Cần trục chân đế dạng cổng kiểu mâm quay với sức nâng Q=30Tf - P1

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Cần trục chân đế dạng cổng kiểu mâm quay với sức nâng Q=30Tf - P1

LỜI NÓI ĐẦU

Lịch sử phát triển của ngành vận tải gắn liền với sự phát triển của xã hội loài người Vận tải là một hoạt động kinh tế có mục đích của con người, nó đóng một vai trò quan trọng trong nền kinh tế thị trường và là ngành sản xuất đặc biệt Nhờ có vận tải, con người đã chinh phục được không gian và tạo ra khả năng sử dụng rộng rãi giá trị sử dụng của hàng hóa và thỏa mãn nhu cầu đi lại của con người Vận tải là một ngành sản xuất đặc biệt, nó có mối quan hệ mật thiết với các ngành kinh tế khác và đó là mối quan hệ tương hỗ lẫn nhau Vì vậy việc nâng cao qui mô hoạt động của ngành vận tải là cần thiết.

Trong tình hình phát triển kinh tế như hiện nay thì ở các cảng nói riêng và các đầu mối giao thông vận tải nói chung việc áp dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật vào công tác cơ giới hóa xếp dỡ là rất quan trọng và cần thiết vì nó có thể nâng cao năng suất lao động và giảm nhẹ sức lao động Bất cứ hoạt động nào muốn có hiệu quả và có thể tồn tại lâu dài trên thương trường thì phải không ngừng cải tiến chất lượng sản xuất kinh doanh Do đó, ngoài công tác quản lý, tổ chức sản xuất hợp lý còn đòi hỏi phải đầu tư trang thiết bị, máy móc vận chuyển và xếp dỡ tốt.

Để đáp ứng được yêu cầu đó Khoa Cơ Khí trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh đã trang bị cho các sinh viên trong khoa những kiến thức cơ bản về trang thiết bị máy xếp dỡ và vận tải, đồng thời tạo điều kiện cho sinh viên làm quen với các công tác xếp dỡ và bố trí các trang thiết bị xếp dỡ.

Là một sinh viên của khoa, em đã được trang bị những kiến thức cơ bản về công tác tổ chức cơ giới hóa xếp dỡ và kiến thức về máy vận chuyển để trở

thành một kỹ sư, em mong muốn nghiên cứu và đưa ra một đề tài thiết kế về một máy công cụ phục vụ công tác xếp dỡ tại cảng dầu khí Vietsovpetro đó là cần trục chân đế dạng cổng kiểu mâm quay với sức nâng Q = 30Tf.

Đây là công trình đầu tiên báo cáo kết quả sau 5 năm học tập và với trình độ chuyên môn còn hạn chế nên không tránh khỏi những sai sót Em rất mong thầy cô và các anh chị đi trước đóng góp ý kiến cho bài luận văn của em được tốt hơn Em xin chân thành cảm ơn!

PHẦN MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XÍ NGHIỆP LIÊN DOANH

DẦU KHÍ VIETSOVPETRO

1 Lịch sử hình thành :

Liên doanh dầu khí “Vietsovpetro”, viết tắt là LDDK “Vietsovpetro”, có trụ sở chính đóng tại 107 Lê Lợi - F7 – Tp.Vũng Tàu, là một liên doanh dầu khí giữa hai nhà nước Vịêt Nam và Liên Xô (cũ) được thành lập ngày 16/9/1981 trên cơ sở hiệp định liên chính phủ Vốn pháp định của xí nghiệp là 1,5 tỷ USD Tỷ lệ góp vốn mỗi bên là 50% Thời gian hoạt động của xí nghiệp là 25 năm LDDK “Vietsovpetro” hoạt động theo luật đầu tư nước ngoài, luật dầu khí và hiệp định ký kết giữa hai chính phủ Sản phẩm phân chia theo tỉ lệ góp vốn của mỗi bên sau khi đã trừ thuế đã nộp cho chính phủ Việt Nam và phần vốn để lại duy trì hoạt động của xí nghiệp Liên doanh “Vietsovpetro” có chức năng chủ yếu là hoạt động tìm kiếm, thăm dò và tổ chức khai thác dầu mỏ và khí đốt tại thềm lục địa phía Nam Việt Nam Cơ cấu của xí nghiệp hoạt động theo mô hình một tổ hợp công nghiệp dầu khí lớn, hoàn chỉnh từ khâu cung ứng dịch vụ vật tư đến khoan, khai thác dầu khí Sản phẩm cuối cùng của LDDK là dầu thô và khí

LDDK “Vietsovpetro” là một dạng của LDDK giữa hai bên Việt Nam và Liên Xô cũ (nay đã chuyển giao cho CHLB Nga) Các bên tham gia LDDK

“Vietsovpetro” uỷ quyền của phía tham gia LDDK “Vietsovpetro” (là tổng công ty dầu khí Việt Nam và bộ dầu khí CHLB Nga) để lãnh đạo, kiểm tra hoạt động sản xuất kinh doanh và tài chính của LDDK “Vietsovpetro”

2 Cơ cấu tổ chức :

LDDK “Vietsovpetro” là một hội đồng quản trị Trong thành phần của hội đồng quản trị, mỗi phía có số đại diện thường trực bằng nhau do các phía tham gia hội đồng quản trị Trong thành phần của hội đồng quản trị được xác định theo sự nhất trí của phía tham gia Hàng năm hội đồng quản trị họp không ít hơn một lần

Ban tổng giám đốc LDDK “Vietsovpetro” chịu trách nhiệm điều hành LDDK “Vietsovpetro” Ban tổng giám đốc bao gồm tổng giám đốc và 6 phó tổng giám đốc Tổng giám đốc là người Việt Nam còn phó tổng giám đốc thứ nhất là người CHLB Nga

* Bộ điều hành :

Giúp việc cho ban tổng giám đốc là bộ máy điều hành gồm 16 phòng chức năng và một bộ phận thuộc lãnh đạo

Các đơn vị của LDDK “Vietsovpetro” bao gồm có 15 đơn vị trực thuộc :

1 Xí Nghiệp Khai Thác Dầu Khí

2 Xí Nghiệp Khoan Biển : Chuyên làm nhiệm vụ khoan biển và sửa chữa giếng khoan

3 Xí Nghiệp Xây Lắp Biển : Chuyên làm nhiệm vụ xây lắp các công trình biển

4 Xí Nghiệp Khí : Quản lý khai thác các công trình khí

5 Xí Nghiệp Địa Vật Lý Giếng Khoan : Chuyên làm nhiệm vụ đo vật lý và thử vỉa giếng khoan

6 Xí Ngiệp Vận Tải Biển và Công Tác Lặn : Làm nhiệm vụ vận tải biển và quản lý các thiết bị nổi

7 Xí Nghiệp Vận Tải Ôtô : Làm nhiệm vụ vận tải bộ

8 Xí Nghiệp Cơ Điện : Làm nhiệm vụ gia công, sửa chữa cơ khí và đảm bảo điện năng cho LDDK “Vietsovpetro”

9 Xí Nghiệp Dịch Vụ Cảng và Cung Ứng Vật Tư Thiết Bị : Làm nhiệm vụ tiếp nhận, bảo quản và cung ứng vật tư kỹ thuật cho LDDK

“Vietsovpetro”

10 Viện Nghiện Cứu Khoa Học vàø Nghiên Cứu Biển : Làm nhiệm vụ nghiên cứu khoa học, thiết kế và phục vụ sản xuất

11 Ban An Toàn và Bảo Vệ Môi Trường : Làm nhiệm vụ bảo vệ an toàn, phòng chống sự cố, ô nhiễm môi trường cho hoạt động sản xuất cho LDDK “Vietsovpetro”

12 Ban Thông Tin : Làm nhiệm vụ bảo đảm thông tin liên lạc cho LDDK

“Vietsovpetro”

13 Trung Tâm Y Tế : Làm nhiệm vụ phòng và chữa bệnh cho cán bộ công nhân viên và gia đình

14 Đội Bảo Vệ Vũ Trang : Nhiệm vụ bảo vệ an ninh và tài sản cho xí nghiệp LDDK “Vietsovpetro”

15 Trường Nghiệp Vụ : Nhằm đào tạo huấn luyện nâng cao trình độ kỹ thuật, nghiệp vụ của CB-CNV LDDK “Vietsovpetro”

Ngoài ra còn có trung tâm điều độ sản suất làm nhiệm vụ điều phối hoạt động sản suất hàng ngày của LDDK “Vietsovpetro”

Số liệu và số lượng cán bộ công nhân viên tại thời điểm đầu năm 2002 có tổng công 6167 người trong đó có 5347 người Việt Nam và 820 người thuộc SNG (cộng đồng các quốc gia độc lập thuộc Liên Xô cũ)

3 Cơ sở vật chất :

LDDK “Vietsovpetro” là một công ty dầu khí có quy mô lớn, hiện đại nhất Việt Nam với một cơ sở vật chất đồ sộ, hoàn chỉnh trị giá hơn 2500 triệu USD (tính đến hết năm 2002) có trình độ công nghiệp kỹ thuật cao, hiện đại cho phép đồng thời thực hiện từ khâu tìm kiếm, thăm dò, xây dựng phát triển mỏ đến khai thác thu gom dầu khí ngoài khơi và các vùng bờ với độ sâu nước biển vào khoảng 100 m

Để đảm bảo cho quá trình xây lắp và đảm bảo cho các công trình ngoài khơi, LDDK “Vietsovpetro” đã xây dựng một căn cứ dịch vụ trên bờ tại thành phố Vũng Tàu Căn cứ dịch vụ tổng hợp có hai bãi lắp ráp chân đế giàn khoan có khả năng cho phép lắp ráp 4 chân đế giàn khoan đồng thời Cảng dầu khí nằm trong căn cứ có dịch vụ tổng hợp có hệ thống cầu cảng dài 746 m, gồm 9 bến đỗ, có thể tiếp nhận tàu có trọng tải 10.000 GRT Cảng có hệ thống phao tiêu luồng lách rất tốt, cho phép các tàu ra vào cả ban ngày lẫn ban đêm một cách dễ dàng Hệ thống kho bãi của căn cứ tổng hợp gồm 30.000 m2 kho kín và 17.000m2 bãi để hàng Toàn bộ vật tư phục vụ công tác của LDDK

“Vietsovpetro” cũng được dự trữ ở đây

LDDK “Vietsovpetro” còn có một đội tàu dịch vụ dầu khí và phương tiện đảm bảo vận chuyển tất cả vật tư thiết bị, từ căn cứ dịch vụ tổng hợp trên bờ tới các giàn khoan

Ở vùng mỏ Bạch Hổ hiện có 11 giàn khoan cố định, 05 giàn khoan nhẹ, 03 giàn tự nâng, và 03 tàu chứa dầu đang hoạt động Mỗi ngày xí nghiệp khai thác 28.000 tấn dầu thô và 3 triệu m3 khí đồng hành được đưa vào bờ Hàng năm LDDK “Vietsovpetro” đóng góp vào ngân sách 700 - 900 triệu USD

Ngoài ra cảng còn mở rộng thêm các hoạt động của mình trong lĩnh vực cung cấp các loạt dịch vụ kỹ thuật cho các đơn vị kinh tế ngoài LDDK và các nhà thầu dầu khí nước ngoài như xếp dỡ hàng hoá xuất, nhập khẩu, các dịch vụ về cảng, tái xuất hàng hoá nhập khẩu, cho thuê kho bãi lưu kho…

PHẦN 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẦN TRỤC CHÂN ĐẾ DẠNG

CỔNG KIỂU MÂM QUAY

Hình 1: Tổng thể cần trục chân đế dạng cổng 1- Cơ cấu quay; 2- Sàn đỡ; 3- Nâng chính; 4- Nâng phụ; 5- Cơ cấu thay đổi tầm với; 6- Đối trọng động; 7- Giằng vòi; 8- Vòi; 9- Động cơ xoay móc chính ( điều khiển thiết bị thay thế ); 10- Cần; 11- Puly đầu cần; 12- Móc chính 30T; 13- Móc phụ 7T; 14- Giá chữ A; 15- Cabin điều khiển; 16- Hành lang; 17- Cầu thang trong; 18- Dầm ngang chân đế; 19- Cầu thang lên xuống; 20- ĐC phần di chuyển; 21- Phần di

chuyển ( cụm bánh xe chủ động ); 22- Giằng chân và sà ngang; 23-

ĐC tang điện; 24- Đối trọng tĩnh.

Cần trục chân đế dạng cổng kiểu mâm quay được dùng để phục vụ công tác xếp dỡ hàng hóa tại cảng “ VIETSOVPETRO “, do đặc điểm là một cảng chuyên dùng để phục vụ chủ yếu cho công tác xếp dỡ các kiện hàng, thùng hàng…vv cho công tác khoan khai thác dầu khí của Xí nghiệp Liên doanh dầu khí “ VIETSOVPETRO”

Cần trục chân đế dạng cổng kiểu mâm quay có sức nâng định mức 30T, cần trục loại này có kết cấu kiểu mâm quay phần chân đế có kết cấu dạng cổng trục chắc chắn và di chuyển được trên hai ray cố định tại cầu cảng Hệ cần cân bằng có dạng vòi và có tiết diện thay đổi

Các thông số kỹ thuật:

Các đặc điểm:

Loại cần trục Cần trục chân đế kiểu mâm quay thay

đổi tầm với bằng thanh răng, bánh răng Ưùng dụng của cần trục Cần trục cảng.

Sức nâng

Móc chính 30T x 30…8 m.

Móc phụ 7T x 33… 10 m.

Các thông số kích thước

Khẩu độ ray 10,5±8 mm.

Chiều cao tĩnh 11,5 m.

Khoảng cách giữa các đệm 16,4 m.

Ca bin lái – tầm nhìn lái cẩu 18 m.

Độ cao đệm 250 mm.

Nguồn điện………Cung cấp bằng cáp quấn 1 lớp trên tang ĐC Tổng trọng lượng cần trục m = 370 T.

Điều kiện vận hành:

Nhiệt độ môi trường max +45 o C ; min 0 o C.

Đèn & chuông báo hiệu khi > 18 N/ m 2 = 20m/ s.

Aùp lực gió cho phép:

Khi cần trục hoạt động < 250 N/ m 2 = 20m/s.

Khi cần trục không hoạt động … 1300 N/m 2

Cơ khí:

Nâng hạ:

Móc phụ:

Đến 30 T v = 70.0 m/phút.

Đến 7 T v = 40.0 m/phút.

Móc chính:

Đến 10.0 T v = 20.0 m/phút.

Đến 25.5 T v = 12.0 m/phút.

Đến 30 T v = 10.0 m/phút.

Quay:

≤10.0 T v = 1.5 vòng/phút.

≤20.0 T v = 1.2 vòng/phút.

>10.0 T v = 0.9 vòng/phút.

Thay đổi tầm với:

≤20.0 T v = 60 m/phút.

>10.0 T v = 40 m/phút.

Di chuyển: v = 20 m/phút.

Kẹp ray:

Số lượng 2 Loại kẹp ray thủy lực ……CTHV-LH-150-045- LE-06 Lực giữ của mỗi chiếc 150 KN.

Nhà sản xuất Hãng Hillmar Industrie Ltd.

Cáp thép:

Cơ cấu nâng hạ chính:

1 cáp QS816V- 32- 1960sZ-zn do hãng Teufelberger sản xuất

L 1 = 94 m, mợt đầu cáp là hốc cáp C10 DIN 83313.

Cơ cấu nâng hạ phụ :

1 cáp TK 16SQ- 26- 1960sZ-zn do hãng Teufelberger sản xuất

L 1 = 94 m, mợt đầu cáp là hốc cáp A8 DIN 83313.

Ưu điểm của loại cần trục này:

Có kết cấu hoàn chỉnh, được dẫn động bằng điện độc lập dùng điện từ mạng lưới điện công nghiệp, mỗi cơ cấu có các động cơ điện riêng, không gay tiếng ồn không gay ô nhiễm môi trường Hệ thống điều khiển dùng hệ thống tự động điều khiển bằng các biến tần

Có đối trọng di động để tạo mô men chống lật thay đổi phù hợp với mômen hàng khi cần trục thay đổi tầm với đảm bảo tự ổn định ( hệ cân bằng) Do đó sức nâng không thay đổi khi cần trục thay đổi tầm với và quĩ đạo chuyển động của vật nâng gần như nằm trong mặt phẳng nằm ngang

Cơ cấu thay đổi tầm với dạng thanh răng bánh răng có con lăn tỳ nên sự dẫn động êm dịu, can bằng và ổn định hơn, mặt khác cơ cấu quay có dạng mâm quay bánh răng hành tinh ăn khớp trong nên có khả năng chống lật cao

Cơ cấu nâng hạ

Cơ cấu nâng hạ của cần trục loại này bao gồm hai cơ cấu nâng: một cơ cấu nâng chính một cơ cấu nâng phụ

Cơ cấu nâng chính được bố trí trong buồng máy có sức nâng tối đa là 30T.

Về nguyên tắc cơ cấu này bao gồm một động cơ điện dẫn động qua khớp nối , phanh, tang quấn cáp ( tang quán cáp của cần trục này là loại tang có bố trí hộp gảm tốc ở bên trong lòng tang ) Ngoài ra còn có thêm bộ phận chống quá tải, thiết bị chống căng cáp, công tắc hạn vị và công tắc ngừng cần trục khi chùng cáp Động cơ có gắn bộ phận truyền xung và một cong tắc ly tâm Công tắc ly tâm có tác dụng ghi và giám sát tốc độ động cơ

Phanh đĩa có chức năng như một phanh thường đóng hoặc phanh hãm khan cấp nhờ một lò xo phanh có thể điều chỉnh được và được nâng lên bằng một thiết bị nâng phanh thủy lực

Trong quá trình họat động phanh được kích hoạt bằng điện và phanh ở trạng thái phanh thường đóng

Các công tắc hạn vị để giới hạn độ cao nâng và độ sâu hạ của cần trục, và một thiết bị mã há tích hợp dùng để kiểm soát sự đóng mở gầu ngoạm cũng như kiểm soát sự hư hỏng cuả hộp giảm tốc đựơc cài đặt tại các bộ đệm tang cáp

Tang cáp được đỡ bởi hai gối tựa đệm và toàn bộ khối truyền động cơ cấu nâng, bao gồm hộp giảm tốc kéo, động cơ và phanh sẽ được kéo dựng theo cong xon váo ngõng trục tang cáp Một thiết bị cảm biến tải cung cấp các tín hiệu tỷ lệ với tải trọng nâng cho bộ phận xử lý của thiết bị đo momen tải hoặc quá tải được đối với phần đỡ dưới hộp giảm tốc

Tại các puli cáp có các vòng chân cáp từ trên lò xo nhằm đảm bảo cuộn cáp an toàn trong trường hợp cáp trùng Cơ cấu nâng sẽ ngừng hoạt động trong trường hợp cáp quá trùng bằng bộ phận ngắt nằm dưới các tang cáp Thiết bị hạn vị hộp giảm tốc được lắp thêm nhằm hạn vị tang cáp Thiết bị này vận hành thông qua hộp bích dẫn động mềm và bộ cặp tốc ở ngõng trục tang cáp thứ hai

Móc nâng chính có thể xoay tròn quanh truc của móc nhờ hệ thống bánh răng ăn khớp nên ngừơi lái cần trục có thể tự điều chỉnh móc xoay cho phù hợp với không gian và vị trí chất xếp hàng Móc nâng chính được dẫn động và điều khiển bằng hệ thống điện

Cơ cấu nâng phụ được bố trí trong buồng máy có sức nâng tối đa là 7T.

Về nguyên tắc cơ cấu này bao gồm một động cơ điện dẫn động qua khớp nối , phanh, tang quấn cáp ( tang quán cáp của cần trục này là loại tang có bố trí hộp gảm tốc ở bên trong lòng tang ) Ngoài ra còn có thêm bộ phận chống quá tải, thiết bị chống căng cáp, công tắc hạn vị và công tắc ngừng cần trục khi chùng cáp Động cơ có gắn bộ phận truyền xung và một cong tắc ly tâm Công tắc ly tâm có tác dụng ghi và giám sát tốc độ động cơ

Phanh đĩa có chức năng như một phanh thường đóng hoặc phanh hãm khan cấp nhờ một lò xo phanh có thể điều chỉnh được và được nâng lên bằng một thiết bị nâng phanh thủy lực

Trong quá trình họat động phanh được kích hoạt bằng điện và phanh ở trạng thái phanh thường đóng

Các công tắc hạn vị để giới hạn độ cao nâng và độ sâu hạ của cần trục, à một thiết bị mã há tích hợp dùng để kiểm soát sự đóng mở gầu ngoạm cũng như kiểm soát sự hư hỏng cuả hộp giảm tốc đựơc cài đặt tại các bộ đệm tang cáp

Tang cáp được đỡ bởi hai gối tựa đệm và toàn bộ khối truyền động cơ cấu nâng, bao gồm hộp giảm tốc kéo, động cơ và phanh sẽ được kéo dựng theo cong xon váo ngõng trục tang cáp Một thiết bị cảm biến tải cung cấp các tín

hịu tỷ lệ với tải trọng nâng cho bộ phận sử lý của thiết bị đo momen tải hoặc qú tải được ối với phần đỡ dưới hộp giảm tốc

Tại các puli cáp có các vòng chain cáp từ trên lò xo nhằm đảm bảo cuộn cáp am toàn trong trường hợp cáp trùng Cơ cấu nâng sẽ ngừng hoạt động trong trường hợp cáp quá trùng bằng bộ phận ngắt nằm dưới các tang cáp Thiết bị hạn vị hộp giảm tốc được lắp thêm nhằm hạn vị tang cáp Thiết bị này vận hành thông qua hộp bích dẫn động mềm và bộ cặp tốc ở ngõng trục tang cáp thứ hai

Cơ cấu quay:

Cơ cấu quay của cần trục được bố trí trên ống tháp của sàn chân đế thông qua một vòng quay ổ đũa gắn với vành răng bên trong Vòng quay ổ đũa được nối với phần tĩnh và phần quay của cần trục bằng các bulon cường độ cao

Hai cơ cấu truyền động quay được lắp dựng đứng tại sàn công tác Cơ cấu này bao gồm một động cơ gắn liền với hộp giảm tốc đặt thẳng đứng Bánh răng hành tinh ăn khớp bên trong với vành răng của vòng quay ổ đũa, khớp nối bu lon mềm với phanh đĩa và phanh kiểu phanh má kép

Phanh bố kép được đặt trên đế động cơ nối mặt bích động cơ và hộp giảm tốc Trong qúa trình hoạt động các phanh bố kép có vai trò phanh hãm và được dẫn động bằng điện và có thể điều chỉnh độ ôm của má phanh bằng vít điều chỉnh lò xo

Cơ cấu thay đổi tầm với:

Cơ cấu thay đổi tầm với của cần trục này là loại cần trục thay đồi tầm vơi bằng thanh răng bánh răng Các bộ phận chính bao gồm: động cơ điện, khớp nối, hộp giảm tốc, hệ thống thanh răng bánh răng

Động cơ điện nối với một đầu trục vào hộp giảm tốc qua khớp nối bu lông đàn hồi, một nửa phía bánh răng có tác dụng như một phanh đĩa Một phanh đĩa khác được đặt ở đầu kia của trục vào và phát động chậm hơn nhằm làm giảm thiểu chấn động do phanh đột ngột Cả hai phanh bố kép đựơc vận hành bởi các thiết bị nâng phanh điện thủy lực Mômen phanh có thể dược điều chỉnh trong một phạm vi nhất định và được thực hiện thong qua một lò

xo chịu tải Các phanh được thiết kế sao cho chúng có thể hãm và giữ hệ thống cần ở bầt cứ vị trí nào Tuy nhên các phanh hoạt động bằng điện thông qua động cơ truyền động