tính toán và thiết kế cổng trục gầu ngoạm trọng tải 7 tấn, khẩu độ 40m

tính toán và thiết kế cổng trục gầu ngoạm trọng tải 7 tấn, khẩu độ 40m

Đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu Máy nâng đợc sử dụng rộng rÃi nhiều ngành kinh tế quốc dân nh : Cơ khí, xây dựng, giao thông, công nghiệp mỏ vv Máy nâng bao gồm Máy nâng bao gồm loại cầu trục, cần trục quay, cổng trục, pa lăng, cần trục ô tô, cầu xếp dỡ vv Máy nâng bao gồm Nhờ có thiết bị mà sức lao động đợc giảm nhẹ, suất đợc nâng cao Chóng kh«ng thĨ thiÕu mét nỊn c«ng nghiƯp đại Sau năm học tập tham gia nghiên cứu khoa học gắn kết học tập lý thuyết thực tế sản xuất, em may mắn đợc thầy Bộ môn Máy Thiết bị mỏ giao cho đề tài tốt nghiệp Tính toán thiết kế cổng trục gầu ngoạm trọng tải tấn, độ 40 m Cổng trục thiết bị nâng chuyển hoạt động có hiệu có vị trí quan trọng hoạt động sản xuất, kinh doanh Công ty tuyển than Cửa Ông Với vai trò nâng chuyển than từ kho chứa lên phơng tiện vận tải khác nh toa xe, tàu, xà lan Cổng trục đợc thiết kế chế tạo nớc, lắp đặt thử nghiệm cảng Cửa Ông năm 2002 tạo trang cảnh quang sôi động, máy móc dới tàu thuyền nhộn nhịp hấp dẫn Đề tài đồ án tốt nghiệp thử thách to lớn, kiến thức đà đợc học năm ghế nhà trờng Với hớng dẫn bảo tận tình thầy cô giáo, em cố gắng nỗ lực hoàn thành đồ án thời hạn để khỏi phụ lòng đào tạo thầy cô Bộ môn Máy- Thiết bị mỏ trờng ĐH Mỏ địa chất Nhân dịp này, cho phép em đợc bầy tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến thầy PGS TS Võ Quang Phiên đà hớng dẫn giúp đỡ em tận tình chu đáo, thầy cô Bộ môn Máy thiết bị mỏ, Bộ môn kỹ thuật khí, nhà trờng Đại học Mỏ địa chất đà trang bị đầy đủ kiến thức cho em vào đời tơng lai Em xin chân thành cảm ơn ! Nguyễn Chân Phơng Lớp CKM - K43 Đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp Chơng Nhiệm vụ hoạt động sản xuất, kinh doanh công ty tuyển than cửa ông vai trò quan trọng ngành than cung cấp nguyên nhiên liệu thị trờng nớc quốc tế Trình độ giới hoá trình sàng tuyển xuất 1.1 Nhiệm vụ hoạt động sản xuất kinh doanh Công ty tuyển than Cửa Ông Công ty tuyển than Cửa Ông doanh nghiƯp qc doanh trùc thc tỉng c«ng ty than Việt Nam Nhiệm vụ chủ yếu Công ty sàng tuyển chế biến tiêu thụ than Than sau khai thác dạng nguyên khai đợc sàng tuyển, phân loại sau thành sản phẩm có chất lợng nhằm đáp ứng nhu cầu khách hàng thị trờng nớc 1.1.1 Vị trí địa lý Công ty tuyển than cửa ông nằm khu vực thị trấn Cửa Ông toạ độ : - Kinh tuyến 107022 - Vĩ tuyến 21001 Thuộc địa phận thị xà Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh, với diện tích mặt khoảng gần km2 - Phía Tây Bắc giáp quốc lộ 18 A - Phía Đông Nam giáp biển (vịnh Bái Tử Long) - Phía Đông Nam giáp phờng Cửa Ông - Phía Tây Nam giáp phờng Cẩm Thịnh 1.1.2 Dân c Cửa Ông thị trấn công nghiệp, dân c thờng nơi khác đến, có khoảng vạn dân sinh sống tập trung quanh địa bàn Công ty 90% dân tộc kinh, 10% dân tộc Sán rìu Hoa Ngời dân phần lớn cán công nhân viên làm việc Công ty ®· nghØ hu 1.1.3 KhÝ hËu C«ng ty tun than Cửa Ông nằm khu vực có địa hình ổn định địa chất, thuận lợi giao thông Khí hậu đợc chia làm mùa rõ rệt - Mùa ma : Từ tháng đến tháng 10 - Mùa khô : Từ tháng 11 đến tháng Với thông số đặc trng khí hậu : - Nhiệt ®é kh«ng khÝ tèi ®a : 35,50C - NhiƯt ®é không khí tối thiểu : 6,40C Nguyễn Chân Phơng Lớp CKM - K43 Đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp - Độ ẩm : 96% 1.1.4 Sơ lợc trình hình thành phát triển Công ty tuyển than Cửa Ông Công ty tuyển than Cửa Ông tiền thân sở sản xuất tiêu thụ than Pháp xây dựng vào năm 1894 nh»m phơc vơ cho viƯc v¬ vÐt than cđa ViƯt Nam ®Ĩ ®a vỊ chÝnh qc Víi thiÕt kÕ Công ty Bruxelle Bỉ hoàn thành vào sản xuất năm 1924 với sở ban đầu gồm : - 01 nhà sàng công suất 250 tấn/giờ - 01 bến cảng dài 320 m cho tầu 10000 tối đa - 04 thiết bị bốc rót than - 32 km đờng sắt vận chuyển Ngày 22/4/1955 thực dân Pháp rút khỏi Cửa Ông, quyền cách mạng vào tiếp quản sở đổ nát, dây chuyền vận tải, sàng tuyển, bốc rót bị đình trệ Thâm độc chúng làm đảo lộn mạng điện, mang toàn sơ đồ hệ thống điện cầu trục vv Máy nâng bao gồm Bằng trí nhớ tuyệt vời tinh thần lao động quên mình, số thợ có kinh nghiệm xí nghiệp đà phục hồi đợc số thiết bị chủ yếu góp phần quan trọng vào việc hàn gắn hậu Pháp để lại Sau thời gian khôi phục nhà máy đà vào hoạt động, sản lợng hàng năm đà nâng cao Thời kỳ đầu 1955 - 1960 sản lợng bình quân hàng năm : - Than kéo mỏ từ 1,2 triệu tấn/năm - Than vào sàng từ 1,2 triệu tấn/năm - Than từ 750 900 nghìn tấn/năm - Than tiêu thụ từ 500 600 nghìn tấn/năm Và tổng số cán công nhân viên từ 1050 1929 ngời hầu hết lao động thủ công Ngày 28/8/1960 Bộ chủ quản thức định thành lập xí nghiệp lấy tên gọi Xí nghiệp bến cửa ông Xí nghiệp bớc vào thực kế hoạch năm lần thứ 1961 - 1965 thời kỳ đầy gian nan thử thách xí nghiệp vừa củng cố vừa phát triển sản xuất Thêi kú 1966 - 1976 thùc hiÖn khÈu hiÖu võa sản xuất vừa đánh giặc gian đoạn sản lợng than đạt : - Than kéo mỏ bình quân : 1936100 tấn/năm - Than vào sàng bình quân : 1761600 tấn/năm - Than bình quân : 1321200 tấn/năm - Than tiêu thụ : 1404000 tấn/năm Nguyễn Chân Phơng Lớp CKM - K43 Đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp Ngày 12/8/1975 Xí nghiệp tuyển than Cửa Ông thuộc Công ty than Cẩm Phả với tổng số cán công nhân viên 2600 ngời Năm 1976 - 1985 xí nghiệp đầu t nguồn lực để xây dựng sửa chữa sở sản xuất, Xí nghiệp tuyển than Cửa Ông đà thức đa hệ thống dây chuyền công nghệ Ba lan sau gần 10 năm xây dựng vào hoạt động, dây chuyển bao gồm : + Một nhà máy tuyển than Ba lan xây dựng với công st thiÕt kÕ 800 tÊn/giê (tun b»ng hun phï vµ lắng) + Một hệ thống máy bốc rót, đánh đống, băng tải Nhật Bản chế tạo gồm : - máy bốc xúc kiểu Rô to băng tải cần - máy đánh đống băng tải - máng rót có máng xoắn đầu văng than xa + Một hệ thống đầu máy Dizen TY-7E toa xe 20 tÊn, 30 tÊn ®Ĩ thay thÕ mét phần đầu máy vào toa xe cũ + Một hệ thống đờng sắt dài 80 km Trong thời kỳ đổi mới, từ năm 1986 công nghiệp phát triển nhu cầu tiêu thụ than đòi hỏi sản phẩm Công ty phải có chất lợng cao năm 1991 lÃnh đạo Công ty đà nhập dây chuyền công nghệ úc vào sản xt bao gåm : HƯ thèng gÇu rãt níc, hƯ thống máy thổi, máy bơm, máy sàng, máy đập, máy lọc ép hệ thống máng xoắn có nhiều u điểm thiết bị Ba Lan sản phẩm Công ty có chất lợng cao đáp ứng đợc nhu cầu thị trờng 1.1.5 Năng lực thiết bị có Công ty + Thiết bị vận tải có 07 đầu máy TY-7E, 500 toa xe loại phục vụ cho việc mua than nguyên khai từ mỏ, hàng năm kéo đợc 23,5 triệu than từ mỏ Công ty + Thiết bị sàng tuyển có hai nhà máy tuyển than, suất sàng tuyển theo thiết kế năm sàng tuyển 3350000 than + Năng lực bốc rót : - HƯ thèng bèc rãt cđa h·ng Hitachi gåm : máy xúc Hitachi, máy đánh đống Hitachi máy rót Hitachi cảng - Hệ thống cổng trục (cầu poóctích) gồm : cổng trục đống cổng trục bến cảng + Diện tích nhà xởng nhà máy tuyển 7652 m2 + Diện tích kho chứa thành phẩm nguyên khai 87560 m2 + Tổng diện tích đất Công ty quản lý 744336 m2 Nguyễn Chân Phơng Lớp CKM - K43 Đại học mỏ địa chất Nguyễn Chân Phơng Lớp CKM - K43 Đồ án tốt nghiệp Đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp 1.1.6 Nhiệm vụ hoạt động sản xuất kinh doanh Công ty tuyển than Cửa Ông Công ty tuyển than Cửa Ông nằm công nghệ cuối quy trình sản xuất chế biến tiêu thụ than Than nguyên khai đợc mua từ mỏ qua hệ thống sàng tuyển, phân loại chế biến sản phẩm theo yêu cầu hộ tiêu thụ thị trờng Sản phẩm than Công ty gồm chủng loại : - Than cục loại : cục 2, cục 3, cục cục - Than cám loại : c¸m 5, c¸m - Than bïn VỊ chÊt lợng : Than Công ty đạt chất lợng cao, than xuất khẩu, tiêu đạt theo yêu cầu khách hàng Năm 2000 than sản xuất Công ty đà đợc nhà nớc công nhận đạt Iso 9002 Về kinh doanh Công ty tuyển than cửa ông có cảng Cửa Ông tơng đối lớn, cảng có độ sâu từ 7,5 9,5 m, cho phép tàu từ vạn vào mua than, tàu lớn vạn phải đậu cách xa cảng khoảng 30 km dùng xa lan vận chuyển Cảng có chiều dài 640 m, có cảng nội địa phục vụ cho khâu tiêu thụ than nội địa Với vị trí địa lý hệ thống đờng sắt tơng đối dài Công ty tuyển than cửa ông thuận lợi cho việc giao lu hàng hoá, vận chuyển, chuyên chở than từ mỏ Công ty vận chuyển than xuất cho nội địa xuất nớc Trong năm tới với nhu cầu khai thác than ngày tăng Tổng công ty xuất than ngày nhiều Từ nhu cầu tăng sản lợng chất lợng, khách quan đặt cho công ty phải tăng cờng đầu t phải đầu t đổi công nghệ, mở rộng sản xuất nâng cao suất lao động Để đáp ứng đợc nhu cầu đó, Công ty tuyển than cửa ông đà trang bị dây chuyển công nghệ tơng đối đại bớc hoàn thiện Những thiết bị quan trọng Nguyễn Chân Phơng Lớp CKM - K43 Đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp dây chuyền bốc xúc, vận chuyển than hệ thống thiết bị sàng tuyển úc vận tải h·ng Hitachi NhËt B¶n HƯ thèng cỉng trơc (pỗc tÝch) có từ thời Pháp thuộc (vào khoảng năm 1924) sau năm 1954 miền Bắc đợc giải phóng đà tự chế tạo bổ xung thêm Tất cổng trục độ lớn độ ngắn hoạt động sân kho trời, chất than thành đống vắng khách tiêu thụ Khi có khách hàng tiêu thụ máy xúc Roto xóc than tõ ®èng ë kho qua hƯ thèng Hitachi xuất tàu biển Ngoài cổng trục có nhiêm vụ bốc xúc than bùn dới hố lắng rải phơi bÃi làm than sinh hoạt bốc xúc than sân bÃi đổ xuống phơng tiện vận tải nh toa xe, tàu thuỷ, xa lan.vv Máy nâng bao gồm 1.2 Vai trò kinh tế thị trờng, ngành than cung cấp nguyên nhiên liệu nớc quốc tế Thị trờng nội dung mới, phong phú, đa dạng hoạt động sản xuất kinh doanh, có thị trờng đầu vào đầu có nhiều thuận lợi Thị trờng đòi hỏi chủng loại, chất lợng, giá thành than mà đòi hỏi khâu vận chuyển bốc rót phải thuận tiện nhanh chóng Đó vấn đề xúc công ty đà không ngừng đầu t để khẳng định vị trí tin cậy khách hàng tạo điều kiện cho sản xuất ổn định phát triển 1.2.1 Thị trờng níc + Than cơc : Chđ u b¸n cho c¸c hộ tiêu thụ than lớn nh nhà máy nhiệt điện, xi măng.vv Máy nâng bao gồm các, theo phơng thức bán trực tiếp Khâu vận chuyển nội để xt cho tµu biĨn hƯ thèng bèc rãt cđa h·ng Hitachi vµ hƯ thèng cỉng trơc bèc xóc than từ kho bÃi lên toa xe bốc xuống xµ lan vµ tµu thđy + Than Bïn Than bïn sản phẩm tận dụng sau công nghệ tuyển than có với sản lợng tơng đối lớn năm công ty thu hồi 300000 bán chủ yếu cho đại lý tiêu thụ Do đặc thù than bùn đợc tận thu hố lắng nên kh©u bèc xóc vËn chun thêng dïng cỉng trơc bèc lên toa xe vận chuyển hệ thống đờng sắt 1.2.2 Thị trờng quốc tế Đòi hỏi khắt khe chủng loại than theo yêu cầu độ tro, nhiệt lợng, cỡ hạt vv Máy nâng bao gồm mặt hàng xuất công ty than cám than cục chất lợng cao Khâu vận chun, bèc rãt b»ng hƯ thèng thiÕt bÞ cđa h·ng Hitachi hệ thống cổng trục 1.3 Trình độ giới hoá trình sản xuất sàng tuyển suất than Công ty tuyển than Của Ông Công nghiƯp than lµ ngµnh kinh tÕ quan träng cđa níc ta, cung cấp nguyên nhiên liệu phục vụ cho ngành công nghiệp nội địa xuất Để đáp ứng chủ chơng Đảng Nhà nớc công nghiệp hoá, đại hoá ngành than, Công Nguyễn Chân Phơng Lớp CKM - K43 Đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp ty tuyển than cửa ông đà không ngừng đổi công nghệ sàng tuyển bốc rót Công ty có mô hình hoạt động sản xuất với dây chuyền khép kín từ khâu vận tải than từ mỏ bốc rót xuống tàu hộ tiêu thụ 1.3.1 Trình độ giới hoá trình sản xuất sàng tuyển Sàng tuyển khầu quan trọng khai thác tiêu thụ sản phẩm, với mục đích sàng tuyển phân loại, chế biến nâng cấp chất lợng cho hộ tiêu thụ có nhu cầu cao Quá trình sản xuất sàng tuyển theo dây chuyền công nghệ khép kín gồm ba khâu : a Khâu chuẩn bị khoáng sản Than nguyên khai từ mỏ đợc đa toa xe 5, 10, 20 30 đợc đầu kéo TY-7E đổ xuống bun ke chứa Hai máng cấp liệu đĩa quay gạt than xuống hai tuyến băng tải đa lên sàng sơ có kích thớc mắt sàng 100 phân loại làm hai cấp hạt : cấp + 100 mm sàn cấp hạt - 100 mm lọt xuống băng tải Cấp hạt sàng đợc đa hai máy đập, đợc giảm kích thớc xuống - 100 mm Sản phẩm dới sàng kết hợp với sản phẩm sau đập cấp lên xởng tuyển, phần cấp vào cho máy lắng, phần cấp cho sàng khô lỗ lới 15 mm (sản phẩm dới sàng 15 mm đợc vận chuyển đến hố cám 6) b Khâu tuyển Là khâu công nghệ đóng vai trò quan trọng định đến sản lợng chất lợng sản phẩm Công ty Kết hợp với tuyển lắng tuyển huyền phù Than qua máy lắng cho ta sản phẩm : - Đá thải qua gầu nâng đá xuống bun ke bÃi thải - Sản phẩm trung gian qua gầu trung gian khử nớc qua sàng 6 mm lÊy c¸m trung gian vËn chun trùc tiÕp đến hố cám sản phẩm đá thải - Sản phẩm than theo nớc vợt qua ngỡng tràn qua sàng khe lỗ lới 1mm khử cám nớc ®a ®i xư lý bïn níc (b¬m vỊ bĨ tỉng) Than sàng 1mm tiếp tục qua sàng hai lới 1,6 mm cho ta s¶n phÈm : - S¶n phẩm - 1mm đợc bơm bể tổng - Sản phẩm từ - mm đợc bơm lên máy ly tâm - Sản phẩm +6 mm tiếp tục qua sàng Sản phẩm dới sàng 15 mm sản phẩm sau đập đa quay trở lại máy lăng Cấp - 35 mm đợc tuyển huyền phù lốc xoáy, sản phẩm sau tuyển huyền phù cho AK thấp cung cấp cho suất Hai sản phẩm than sau xoáy lốc huyền phù phải qua sàng cung khử nớc than (đá) qua sàng rửa huyền phù than đá Đá thải đợc loại bỏ, than qua sàng phân loại 6; 15mm lấy hai loại sản phẩm than Nguyễn Chân Phơng Lớp CKM - K43 Đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp - 15 mm 15 - 35 mm c Kh©u xư lý níc bïn Níc bùn từ khâu tuyển đợc tập trung vào bể tổng, từ bể tổng bơm đến xoáy lốc 1, bùn tràn đợc bơm bể cô đặc, đợc đa qua xoáy lốc nớc 2, cặn xoáy lốc đợc đa qua sàng 0,5 mm Trên sàng gộp với sản phẩm - sàng lới ; mm, sản phẩm dới sàng 6;15 mm đợc đa vào máy ly tâm lấy cám ớt, sản phẩm dới sàng 0,5 mm quay trở lại lốc xoáy nớc (nớc tràn) đa trở lại xoáy lốc nớc Bùn tràn xoáy lốc nớc đợc bơm bể cô đặc cộng với chất keo tụ Sản phẩm bùn đợc bơm bể lắng trời nớc đợc xử lý quay lại tuần hoàn Đến kết thúc dây chuyền công nghệ khép kín xởng tuyển Nguyễn Chân Phơng Lớp CKM - K43 Đại học mỏ địa chất Đồ án tốt nghiệp 1.3.2 Trình độ giới hóa trình xuất Trong giá thành than nớc thấp nguồn ngoại tệ hoi đẩy mạnh xuất vấn đề quan trọng Công ty Trong tơng lai phải trì xuất than Công ty có lợng than cục than cám chất lợng cao thích hợp với nhu cầu bạn hàng nớc ngoài, trong nớc có nhu cầu sử dụng loại than Mặt khác xuất lợi ngành than mang lại lợi nhuận, ngoại tệ, vị trí uy tín than Việt Nam thị trờng quốc tế Để đảm bảo cho việc xuất than thuận lợi Công ty tuyển than Cửa Ông đà cải tạo bến cảng tơng đối lớn cho phép tàu có trọng tải từ vạn đến vạn vào ăn than dễ dàng góp phần giảm chi phí vận chuyển than tăng lực xuất than công ty Than sau đợc sàng tuyển, phân loại chế biến đợc đa kho hệ thống băng tải tùy theo nhu cầu khách hàng than đợc vận chuyển từ kho chứa thiết bị xúc bốc vận tải liên tục hÃng Hitachi Từ gầu xúc Roto than đợc đa theo hệ thống băng tải tới máy qua cầu rót than đợc rót phun than xuống tàu biển Hoặc từ kho chứa than đợc hệ thống cổng trục đống xúc lên toa xe sau đợc vận chuyển đến sân phơi cảng hệ thống cổng trục bến bốc xúc than lên tàu hay xà lan phục vụ cho xuất Nhờ giới hóa toàn với suất cao từ 800 1000 T/h để đáp ứng yêu cầu hộ tiêu thụ giải phóng tàu nhanh Năm 2003 Công ty tuyển than Cửa Ông đà trang bị thêm hệ thống gồm chiÕc cỉng trơc (pỗc tÝch) søc n©ng tÊn, độ ray 40m công sôn phía Một cánh công sôn 9m, cánh lại 11m, cho phép rót than xuống tàu xà lan để vận chuyển than tàu có trọng tải lớn phải nằm cách xa cảng 30km Nguyễn Chân Phơng Lớp CKM - K43 10 ... hai thân gầu đóng gầu đợc đóng vào 2.1.3 Sơ đồ động học gầu ngoạm Hình 2-2 Sơ đồ động học gầu ngoạm a Khi đóng b Khi mở tối đa 2.1.4 Kết cấu gầu ngoạm tính toán a Kết cấu gầu ngoạm Gầu ngoạm đợc... c¬ cấu nâng cổng trục 2.1 Mô tả cấu tạo, nguyên lý làm việc tính toán gầu ngoạm 2.1.1 Cấu tạo gầu ngoạm Hình 2-1 Sơ đồ nguyên lý kết cấu gầu ngoạm Thân gầu Thanh dằng Ròng rọc di động Ròng rọc... 1000.0, 87 KW Công suất động N = 25,5 29,5 KW Căn vào công suất tính toán cờng độ làm việc CĐ = 40% chọn động Động kiểu MTKF 412 Công suất động Tốc độ quay 30 KW n = 935 v/ph cos  = 0 ,78 Tmax