Thiết kế quy trình công nghệ trong việc tháo lắp và sữa chữa bánh lái tàu hàng

Tài liệu tham khảo Thiết kế quy trình công nghệ trong việc tháo lắp và sữa chữa bánh lái tàu hàng

Họ, tên sinh viên: Nguyễn Đình La Lớp: 45TT-2 Chuyên ngành: Đóng tàu Mã ngành: 18.06.10 Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ trong việc tháo lắp và sửa chữa bánh lái tàu hàng tại công ty đóng tàu Hyundai Vinashin Số trang: 76 Số chương: 4 Số tài liệu tham khảo: 6 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Kết luận:

Nha Trang, ngày tháng năm 2008

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Ks Nguyễn Chí Thanh

Họ, tên sinh viên: Nguyễn Đình La Lớp: 45TT-2 Chuyên ngành: Đóng tàu Mã ngành: 18.06.10 Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ trong việc tháo lắp và sửa chữa bánh lái tàu hàng tại công ty đóng tàu Hyundai Vinashin Số trang: 76 Số chương: 4 Số tài liệu tham khảo: 6 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

Điểm phản biện:

Nha Trang, ngày tháng năm 2008 CÁN BỘ PHẢN BIỆN Nha Trang, ngày tháng năm 2008

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

ĐIỂM CHUNG

Bằng số Bằng chữ

Họ, tên SV: Nguyễn Đình La - Lớp : 45TT-2

Địa chỉ liên hệ: Số nhà 31A-Đoàn Trần Nghiệp-Vĩnh Phước- Nha Trang

Điện thoại: 0982 246 503

Tên đề tài: “Thiết kế quy trình công nghệ trong việc tháo lắp và sửa chữa bánh lái tàu

hàng tại công ty đóng tàu Huyndai Vinashin’’

Chuyên ngành: Đóng tàu Mã ngành: 18.06.10

Cán bộ hướng dẫn: KS Nguyễn Chí Thanh

I ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

1 Đối tượng nghiên cứu: Thiết kế quy trình công nghệ trong việc tháo lắp và sửa chữa bánh lái

2 Phạm vi nghiên cứu: Thiết kế quy trình công nghệ trong việc tháo lắp và sửa chữa bánh lái tàu hàng tại công ty đóng tàu Hyundai Vinashin

3 Mục tiêu nghiên cứu: Hiểu và lập được quy trình công nghệ tháo lắp và sửa chữa bánh lái tàu thủy

II NỘI DUNG NGHIÊN CỨU:

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1.Tổng quan về ngành công nghiệp đóng tàu Việt Nam

1.2.Giới thiệu năng lực sửa chữa tàu tại công ty Hyundai Vinashin

1.3.Tổng quan về đề tài

1.4 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

1.5 Đối tượng và giới hạn của đề tài

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU TÍNH NĂNG TÀU THỦY

2.1 Giới thiệu chung về tính năng tàu thủy

CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG

NGHỆ CHO VIỆC SỮA CHỮA 3.1 Giới thiệu một số loại bánh lái điển hình và quy trình tháo lắp

3.1.1 Bánh lái đơn giản

3.1.1.1 Bánh lái cân bằng một chốt

3.1.1.2 Bánh lái cân bằng hai chốt

3.1.2 Bánh lái treo

3.1.3 Bánh lái cân bằng nửa treo

3.2 Phương án thiết kế quy trình công nghệ tháo lắp và sửa chữa bánh lái

3.2.1 Các dạng hư hỏng của bánh lái tàu

3.2.2 Các cơ sở để lựa chọn phương án sửa chữa

3.3 Quy trình sửa chữa bánh lái

3.3.1 Quy trình xác định vùng hư hỏng

3.3.2 Quy trình tháo bánh lái

3.3.3 Quy trình cắt bỏ vùng hư hỏng

3.3.4 Quy trình chế tạo chi tiết thay thế

3.3.5 Quy trình lắp ráp chi tiết thay thế

3.3.6 Sửa chữa độ lệch tâm

3.3.7 Lắp ráp trục lái và bánh lái

Thời gian: Từ ngày 28/3/2008 đến 28/4/2008

Mục tiêu: Nhằm thu thập các tài liệu phục vụ cho đề tài nghiên cứu

2 KẾ HOẠCH THỰC HIỆN:

Từ ngày 19/3/2008 đến 28/3/2008: Lập đề cương luận văn, nghiên cứu tài liệu

Từ ngày 28/3/2008 đến 20/4/2008: Thu thập tài liệu đi thực tế

Từ ngày 20/4/2008 đến 10/5/2008: Trình bản thảo chương 1

Từ ngày 10/5/2008 đến 1/6/2008: Trình bản thảo chương 2

Từ ngày 2/6/2008 đến 2/7/2008: Trình bản thảo chương 3

Từ ngày 2/7/2008 đến 15/7/2008: Trình duyệt toàn bộ đề tài

Nha trang, ngày tháng năm 2008

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN

NGUYỄN CHÍ THANH NGUYỄN ĐÌNH LA

CHƯƠNG 1 - 3 -

ĐẶT VẤN ĐỀ - 3 -

1.1 Tổng quan về ngành công nghiệp đóng tàu Việt Nam - 3 -

1.1.1 Giới thiệu chung - 3 -

1.1.2 Triển vọng về ngành công nghiệp đóng tàu Việt Nam - 3 -

1.2 GIỚI THIỆU NĂNG LỰC SỬA CHỮA TÀU TẠI CÔNG TY HYUNDAI VINASHIN - 6 -

1.2.1 Giới thiệu chung - 6 -

1.2.2 Sửa chữa tàu - 6 -

1.2.3 Hoán cải và thực hiện các dự án xa bờ - 7 -

1.3 Tổng quan về đề tài - 8 -

1.4 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - 9 -

1.5 Đối tượng và giới hạn của đề tài - 9 -

CHƯƠNG 2 - 10 -

GIỚI THIỆU TÍNH NĂNG TÀU - 10 -

2.1 Giới thiệu chung về tính năng tàu thủy - 10 -

2.1.1 Tính nổi - 10 -

2.1.1.1 Định nghĩa và các khái niệm - 10 -

2.1.1.2 Các biện pháp đảm bảo an toàn tính nổi cho tàu đi biển - 10 -

2.1.2 Tính ổn định - 11 -

2.1.2.1 Định nghĩa và các khái niệm - 11 -

2.1.2.2 Tiêu chuẩn ổn định - 11 -

2.1.3 Tính chống chìm của tàu - 12 -

2.1.3.1 Định nghĩa - 12 -

2.1.3.2 Các biện pháp đảm bảo an toàn chống chìm cho tàu đi biển - 12 -

2.1.4 Tính ăn lái - 12 -

2.1.4.1 Định nghĩa và các khái niệm - 12 -

2.1.4.2.Quá trình quay vòng của tàu - 13 -

2.2 Giới thiệu các loại thiết bị lái trên tàu và cách phân loại - 15 -

2.2.1 Các loại thiết bị lái - 15 -

2.2.3.2.Bố trí bánh lái và yêu cầu đối với vị trí bánh lái: - 18 -

2.3 Giới thiệu tính năng tàu sửa chữa - 20 -

2.3.1 Loại hình và công dụng - 20 -

2.3.2 Các thông số cơ bản của tàu - 20 -

2.3.3 Tuyến hình - 21 -

2.3.4 Hệ thống kết cấu - 21 -

2.3.5 Máy chính - 21 -

2.3.6 Hệ thống trục - 21 -

2.3.7 Hệ thống lái - 21 -

2.3.8 Kiểu bánh lái - 22 -

CHƯƠNG 3 - 23 -

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHO VIỆC SỬA CHỮA - 23 -

3.1 Giới thiệu một số loại bánh lái điển hình và quy trình tháo lắp - 23 -

3.1.1 Bánh lái đơn giản - 23 -

3.1.1.1 Bánh lái cân bằng một chốt - 23 -

3.1.1.2 Bánh lái cân bằng hai chốt - 25 -

3.1.2 Bánh lái treo - 26 -

3.1.3 Bánh lái cân bằng nửa treo - 28 -

3.2 Phương án thiết kế quy trình công nghệ tháo lắp và sửa chữa bánh lái - 30 -

3.2.1 Các dạng hư hỏng của bánh lái tàu - 30 -

3.2.1.1 Rạn nứt - 31 -

3.2.1.2.Tai nạn trên biển - 31 -

3.2.1.3 Ăn mòn - 32 -

3.2.1.4 Sinh vật biển - 34 -

3.2.1.5 Bu lông và đai ốc bị rơ lỏng - 34 -

3.2.1.6 Trục bánh lái bị gãy - 35 -

3.2.1.7 Chốt bánh lái bị mòn - 35 -

3.2.1.8 Khe hở giữa bản lề bánh lái và trụ đứng - 35 -

3.2.2 Các cơ sở để lựa chọn phương án sửa chữa - 35 -

3.2.2.1 Các dạng phương án sửa chữa - 35 -

1 Công tác chuẩn bị - 38 -

2 Công tác khảo sát xác định vùng hư hỏng - 38 -

3.3.2 Quy trình tháo bánh lái - 50 -

3.3.3 Quy trình cắt bỏ vùng hư hỏng - 54 -

1.Công tác chuẩn bị - 54 -

2.Cắt bỏ vùng hư hỏng - 54 -

3.3.4 Quy trình chế tạo chi tiết thay thế - 56 -

3.3.5 Quy trình lắp ráp chi tiết thay thế - 58 -

3.3.6 Sửa chữa độ lệch tâm - 61 -

3.3.6.1 Doa lại các ổ đỡ - 61 -

3.3.6.2 Sửa lại chốt trên và chốt dưới - 62 -

3.3.6.3 Sửa lại áo bao chốt lái - 65 -

3.3.7 Lắp ráp trục lái và bánh lái - 67 -

3.3.7.1 lắp ráp chốt bánh lái - 67 -

3.3.7.2 Lắp đặt bạc trục lái, giá đỡ treo, trục lái và bánh lái - 68 -

3.3.8 Thử thiết bị lái, kiểm tra và nghiệm thu - 70 -

3.3.8.1.Thử thiết bị lái - 70 -

3.3.8.2 Kiểm tra nghiệm thu - 71 -

CHƯƠNG 4: - 73 -

THẢO LUẬN KẾT QUẢ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN - 73 -

4.1 Kết luận - 73 -

4.2.Ý kiến đề xuất - 73 -

TÀI LIỆU THAM KHẢO - 76 -

LỜI NÓI ĐẦU

Đóng tàu và sửa chữa tàu biển là vấn đề sôi động của ngành vận tải biển nước ta Ngày nay nhà nước ta đang quan tâm và phát triển cơ sở vật chất để phục

vụ đóng mới và sửa chữa đội tàu đang ngày càng phát triển và đồng thơì trang bị những kiến thức cần thiết cho cán bộ và công nhân nhằm đảm bảo khai thác tốt tính năng của tàu

Em xin chân thành cảm ơn nhà trường và các thầy cô trong khoa Kỹ Thuật Tàu Thủy đã tạo điều kiện cho em thực tập tốt nghiệp tại nhà máy đóng tàu Hyundai Vinashin Đây là nhà máy liên doanh giữa công ty tàu biển Việt Nam và tập đoàn tư bản Hyundai Hàn Quốc Một nhà máy đóng tàu thuộc loại tiên tiến nhất Đông Nam

Á

Ở đây em được tiếp xúc với một nền công nghiệp tiên tiến với quy mô lớn, những trang thiết bị hiện đại, nền công nghiệp được cơ giới hoá được tiếp xúc với nhiều công trình nổi hiện đại của thế giới

Hệ thống lái nói chung và bánh lái nói riêng là bộ phận rất quan trọng quyết định đến sự sống còn của con tàu nếu nó hư hỏng phải kịp thời sửa chữa

Được sự phân công của Bộ môn Đóng tàu, trong thời gian từ ngày 17/3 đến

ngày 28/6 em đã thực hiện đề tài tốt nghiệp “Thiết kế quy trình công nghệ trong việc tháo lắp và sửa chữa bánh lái tàu hàng tại công ty đóng tàu Hyundai Vinashin” cụ thể ở đây là sửa chữa bánh lái tàu hàng PASHA BULKER tải trọng

76.781 tấn

Đề tài bao gồm những nội dung chính sau:

Chương 1: Đặt vấn đề:

Chương 2: Giới thiệu tính năng tàu

Chương 3: Lựa chọn phương án thiết kế quy trình công nghệ cho việc sửa chữa Chương 4: Thảo luận kết quả

Mặc dù đã hết sức cố gắng và tham khảo rất nhiều tài liệu liên quan, đặc biệt

là sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Chí Thanh, nhưng do trình độ kiến thức

Nha Trang, ngày 15-6-2008

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đình La

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Tổng quan về ngành công nghiệp đóng tàu Việt Nam

1.1.1 Giới thiệu chung

Với đường biển dài trên 3200 km và giá nhân công thấp, Việt Nam có một tiềm năng lớn để phát triển ngành công nghiệp đóng tàu Tuy nhiên do cơ sở hạ tầng nghèo nàn và công nghệ thô sơ, ngành đóng tàu Việt Nam vẫn còn trong giai đoạn phát triển ban đầu

Việt Nam có hơn 60 nhà máy sửa chữa và đóng mới tàu thủy trực thuộc Bộ Quốc Phòng, Bộ Thủy Sản, Bộ Giao Thông Vận Tải Bộ Giao Thông Vận Tải sở hữu số lượng lớn nhất, chiếm hơn 70% công suất tàu thuyền của toàn ngành Phần lớn sản phẩm trong nước là tàu hàng và tàu đánh bắt hải sản xa bờ Số lượng các tàu chở dầu loại nhỏ tàu nạo vét và tàu chở khách cũng tăng lên

Những loại tàu thuyền nhỏ trong nước đã được xuất khẩu sang các nước láng giềng như Lào, Campuchia và Trung Quốc Các nhà máy đóng tàu trong nước có khả năng sửa chữa tàu thuỷ trong tải 50.000 tấn Công ty tàu biển Huyndai Vinashin, một liên doanh giữa nhà máy đóng tàu Huyndai-mipo Hàn Quốc và công

ty công nghiệp tàu thủy Việt Nam Vinashin có khả năng sửa chữa tàu thuyền trọng tải 100.000 tấn, liên doanh hiện là nhà máy sửa chữa tàu biển lớn nhất Đông Nam Á Công cuộc cải cách kinh tế cùng với sự hội nhập khu vực và thế giới của Việt Nam đã đặt ra một thách thức to lớn đối với các nhà máy đóng tàu trong nước, đòi hỏi toàn ngành phải nâng cao năng lực và khả năng cạnh tranh

1.1.2 Triển vọng về ngành công nghiệp đóng tàu Việt Nam

Năm 2006 đánh dấu sự phát triển vượt bậc của ngành công nghiệp đóng tàu Việt Nam trên tất cả các lĩnh vực: đóng mới, sửa chữa, vận tải, xây dựng, thương mại dịch vụ Hoạt động sản xuất kinh doanh của tổng công ty công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam đạt mức tăng trưởng cao, giá trị tổng sản lượng đạt trên 11.000 tỷ đồng Vinashin đang tiến hành đóng mới tàu 53.000 tấn tại Công Ty Công Nghiệp Tàu

150 tấn dây chuyền làm sạch được đầu tư đồng bộ Đây là bước phát triển đột phá nhằm chủ động trong công tác xây dựng hạ tầng của Vinashin

Hiện nay, ngành công nghiệp đóng tàu đang có xu hướng chuyển dịch từ các nước châu Âu sang châu Á, đây là cơ hội rất lớn cho ngành công nghiệp tàu thủy và hàng hải nước ta phát triển Các chuyên gia, các chủ tàu nước ngoài đánh giá rất cao những thành tựu mà công nghiệp tàu thủy đã đạt được, trong những năm gần đây và tiềm năng phát triển của ngành trong tương lai Trong 3 năm gần đây chính phủ đã đẩy mạnh đầu tư vào một gói thầu nhằm xây dựng và nâng cao hoạt động toàn ngành thông qua chương trình phát triển công nghiệp tàu thủy 2002-2010, chính phủ củng đã quyết định đưa đóng tàu trở thành một ngành xuất khẩu mũi nhọn Kết quả tính ở năm 2003 ngành đóng tàu đạt doanh thu tiêu thụ trong nước là 251 triệu USD và 71 triệu USD từ xuất khẩu và dự kiến tăng tổng doanh thu lên 511 tỷ USD vào năm 2010 Đóng tàu chuyên chở 14.000 tấn, tàu hàng 6500 tấn và tàu chở dầu 100.000 tấn Năm 2007 đã khởi công đóng mới tàu dầu 104.000 tấn tại nhà máy đóng tàu Dung Quất ( Quảng Ngãi)

Dự báo số tàu thuyền tăng thêm trong giai đoạn 2006-2010 và năm 2020

Chương trình phát triển ngành đóng tàu Việt Nam gồm 3 giai đoạn:

- Giai đoạn 2002-2005: nâng cấp và đổi mới công nghệ tại các nhà máy đóng

tàu hiện đại: Hạ Long, Nam Triệu, Bến Kiền, Phà Rừng, Bạch Đằng, Sài

Gòn để nâng cao năng lực đóng mới và sửa chữa Các nhà máy đóng tàu

trong tương lai sẽ có khả năng đóng mới những loại tàu thuyền lớn Hình

thành một khu công nghiệp hỗ trợ trong liên doanh với các đối tác nước

ngoài nhằm sản xuất thép tấm và lắp ráp động cơ diezen 6000 mã lực và các

thiết bị hàng hải trên tàu

- Giai đoạn 2006-2010: tiếp tục nâng cấp nhà máy đóng tàu Nam Triệu để tăng

cường năng lực đóng mới và sửa chữa tàu conteno lên 50.000 tấn

Hình thành các nhóm nhà máy đóng tàu ở Dung Quất, Đồng Nai, Cà Mau,

trong đó các xưởng đóng tàu ở Dung Quất sẽ sửa chữa và đóng mới tàu trọng

tải tới 100.000 tấn, Đồng Nai đóng mới tàu thuyền và tàu chở dầu 30.000

tấn

- Giai đoạn 2010-2020 dần dần di dời các nhà máy đóng tàu nằm trong thành phố Hải Phòng, Sài Gòn, Đà Nẵng ra các khu công nghiệp ngoại ô thành

phố

Ngoài kế hoạch xây dựng và cải tạo các khu công nghiệp đóng tàu trên toàn

quốc, ngành đóng tàu cũng đang xây dựng một chiến lược nhằm cải thiện

chất lượng đào tạo và các dịch vụ liên quan Chiến lược này ưu tiên:

+ Xây dựng một trung tâm mô hình tàu thủy quốc gia để phục vụ mục đích

nghiên cứu

+ Hiện đại hoá công tác thiết kế và hệ thống kiểm soát quản lý cũng như

xây dựng một website chính thức của ngành đóng tàu Việt Nam

+ Cộng tác với các trường đại học trong và ngoài nước để hình thành một

trung tâm đào tạo đội ngũ cán bộ và nhà nghiên cứu hàng hải để phục vụ

công cuộc hiện đại hoá ngành đóng tàu

1.2 GIỚI THIỆU NĂNG LỰC SỬA CHỮA TÀU TẠI CÔNG TY HYUNDAI VINASHIN

1.2.1 Giới thiệu chung

Công ty TNHH nhà máy tàu biển Hyundai Vinashin (HVS) một liên doanh

giữa tập đoàn Hyundai Hàn Quốc và tổng công ty công nghiệp tàu thủy Việt Nam

thành lập ngày 30/09/1996 Hiện nay nhà máy hoạt động trên các lĩnh vực sửa chữa

hoán cải tàu biển và gia công kết cấu thép xa bờ HVS đang chuẩn bị cho kế hoạch

đóng mới tàu biển trong thời gian tới Từ khi bắt đầu sản xuất kinh doanh năm 1999

đến nay, nhà máy đã sửa chữa hơn 500 chiếc tàu, hoán cải thành công nhiều con tàu

và kết cấu thép xa bờ HVS đang vươn lên trở thành nhà máy hàng đầu thế giới

HVS với 4700 công nhân viên bao gồm 700 công nhân viên thầu phụ và 70 chuyên

gia kỹ sư Hàn Quốc với trình độ kỹ thuật và kỹ năng quản lý cao vững bước tiến

vào thế kỉ mới với một tương lai tươi sáng Trên diện tích 130 ha mặt đất và 170ha

mặt biển, với cơ sở hạ tầng hiện đại và trang thiết bị tiên tiến gồm 2 ụ khô: một ụ

400 nghìn tấn, một ụ 80 nghìn tấn và cầu cảng dài 1400m với 7 cẩu bờ và 2 cẩu

bánh xích phục vụ Ngoài ra nhà máy còn có các cơ sở trang thiết bị khác như phân

xưởng vỏ, sơn, máy, điện, xưởng sản xuất oxy, axe tylen, khí nén, trạm điện Nằm ở

vị trí thuận lợi trên tuyến đường hàng hải giữa viễn đông và Đông Nam Á, HVS có

điều kiện địa lý và thời tiết thuận Đặc biệt với đội ngũ lao động có tay nghề cao,

nguồn vật tư thép tấm và đường ống dồi dào cùng mạng lưới thương mại mua bán

vật tư lớn mạnh, HVS có thể phục vụ khách hàng với giá cạnh tranh

1.2.2 Sửa chữa tàu

Với đội ngũ công nhân viên lành nghề được các tổ chức đăng kiểm quốc tế

cấp chứng chỉ, HVS có thể sửa chữa nhiều loại tàu HVS có thể tiến hành nhiều loại

công việc thay thép với giá cả hợp lý và trong thời gian ngắn HVS đã sửa chữa

phục hồi thành công các con tàu hỏng nặng về vỏ tàu do mắc cạn, va đập, cháy nổ

HVS có 1200 công nhân phòng vỏ tàu có tay nghề cao, được trang bị máy hàn CO2,

máy hàn tự động, máy hàn hồ quang, máy cắt plasma, máy cắt CNC, có thể tiến

hành thay thế 2000 tấn thép 1 tháng HVS cố gắng đạt chất lượng cao trong việc sơn

vỏ ngoài, trong khoang chở hàng, két nước dằn, thùng chở hoá chất và các vị trí khác Để đạt được chất lượng cao và giá cả cạnh tranh, HVS có 1200 công nhân sơn với tay nghề cao và được trang bị các thiết bị hiệu quả và hiện đại như máy giảm độ

ẩm, máy hút chân không, máy lạnh…HVS có 2 trạm khí nén với công suất 40 nghìn CFM có thể phục vụ cho 200 vòi bắn cát cùng một lúc Đặc biệt lựa chọn HVS cho việc sửa chữa vệ sinh két cho tàu chở dầu khu vực viễn đông là một giải pháp có hiệu quả và kinh tế nhất nhờ vị trí lí tưởng và giá cả cạnh tranh Với 800 công nhân máy lành nghề, HVS thành thạo trong mọi lĩnh vực sửa chữa máy như đại tu, gia công cân chỉnh máy chính và bộ nạp khí, thay ống nồi hơi, sửa chữa bộ điều tốc, rút trục chân vịt, sửa chữa chân vịt kể cả chân vịt biến bước HVS có thể sửa chữa cùng một lúc 40 chi tiết mô tơ điện tại phân xưởng điện Với các trang thiết bị như phòng

vệ sinh thiết bị điện, phòng sấy khô, phòng thử nghiệm, 200 công nhân chuyên nghiệp HVS có thể tiến hành sửa chữa và kiểm tra thử nghiệm nhiều loại thiết bị điện tử kể cả hệ thống điện tự động Nhằm hỗ trợ có hiệu quả cho các công việc chính 700 công nhân hỗ trợ sản xuất luôn tiến hành mọi công việc hỗ trợ như vận chuyển, cẩu, bắt dàn giáo, vận hành ụ tàu, cung cấp khí nén, khí oxy, và axêtylen,

xử lý rác thải và bảo dưỡng máy móc HVS còn được biết đến khả năng sửa chữa đa dạng ngoài những tàu thông thường HVS còn có khả năng sửa chữa tàu chở khí thiên nhiên hoá lỏng, tàu chở dầu khí hoá lỏng HVS tiến hành sửa chữa các hạng mục phức tạp và nhiều công trình ngoài khơi như các loại giàn sản xuất dầu nổi, kho chứa dầu nổi, kho chứa và sản xuất dầu nổi, giàn khoan…Đó là một trong những thế mạnh của HVS

1.2.3 Hoán cải và thực hiện các dự án xa bờ

Nằm ở vị trí thuận lợi và lý tưởng ở Đông Nam Á, HVS đang vươn lên trở thành một nhà máy hàng đầu chuyên hoán cải tàu biển và thực hiện các dự án xa bờ Tháng 7/2003 tàu chở hàng HORIO 6 đã được hoán cải thành tàu hút cát tự bốc dỡ lớn nhất thế giới Công việc hoán cải chính là lắp đặt 2 bơm hút có công suất 11500 mét khối 1 giờ, có thể hoạt động ở độ sâu 65m , thiết bị hút và xử lý cát, hệ thống xả cát, hệ thống đẩy cát ngầm và thay mới 3300 tấn thép Cũng vào tháng 7/2003 HVS

đã hợp tác chế tạo và xử lý thành công công nghệ xử lý trung tâm Buragalia, tổng khối lượng giàn công nghệ này là 9200 tấn gồm các trang thiết bị sản xuất được thiết kế với công suất 60 nghìn thùng dầu và 320 triệu fit khí mỗi ngày Chế tạo thành công giàn khoan này là dấu mốc lịch sử đưa HVS trở lên nổi tiếng trong lĩnh vực chế tạo các kết cấu thép xa bờ HVS còn hoán cải nối dài 5 tàu chở ô tô của công ty Wallenius Wilhelmsem - một công ty hàng đầu thế giới trong việc vận chuyển xe cộ và hàng hoá Phần thân giữa của tàu được nối dài thêm 28,8m với trọng lượng 2300 tấn Sau khi nối dài tàu có thể chở thêm 1200 chiếc xe hơi.Theo

dự kiến đến tháng 8 năm 2008 công ty sẽ tiến hành đóng mới chiếc tàu đầu tiên, công tác chuẩn bị mặt bằng phân xưởng, trang thiết bị, nguyên vật liệu và một số vấn đề khác đang được gấp rút để hoàn thành đúng kế hoạch

1.3 Tổng quan về đề tài

Hệ thống lái nói chung và thiết bị lái nói riêng là một trong hai bộ phận quan trọng nhất cấu thành con tàu, nó đóng vai trò sống còn của một con tàu Nếu một con tàu không có thiết bị lái thì ta sẽ không thể cho nó di chuyển trên mặt nước theo

ý muốn của chúng ta được và sẽ có rất nhiều những rắc rối xẩy ra, chính nhờ có thiết bị lái mà chúng ta có thể điều khiển con tàu theo ý muốn Chính vai trò đặc biệt quan trọng của thiết bị lái như vậy mà khi các thiết bị khác trên tàu không còn khả năng hoạt động thì thiết bị lái vẫn có khả năng hoạt động Chúng ta cần phải quan tâm đến nó một cách đặc biệt như: Có tính an toàn tin cậy cao, có khả năng làm việc trong môi trường và điều kiện đặc biệt

Vì những yêu cầu quan trọng của hệ thống lái nên khi hệ thống lái có hiện tượng hư hỏng không còn tính an toàn khi hoạt động, chúng ta phải kịp thời khắc phục sửa chữa Để sửa chữa thành công hệ thống lái cụ thể ở đây là bánh lái với khả năng tối ưu nhất, đảm bảo tiến độ và tính kinh tế Được sự cho phép của nhà trường,

khoa Kỹ Thuật Tàu Thủy và yêu cầu thực tế đặt ra tôi xin thực hiện đề tài “Thiết kế quy trình công nghệ trong việc tháo lắp và sửa chữa bánh lái tàu hàng tại công ty đóng tàu Hyundai Vinashin”

Tôi hi vọng nó có thể góp một phần nào đó cho nhu cầu thực tế đang cần và

nó cũng có thể cho các hệ thống lái các tàu khác đồng thời cũng là tài liệu bổ sung giúp cho sinh viên tham khảo cũng như hoàn thiện đầy đủ hơn trong học phần công nghệ đóng và sửa chữa tàu thủy

1.4 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

- Đề tài là cơ sở để lựa chọn phương án thiết kế quy trình công nghệ cho việc tháo lắp và sửa chữa bánh lái tàu hàng cũng như các loại tàu khác

- Giúp sinh viên tập làm quen với công việc của một người kỹ sư đóng tàu có khẳ năng tự làm việc độc lập tự sáng tạo, có thể giải quyết các vấn đề thực tế yêu cầu đặt ra Ở đây là thiết kế quy trình công nghệ trong việc tháo lắp và sửa chữa bánh lái tàu hàng

- Tạo điều kiện cho sinh viên hiểu thêm quy trình công nghệ trong việc sửa chữa hệ thống thiết bị tàu thủy

1.5 Đối tượng và giới hạn của đề tài

- Đối tượng: Thiết bị lái tàu hàng được sửa chữa tại HVS

- Giới hạn: Lựa chọn phương án thiết kế quy trình công nghệ trong việc tháo lắp và sửa chữa bánh lái cân bằng nửa treo của tàu chở hàng rời PASHA BULKER tại công ty đóng tàu Hyundai Vinashin

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU TÍNH NĂNG TÀU

2.1 Giới thiệu chung về tính năng tàu thủy

Trong giới hạn của đề tài không đi sâu nghiên cứu các tính năng của tàu thủy

mà chỉ giới thiệu chung các tính năng của tàu

2.1.1 Tính nổi

2.1.1.1 Định nghĩa và các khái niệm

Tính nổi là khả năng tàu nổi cân bằng ở vị trí xác định ứng với chế độ tải

trọng đang xét

Khi nổi trên mặt nước tàu chịu tác dụng của hai ngoại lực

+ Trọng lượng của tàu P

- Đặt tại trọng tâm G của tàu

- Hướng thẳng đứng xuống dưói

- P = P vỏ + Pmáy + Pdt

+ Lực nổi D:

- Đặt tại trọng tâm C của phần chìm tàu

- Hướng thẳng đứng lên trên

- D =  V ( là trọng lượng riêng của nước)

2.1.1.2 Các biện pháp đảm bảo an toàn tính nổi cho tàu đi biển

a Biện pháp thiết kế: Đây là biện pháp đòi hỏi người thiết kế phải lựa chọn tính

toán hợp lý các thông số, để đảm bảo an toàn cho tàu trong quá trình khai thác

b Biện pháp kết cấu và công nghệ: Đối với biện pháp này phải đảm bảo độ bền

và tính kín nước của tất cả các kết cấu, nhất là các kết cấu dưới nước Ngoài ra phải

sử dụng các vách ngăn kin nước để đảm bảo tính nổi cho tàu

c Biện pháp sử dụng: Đảm bảo mớn nước tai nạn không vượt mớn nước giới hạn,

đảm bảo mớn nước thực tế không vượt quá dấu tải trọng, dấu hiệu quy định mớn

nước tối đa không vượt quá, tùy theo mùa và tùy theo vùng hoạt động

G

C

Hình 2.1 lực tác dụng lên tàu

2.1.2 Tính ổn định

2.1.2.1 Định nghĩa và các khái niệm

Tính ổn định là khả năng tàu khôi phục vị trí cân bằng ban đầu khi mô men ngoại lực thôi tác dụng

Bản chất ổn định là do mô men nghiêng do sóng gió và phân bố tải trọng

Ổn định ngang là ổn định trong mặt phẳng ngang, đặc trưng bởi góc nghiêng ngang



Ổn định dọc là ổn định trong mặt phẳng dọc đặc trưng bởi góc nghiêng dọc 

Ổn định tĩnh: mô men nghiêng là mô men tĩnh, tàu nghiêng từ từ không có gia tốc

Ổn định động: mô men nghiêng là mô men động, tàu nghiêng đột ngột có gia tốc

2.1.2.2 Tiêu chuẩn ổn định

Tiêu chuẩn ổn định là các chỉ tiêu, định mức để kiểm tra, đánh giá mức độ ổn định tàu

Có hai hệ tiêu chuẩn chính là hệ tiêu chuẩn vật lý và hệ tiêu chuẩn thông kê

- Hệ tiêu chuẩn vật lý: Được thiết lập trên cơ sở giải phương trình cân bằng của tàu dưới tác dụng của mô men ngoại lực

Tàu đảm bảo ổn định khi: K = Mng/ Mgh1

Mng = 0.001PSZ mô men nghiêng tác dụng

2.1.3.2 Các biện pháp đảm bảo an toàn chống chìm cho tàu đi biển

a Biện pháp phân khoang

Việc phân khoang trên tàu nhằm mục đích khi tàu gặp sự cố nếu bị thủng khi nước ngập vào chỉ có thể nằm trong khoang đó không thể tràn qua các khoang khác như vậy tàu vẩn có thể hoạt động được mà không bị chìm

b Biện pháp cứu tàu khi bị tai nạn thủng khoang

+ Xác định vị trí, kích thước, lưu lượng nước qua lỗ thủng và tìm cách bịt kín lỗ

thủng

Phát hiện vị trí lỗ thủng bằng cách:

- Phán đoán dựa vào nguyên nhân tai nạn hoặc quan sát bọt khí nổi

- Quan sát sự thay đổi mực nước trong khoang để xác định khoang bị thủng

- Dựa vào độ nghiêng tàu khi bị thủng và sử dụng vợt rà lỗ thủng

- Dựa vào lượng nước chảy để xác định sơ bộ kích thước lỗ thủng

- Cho thợ lặn xác định vị trí và kích thước lỗ thủng nhưng hết sức cẩn thận + Đóng các cửa kín nước để cách ly hầm bị thủng với các hầm kế cận nhằm hạn chế lượng nước tràn

+ Tìm cách hạ thấp trọng tâm và khắc phục mặt thoáng của chất lỏng trong khoang + Tìm cách cân bằng tàu, thậm chí làm nghiêng ngang để giảm bớt tốc độ dòng chảy qua lỗ thủng và bơm nước ra ngoài tàu

+ Sử dụng phao nổi gắn vào mạn bị thủng

2.1.4 Tính ăn lái

2.1.4.1 Định nghĩa và các khái niệm

Tính ăn lái của tàu thủy là khả năng chuyển động của nó theo ý muốn của người lái

Tính quay trở là khả năng thay đổi về một phía bất kỳ của tàu

Tính ăn lái của tàu phụ thuộc rất nhiều vào kích thước (L, B) và hình dạng thân tàu, nhất là phần đuôi tàu như ky đuôi, ky hông… và số lượng chân vịt cũng như vị trí đặt chúng trên tàu

Nhiệm vụ của thiết bị lái là đảm bảo tính ăn lái của tàu bằng cách tạo mômen quay làm quay tàu quanh trục thẳng đứng đi qua trọng tâm

2.1.4.2.Quá trình quay vòng của tàu

- Định nghĩa: Quá trình quay vòng của tàu là quỹ đạo chuyển động của trọng tâm tàu khi quay bánh lái đi một góc  và giữ nguyên bánh lái ở vị trí đó

- Các giai đoạn của quá trình quay vòng tàu: gồm 3 giai đoạn:

+ Giai đoạn 1: Là giai đoạn quay lái Bánh lái từ vị trí nằm trong mặt phẳng đối xứng của tàu được quay đi một góc  (gọi là góc quay lái) Áp lực thủy động P tác động lên bánh lái tăng dần thành phần P2 của P ngược với chiều quay lái và làm tàu dạt sang ngang Thành phần P1 của P hướng ngược chiều tiến của tàu sẽ làm giảm vận tốc của tàu Mômen Mt = P l bắt đầu làm quay mũi tàu theo chiều quay lái Lực đẩy chân vịt Pcv bị đổi hướng, đẩy tàu đi lệch khỏi hướng đi lúc quay lái

+ Giai đoạn 2: Là giai đoạn chuyển động quá độ Bánh lái được giữ cố định ở góc  Tàu quay dần quanh trục thẳng đứng đi qua trọng tâm tàu Góc giữa mặt phẳng đối xứng của tàu và hướng vận tốc chuyển động của trọng tâm tàu gọi là góc lệch hướng  Góc  tăng đến max còn đường kính quay vòng quá độ Dc giảm đến giá trị Dmin

+ Giai đoạn 3: Là giai đoạn chuyển động xác lập, bắt đầu từ lúc góc lệch hướng

 và đường kính quay vòng Dc đạt được giá trị cố định kéo dài đến khi bánh lái còn giữ được ở góc quay lái  Trọng tâm tàu chuyển động trên một đường tròn gọi là đường kính quay vòng xác lập với đường kính Dmin = D0

R min =cons t

R



ma x

=cons t

 ma x

II I

I II

2.2 Giới thiệu các loại thiết bị lái trên tàu và cách phân loại

Tuỳ theo công dụng và tính năng của tàu mà người ta bố trí các loại thiết bị lái trên tàu sao cho phù hợp và khai thác tối đa tính năng của chúng

2.2.1 Các loại thiết bị lái

- Thiết bị lái dùng bánh lái là loại thiết bị lái đơn giản và phổ biến nhất Bánh lái

có dạng tấm phẳng hoặc tấm có prôfin lưu tuyến Khi tàu chạy thẳng bánh lái nằm trong mặt phẳng đối xứng của tàu hoặc song song với mặt phẳng đó

- Thiết bị lái dùng bánh lái chủ động để tăng tính quay trở của tàu, nhất là khi tàu chạy ở tốc độ thấp Với loại bánh lái này người ta lắp thêm vào nó một chân vịt phụ

Hình 2.3 Bánh lái chủ động với chân vịt lái phụ

1 Gối đỡ dưới 6 Động cơ điện quay chân vịt

2 Bánh lái 7.Máy láii 3.Ống đạo lưu 8 Mấu lắp ráp

4 Đường trục 9.Ổ đỡ chịu lực 5.Trục lái 10 Mấu lắp ráp

- Thiết bị lái dùng đạo lưu quay: Đạo lưu quay là một ống có profin lưu tuyến đặt bao quanh chân vịt Ngoài tác dụng lái tàu, đạo lưu còn là một bộ phận của thiết

bị đẩy, có tác dụng cải thiện chất lượng đẩy của chân vịt

2.2.2 Các bộ phận chính của thiết bị lái:

- Bánh lái (hoặc đạo lưu quay): trực tiếp chịu áp lực thủy động để lái tàu

- Trụ lái: là phần của sống đuôi tàu, có các bản lề để lắp bánh lái

- Trục lái: truyền mômen lái từ máy lái tới làm quay bánh lái hoặc đạo lưu

- Bộ phận tạo lực lái gồm: nguồn động lực, hệ truyền động, hệ điều khiển

- Các thiết bị an toàn tín hiệu: thiết bị chỉ góc quay lái, thiết bị giới hạn góc quay lái, thiết bị hãm…

2.2.3 Phân loại bánh lái và yêu cầu bố trí bánh lái trên tàu thủy:

2.2.3.1 Phân loại bánh lái:

- Theo cách liên kết giữa bánh lái và vỏ tàu:

+ Bánh lái đơn giản (kiểu I, II): là bánh lái có ít nhất một gối đỡ ở phía trên và một gối đỡ ở phía dưới bánh lái Ngoài ra có thể thêm các gối đỡ trung gian

+ Bánh lái nửa treo(kiểu III): là bánh lái có nửa phần dưới làm việc như một đoạn công xôn

Hình 2.4 Bánh lái đơn giản

+ Bánh lái treo (kiểu IV): là bánh lái liên kết với vỏ tàu qua các gối của trục lái

- Theo vị trí bánh lái so với đường tâm quay:

+ Bánh lái cân bằng (kiểu II): là bánh lái có đường tâm quay chia bánh lái thành hai phần Mômen do áp lực thủy động tác dụng lên phần sau sẽ được cân bằng bởi

- Theo số chốt liên kết: gồm bánh lái một chốt và bánh lái nhiều chốt

Các bánh lái đơn giản và bánh lái nửa treo có thể liên kết với sống đuôi tàu bằng một hay nhiều chốt bản lề và có thể tóm tắt qua sơ đồ sau:

Ngoài ra trên tàu người ta còn bố trí đạo lưu vì đạo lưu cũng được xem như là thiết

bị lái tàu

Đạo lưu được phân loại như sau:

Một chốt

Bánh lái

Bánh lái nửa treo

Nhiều chốt

Hai chốt

Hình 2.7 Phân loại bánh lái

1.Theo dạng cánh ổn định

- Đạo lưu quay có cánh ổn định cố định

- Đạo lưu quay có cánh ổn định quay được

2.Theo chiều dài tương đối của đạo lưu Lđl

- Đạo lưu ngắn: Lđl = (0.50.6)D

- Đạo lưu dài: Lđl = (0.70.9)D

(D là đường kính của đạo lưu)

3.Theo hình dạng đạo lưu:

- Đạo lưu đối xứng trục

- Đạo lưu không đối xứng trục

2.2.3.2.Bố trí bánh lái và yêu cầu đối với vị trí bánh lái:

Các kiểu bố trí bánh lái trên tàu:

Tàu một chân vịt có các kiểu bố trí sau:

+ Kiểu 1: Bánh lái đặt sau chân vịt trong mặt phẳng đối xứng của tàu (được sử dụng phổ biến)

+ Kiểu 2: Bánh lái đặt sau đạo lưu cố định trong mặt phẳng đối xứng của tàu

Tàu hai chân vịt có các kiểu bố trí sau:

+ Kiểu 1: Mỗi bánh lái đặt trong mặt phẳng đối xứng (không phổ biến)

+ Kiểu 2: Mỗi chân vịt một bánh lái (kiểu này được dùng cả ở tàu biển và tàu nội thủy)

+ Kiểu 3: Hai bánh lái tiến đặt sau hai bánh lái lùi đặt trước từng chân vịt (ít dùng)

+ Kiểu 4: Mỗi chân vịt có một đạo lưu cố định và một bánh lái đặt sau đạo lưu + Kiểu 5: Mỗi chân vịt có một đạo lưu cố định và chung một bánh lái đặt trong mặt phẳng đối xứng

Các yêu cầu đối với vị trí bánh lái trên tàu (hình 2.8)

Hình 2.8 Yêu cầu đối với vị trí bánh lái

+ Bánh lái phải nằm trong dòng đẩy của chân vịt

Khoảng cách a giữa mép trước của bánh lái và mép cánh chân vịt không nhỏ hơn 0.3 m (a 0.3 m) khi chiều dài tàu bằng 120 m (đo cách trục chân vịt một khoảng 0.7* Rcv – Rcv là bán kính chân vịt) Nếu chiều dài tàu lớn hơn 120 m thì khoảng cách a tương ứng tăng hoặc giảm 0.025 m ứng với một đoạn 15 m thay đổi chiều dài Trị số a càng nhỏ thì dao động của vùng đuôi tàu càng tăng

+ Khi tàu toàn tải, bánh lái phải ngập hoàn toàn trong nước Khoảng cách lớp nước phía trên bánh lái b không nhỏ hơn 0.25* hbl (tàu sông- biển) và 0.125* hbl(tàu chạy trong hồ), với hbl là chiều cao bánh lái Tàu sông cấp “C” và “D” mặt trên bánh lái có thể cao hơn đường nước chở hàng khoảng (0.05  0.1) hbl nhưng không quá 350 mm

+ Mặt dưới bánh lái cân bằng và nửa cân bằng không được thấp hơn mép dưới cánh chân vịt (c>0)

+ Ở tàu có tốc độ trung bình, trục quay của bánh lái phải vuông góc với mặt phẳng cơ bản của tàu và nằm trong mặt chứa đường tâm quay của chân vịt

+ Ở tàu cao tốc hai chân vịt, bánh lái nên đặt dịch sang phía mạn nếu chân vịt có hướng quay ra ngoài và đặt dịch vào giữa nếu chân vịt có hướng quay vào trong Khi đó bánh lái sẽ không rơi vào vùng xoáy

b

hbl

ac

2.3.2 Các thông số cơ bản của tàu

Chiều dài lớn nhất: Lmax = 225( m )

Chiều dài thiết kế: Ltk = 218 ( m )

Các thiết bị lắp kèm theo trên máy chính gồm:

Bơm nước ngọt, bơm hút khô, bơm nước biển, bơm làm mát nước, bơm làm mát dầu…

Máy lái được sử dụng trên tàu là máy lái thuỷ lực

So với các thiết bị lái bằng hơi nước, hoặc bằng điện có bộ giảm tốc cơ khí thì loại máy lái này có các ưu điểm sau: nhẹ hơn, kinh tế, đơn giản và bền hơn Ngoài ra nếu động cơ điện được bảo vệ kín nước thì máy lái điện thuỷ lực có thể hoạt động

cả trong trường hợp khoang bị ngập nước Máy lái thuỷ lực còn có ưu điểm không

ồn, hoạt động ổn định và có thể điều khiển tốt từ xa trên các cabin tàu

Hệ thống lái trên tàu PASHA BULKER gồm các thiết bị chủ yếu sau :

A May ơ dẫn động trục lái

B Bơm xoay thủy lực có lưu lượng thay đổi do động cơ điên dẫn động với nhiệm

vụ bơm hoặc hút dầu áp lực

C Cơ cấu dẫn động điều khiển bơm

D Hộp van và ống dầu nhờn

E Hộp điều khiển thuỷ lực từ xa với 2 tín hiệu N1, N2

Ngoài hệ thống giới thiệu trên, trên tàu PASHA BULKER còn có các hệ thống làm mát dầu, bình giảm nhiệt, bình chứa dầu, bơm nước làm mát…

2.3.8 Kiểu bánh lái

Bánh lái được bố trí trên tàu là loại bánh lái cân bằng nửa treo, đây là loại

bánh lái được sử dụng rộng rải trên các tàu chở hàng

CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ QUY TRÌNH

CÔNG NGHỆ CHO VIỆC SỬA CHỮA

3.1 Giới thiệu một số loại bánh lái điển hình và quy trình tháo lắp

Dưới đây xin đựơc trình bày quy trình tháo lắp một số loại bánh được sử dụng trên tàu

3.1.1 Bánh lái đơn giản

3.1.1.1 Bánh lái cân bằng một chốt

Hình 3.1.Bánh lái cân bằng hai gối một chốt

1 Chốt dưới; 2 Bánh lái ;3 Ổ dưới của trục lái;

4.Trục lái; 5 Ổ trên của trục lái; 6 Máy lái

Loại bánh lái này tương đối đơn giản, có chốt lắp vào bản lề của sống đuôi tàu Ở tàu nhỏ, chốt là đoạn mút của sống bánh lái có đường kính nhỏ, các tàu lớn

có chốt riêng Gối đỡ thứ hai của bánh lái là ổ dưới của trục lái Ổ này được đặt ở vị

trí thấp nhất của vỏ tàu để giảm khoảng cách giữa hai gối của bánh lái Trên các tàu lớn, để tăng độ tin cậy của bánh lái, ổ dưới của trục lái còn được lắp lồng trong ống bao trục lái giảm khoảng cách giữa hai gối của bánh lái

Để tháo lắp loại bánh lái này người ta thực hiện các bước sau:

- Bước 1: Công tác chuẩn bị

+ Chuẩn bị các trang thiết bị máy hàn, dây xích, cáp, và các thiết bị chuyên dùng khác…

- Bước 2: Bắt giàn giáo xung quanh bánh lái

- Bước 3: Hàn các tai cẩu vào tôn mạn bánh lái, và trên vòm đuôi tàu để luồn dây xích hoặc dây cáp giữ bánh lái trước khi tháo

- Bước 4: Cắt lỗ ở vùng chốt để nâng chốt lên sau khi tháo đai ốc Lỗ này được lấy dấu chính xác và tiến hành cắt theo quy trình cắt thông thường

- Bước 5: Tháo chốt dưới bằng cách tháo đai ốc Tùy theo kích thước của đai ốc mà

có thể tháo bình thường, nếu đai ốc lớn thì áp dụng các biện pháp công nghệ để tháo Ví dụ dùng con đội để có thể tháo được đai ốc

- Bước 6: Tháo chốt dưới lên

- Bước 7: Tháo ổ dưới của trục lái liên kết với bánh lái

- Bước 8: Sau khi chốt dưới được tháo ra và ổ dưới của trục lái được tháo rời khỏi bánh lái, lúc này bánh lái được dây cáp giữ chặt, người ta tiến hành nâng bánh lái lên Để nâng được bánh lái lên người ta dùng palăng kéo dây cáp hoặc các xe cẩu để nâng

- Bước 9: Di chuyển bánh lái ra khỏi vòm đuôi tàu

- Bước 10: Hạ bánh lái xuống và tiến hành công việc sửa chữa khi bánh lái hư hỏng

3.1.1.2 Bánh lái cân bằng hai chốt (hình 3.2)

Hình 3.2 Bánh lái cân bằng hai gối hai chốt

1.trục lái; 2 chốt trên; 3 chốt dưới; 4.chốt dưới

5 bánh lái

Loại bánh lái này được dùng rộng rải ở các tàu chở hàng Khác với kiểu bánh lái cân bằng một chốt gối trên của bánh lái là bản lề chốt nằm ở phía trên bánh lái gồm một khối bản lề (đúc hoặc hàn) của bánh lái được nối với bản lề của sống đuôi tàu qua chốt Để đảm bảo độ bền đều của sống lái, khối bản lề phải có kết cấu đảm bảo nối chắc với các gân cứng của bánh lái Trọng lượng bánh lái và trục lái do ổ chặn phía đầu trục lái chịu Mặt bích có 6 8 bu lông và then ngang đai ốc đặt phía dưới hảm bằng chốt chẻ

Trong hốc đặt đai ốc đổ xi măng bảo vệ Bánh lái có 3 vách dọc, tôn bao phần mũi bánh lái dày hơn phần đuôi, phần duới bánh lái có cửa thăm để quan sát đai ốc

của chốt dưới Các bước tháo lắp bánh lái này tương tự như bánh lái một chốt tuy nhiên với loại bánh lái này sau khi tháo chốt dưới nguời ta tiếp tục tháo chốt trên, và các bu lông ở bích nối giữa trục lái và bánh lái, khi bánh lái được tháo rời công việc được tiến hành như bánh lái một chốt

3.1.2 Bánh lái treo

Hình 3.3 Bánh lái treo cân bằng có ống côn

1.trục lái; 2 ống bao ổ trên; 3 ống bao vùng ổ dưới; 4 ống lót ổ; 5 đoạn sống lái 6 đai ốc hãm; 7 tấm nắp; 8.sống lái; 9 tấm nắp dưới bánh lái; 10.vách đứng; 11.tôn

bao; 12 sống đuôi bánh; 13 gân cứng ngang; 14 tấm nắp trên bánh lái

Bánh lái treo cân bằng (hình 3.3) thường được trang bị cho các tàu nội thủy có chiều chìm giới hạn (ít dùng trên các tàu lớn)

Quy trình tháo lắp bánh lái này được thực hiện theo các bước sau:

- Bước 1: Công tác chuẩn bị:

+ Chuẩn bị các trang thiết bị máy hàn, dây xích, cáp, và các thiết bị chuyên dùng khác…

+ Vận chuyển các trang thiết bị tới vị trí đuôi tàu

- Bước 2: Bắt giàn giáo xung quanh bánh lái

- Bước 3: Hàn các tai cẩu vào tôn mạn bánh lái,và trên vòm đuôi tàu để luồn dây xích hoặc dây cáp giữ bánh lái trước khi tháo

- Bước 4: Dùng máy cắt, cắt lỗ, đây gọi là lỗ công nghệ sau khi cắt lỗ xong tiến hành mở đai ốc Trong quá trình tháo đai ốc bánh lái luôn được giữ cố định bằng dây cáp để đảm bảo tính an toàn trong quá trình tháo

- Bước 5: Sau khi đai ốc được tháo ra người ta tiến hành hạ bánh lái xuống bằng dây cáp hoặc xích

- Bước 6: Bánh lái được vận chuyển vào xưởng sửa chữa, bằng các thiết bị chuyên dùng hoặc xe cẩu

- Bước 7: Tùy theo mức độ hư hỏng củng như điều kiện của nhà máy mà lựa chọn phương án sửa chữa hợp lý

3.1.3 Bánh lái cân bằng nửa treo

Hình 3.4 Bánh lái cân bằng nửa treo hai chốt có mặt bích

Kiểu bánh lái này rất phổ biến ở tàu khách và tàu hàng khô cở trung bình và lớn Bánh lái cân bằng nửa treo thường liên kết bằng một hoặc hai chốt vào trụ lái treo

Bánh lái cân bằng nửa treo có profin lưu tuyến Phần bánh lái nằm dưới trụ lái treo là phần cân bằng Trụ lái treo kết cấu đúc liên kết chặt với kết cấu thân tàu.Thường trụ lái làm liền một khối với ống bao trục lái Trục lái nối với bánh lái qua mặt bích hoặc ống côn

Sống bánh lái thường được thay bằng một vách đứng liên tục liên kết chặt vào phần đúc trên của bánh lái Ổ đỡ chặn của trục lái chịu toàn bộ trọng lượng của bánh lái và trục lái Trục lái có thể là trục thẳng (khi bánh lái một chốt) hoặc trục cong (khi bánh lái hai chốt)

Bánh lái cân bằng nửa treo được dùng khi cần phải có khoảng trống lớn xung quanh chân vịt đưa chân vịt ra xa vỏ tàu để tránh dao động vùng đuôi tàu Để có thể tháo được loại bánh lái này người ta thực hiện các bước sau :

- Bước 1: Công tác chuẩn bị

+ Chuẩn bị các trang thiết bị máy hàn, máy cắt dây xích, cáp, và các thiết bị chuyên dùng khác…

- Bước 2: Bắt giàn giáo xung quanh bánh lái để chuẩn bị tháo

- Bước 3: Tất cả các phụ tùng và các chi tiết khác được vận chuyển đến giàn giáo để chuẩn bị tháo

- Bước 4: Chuẩn bị máy hàn để hàn các tai cẩu lên vòm đuôi tàu cũng như lên mạn bánh lái để luồn dây xích và giữ bánh lái sau khi tháo

- Bước 5: Luồn dây xích vào tai cẩu ở mạn bánh lái và vòm đuôi tàu để giữ bánh lái

- Bước 6: Cắt lỗ ở tôn mạn bánh lái vùng chốt dưới của bánh lái để tháo đai ốc

- Bước 7: Cắt lỗ ở tôn mạn bánh lái phía dưới chốt trên để tháo đai ốc ở chốt trên

- Bước 8: Tháo các đai ốc và bu lông ở bích nối giữa bánh lái và trục lái

- Bước 9: Tiến hành tháo các chốt trên và chốt dưới của bánh lái Để tháo được các chốt này người ta dùng các thiết bị chuyên dùng như tăng đơ, palăng, gắn dây cáp

để tháo chốt

- Bước 10: Lúc này bánh lái được tách rời ra khỏi trục lái và trụ lái, người ta tiến hành nâng bánh lái lên bằng dây xích được luồn qua tai cẩu giữa vòm đuôi tàu và tôn mạn bánh lái

- Bước 11: Di chuyển bánh lái ra phía sau bằng cách luồn dây xích vào lỗ phía sau bánh lái và xe cẩu bờ để di chuyển bánh lái

- Bước 12: Hạ bánh lái xuống và tiến hành công tác sửa chữa

Sơ đồ tháo lắp bánh lái được thể hiện trên (hình 3.5)

Hình 3.5 Sơ đồ tháo trục lái qua mạn tàu

a) Nhìn từ đuôi về mũi tàu ; b) Nhìn từ mạn vào

1 tai mắc cáp để nâng bánh lái; 2 ống bao trục lái; 3 tấm che ống bao trục lái;

4 lỗ mắc cáp lái sự cố; 5 ống luồn cáp nâng bánh lái; 6 bánh lái; 7 vị trí trục lái khi tháo lắp

3.2 Phương án thiết kế quy trình công nghệ tháo lắp và sửa chữa bánh lái 3.2.1 Các dạng hư hỏng của bánh lái tàu

Bánh lái tàu thủy hư hỏng do rất nhiều nguyên nhân và biểu hiện dưới nhiều dạng khác nhau Các dạng hư hỏng phổ biến nhất thường là: Rạn nứt, tai nạn trên biển, ăn mòn, sinh vật biển, bu lông và đai ốc bị rơ, trục bánh lái bị gãy, chốt bánh

b

a

7

6 5

4

3

2

1

lái bị mòn, khe hở giữa bản lề bánh lái và trụ đứng hẹp làm cho bánh lái không thể hoạt động được

3.2.1.1 Rạn nứt

Các loại rạn nứt thường phân ra ba nhóm chính:

- Rạn nứt toàn phần: tức là trường hợp khi toàn bộ bánh lái bị vết nứt chạy suốt một mặt cắt

- Rạn nứt từng phần: khi tất cả các chi tiết kết cấu trong một khu vực nhất định bị nứt nhưng vết nứt không lan tiếp

- Rạn nứt cục bộ: khi vết nứt xảy ra tại một vị trí trên một chi tiết kết cấu Các loại rạn nứt trên thường xảy ra bởi các nguyên nhân chính sau:

+ Kết cấu chi tiết không đúng quy cách gây ứng suất tập trung vượt quá giới hạn bền của vật liệu

+ Nguyên nhân vật liệu không đúng chất lượng yêu cầu

+ Chất lượng gia công lắp ráp các chi tiết không tốt, ví dụ: hàn không đúng quy trình gây ứng suất bên trong lớn, không đồng đều, hoặc các mối hàn ngậm xỉ, rổ trở thành nơi xuất phát của những vết nứt, hoặc lắp ráp gượng ép những chi tiết không đúng kích thước …

+ Điều kiện làm việc biến động của thân tàu áp lực thủy động của dòng nước lớn tác dụng lên bánh lái làm giảm sức bền mỏi của các kết cấu cũng gây ra hiện tượng rạn nứt

+ Hao mòn kết cấu bánh lái trong quá trình sử dụng do hiện tượng han gỉ cũng làm tăng khả năng rạn nứt

+ Đối với các tàu hoạt động ở xứ lạnh sự thay đổi nhiệt độ giữa ngày và đêm nhất là sự khác biệt nhiệt độ giữa không khí và nước cũng có thể là nguyên nhân rạn nứt

3.2.1.2.Tai nạn trên biển

Trong thời gian vận hành các loại tàu thuyền thường gặp các dạng tai nạn trên biển dưới đây:

có thể hư hỏng không thể hoạt động được

- Vấp phải đá ngầm: khi tàu vấp phải đá ngầm đáy tàu có thể bị thủng ngoài

ra đá ngầm củng làm cho bánh lái bị biến dạng, trục lái, trụ lái bị vênh, tôn bao bánh lái bị thủng, bánh lái không thể hoạt động được nữa

- Vấp phải băng: khi tàu vấp phải những tảng băng lớn không những bánh lái

bị hư hỏng mà còn phần đáy tàu củng có thể bị thủng

Nguyên nhân chủ yếu của những vụ tai nạn đó là:

+ Điều kiện thời tiết xấu (sương mù, bão tố…) làm mất khả năng nhận biết chướng ngại của người lái tàu, làm mất khả năng điều khiển tàu, sóng gió lớn cũng gây hư hại tàu

+ Tàu mất tính ăn lái, mất khả năng điều khiển Nguyên nhân chính cũng có thể

do máy móc điều khiển bị hư hại, động cơ chính bị hỏng, thiết bị điều khiển tàu khi lâm nạn không chạy, người điều khiển tàu kém, không thông hiểu giữa thuyền viên

và nhân viên cảng hoặc nhân viên tàu kéo khi ra vào cảng…

+ Không thông hiểu luồng lạch và vùng hoạt động của tàu

3.2.1.3 Ăn mòn

Hiện tượng hư hỏng kim loại do ăn mòn gây ra là hiện tượng phổ biến nhất trong tất cả các kết cấu kim loại đặc biệt là tàu thủy Nó hạn chế tuổi thọ của thân tàu, giảm hiệu quả kinh tế khi sử dụng và đôi khi còn là nguyên nhân của những vụ tai nạn lớn của tàu trên biển

Dựa vào cơ cấu của quá trình ăn mòn, người ta phân ra làm hai loại ăn mòn chính:

+ Ăn mòn hoá học, trong đó hiện tượng ăn mòn xảy ra do những phản ứng hoá học oxit kim loại;