành phận máy? Kỹ thuật kiểm tra điều chỉnh qui trình vận hành máy vơ? 90 ... bốc 10 20 30 40 50 60 70 80 Ht0 , mH20 0,062 0,089 0 ,12 5 0,238 0,432 0,752 1, 257 2,0 31 3 ,17 7 4,829 t0 bốc 90 Ht0 , mH20 7 ,14 9 10 0 11 0 12 0 14 0 16 0 18 0 200 10 ,33 14 , 61 20,02 36,85 63,02 10 2,25 15 8,57... cơng nghiệp Hình 2 .10 Sơ đồ cấu tạo máy bơm trục xoắn - Vỏ; - Giá; - Cửa hút; - Xylanh; - Trục xoắn; - Trục đăng; 7,8 Khớp nối; - Hộp đệm kín; 10 - Đệm kín; 11 - Hộp chèn; 12 - Ống lót; 13 - Thân... bánh công tác quạt; - cấu điều chỉnh góc cấu trúc BCT thứ hai góc DHR; 11 - dẫn hướng ( DHR); 15 – bulông bắt giữ chân đế quạt 8740 10 11 12 13 14 15 Hình 3.3 Sơ đồ cấu tạo quạt gió вод -1 6 п Bánh