Cơ cấu nâng hạ” của Cần trục TUKAN 45 tấn

LỜI MỞ ĐẦUXí nghiệp xếp dỡ Tân Cảng Đình Vũ trực thuộc Công ty trách nhiệm hữuhạn Một thành viên Cảng Hải Phòng có nhiệm vụ chính là tổ chức xếp dỡ, giaonhận, vận chuyển hàng hoá, contai

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 2

CHƯƠNG 1 3

CHƯƠNG 2 6

2.2 Các thông số chính 8

2.2.2 Cáp thép 9

2.5 Hệ thống cấp nguồn cho cần trục chân đế TUKAN 13

CHƯƠNG 3 14

CƠ CẤU NÂNG HẠ HÀNG CỦA CẦN TRỤC CHÂN ĐẾ TUKAN 14

3.1 Sơ đồ nguyên lý của cơ cấu nâng hạ hàng 14

3.2 Chức năng các phần tử 23

3.4.2 Bảo vệ quá tốc 32

LỜI MỞ ĐẦU

Xí nghiệp xếp dỡ Tân Cảng Đình Vũ trực thuộc Công ty trách nhiệm hữuhạn Một thành viên Cảng Hải Phòng có nhiệm vụ chính là tổ chức xếp dỡ, giaonhận, vận chuyển hàng hoá, container từ các tầu cập cảng giao hàng lên kho bãi,lên các xe chuyên chở container hoặc từ kho bãi, từ các xe chuyên chở containerlên các tầu chở hàng Thực hiện chức năng này, xí nghiệp đã được trang bị nhiềucần trục hiện đại như Cần trục QC 50 tấn, Cần trục TUKAN 40 tấn và 45 tấn , Cầntrục RTG 40 tấn của Đức Sự vận hành của các cần trục này phụ thuộc vào chấtlượng hoạt động của các cơ cấu Việc nghiên cứu, tìm hiểu tính năng, cấu tạo vànguyên lý làm việc của cơ cấu di chuyển của cần trục trên là một yêu cầu bức thiếtđối với kỹ sư và công nhân kỹ thuật của Xí nghiệp Vì vậy, trong thời gian thực tập

ở Xí nghiệp xếp dỡ Tân Cảng Hải Phòng, nhóm em đã chọn để tài nghiên cứu về “

Cơ cấu nâng hạ” của Cần trục TUKAN 45 tấn

Báo cáo thực tập gồm 3 chương:

Chương 1: Giới thiệu chung về Xí nghiệp Xếp dỡ Tân Cảng Đình Vũ

Chương 2: Cần trục chân đế TUKAN

Chương 3: Cơ cấu nâng hạ của cần trục TUKAN

Qua thời gian tìm hiểu thực tế cùng với những tài liệu liên quan và đặc biệt được

sự tận tình hướng dẫn, giúp đỡ của Kỹ Sư Mai Ngọc Thu - Kỹ Sư Điện của Xí nghiệp,nay nhóm em đã hoàn thành báo cáo kết quả thực tập về đề tài mà mình lựa chọn

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XÍ NGHIỆP XẾP DỠ

TÂN CẢNG ĐÌNH VŨ

1.1 Giới thiệu chung về Xí nghiệp Xếp dỡ Tân Cảng

Xí nghiệp xếp dỡ Tân Cảng là một xí nghiệp thành viên thuộc cảng HảiPhòng, hiện là khu bến cảng chính, cảng tổng hợp và cảng container Cảng nàynằm ở cửa sông Bạch Đằng, trên bán đảo Đình Vũ, thuộc quận Hải An, thành phốHải Phòng Luồng vào cảng rộng trên 100 m, độ sâu trước bến luôn khoảng -10,2

m Tháng 9 năm 2009, công ty đã đăng ký niêm yết cổ phiếu của mình với mã làDPV tại Sở Giao dịch Chứng khoán Thành phố Hồ Chí Minh (HOSE).Theo quyhoạch hệ thống cảng biển Việt Nam đến năm 2020 đã được Thủ tướng Chính phủViệt Nam phê duyệt, cảng sẽ tiếp tục được đầu tư phát triển để đến năm 2015 cókhả năng tiếp nhận tàu tới 30 nghìn DWT, đến năm 2030 có công suất bốc dỡ hànghóa từ 18 triệu đến 20 triệu tấn mỗi năm

1.2 Lịch sử phát triển của Xí nghiệp Xếp dỡ Tân Cảng

Trong lộ trình phát triển gần về phía biển, Dự án Tân Cảng Đình Vũ là mộtđột phá mới đầu thế kỷ 21 của Cảng Hải Phòng Trên diện tích 80ha, quy mô tổnghợp của Tân Cảng Đình Vũ gồm 7 cầu tầu với độ sâu trước bến đạt 10,2 m, có thểđón các loại tàu trọng tải từ 20.000 tấn trở lên Cảng có rất nhiều thuận lợi về vị tríđịa lý Hệ thống giao thông rất thuận tiện về đường thủy, đường sắt và đường bộnhư vị trí đắc địa do nằm gần sân bay quốc tế Cát Bi, đường sắt Hà Nội - HảiPhòng và tuyến đường cao tốc Hà Nội - Hải Phòng, tạo điều kiện thuận lợi choviệc vận chuyển hàng hóa xuất nhập khẩu tới các vùng kinh tế trọng điểm của ViệtNam và Thế Giới

Trang thiết bị hiện đại, đồng bộ năng suất xếp dỡ 20 - 25 container/giờ-cẩu,

hệ thống quản lý tin học container được nối mạng toàn cảng với các chủ tàu và cácđại lý hãng tầu, cùng cơ sở hạ tầng đầy đủ an toàn, phù hợp với các phương thứcvận tải và thương mại quốc tế

Quá trình xây dựng và phát triển của Xí nghiệp Xếp dỡ Tân Cảng Đình Vũ

gồm 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Được bắt đầu từ năm 2003 Hình thức công ty cổ phần lần đầutiên được áp dụng trong việc huy động vốn để xây dựng cảng biển ở Việt Nam.Đây là một chủ trương đúng đắn, phù hợp với quy hoạch chi tiết nhóm cảng biểnphía Bắc đến năm 2010 và định hướng tới năm 2020 đã được Thủ tướng Chínhphủ phê duyệt Đến năm 2005 hai bến tàu đầu tiên của Xí nghiệp đã được hoànthành đưa vào khai thác

Giai đoạn 2: Dự án xây dựng Xí nghiệp Xếp dỡ Tân Cảng với 4 cầu tàu: cầutầu thứ 3, 4, 5 và cầu tầu thứ 6 được triển khai xây dựng Đầu năm 2008 Cầu tàu số

3 đã hoàn thành và tiếp tục thi công Cầu tầu số 4 Công tác san lấp mặt bằng sauCầu tầu số 3 và 4 được tiến hành đồng bộ cùng với việc thi công các hạng mụccông trình phụ trợ như trạm điện, đường giao thông trong Cảng… Cũng trong năm

2008 đã hoàn thành dự án đầu tư lắp đặt 2 Cần trục chân đế cho Tân Cảng Đình

Vũ, 1 Cần trục bánh lốp 70 tấn, 15 xe vận tải và Khung cẩu tự động Ngày04/11/2008 Công ty TNHH Một thành viên Cảng Hải Phòng (gọi tắt là Cảng HảiPhòng) tổ chức Lễ ra mắt Xí nghiệp Xếp dỡ Tân Cảng Đây là chi nhánh của Công

ty TNHH Một thành viên Cảng Hải Phòng đặt trụ sở tại phường Đông Hải 2, quậnHải An, thành phố Hải Phòng Chi nhánh Xí nghiệp Xếp dỡ Tân Cảng là đơn vịphụ thuộc và chịu sự ràng buộc về quyền lợi, nghĩa vụ đối với Công ty TNHH Mộtthành viên Cảng Hải Phòng

Chiều ngày 4/12/2008 Xí nghiệp Xếp dỡ Tân Cảng đã đón tàu chở hàngcontainer đầu tiên, tàu NEW HAIHUNG vào làm hàng Đây là khởi đầu tốt đẹpcho hoạt động của Xí nghiệp và là bước chuyển biến tốt đẹp trong sự phát triển củaCảng Hải Phòng

Tháng 3/2009, Tân Cảng khánh thành Cầu tầu số 4, khởi công Cầu tầu số 5

nhiên và quy luật phát triển kinh tế xã hội.

Đến năm 2013 Tân Cảng đã có đến 2 cầu trục giàn QC, 6 cần trục chân đếTUKAN, 4 cầu trục giàn RTG Hiện nay Tân Cảng Đình Vũ đang vững bước tiếnvào “giai đoạn 3” trong lộ trình phát triển của mình với việc hoàn thành các thủ tụcđầu tư và khởi công xây dựng thêm các cầu tầu cũng như lắp đặt thêm các trangthiết bị phục vụ cho công việc

1.3 Tổ chức bộ máy của Xí nghiệp xếp dỡ Tân Cảng

Hình 1.1 Tổ chức bộ máy của xí nghiệp xếp dỡ Tân Cảng

CHƯƠNG 2 CẦN TRỤC CHÂN ĐẾ TUKAN

2.1 Giới thiệu chung

Cần trục chân đế TUKAN do Đức sản xuất và được các chuyên gia ngườiĐức cùng cán bộ, công nhân kỹ thuật Việt Nam lắp đặt tại Xí nghiệp xếp dỡ Tâncảng có trọng tải nâng 45 tấn dùng để xếp dỡ, di chuyển hàng hóa, các container cótrọng tải lớn từ các tầu cập Cảng lên kho bãi, lên các xe chuyên chở container hoặcngược lại từ kho bãi của Tân Cảng lên các tầu chở hàng Các động cơ điện sử dụngtrong cơ cấu truyền động chính của Cần trục chân đế TUKAN là động cơ khôngđồng bộ rôto lồng sóc được thiết kế với chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại Hệ thốngđiều khiển các động cơ là “Bộ biến tần -Động cơ” Sức nâng và tốc độ di chuyểnlớn nhất của Cần trục được giới hạn bằng công suất thiết kế của các động cơ điện

Hình 2.1 Hình ảnh cấu tạo của cần trục TURKANĐiều khiển, vận hành cần trục được tiến hành trong cabin chính Trongtrường hợp khẩn cấp cần dừng ngay hoạt động của Cần trục hoặc không thể lênđược cabin chính thì việc điều khiển, vận hành Cần trục có thể được thực hiện từ

“Buồng máy” hoặc từ “Bảng điện điều khiển” được bố trí ở chân Cần trục

4 4

14

8

13

7 5

Giới thiệu về các cơ cấu:

1 Cơ cấu nâng hạ hàng 9 Trục cần với

2 Cơ cấu quay mâm 10 Cần

3.Cơ cấu thay đổi tầm với 11 Khung chữ A với cầu thang,sànnghỉ

4 Cơ cấu di chuyên chân đế 12 Buồng máy và buồng điện

5.Tang cáp điện chính 13 Cabin người lái

6 Mối nối cơ khí 14 Hệ thống puli cáp

7 Cầu thang lên Cabin 15 Tang quấn cáp

8 Gót cần 16 Đối trọng động

2.2 Các thông số chính

 Loại cần trục: Cần trục Chân đế TUKAN 45 tấn

 Chiều cao của cần trục: Xấp xỉ 48 mét

 Hành trình di chuyển chân đế: Dọc đường ray

 Tầm với tối đa của cần trục là: 32 mét

 Tầm với tối thiểu của cần trục là: 8 mét

ĐC cơ cấu nâng hạ hàng chính 105 2

ĐC cơ cấu di chuyển chân đế 7,5 8

ĐC quấn cáp cấp nguồn cho cần cẩu 1,5 1

2.2.2 Cáp thép

- Cáp thép sử dụng cho cơ cấu nâng hạ hàng: dùng 2 sợi, đường kính 35,5mmchiều dài 103m

2.3 Những quy tắc an toàn khi vận hành

- Không được vận hành cần trục nếu có người ở trên các bộ phận hoạt động củacần trục Chỉ được vận hành cần trục khi tất cả mọi người trong phạm vi an toàn

- Không được di chuyển hàng hoá, nguyên liệu khi có bất kì ai đứng trongphạm vi bán kính không an toàn của cần trục

- Khi di chuyển cần trục phải đảm bảo không có người hoặc chướng ngại vậttrên đường ray Đồng thời khi cần trục di chuyển phải có đèn và còi báo hiệu

- Trong trường hợp khẩn cấp nhấn nút dừng khẩn cấp được đặt trong cabinlái, buồng máy, bảng điểu khiển chân cầu thang

- Không được nâng hàng quá sức nâng cho phép

2.3.1 Trước khi vận hành

- Ngắt mạch nguồn sấy nóng cho động cơ, cho các thiết bị, các vi mạch

- Kiểm tra động cơ (theo định kì bảo dưỡng).

- Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của cần trục (theo định kì bảo dưỡng)

- Kiểm tra cần điều khiển, tay quay công tắc trong cabin và buồng máy ở vịtrí thích hợp

- Kiểm tra thiết bị an toàn, cơ cấu phanh, các bộ hạn vị bằng cách tiến hànhthử không tải

2.3.3 Sau khi vận hành

- Đưa tất cả các tay điều khiển đều ở vị trí dừng

- Tắt tất cả công tắc điện phía trên bàn phím

- Đóng, khóa tất cả các cửa ra vào và cửa cabin

- phải ghi lại nhật ký làm việc của ca

- Đóng nguồn sấy cho động cơ và các thiết bị

2.4 Các thiết bị trên cabin điều khiển

Cabin chính trên cần trục được đặt phía trên cao để người điều khiển cótầm quan sát rộng để quan sát được mọi hoạt động Tại cabin này người điều khiển

có thể thao tác vận hành di chuyển dàn cần trục, điểu chỉnh quay mâm để nâng hạhàng tới nơi cần đến

STT Chi tiết Chức năng Công dụng vận hành

01 Đèn báo spreader on Khung ngoạm bật

02 Đèn báo motor grab on Động cơ gầu ngoạm bật

03 Đèn báo hook rotating device on Cơ cấu quay móc bật

04 Nút ấn có

đèn báo lock the twistlocks Khóa giá chụp container

05 Nút ấn có

đèn báo unlock the twistlocks Mở khóa chụp container

06 Công tắc hook rotating device on Bật cơ cấu quay móc

07 Nút ấn flipper up Đưa flipper định vị lên

08 Đèn báo spreader put on Khung ngoạm vào vị trí

09 Công tắc hook rotating device

fixed / loose Móc cẩu xoay đóng/ mở

10 Nút ấn flipper down yellow Đưa flipper định vị vàng xuống

11 Nút ấn flipper down blue Đưa flipper định vị xanh lục xuống

12 Nút ấn flipper down red Đưa flipper định vị đỏ xuống

13 Nút ấn flipper down green Đưa flipper định vị xanh lam

17 Nút ấn centre-of-gravity

compensation blue Bù trọng tâm mức xanh

18 Nút ấn telescope the spreader

-expand Mở rộng khung ngoạm

19 Nút ấn telescope the spreader

-reduce Thu hẹp khung ngoạm

27 Đèn báo crane switch on Cấp điện cho cần cẩu

28 Đèn báo crane switch off Chưa cấp điện cho cẩu

29 Nút ấn emergency cutoff Dừng sự cố

30 Đèn báo Fault Lỗi

32 Công tắc Cấp điện cho cần cẩu

33 Công tắc Cắt điện cần cẩu

43 Công tắc Điều khiển từng bước

44 Công tắc Chế độ hoạt động cơ cấu nâng

hạ 1/2/3/4

45 Đèn báo Gầu ngoạm đang được điều chỉnh

46 Đèn báo Gầu ngoạm đóng

48 Đèn báo Cáp mở gào max

2.5 Hệ thống cấp nguồn cho cần trục chân đế TUKAN

+ Nguồn điện cấp cho Cần trục chân đế TUKAN là nguồn điện xoay chiều 3pha, điện áp 380V, tần số 50Hz, được lấy từ trạm biến áp của Xí nghiệp bằng cápđiện Dây dẫn điện tới các thiết bị điện của Cần trục là dây cáp mềm được cuộn vàotang quấn cáp của Đối trọng Độ dài của dây cáp mềm này đảm bảo cho Cần trục có

thể dịch chuyển quãng đường lớn nhất từ điểm cấp nguồn về 2 phía khoảng 100m.

+ Điện áp nguồn cấp tới các thiết bị điện của Cần trục như sau:

- Tới các động cơ qua các aptomat trong mạch động lực là nguồn điện xoaychiều 3 pha điện áp 380V tần số 50Hz;

- Tới mạch điều khiển là nguồn điện xoay chiều một pha 220V

- Tới PLC là nguồn điện xoay chiều một pha 220V Thông qua các khốinguồn chỉnh lưu SITOP thành các nguồn một chiều 24VDC ổn định để cấp nguồncho khối CPU và các modul vào/ra

- Tới thiết bị báo sự cố và chiếu sáng: AC220V

- Tới máy điều hoà không khí và quạt gió làm mát là AC220V

- Phục vụ sấy động cơ và thiết bị: AC380V

- Nguồn điện dự phòng: cho cần trục: AC380V, AC220V

CHƯƠNG 3

CƠ CẤU NÂNG HẠ HÀNG CỦA CẦN TRỤC CHÂN ĐẾ TUKAN

3.1 Sơ đồ nguyên lý của cơ cấu nâng hạ hàng

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý cơ cấu nâng hạ hàng

Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý cơ cấu nâng hạ hàng

Hình 3.5 Sơ đồ nguyên lý cơ cấu nâng hạ hàng

Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý cơ cấu nâng hạ hàng

Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý cơ cấu nâng hạ hàng

3.2 Chức năng các phần tử

+M – M1: Động cơ truyền động

+M – Y1: Phanh thủy lực.

+M – M91: Động cơ bơm dầu làm mát

S1: Tay trang điều khiển cơ cấu nâng hạ hàng

S011: Nút ấn khởi động cấp nguồn tín hiệu vào PLC

EB12: Module vào PLC

K011: Rơle trung gian

K05: Rơle an toàn

K02: Contactor chính cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống

K1: Contactor chính cấp nguồn 3 pha vào chỉnh lưu

F511: Bảo vệ quá nhiệt

S10: Tiếp điểm bảo vệ móc chạm đất,chạm đỉnh

F51: Aptomat cấp nguồn cho động cơ phanh

F91: Aptomat cấp nguồn cho động cơ bơm dầu làm mát

SAFE: tiếp điểm bảo vệ quá tải

K60: Contactor trung gian bảo vệ quá tải

B03: Bảo vệ quá tốc ( công tắc lực ly tâm )

 Mạch giao tiếp ET200 truyền dữ liệu giữa CPU S7 – 317-2 DP và mạchđiều khiển cơ cấu nâng hạ bao gồm:

- Khối SITOP: Cấp nguồn 24V DC

+ Tín hiệu của phanh thủy lực nhả K5.

+ Tín hiệu Rơle trung gian của tay điều khiển ở vị trí 0 K80

+ Tín hiệu của contactor bảo vệ quá tải K060

+ Tín hiệu của contactor bảo vệ cáp trùng K04

- Khối EB121 nhận các tín hiệu vào sau:

+ Tín hiệu bảo vệ cho phanh thủy lực F51

+ Tín hiệu bảo vệ cho động cơ bơm dầu làm mát F91

+ Tín hiệu giám sát và bảo vệ quá nhiệt cho động cơ nâng hạ F511

- Khối EB124 nhận các tín hiệu vào sau:

+ Tín hiệu giảm tốc độ động cơ nâng hạ hàng S10(51),S10(21)

+ Tín hiệu dừng hoạt động khi móc gần chạm đỉnh, chạm đất S10(31), S10(41).+ Tín hiệu dừng sự cố khi móc vẫn di chuyển gần chạm đỉnh và chạm đấtS10(11), S10(61)

+ Tín hiệu của tiếp điểm bảo vệ quá tốc(công tắc lực ly tâm) M1 – B03

- Khối EB125 nhận các tín hiệu vào sau:

+ Tín hiệu lựa chọn cơ cấu hoạt động

+ Tín hiệu điều khiển hoạt động của các công tắc cho các cơ cấu S1(13),S1(23), S2(23), S2(13)

+ Tín hiệu của công tắc dừng hoạt động S3, S4

+ Tín hiệu của công tắc dừng sự cố S05

- Khối AB120 đưa ra các tín hiệu sau:

+ Contactor điều khiển dòng K00(7.3)

+ Contactor điều khiển cấp nguồn cho phanh thủy lực K50(8.4)

+ Tín hiệu điều khiển đưa đến contactor bảo vệ quá tải K060(8.5, =2.4.7,2.7, 10.5)(qua tải về động cơ nâng hạ, quá tải về momen khởi động, quá tải vềphanh thủy lực)

+ Tín hiệu contactor K040(7.4) đưa đến contactor K0 để điều khiển dòngmạch động lực

+ Contactor điều khiển cấp nguồn cho động có bơm dầu làm mát K9(1.7)

+ Contactor điều khiển hệ thống tang cáp điện đầu cần =14(K1) (=14.5.2).+ Contactor dự trữ KY.

- Khối EB80 nhận các tín hiệu vào sau:

+ Tín hiệu điều khiển dừng sự cố cơ cấu tầm với +D – S012(=0.19.4)

+ Tín hiệu điều khiển dừng sự cố buồng máy chính +M – S06(=0.19.3).+ Tín hiệu bảo vệ phanh hãm bằng điện trở F6(=0.6.7)

+ Tín hiệu từ aptomat bảo vệ động cơ gầu ngoạm F1(=0.17.2)

+ Tín hiệu từ aptomat bảo vệ động cơ tang cáp đầu cần của cơ cấu nâng hạ

=14 – F1(=0.17.5)

+ Tín hiệu bảo vệ cấp nguồn =16 – F1(=0.17.7)

- Khối EB81 nhận các tín hiệu vào sau:

+ Tín hiệu bảo vệ cấp nguồn cho biến tần F4(=0.6.4)

+ Tín hiệu bảo vệ cấp nguồn động lực cho phanh thủy lực F5(=0.6.6)

+ Tín hiệu bảo vệ cấp nguồn cho động cơ gầu ngoạm F8(=0.7.2)

+ Tín hiệu bảo vệ cấp nguồn cho khung tự động F9(=0.7.4)

+ Tín hiệu bảo vệ xoay ngáo F11(=0.7.5)

+ Tín hiệu bảo vệ cấp nguồn cho 3động cơ tang cáp điện đầu cầnF14(=0.7.6)

+ Tín hiệu bảo vệ điều hòa làm mat trong buồng máy=0 – F36(0.5.6)

+ Tín hiệu báo lỗi nguồn container

- Khối EB84 nhận các tín hiệu vào sau:

+ Tín hiệu từ aptomat bảo vệ nguồn điều khiển =0 – F80(=0.16.2)

+ Tín hiệu từ aptomat bảo vệ quá tải =60 – F2(=00.18.4)

+ Tín hiệu aptomat bảo vệ hệ thống điều khiển =0 – F81(=0.16.4)

+ Tín hiệu từ aptomat bảo vệ giàn =0 – F82(=0.16.6)