ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY XÚC PC750 MỎ THAN CAO SƠN

Công ty than Cao Sơn là công ty khai thác than bằng phương pháp lộ thiên, công ty được thành lập ngày 661974 thuộc tập đoàn than và khai thác khoáng sản Việt Nam, trụ sở làm việc tại Phường Cẩm Sơn Cẩm Phả Quảng Ninh

mục lục

MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CễNG TY THAN CAO SƠN 4

1.1 Vị trớ địa lý,khớ hậu, địa chất thủy văn 4

1.1.1 Vị trớ địa lý: 4

1.1.2 – Điều kiện địa chất tự nhiờn: 5

1.1.3 Địa chất thủy văn : 7

1.2 Cụng nghệ sản xuất: 7

1 3 Trang bị kỹ thuật: 8

1 4- Tỡnh hỡnh tổ chức quản lý sản xuất 11

1 4.1 Mạng lưới tổ chức quản lý doanh nghiệp (hỡnh 1-2) : 11

1.5 Nhận xột chung: 14

Chơng II: Giới thiệu chung về máy xúc thuỷ lực PC 750-7 15

2.1 Công dụng và phạm vi sử dụng của máy xúc 15

2.1.1 Công dụng của máy 15

2.1.2 Phạm vi sử dụng của máy xúc 15

2.2 Kết cấu chung của máy xúc thuỷ lực gầu ngợc 15

2.2.1 Kết cấu chung của máy xúc thuỷ lực gầu ngợc nêu trên hình vẽ 2-1 15 2.2.2 Nguyên lý làm việc của máy xúc thuỷ lực gầu ngợc 15

2.3 Các thông số kỹ thuật của máy xúc 17

2.3.1 Sơ đồ hoạt động của máy xúc thuỷ lực PC 750-7 nêu trên hình 2-2 17

2.3.2 Hoạt động của máy xúc thuỷ lực gầu ngợc 17

2.4 Các bộ phận chính của máy 19

2.4.1 Bộ phận công tác 19

2.4.2 Bộ phận quay bàn máy của máy xúc thuỷ lực gầu ngợc 24

2.5.3 Cơ cấu di chuyển 29

Chơng 3: Tính toán chung về máy xúc thủy lực pc 750 – 7 36

3.1 Tính lực cản đào- xúc, lực tác dụng trên các xilanh cho một số vị trí đặc tr-ng 36

3.1.1 Lực tác dụng trên xi lanh quay gầu và xilanh quay tay gầu 36

3.1.2 Tính lực đẩy của xi lanh nâng cần 48

3.2 Tính độ ổn định máy xúc 55

3.2.1 Tính toán kiểm tra độ ổn định của máy xúc ở cuối quá trình đào trên mặt phẳng nằm ngang 55

Sinh Viên:Trịnh Mạnh Hùng 1 Lớp: Máy & Thiết Bị Mỏ

3.2.2 Tính toán, kiểm tra ổn định của máy xúc ở cuối hành trình đào trên

mặt phẳng nghiêng một góc  57

Chơng 4: Kiểm NGHIệM BềN TAY GầU 60

4.1 Kiểm nghiệm bền tay gầu của máy xúc thuỷ lực PC750-7 60

4.2.1 Xác định phản lực liên kết F1 giữa tay gầu và gầu 60

4.1.2 Xác định phản lực liên kết F2 giữa tay gầu và cần 61

4.2.3 Vẽ biểu đồ nội lực cho tay gầu 63

4.2.4 Kiểm nghiệm bền cho tay gầu 66

Chơng 5: Công nghệ sửa chữa cụm bạc - ắc nối tay gầu và cần máy 69

5.1 Công dụng của chi tiết 69

5.2 Nguyên nhân của sự h hỏng cụm Bạc - ắc 69

5.3 Đánh giá tính công nghệ và kết cấu 69

5.4 Quy trình công nghệ gia công ắc 70

5.5 Tính và tra lợng dự cho bề mặt ắc 72

5.5.1 Tính lợng dự cho bề mặt ắc 1400,0430,106   72

5.5.2 Tra lợng d cho bề mặt ắc 75

5.6 Chọn máy gia công và dụng cụ cắt 75

5.6.1 Chọn máy gia công 75

5.6.2 Chọn dụng cụ cắt và que hàn 76

5.7 Tính chế độ cắt cho bề mặt ắc 1400,0430,106   78

5.8 Quy trình hàn ắc 87

5.9 Quy trình ủ ắc 88

5.10 Quy trình tôi ắc 88

Kết luận 89

Tài liệu tham khảo 90

MỞ ĐẦU

Trong những thập kỷ vừa qua ngành cụng nghiệp nước ta đó cú những bước phỏt triển đỏng kể, trong đú phải kể đến sự đúng gúp đỏng kể của ngành khai thỏc Than, một trong những ngành quan trọng gúp phần vào sự phỏt triển của nền kinh tế nước ta.Khi nền kinh tế chuyển sang cơ chế thị trường thỡ vai trũ của ngành than ngày càng được củng cố và phỏt triển

Để hòa chung với sự phát triển của ngành than trong nhiều năm quatrường Đại học Mỏ địa chất không ngừng nâng cao chất lượng dạy và học.Mụcđích nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản phù hợp với trình độ

kỹ thuật sản xuất hiện nay của ngành than.Sau gần 5 năm học tập và rèn luyệndưới sự hướng dẫn ân cần, tận tình của thầy cô Nay tôi được thầy giới thiệu vềthực tập tại mỏ khai thác lộ thiên tại công ty CP Than Cao Sơn - Vinacomin thutập tài liệu kỹ thuật, quan sát thực tế, làm quen công tác thiết kế và phục vụ sản

xuất.Nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của máy xóc thñy lùc Komatsu PC

750-7

Trong quá trình tìm hiểu và thực hiện đề tài này tôi đã được sự giúp đỡcủa các thầy giáo trong bộ môn Máy & Thiết bị Mỏ,đặc biệt là được sự hướngdẫn trực tiếp của thầy Ths.Phạm Văn Tiến,và bạn bè trong lớp,tôi đã hoàn thành

đồ án tốt nghiệp của mình.Xong do trình độ và khả năng còn hạn chế nên trongquá trình làm không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự đóng góp ýkiến của thầy giáo và các bạn để đồ án tốt nghiệp của tôi được hoàn thiện hơn Nhân dịp này cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy

giáo trực tiếp hướng dẫn Ths.Phạm Văn Tiến cùng toàn thế thầy giáo trong bộ

môn Máy và Thiết Bị Mỏ, bộ môn kỹ thuật cơ khí, công ty CP Than Cao Sơn vàcác bạn đã giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Hà Nội, ngày 16 tháng 6 năm 2014

Sinh viên

Hùng

Trịnh Mạnh Hùng

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY THAN CAO SƠN

Sinh Viªn:TrÞnh M¹nh Hïng 3 Líp: M¸y & ThiÕt BÞ Má

Công ty than Cao Sơn là công ty khai thác than bằng phương pháp lộthiên, công ty được thành lập ngày 6/6/1974 thuộc tập đoàn than và khai tháckhoáng sản Việt Nam, trụ sở làm việc tại Phường Cẩm Sơn - Cẩm Phả - QuảngNinh

Công ty than Cao Sơn trước đây do Liên Xô cũ thiết kế, đầu tư về cơ sở hạtầng trên các mặt.Như nhà xưởng, trạm điện và dây chuyền đồng bộ về thiết bịsản xuất vào loại hiện đại nhất ngành khai thác than Máy xúc ЭКГ-8И, ЭКГ-5A, ЭКГ- 4,6, máy khoan СБШ - 250 MHA, ô tô vận tải Bella từ 27 T đến 40T.Vượt qua những ngày đầu đầy khó khăn, mỏ đã cho ra tấn than đầu tiên vào dịp

kỷ niệm lừn thứ 90 ngày sinh nhật Bác: 19/ 5/ 1980

Đến nay năm 2006 công ty đang và tiếp tục đầu tư thêm thiết bị công nghệkhai thác hiện đại có năng suất cao, làm việc có hiệu quả cao nhất với mục tiêusản xuất ra tấn than 3 triệu vào dịp 12/11/2013

1.1 Vị trí địa lý,khí hậu, địa chất thủy văn

1.1.1 Vị trí địa lý:

Nằm cách xa thị xã Cẩm Phả theo đường chim bay 4Km, công ty than CaoSơn có diện tích 12,5km2 và có chu vi là 20 Km

Phía đông giáp công ty than Cọc Sáu

Phía nam giáp công ty than Đèo Nai

Phía tây giáp công ty than Thống Nhất

Phía bắc giáp công ty than Khe Chàm

Diện tích khai trường là 10 Km2,có đường giao thông thuận tiện cho liên lạc

và vận chuyển tiêu thụ sản phẩm

Công ty than Cao Sơn được thiết kế khai thác than theo phương pháp lộ thiên với dây chuyền sản xuất được cơ giới hóa đồng bộ Nhiệm vụ chính của công ty là khai thác than theo dây chuyền: Thăm dò - Khoan nổ - Bốc xúc - Vận chuyển - Sàng tuyển - Tiêu thụ than

Từ khi tổng công ty than Việt Nam được thành lập, tổng công ty đã điềuchỉnh biên giới khai trường của công ty nhiều lần.Hiện nay công ty than Cao Sơnđang quản lý và tổ chức khai thác ở hai khu vực với trữ lượng như sau:

- Khu Đông Cao Sơn: 8.010.360 tấn

- Toàn công ty: 52.726.140 tấn

1.1.2 – Điều kiện địa chất tự nhiên:

a/ Địa hình:

Công ty Cao Sơn nằm tròng vùng địa hình đồi núi phức tạp, phía nam cóđỉnh núi Cao Sơn cao 436 m, đây là đỉnh núi cao nhất vùng núi Hòn Gai- CẩmPhả Địa hình của Cao Sơn thấp dần về phía tây bắc, theo tiến trình khai thác,khai trường công ty không còn tồn tại địa hinh tự nhiên mà luôn thay đổi theo độdốc khai thác

b/ Khí hậu

Công ty nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có đặc điểm của khí hậuvùng núi Đông Bắc, chia thành hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô.Do ảnhhưởng của núi cao phía nam ngăn cách nên khu mỏ có đặc tính của khí hậu miềnnúi ven biển.Mùa đông thường có sương mù, mùa hè có mưa đột ngột

Mùa mưa: từ tháng 4 tới tháng 10, vào mùa này thường có mưa rào, bão,

áp thấp nhiệt đới, nhiệt độ trung bình từ 27 30 Lượng mưa lớn nhất trungbình vào khoảng 224mm gây ra lầy lội trong khai trường, trượt lở tầng khai thác

và bãi thải, gây tốn kém chi phí bơm nước cưỡng bức và chi phí thuốc nổ chịunước dẫn đến sản xuất gặp nhiều khó khăn, sản lượng ít, doanh thu thấp

Mùa khô: từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, vào mùa này thường có giómùa Đông Bắc kèm theo mưa phùn, đôi khi có sương mù hạn chế tầm nhìn gây

bất lợi cho sản xuất.Nhiệt độ thường từ 13 17 , có khi nhiệt độ xuống tới

3 5 , mùa này ít mưa nên lượng mưa không đáng kể Tuy nhiên từ tháng 1đến tháng 3 thường có sương mù và mưa phùn do đó gây bất lợi cho công tác vậnchuyển đất và than do đường trơn và lầy Nhìn chung mùa này có nhiều thuận lợi

Sinh Viªn:TrÞnh M¹nh Hïng 5 Líp: M¸y & ThiÕt BÞ Má

hơn so với mùa mưa cả về việc khai thác, vận chuyển, cung ứng vật tư, quản lýkho tàng …

c/ Cấu trúc địa tầng:

Công ty Cao Sơn có hai khu vựa khai thác chính là khu Đông Cao Sơn vàkhu Tây Cao Sơn Khu Cao Sơn nằm trong địa hình trầm tích Triat và trầm tích

và đệ tứ Q

Khu Cao Sơn có khoảng 22 vỉa than, đánh số thứ tự từ V1 đến V22 trong đó

V13, V14 có tính phân chùm mạnh và tạo thành các vỉa 13-1: 13-2: 1 2: 4: 14-5 Chiều dày vỉa than được thể hiện trong bảng (1-1)

14-B ng 1-1 14-B ng chi u d y các v a than chính ảng 1-1 Bảng chiều dày các vỉa than chính ảng 1-1 Bảng chiều dày các vỉa than chính ều dày các vỉa than chính ày các vỉa than chính ỉa than chínhTên vỉa

Chiều dàynhỏ nhất(m)

Chiều dàylớn nhất(m)

Chiều dàytrung bình(m)

d/ Thành phần hóa học của than:

Các chỉ tiêu chất lượng than của công ty Cao Sơn được tổng hợp trong bảng1-2:

B ng 1-2 B ng ch tiêu ch t l ảng 1-1 Bảng chiều dày các vỉa than chính ảng 1-1 Bảng chiều dày các vỉa than chính ỉa than chính ất lượng than của các vỉa : ượng than của các vỉa : ng than c a các v a : ủa các vỉa : ỉa than chính

Châtbốc,

V (%)

Nhiệtnăng, Q(Kcal/Kg)

Lưuhuỳnh,

S (%)

Phốtpho, P(%)

Tỷtrọng,(T/m3

1.1.3 Địa chất thủy văn :

Địa chất thủy văn của khu vực Cao Sơn gồm chủ yếu hai nguồn nước

- Nước bề mặt: Tất cả các dòng chảy của nước bề mặt đều có hướng đổ từphía Nam xuống phía Bắc đến suối Khe Chàm.Vào mùa mưa, nước từ trên cao

đổ xuống khu vực khai thác tạo thành những dòng nước lớn,lưu lượng đến20.500 lít/giây thường gây ngập lụt.Về mùa khô chỉ có các mạch nước nhỏ, lưulượng nước không đáng kể

- Nước ngầm: Đặc điểm cấu trúc địa chất của khu Cao Sơn là tạo thành mộtnếp lõm lớn mà các đá trên vách lại gồm hầu hết là cuội kết, sạn kết, do đó dẫnđến tầng chứa nước dầy mà lớp cách nước là sét kết tủa vỉa Nước ngầm đượcphân bố và lưu thông trong toàn bộ địa tầng, có tính áp lực cục bộ do địa hình bịphân cách mạnh.Khi khai thác, nguồn nước được chứa trong các lớp đá xuất lộ rangoài dẫn đến tầng chứa nước trở nên nghèo nước Do cấu tạo địa hình và địachất, một số lỗ khoan khi thăm dò phát hiện ra có nước áp lực,tầng sâu phân bốcủa tầng nước có áp lực từ trên cao hơn mặt đất 12,65m đến sâu hơn mặt đất22m.Nước ngầm chứa trong trầm tích Đệ tứ ít có ảnh hưởng đến quá trình khaithác

1.2 Công nghệ sản xuất:

Công nghệ sản xuất của công ty than Cao Sơn gồm hai dây chuyền sản xuấtchính.Dây chuyền bốc xúc đất đỏ và dây chuyền khai thác than.Sơ đồ dây chuyềncông nghệ được thể hiện qua sơ đồ (hình 1-1)

Do khối lượng bốc xúc và vận chuyển lớn nên công ty phải sử dụng thiết bịcông nghệ có công suất lớn chuyên dùng cho khai thác

- Công nghệ khoan: Máy khoan xoay cầu CБШ có đường kớnh mũi khoan

250 mm dùng để khoan các lỗ khoan theo hộ chiếu Các lỗ khoan có chiều dàikhác nhau tuỳ theo tầng cao:

+ Nếu tầng có chiều cao 15 m (sử dụng máy xúc ЭΚΓ- 4,6) thì chiều sâu lỗkhoan là 17 m

+ Nếu chiều cao tầng là 17 m (sử dụng máy xúc ЭΚΓ- 8И) thì chiều sau lỗ

khoan là 19 m

Khoảng cách giữa các lỗ khoan từ 6m ÷ 9m tuỳ theo độ kiên cố của đất đỏ

và cấu tạo địa chất của từng khu vực

Công nghệ sản xuất của công ty được tổ chức theo sơ đồ (hình 1-1)

Sinh Viªn:TrÞnh M¹nh Hïng 7 Líp: M¸y & ThiÕt BÞ Má

Hình 1-1: Sơ đồ công nghệ sản xuất của công ty than Cao sơn

1 3 Trang bị kỹ thuật:

Các trang thiết bị được sử dụng trong dây chuyền sản xuất của công ty đa

số là của Liên Xô cũ đã được sử dụng lâu năm nên đã cũ và lạc hậu.Những năm gần đây, những thiết bị này không đáp ứng đủ nhu cầu sản xuất của công ty nên công ty đã đầu tư, bổ sung thêm các máy móc thiết bị hiện đại của Nhật, Mỹ, Hàn Quốc, Thuỵ Điển Các loại thiết bị này cho năng suất cao, hao phí vật liệu ít.Tuy nhiên khi xảy ra hỏng thì phụ tùng thay thế dự phòng không đủ đáp ứng vìgiá thành những phụ tùng này rất cao nên không những gây khó khăn cho công tác sửa chữa mà còn làm ảnh hưởng đến quá trình sản xuất.Tuy vậy những thiết

bị hiện đại này vẫn đóng vai trũ hết sức quan trọng trong dây chuyền sản xuất của công ty.Bên cạnh đó một số máy móc thiết bị đã nhiều lần trung đại tu nhưngcông ty vẫn tận dụng sửa chữa phục hồi để đưa vào sản xuất

Số lượng máy móc của công ty than Cao Sơn tính đến 31/12/2005 đượcthống kê trong bảng 1_3

Khoan nổ mìn

Bốc xúc

tuyểnĐất đỏ

Bãi thải

Mỏng ga đi Cửa Ông

Cảngcông ty

Bảng 1-3Bảng thống kê máy móc thiết bị của công ty tính đến 31/12/2005 n 31/12/2005.

Bảng 1- 4 Kế hoạch sản xuất trong năm 2013 và những năm trước đây

1 4- Tình hình tổ chức quản lý sản xuất

1 4.1 Mạng lưới tổ chức quản lý doanh nghiệp (hình 1-2) :

Công ty than Cao Sơn là một doanh nghiệp sản xuất kinh doanh hạch toánđộc lập trực thuộc tập đoàn than và khoáng sản Việt Nam theo quyết đinh số 77TVN/MCS- TCĐT ngày 6/1/1997 Bộ máy quản lý của công ty được tổ chứctheo kiểu trực tuyến chức năng và tư tưởng điều hành là tăng cường các mối quan

hệ ngang, nhằm giải quyết nhanh chúng các công việc, theo cơ cấu này bên cạnhđường trực tuyến còn có các bộ phận tham mưu vì vậy mỗi bộ phận phải đảmnhận một chức năng độc lập do vậy mỗi đối tượng quản lý phải chịu sự quản lýcủa cấp trên

Hiện nay bộ máy quản lý của công ty được tổ chức theo ba cấp :

- Cấp công ty

- Cấp công trường,phân xưởng, các phòng ban

- Cấp tổ sản xuất

Vậy sơ đồ tổ chức quản lý được thể hiện qua sơ đồ (1 - 2):

Sinh Viªn:TrÞnh M¹nh Hïng 11 Líp: M¸y & ThiÕt BÞ Má

Hình 1-2: Sơ đồ bộ máy quản lý công ty than Cao Sơn

phòng kcs

kế toán trởng

đội thống kê

phòng Kỹ

thuật an toàn

các đơn Vị

- Công tr ờng : Khai thác 1, khai thác 2, khai thác 3,

khai thác 4, máng ga, cơ giới cầu đờng.

- phân x ởng : Trạm mạng, cảng, cơ điện sửa chữa ô tô,

cấp thoát nớc, vận tải: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8.

- An toàn sản xuất

- Trật tự, an ninh khai trờng mỏ

kỹ thuật khai thác trắc địa

địa chất Xây dựng cơ bản

Phân xởng Đời sống

Y tế

bảo vệ quân sự

px môi ờng

tr-& Xây dựng

Phụ trách:

Kỹ thuật công nghệ khai thác, Xây dựng cơ bản, môi trờng, bảo vệ quân sự Y tế, Đời sống

văn phòng giám đốc thi đua văn thể

thanh tra kiểm toán

tổ chức đào tạo

đầu t thiết bị

kỹ thuật vận tải

phòng cơ điện

vật t

kế hoạch

lao động tiền lơng

kế toán tài chính

Phụ trách:

Quản lý kỹ thuật vận hành, sửa chữa thiết bị, xe máy toàn Công ty và công tác đầu t, đào tạo.

ban quản lý chi phí và giá thành sản phẩm phòng

Điều khiển SX

1.4.2 Tổ chức quản lý của ngành cơ điện :

Tỡnh hỡnh hoạt động sản xuất của ngành cơ điện trong cụng nghệ khai thỏc củacụng ty cú tầm quan trọng đặc biệt, nỳ duy trỡ mọi hoạt động của Mỏy múc thiết bịgúp phần tăng năng xuất lao động

Hỡnh 1-3: Sơ đồ mạng lưới tổ chức quản lý của ngành cơ điện

Cơ điện trưởng là người chịu trỏch nhiệm trước Giỏm Đốc về hoạt động sản xuấtcủa phõn xưởng cơ điện.Trực tiếp quản lý,lónh đạo phũng cơ điện

Quyền hạn nhiệm vụ của phũng cơ điện

+ Tham mưu cho cụng ty về quản lý, sử dụng, sửa chữa trang bị mới thiết bị trongtoàn mỏ (trừ thiết bị vận tải)

+ Lập kế hoạch thỏng, quý, năm dài hạn về cụng tỏc lĩnh vực núi trờn Phự hợpvới kế hoạch sản xuất kinh doanh

+ Kế hoạch sửa chữa lớn thiết bị trong toàn mỏ hàng năm Sau khi được giỏm đốcphờ duyệt giao và chỉ đạo cỏc đơn vị hoàn thành

+ Kế hoạch sửa chữa định kỳ và sửa chữa đột xuất cỏc cấp của thiết bị cơ điện đểđổi mới cụng nghệ sản xuất

Sinh Viên:Trịnh Mạnh Hùng 13 Lớp Máy & Thiết Bị Mỏ

Cơ điện ởng Cty than Cao sơn

tr-Phó phòngcơ điện mỏ

CB quản lýmáy công cụ

CB phụ trách

áp lực -Cầu trục

CB theo dõi PX cơ điện-

đặt hàng

Cbộ phụ trách SC

Cbộ phụ trách SC

định kỳ Quản đốc

PX cơ

điện

Cơ điện trởng cơ

hàn-CB theo dõi QL năng lợng

Ctr-Quản đốcnănglợng

CB phụ trách mạng

điện

CB phụ trách thông tin

CB phụ trách cấp n- ớc

Đốc công phụ trách khoan

Đốc công phụ trách xúc

+ Quản lý kỹ thuật vận hành, soạn thảo các nội quy vận hành

+ Quản lý tổ chức hiệu chỉnh, chỉnh định và kiểm tra định kỳ các thông số làmviệc, bảo vệ trạm 35/6KV, và các thông số của máy xúc, máy khoan xoay cầu

*/ Đặc biệt phân xưởng trạm mạng dưới sự chỉ đạo của phòng cơ điện thực hiệnviệc cung cấp điện cho các máy khai thác trên khai trường và các phân xưởng trongphạm vi toàn mỏ, các đơn vị sản xuất lân cận

1.5 Nhận xét chung:

Công ty than Cao Sơn là một doanh nghiệp trực thuộc tập đoàn CN than - khoángsản Việt Nam.Tuy quá trình hoạt động của công ty chưa nhiều so với các công ty vàtrong tập đoàn, nhưng công ty thực sự là một doanh nghiệp có nhiều tiềm năng và triểnvọng trong tương lai về trữ lượng cũng như chất lượng Cùng với sự đầu tư trang bịđồng bộ về thiết bị máy móc cũng như cơ sở hạ tầng, đội ngũ cán bộ công nhân trongcông ty có năng lực, tuổi đời còn trẻ được trang bị trình độ chuyên môn vững vàng.Trong cơ chế mới của nền kinh tế thị trường, cùng với cuộc cách mạng công nghiệphóa, hiện đại hóa đất nước do Đảng ta lãnh đạo Em tin rằng năm 2013 cũng như trongtương lai công ty than Cao Sơn là một doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh có hiệuquả trong tập đoàn công nghiệp than - khoáng sản Việt Nam

Chơng II Giới thiệu chung về máy xúc thuỷ lực PC 750-7

2.1 Công dụng và phạm vi sử dụng của máy xúc.

2.1.1 Công dụng của máy.

Máy xúc thuỷ lực là loại máy xúc dùng cho mỏ lộ thiên đây là loại máy xúc cơbản để dùng bốc xúc đất đá thải lên các phơng tiện vận tải.Với tính năng kỹ thuật u việtcủa máy xúc gầu ngợc là di chuyển nhanh,chủ động không phụ thuộc vào nguồn điện,

có thể xúc nhiều vị trí khác nhau, rất linh hoạt thuận tiện Khi đất đá phủ và khoángsản có độ kiên cứng thấp, máy xúc có thể thực hiện hai chức năng đồng thời là đào xúctrực tiếp không cần đòi hỏi nổ mìn làm tơi rời.Chính vì thế việc sử dụng máy xúc thuỷlực gầu ngợc xúc than đặc biệt khi xúc các vỉa hẹp có cấu tạo phức tạp, năng xuất caohơn máy xúc EKG

2.1.2 Phạm vi sử dụng của máy xúc.

Trong một số ngành kinh tế máy xúc thuỷ lực đợc sử dụng ở nhiều vị trí sảnxuất nh bốc xúc đất đá,khoáng sản trong công nghiệp khai thác, đào vét mơng máng hồtrong nông nghiệp.Máy xúc thuỷ lực còn phục vụ cho các công trình xây dựng cầu đ-ờng

Nh vậy máy xúc thuỷ lực có ảnh hởng to lớn và góp phần quan trọng trong nềnking tế quốc dân

Hiện nay hầu hết các loại máy xúc thuỷ lực đợc trang bị động cơ điezen làm

động lực chính do vậy có một số u nhợc điểm sau:

Ưu điểm: máy xúc có thể làm việc nhiều địa hình phức tạp.Tính cơ động củamáy cao, điều khiển nhẹ nhàng

Nhợc điểm: do phải hoạt động bằng thuỷ lực nên tốc độ bốc xúc của máy khônglớn, làm cho năng suất thấp ngoài ra dung tích gầu của máy hạn chế vì vậy nếu để khaithác thì đất đá khoáng sản phải tơi vụn lãng phí cho công tác khoan nổ mìn Mặt khácbảo dỡng sửa chữa phức tạp, phụ tùng thay thế cho máy đắt

2.2 Kết cấu chung của máy xúc thuỷ lực gầu ngợc

2.2.1 Kết cấu chung của máy xúc thuỷ lực gầu ngợc nêu trên hình vẽ 2-1

2.2.2 Nguyên lý làm việc của máy xúc thuỷ lực gầu ngợc.

Máy làm việc theo chu kỳ đào xúc quay đổ, đổ tải và quay về vị trí xúc ban

đầu.Gầu 1 đợc gắn bản lề với tay gầu 2, tay gầu 2 nối bằng bản lề với cần máy 3, cần

máy 3 đợc nối bản lề với thân máy Thực hiện xúc bằng cách quay tay gầu 2nhờ xi lanh thuỷ lực 4 và nâng hạ cao của tay gầu nhờ xi lanh thuỷ lực 5 Đổ tảinhờ xi lanh

điều khiển thuỷ lực 6 xoay gầu xung quanh chốt bản lề để úp gầu Thân máy là khoang

để lắp đặtcác thiết bị nguồn dẫn động điều khiển, thân máy Thân máy lắp trên bộ phận

di chuyển bao gồm có :Dải xích của bánh xích 7 con lăn đỡ xích 8 và khung sờn đỡ xích 9 và đĩa xích 10 Thân máy có thể quay tơng đối quanh trục thẳng đứng và nhờ bộ phận di chuyển để di chuyển vị trí làm việc

Sinh Viên:Trịnh Mạnh Hùng 15 Lớp Máy & Thiết Bị Mỏ

1- Gầu xúc 6- Xi lanh thuỷ lực nâng hạ cần2- Tay gầu 7-Dải xích di chuyển

3- Cần máy xúc 8-Con lăn đỡ xích 4- Xi lanh quay gầu 9-Khung sờn xích 5- Xi lanh quay tay gầu 10-Đĩa xích

2.3 Các thông số kỹ thuật của máy xúc

2.3.1 Sơ đồ hoạt động của máy xúc thuỷ lực PC 750-7 nêu trên hình 2-2

2.3.2 Hoạt động của máy xúc thuỷ lực gầu ngợc.

Máy xúc thuỷ lực gầu ngợc hoạt động theo chu kỳ Mỗi chu kỳ gồm các giai

đoạn: Xúc hay đào xúc, quay đổ, đổ tải, quay về vị trí đào

- Giai đoạn đào-xúc (xúc) có thể thực hiện theo nhiều cách (nhiều trạng thái)

+ Xúc (đào-xúc) bằng cách quay gầu nhờ xi lanh thuỷ lực quay gầu 4 ( xem trên

hình 2-1) Khi này các bộ phận công tác khác đứng yên

Xúc hay đào-xúc ở vị trí trên cao, nh vị trí I hình 2-2 Cách này có thể vơn gầu

để xúc ở trên, nhng khó quan sát nên ít dùng

Xúc bằng quay gầu thờng dùng nhiều khi xúc đất đá tơi đã vun đống trên nền

máy đứng Cũng có thể xúc đất đá tơi dới đáy hố

+ Đào-xúc (xúc) bằng cách quay tay, nh vị trí II hình 2-2 Lúc này gầu và tay

quay nhờ xi lanh thuỷ lực quay tay 5 Máy có thể đào-xúc ở trên cao, lúc này cần đợc

Sinh Viên:Trịnh Mạnh Hùng 17 Lớp Máy & Thiết Bị Mỏ

nâng cao nhờ xi lanh thuỷ lực 6 Cũng có thể xúc đất đá tơi đã vun đống trên nền máy

đứng theo cách hoạt động này

Các cách làm việc nêu trên máy có thể tiến dần sau khi đã hoàn thành khối lợngxúc

Máy xúc có thể đào xúc từ đáy hố đến mặt nằm ngang nền đứng, nh vị trí IIIhình 2-2: Lúc này cần đợc hạ xuống thấp nhờ xi lanh thuỷ lực 6 Với cách làm việc nàysau mỗi thời gian máy lại phải lùi

+Cắt đất đá ở mặt phẳng phía trớc, nh vị trí IV (hình 2-2): đất đá cắt ra sẽ rơixuống mặ ở giai đoạn này, sau khi gầu đã đầy đất đá thì gầu đợc kéo về phía trớc cầnhoặc quay quanh tay gầu sao cho đất đá không bị đổ ra ngoài, bộ phận công tác đợcnâng ra khỏi tầng đào nhờ xi lanh thuỷ lực nâng cần 6 và quay gầu cùng cơ cấu quaybàn máy để đa gầu đến vị trí đổ tải

- Giai đoạn đổ tải:

ở giai đoạn này, gầu đã đợc đa về vị trí đổ tải Để đổ đất đá lên phơng tiện vậntải ta điều khiển xi lanh quay gầu 4 và xi lanh quay tay gầu 5 để tay gầu duỗi ra và gầu

đợc úp xuống

- Giai đoạn quay về:

Trong giai đoạn này, quá trình đổ tải thực hiện xong máy sẽ quay về vị trí xúcnhờ cơ cấu quay bàn máy để tiếp tục thực hiện chu kỳ xúc mới.t nền và đ ợc vun lại đểxúc theo hai cách trên Lúc này cần máy thay đổi độ cao nhờ xi lanh thuỷ lực nâng hạcần 6

Nh vậy tùy từng điều kiện làm việc mà máy xúc có thể thực hiện đợc nhiều cáchxúc (đào-xúc) khác nhau

45005810

-3-4

-1-20

21

56

34

87

1112

10913

Sơ đồ kết cấu gầu xúc nêu trên hình 2-3:

Sinh Viên:Trịnh Mạnh Hùng 19 Lớp Máy & Thiết Bị Mỏ

Thành gầu sau liên kết với hai thành gầu bên bằng hàn, và có lỗ liên kết với cầnpiston bằng chốt Thành gầu đợc hàn với đáy gầu, để tăng độ cứng vững có thể đợc đúcliền Hai bên thành gầu có lợi gầu trên để chống mòn đồng thời tăng khẳ năng chịu lựccủa gầu xúc.

36

6

54

3

78

B

B 3

Hình 2-3.Kết cấu gầu xúc thuỷ lực.

1-Răng gầu 8-Thành gầu sau2-Lợi gầu dới 9-Chốt răng gầu3- Lỡi cắt phụ 7- Lỗ liên kết với piston 4-Thành gầu bên 10- Chốt đôi

5- Lợi gầu trên 6- Lỗ để liên kết với tay gầu

2 Cần máy và tay gầu.

Sơ đồ kết cấu cần máy và tay gầu nêu trên hình 2-4:

2

171615141312111098

7

45

6

1818

a) B¶n vÏ kÕt cÊu cÇn vµ tay gÇu.

b)KÕt cÊu tay gÇu.

Sinh Viªn:TrÞnh M¹nh Hïng 21 Líp M¸y & ThiÕt BÞ Má

c) Kết cấu cần máy.

Hình 2-4 Sơ đồ kết cấu cần và tay gầu.

1- Gót xi lanh thủy lực nâng hạ cần 10- Xi lanh thủy lực quay gầu.

3- Xi lanh nâng hạ cần 12- Chốt nối giữa thanh nối với 4- Cần máy tay gầu

5- Chốt nối đầu cán pitton với cần 13- Thanh nối

6- Chốt chân xi lanh quay tay với cần 14- Chốt nối giữa tay với gầu 7- Chốt nối đầu cán piton xi lanh quay tay với tay gầu 15- Chốt đầu cán pitton xi lanh 8- Chốt nối chân xi lanh quay gầu với tay gàu quay gầu

9- Chốt nối cần với tay gầu 16- Thanh nối truyền lực

18- Gầu xúc 17- Chốt nối giữa gầu với thanh nối truyền lực

+Cần máy là một cụm chi tiết hết sức quan trọng của máy cho phép điều khiển

vị trí của gầu theo ý muốn Trên thân cần có xup-po để liên kết với các chi tiết khác

nh xi lanh thuỷ lực quay tay gầu, xi lanh thuy lực nâng hạ cần Phần liên kết giữa cần

và thân máy có lỗ rộng để lắp chốt bản lề.Tại những vị trí này phải tạo các gân chiụ lực

để tăng độ bền

+Tay gầu là bộ phận tiếp nối với cần cho phép có thể đa gầu ra xa và kéo gầuvào gần so với cần bằng bản lề.Về một phía có lỗ chốt để nối với cán piston xi lanhthuỷ lực quay tay gầu, một đầu liên kiết với gầu xúc, thông qua cơ cấu thanh giằng,giữa gầu,piston và tay gầu

Tay gầu cũng gồm những tấm thép hàn lại thành hình hộp có tiết diện lớn dần từphần liên kiết với gầu xúc đến phần liên kết với cần Trên tay gầu có các lỗ đắt bạcthép để chốt có thể xoay trong đó

3 Xi lanh thuỷ lực.

Các xi lanh thuỷ lực là những động cơ thuỷ lực đơn giản Đa vào xi lanh mộtdòng chất lỏng có áp cao, piston sẽ chuyển động tịnh tiến tơng đối với xi lanh Qua cáccơ cấu trung gian chuyển động này sẽ thực hiện điều khiển hoạt động của máy Xi lanhthuỷ lực đợc chia ra làm hai loại: xi lanh thuỷ lực 1 chiều và xi lanh thuỷ lực hai chiều

Xi lanh thuỷ lực một chiều: có đặc điểm là chất lỏng chỉ tác dụng về một phíacủa piston, tạo nên chuyển động một chiều Ngợc lại khi chất lỏng ra hết piston đợc

đẩy về vị trí cũ do tác động của lò xo hoặc do trong lực từ phía ngoài

Các xi lanh thuỷ lực tác động một chiều ở máy xúc đợc sử dụng trong hệ thống

điều khiển và làm bộ truyền động

Xi lanh thuỷ lực hai chiều có đặc điểm là chất lỏng làm việc cả hai phía, có thểlàm psiton chuyển động theo hai hớng tuỳ theo chất lỏng.

ứng dụng của các xi lanh thuỷ lực: Trong cơ cấu điều khiển các tay gầu chủyếu dùng xi lanh một chiều Còn xi lanh thuỷ lực hai chiều ngời ta thờng dùng cho máythuỷ lực để quay gầu, nâng hạ cần và quay tay gầu

Sơ đồ kết cấu xi lanh thuỷ lực 2 chiều đợc nêu trên hình vẽ 2-5

Xi lanh thuỷ lực là một vỏ (ống) thép 2 đợc gia công mặt trong với độ chính xáccao Bên trong xi lanh là pittong 4 dịch chuyển Các vòng cao su làm kín giữ khôngcho dầu thuỷ lực ra ngoài và bụi bẩn lọt vào trong xi lanh áp lực dầu lên pittong tạolực đẩy cho cán pitton 5, đầu đẩy đợc lắp ren với cán pitton, đầu nối 4 đợc hàn cứng với

vỏ xi lanh và có vít 1 để tra dầu bôi trơn Nắp 12 đợc định vị trên xi lanh, bạc 8 ép trênnắp dùng để dẫn hớng cho cán pitton Để tránh di dịch bạc ta dùng phớt 7 để giữ bạc

10 11

Hình 2-5 Sơ đồ kết cấu xi lanh thuỷ lực.

2 Vít tra dầu bôi trơn 6.Nắp xi lanh thủy lực

2.4.2 Bộ phận quay bàn máy của máy xúc thuỷ lực gầu ngợc

1 Đặc điểm của hệ thống quay bàn máy:

Hệ thống máy quay trên máy xúc thuỷ lực lập thành cụm máy đợc liên kết với

bệ máy quay bằng các bu lông ở chân hộp giảm tốc Đối với máy xúc có công suất lớn.Sinh Viên:Trịnh Mạnh Hùng 23 Lớp Máy & Thiết Bị Mỏ

Bộ truyền của nó đợc thực hiện từ động cơ thuỷ lực mô men thấp, động cơ này nối cáccặp bánh răng trong hộp giảm tốc lập thành cụm máy.

2 Công dụng của hệ thống quay bàn máy:

Hệ thống máy quay cho phép máy xúc quay bệ máy xung quanh bệ dới theochiều khác nhau khi máy xúc hoạt động Bộ phận máy quay kết hợp với các bộ phậnkhác tạo thành chu kỳ xúc mà khi cần xúc đứng vị trí hoặc mang đất đá đổ vào vị trí

theo yêu cầu

3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống quay máy

+ Nguyên lý làm việc làm việc:

Trục của động cơ thuỷ lực đợc lắp then hoa với múp nối Trục của bánh răng số

6 cũng lắp then hoa với múp nối Do vậy khi ta cung cấp dầu thuỷ lực cho động cơ thuỷ lực qua van phân phối 2 và van chỉnh áp 3 Động cơ thuỷ lực 4 sẽ làm việc Trục

động của động cơ quay truyền mô men quay cho cặp bánh răng 6, cặp bánh răng này truyền mô men quay cho cặp bánh răng7 đồng thời làm quay bánh răng hành tinh 8 Bánh răng hành tinh 8 quay xung quanh vành răng định tinh 9 làm cho bệ trên (bệ máyquay) quay xung quanh gầm máy

- Muốn đảo chiều quay của máy xúc ta đảo hớng của dầu thuỷ lực, động cơ thuỷlực sẽ quay ngợc lại do đó làm máy có chiều quay ngợc lại

- Các trục của bánh răng đợc quay trên gối đỡ bằng vòng bi cầu, các gối đỡ này lấy nắp và đáy hộp giảm tốc để lắp đặt Để bôi trơn cho các cặp bánh răng này sẽ dùng ngay dầu trong hộp giảm tốc Khi các bánh răng quay sẽ tự động vớt dầu để tự bôi trơn cho chính nó (lợng dầu thông thờng đổ ngập các bánh răng)

- Để bôi trơn cho bánh răng hành tinh 8 và vành răng định tinh 9 ta dùng mỡ vàng trộn với phấn chì theo một tỷ lệ nhất định để bôi trơn nếu vành răng và bánh rănghành tinh nằm trong hộ kín ta chỉ việc đổ mỡ qua nắp hộp khi bánh răng hành tinh quay nó sẽ mang mỡ di bôi trơn vành răng định tinh

4 Cấu tạo của một số chi tiết cơ bản của hệ thống quay máy.

Sinh Viên:Trịnh Mạnh Hùng Lớp Máy & Thiết Bị Mỏ

25

a Mô tơ thuỷ lực

Mô tơ máy là mô tơ thuỷ lực có cấu tạo nh hình (2_7)

Nguyên lý hoạt động của mô tơ quay: dầu đợc dẫn động từ hệ thống bơm đếnmôtơ làm cho các piston (9) gồm 9 chiếc quay trên đĩa phân chia Lực tiếp tuyến sẽlàm cho hệ thống piston quay tròn , mặt khác các cán piston này gắn với trục chính(11), trục chính (11) lại gắn với trục truyền chuyển động (7) để truyền chuyển độngquay tới cột chính trung tâm để làm quay máy, khi máy tiến hành xúc thì ngắt chuyển

động quay bằng cách ấn phanh quay Lúc này lò xo phanh (2) hoạt động kéo phanhpiston (3) đĩa kim loại (4) lên phía trên, đĩa kim loại này gắn chặt với vỏ phanh (6) Hệthống piston (8) vẫn quay nhng mà chuyển động quay đó không truyền đến trục (7)phần phía trên sẽ đứng yên so với phần dới của máy

Hình vẽ 2_7 Mô tơ quay

2- Lò xo phanh 6- Vỏ phanh 10- đĩa van

3- phanh piston 7- trục truyền chuyển động 11- trục tung tâm

4-Phiến kim loại 8- thân xi lanh

b Khớp quay trung tâm

Bộ khớp nối trung tâm có nhiệm vụ phân chia các đờng dầu lực và đờng dầu

điều khiển, khí ép thành các đờng truyền dẫn riêng biệt đồng thời đảm bảo cho các ờng ống dẫn không bị xoắn, vặn khi máy xúc làm việc (bệ máy quay xung quanh gầmmáy)

đ-Khớp trung tâm đợc dùng cho hệ thống ống nằm giữa cấu trúc bên trên (phần cóthể quay) và bộ phận khung gầm ( phần cố định) Dầu từ van điều khiển đợc lắp ở cấu trúc bên trên chảy vào các mô tơ di chuyển đợc lắp ở bộ khung gầm phía dới Dầu từ van điều khiển đi vào lỗ trong cổng dầu của thân (2) và đi vào lỗ thẳng đứng của thân (5) Từ đó nó đi tới mô tơ di chuyển Gioăng trợt (3) đợc lắp dể chống dầu rò rỉ ra ngoài hoặc chảy vào cửa bên cạnh

Hình vẽ 2.8 Khớp quay trung tâm

1 Vỏ C1 - Từ van điều khiển di chuyển R.H cửa B1

2 - Thân C2- Đến mô tơ di chuyển R.H cửa P2

3 - Gioăng trợt D1- Từ van điều khiển di chuyển R.H cửa A1

4 - Gioăng dầu D2- Đến mô tơ di chuyển R.H cửa P1

5 - Trục P1- Từ van solennoid lựa chọn tốc độ di chuyển A1 : từ van điều khiển di chuyển LH cửa B5 T1 - Đến thùng

A2 : Đến mô tơ di chuyển LH cửa P1 T2 - Từ môtơ di chuyển L.H và R.H cửa D1 B1 : Từ van điều khiển di chuyển LH cửa A5 B2 - Đến mô tơ di chuyển cửa P2

Khớp quay thực hiện hai chức năng Một chức năng là cung cấp cấp dầu củabơm từ phần tháp quay ( phần quay) đến các mô tơ di chuyển của phần gầm (phầnkhông quay) Nó cũng có chức năng đa ra một phơng thức cho dầu từ các mô tơ dichuyển trở về bình

c Khớp nối.

Khớp nối trong hệ thống quay máy dùng để giảm xung lực cho trục động cơ

thuỷ lực khi máy quay dừng lại đột ngột do vậy trục của động cơ không bị xoắn vặn

Khớp nối là cơ cấu trung gian truyền mô men quay cho các cặp bánh răng trong hộp giảm tốc của hệ thống cơ cấu quay

Khớp nối chia làm hai nửa, nửa trong và nửa ngoài Hai nửa liên kết với nhau bằng các miếng cao su hình trụ

Hình 2.9 Kết cấu của khớp nối

Sinh Viên:Trịnh Mạnh Hùng 27 Lớp Máy & Thiết Bị Mỏ

Nửa trong đợc lắp bằng then hoa với trục của động cơ Nửa ngoài lắp với trục của bánh răng 6 cũng bằng then hoa Các miếng cao su này tham gia chuyển động (mềm) giữa các nửa trong và ngoài.

d Vành bi quay máy.

Vành bi quay máy nằm giữa bệ máy quay và phần gầm nó gồm có ca bi trong

và ca bi ngoài, giữa là những viên bi hình trụ, ca bi trong liên kết với gầm máy bằng các bu lông chịu lực có kích thớc lớn, mặt trong đợc phay các răng thành vành răng

định tinh Mặt ngoài vát thành hình chữ V cho các các ca bi hình trụ lăn trong đó

Cabin ngoài liên kết với bệ máy quay bằng bu lông, giữa ca bi trong và ca bi ngoài có đặt các miếng đệm để chỉnh độ dơ giữa hai ca bi

Trong quá trình làm việc để tránh mòn cho ca bi và bi ngời ta có đặt các điểm

để bơm mỡ bôi trơn

2.5.3 Cơ cấu di chuyển.

1 Công dụng và yêu cầu đối với hệ thống di chuyển.

+ Công dụng : Hệ thống di chuyển dùng để di chuyển máy xúc khi phải chuyển

vị trí làm việc, nó biến đổi chuyển động quay của động cơ thuỷ lực thành chuyển động thẳng tịnh tiến của máy xúc, đồng thời làm thay đổi hớng và tốc độ chuyển động đảm bảo cho máy xúc di chuyển an toàn, ổn định

+ Yêu cầu đối với hệ thống di chuyển

Để phù hợp với điều kiện làm việc của máy xúc hệ thống di chuyển phải đảm bảo một số các yêu cầu sau

-Truyền đợc mô men quay từ động cơ di chuyển tới các bánh xe chủ động của máy xúc Đồng thời biến mô men quay thành chuyển động tịnh tiến của máy

- Phải thay đổi hớng chuyển động chính xác theo sự điều khiển của ngời tài xế vận hành Phải dừng máy trong mọi điều kiện khi có yêu cầu

2 Cấu tạo chung của hệ thống di chuyển.

Hệ thống di chuyển gồm các cụm chi tiết :

- Cụm chi tiết truyền mô men quay (hộp số, mô tơ thuỷ lực)

- Cụm chi tiết truyền chuyển động: gầm máy, bộ ổn định , các bánh xe, xích

- Cụm chi tiết điều khiển: gồm hệ thống lái, phanh

a Hộp số di chuyển của máy xúc nêu trên hình 2-9.

Hộp số dùng để truyền mô men quay ra bánh xích Từ mô tơ thuỷ lực di chuyển thông qua các cặp bánh răng trong hộp số, thay đổi tỷ số truyền do đó thay đổi đơc vậntốc di chuyển của máy xúc

răng mặt trời số 12 Bánh răng hành tinh số 16 ăn khớp với bánh răng chủ động 17, và bánh răng chủ động17 lại gắn với trục bằng bu lông.

- Chức năng: hệ thống truyền động cuối giảm tốc độ của mô tơ di chuyển Nhờ đó mà nó cung cấp một tốc độ di chuyển phù hợp

- Hoạt động: mô tơ chuyển động quay thông qua khớp nối trục 11 và đợc truyền tới bánh răng trung tâm số 12 Vành răng số 15 đợc nối với vỏ 10 và may ơ 7 bằng bu lông, vì vậy khi bánh răng trung tâm 12 quay làm bánh răng hành tinh số 16 quay quanh trục của nó và chuyển động theo quỹ đạo dọc vành răng số 15 Bánh răng hành tinh số 16 đợc gắn với giá đỡ 5 , vì vậy giá đỡ 5 quay cùng quỹ đạo của bánh răng hànhtinh số 16 Giá đỡ 16 lại ăn khớp với bánh răng trung tâm số 12, và bánh răng trung tâm số 12 ăn khớp với bánh răng hành tinh số 6 đồng thời bánh răng hành tinh số 6 lại

ăn khớp với vành răng số 15 Do đó nó cũng quay quanh trục của nó và chuyển động trong quỹ đạo Đĩa răng 8 đợc gắn với may ơ 7 tạo thành một khối với vành răng số 15.Vì vậy làm cho đĩa răng quay của bánh chủ động quay

Sinh Viên:Trịnh Mạnh Hùng 29 Lớp Máy & Thiết Bị Mỏ

H×nh 2.9 Hép gi¶m tèc di

7

8

10 9

11

12

Tuy nhiên ngoài ra có các nhợc điểm sau.

Đó là kết cấu của xích di chuyển phức tạp, nặng nề, chóng mòn, hiệu suất thấp

do tổn thất công suất lớn, dẫn đến tiêu hao công suất lớn, khả năng cơ động trong dichuyển thấp

Kết cấu của cụm di chuyển gồm có xích, bánh chủ động, bánh dẫn hớng, khung

đỡ

Hình 2.10 Bộ phận di chuyển xíchSinh Viên:Trịnh Mạnh Hùng 31 Lớp Máy & Thiết Bị Mỏ

5810

1585

1222

1 2

3 4

1 Bánh chủ động 5 Tấm chặn phía trớc

2 Con lăn đỡ xích 6 Con lăn đè xích

3 Bộ phận căng xích 7 Khung đỡ

Bản xích đợc tạo bởi các mắt xích liên kết bằng bản lề với nhau, nhờ vậy mà xích

có thể uốn vòngvô tận qua bánh chủ động và bánh dẫn hớng Toàn bộ trọng lợng của máy và lực xúc qua bệ máy đặt nên trục của bánh tỳ gồm 8 bánh tỳ Những bánh tỳ này có tác dụng làm cho xích không bị đẩy vồng lên khi máy di chuyển Với chiều rộng của bản xích b = 700 (mm), chiều dài một nhánh xích

l = 5810(mm), chiều rộng tổng thể đờng chạy của dải xích 4500 (mm), áp lực tác dụnglên nền là 10 N/cm2 Khoảng cách gữa hai trục của con lăn là 434 (mm) nên áp lực tácdụng lên nền của máy là nhỏ, nên máy có thể di chuyển trên nền đất yếu Trong quátrình chuyển động bản xích nh một đờng sắt trải dần trên nền để các bánh lăn, lăn trên

đó Nhánh xích không tải phía trên trùng xuống các các con lăn đỡ hay còn gọi là galê

đỡ Các galê đỡ này có tác dụng đỡ nhánh không tải

Dải xích sẽ chịu và truyền tải trọng của máy trên mặt đất, biến đổi lực dẫn độngtruyền từ đĩa xích thành lực kéo Nhóm dải xích gồm có một cặp khung dải xích bênphải và bên trái, bánh dẫn hớng trớc, các con lăn xích, con lăn đỡ xích đợc lắp trên đó.Dải xích tựa quanh mỗi khung đợc dẫn động bởi đĩa xích và đợc dẫn hớng phía trớc,con lăn đỡ và con lăn xích

Tấm chặn con lăn xích đợc gắn ở mặt đáy của mỗi khung dải xích để ngăn dảixích bị trợt

Bánh dẫn hớng đợc lắp ở đầu trớc của mỗi khung dải xích và đợc đỡ trên trục dẫnhớng thông qua tấm dẫn hớng và bạc lót Bộ bánh dẫn hớng gồm có vòng kẹp nối vớicác ổ bi trục dẫn hớng có thể trợc lùi và tiến dọc theo khung dải xích nhờ các tấm dẫnhớng gắn với phần dới của các ổ bi và nắp; vì vậy có thể luôn luôn duy trì chuyển

động quay êm dịu của dải xích Dầu bôi trơn (dầu máy) chảy vào lỗ dầu bố trí trên trục

để bôi trơn các bề mặt di trợt của bạc lót

Mỗi đầu bạc lót đợc bố trí một vòng phớt để ngăn chặn cả sự rò rỉ dầu hay sựthâm nhập của bụi hay nớc để tăng đặc tính chống ăn mòn của nó, bánh dẫn hớng đợcchế tạo từ thép silicon măng gan đúc Răng của bánh đỡ xíchvà các liên kết tiếp xúccủa dải xích đợc làm cứng bằng phơng pháp thờng hoá gia tăng độ cứng

Con lăn đơ xích: con lăn đỡ đợc bố trí phía trên mỗi khung dải xích , nó có vaitrò đỡ nửa trên của dải xích ở tình trạng lăn thích ứng nhằm tránh cho dải xích khỏi bịlắc do tác dụng trọng lợng của nó Các con lăn đợc làm bằng thép hợp kim đặc biệt và

đợc làm cứng bằng phơng pháp gia nhiệt Các mặt bên đợc bố trí để tiếp nhận tải trọngnén (tải trọng theo hớng cầu), và nh vậy ngăn ngừa dải xích bị trợt khỏi con lăn Trục

đợc bố trí một lỗ dẫn dầu để cung cấp dầu bôi trơn (dầu máy) tới các bề mặt di trợt củabạc lót Mỗi đầu bạc lót đợc bố trí một vòng phớt để ngăn cản sự rò rỉ dầu và sự xâm

Con lăn đè xích: con lăn đè xích đợc bố trí dới mỗi khung dải xích Chúng cótác dụng phân phối tải trọng của máy một cách đều đặn lên các dải xích mà con lăn đèxích quay trên đó Bộ con lăn đè xích gồm có con lăn, bạc lót, vòng phớt, trục và vòng

đệm Con lăn đợc làm bằng thép hợp kim đặc biệt và đợc sử lý bằng cách tôi cứng vàlàm lạnh Trục đợc bố trí một lỗ dẫn dầu để cung cấp bôi trơn (dầu máy) tới các bề mặt

di trợt của bạc lót Mỗi đầu bạc đợc bố trí một vòng phớt để ngăn cản rò rỉ dầu và bụi,nớc

Lò xo hồi vị (giảm xóc của máy xúc):

Giảm xóc dẫn hớngđợc lắp ở khung của dải xích giữa bánh dẫn hớng phía trớc

và đĩa xích.Giảm xóc này có các chức năng sau:

+ Duy trì độ căng thích ứng cho dải xích

+ Hấp thụ những cú sốc ở bánh dẫn hớng phía trớc trong quá trình máy chuyển

động

Một đầu của đòn đợc nối với đòn dẫn hớng và một đầu còn lạinối với xylanh

điều chỉnh chứa mỡ cao áp do tác động của piston Giá đỡ lò xo hồi vị và piston luôn bị

đẩy hớng về phần phía trớccủa máy do tác dụng của lò xo hồi vị và thanh đẩy cũngluôn bị đẩy tiến lên do chịu tác dụng lực từ piston qua mỡ chứa trong xi lanh Vì bánhdẫn hớng phía trớc nối với lò xo hồi vị thông qua xi lanh điều chỉnh nên nó là đối tợngchịu va đập mạnh do tải ban đầu của lò xo hồi vị, lò xo hồi vị sẽ thu lại để hấp thụ cúxóc Cũng vậy khi bùn đá lọt vào và kẹt giữa dải xích và đĩa xích,lò xo hồi vị sẽ hấpthụ cú xóc sinh ra khi đột nhiên độ căng của xích tăng lên, và nh vậy nó sẽ ngăn ngừa

đợc sự hỏng hóc của dải xích, đĩa xích hay con lăn

Xilanh điều chỉnh đợc bố trí một thiết bị bơm mỡ (vú mỡ) Mỡ đợc cung cấplàm cho piston của xi lanh sẽ đẩy bánh dẫn hớng tiến lên để làm căng độ căng củaxích Mặt khác, độ căng của dải xích sẽ bị giảm đi nhờ việc nới lỏng thiết bị bơm mỡ

để xả bớt mỡ

Sinh Viên:Trịnh Mạnh Hùng 33 Lớp Máy & Thiết Bị Mỏ

Chơng 3 tính toán chung về máy xúc thủy lực pc 750 – 7

Máy xúc thuỷ lực gầu ngợc PC 750-7 là loại máy hiện đại có kết cấu phức tạp

Do vậy để tính toán đầy đủ về máy là một công trình lớn đòi hỏi công sức của tập thểnhiều ngời Trong giới hạn nội dung của đồ án tốt nghiệp chỉ đề cập đến tính toán một

số phần chính bao gồm:

- Xác định lực cản đào - của đất đá lên gầu

- Tính toán lực đẩy cho các xi lanh quay gầu, xilanh quay tay gầu, xi lanh nângcần, từ đó tính toán thiết kế xilanh, kiểm nghiệm xi lanh

- Tính toán độ ổn định của máy xúc

3.1 Tính lực cản đào- xúc, lực tác dụng trên các xilanh cho một số vị trí đặc trng

3.1.1 Lực tác dụng trên xi lanh quay gầu và xilanh quay tay gầu

Trong quá trình làm việc của máy xúc, xilanh quay gầu thông qua thanh giằngtác dụng lực đẩy lên gầu làm nhiệm vụ dẫn động quay gầu quanh khớp quay với taygầu để đào xúc đất đá hay để đổ tải Đồng thời máy cũng có thể thực hiện đào xúcbằng xilanh quay tay gầu Trong thực tế, khi máy xúc làm việc thờng ngời ta dẫn động

đồng thời hai xilanh để dẫn động phối hợp gầu và tay gầu trong quá trình đào xúc vàquay gầu đổ tải

Để xác định lực đẩy của xilanh quay gầu (gọi tắt là xilanh gầu) và xilanh quaytay gầu (gọi tắt là xilanh tay gầu) ta xét một số vị trí đặc trng của gầu và tay gầu trongquá trình làm việc

a) Khi đào -xúc cha thành hình hố sâu (máy đào xúc bằng xilanh gầu)

Hình 3-1.Sơ đồ tính toán lực cản đào- xúc của đất đá lên gầu,và lực đẩy của các

xylanh khi cha hình thành hố sâu Với đất đá có độ kiên cố thấp thờng dùng máy xúc để đào xúc trực tiếp đất đá

nguyên khối Lúc này,xylanh quay gầu tác dụng lực đẩy để nâng đất đá chứa trong gầu

và thắng lực cản đào xúc từ đất đá tác dụng trên răng gầu Nh vậy, khi xúc hay đàoxúc, lực từ gầu xúc tác dụng trở lại lên thanh giằng (và lên cán pittông) lớn hơn tr ờnghợp quay gầu đổ tải Do vậy để tính lực tác dụng lên xilanh quay gầu chỉ xét trờng hợpgầu xúc hay đào xúc

Trong quá trình làm việc của máy, khi đào xúc trực tiếp đất đá thông thờng máy

đứng làm việc ở t thế tay gầu thẳng đứng.Vì vậy ta cũng lấy vị trí đặc trng để tính lực

đẩy của xilanh trong trờng hợp này là tay gầu thẳng đứng

Khi bắt đầu đào xúc (cha đào thành hố sâu) lúc này máy thực hiện đào xúc bằngxilanh quay gầu nh sơ đồ hình 3-1a Theo sơ đồ này, gầu thực hiện đào xúc theo qũy

đạo là đờng cong ABC (một cung tròn có bán kính bằng chiều dài gâù).Xét trờng hợpgầu ở cuối thời điểm đào xúc, trong gầu đã chứa đầy đất đá và lực cản đào xúc trênrăng gầu đạt giá trị lớn nhất P01

Các lực tác dụng lên gầu trong trờng hợp này bao gồm: Lực cản cắt từ đất đá tácdụng lên răng gầu P01 và P02; trọng lợng gầu và đất đá trong gầu Gg+d; lực đẩy từ thanhgiằng vào gầu PA ở đây ta bỏ qua lực quán tính của gầu vì khi đào xúc gầu quay vớitốc độ chậm.Trớc hết cần xác định các lực này

*Tính lực cản- đào xúc tác dụng lên răng gầu: P 01 và P 02

Sinh Viên:Trịnh Mạnh Hùng 35 Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ

Gầu xúc theo quỹ đạo cung tròn ABC với góc quay gầu lớn nhất từ vị trí bắt đầuxúc tới vị trí nằm ngang là 1230 Ta tính cho trờng hợp gầu làm việc nặng, tức là gầuxúc chiều dày lớp phoi c đều trên cả hành trình cắt và đến cuối hành trình (điểm C) thìxúc đợc đầy gầu Do đó chiều dầy lớp phoi cắt c đợc tính theo quan hệ:

6 1

180

123 l

Nên chiều dầy phoi cắt:

t g

6

K b 180

123 l

10 q c





(3-2)

Với: q- dung tích gầu xúc q = 3,6m3

lg- chiều dài gầu xúc lg = 2237 mm = 223,7 cmb- chiều rộng miệng gầu b = 1750 mm = 175 cm

Kt- hệ số tơi xốp của đất đá, theo [1]: Kt = 1,25  1,3; lấy Kt = 1,3Thay các giá trị vào (3-2) ta đợc:

9 , 32 3 , 1 175 180

123 7 , 223 14 , 3

10 6 ,

c- chiều dày phoi cắt đã tính trên, c = 32,9 cm

K1- lực cản đào xúc đơn vị, theo tài liệu [1] với đất đá trung bình

P02 = P01. = 92120.0,5 =46060 N

 Trọng lợng gầu và đất đá trong gầu Gg+d :

Gg+d = Gg + Gd, N (3-5)Với: Gg-trọng lợng gầu, Gg = mg.g , N

ở đây: mg- khối lợng gầu, mg = 3575 kg

g- gia tốc trọng trờng, g = 9,81 m/s2

Gg = 3575.9,81 = 35070 N

Gd- trọng lợng đất đá chứa đầy trong gầu:

g K

1 q G

t d

d   , N (3-6)

q- dung tích gầu xúc, q = 3,6 m3

Kt- hệ số tơi xốp, Kt =1,3

62482 81

, 9 3 , 1

1 2300 6 ,

*Tính lực đẩy của xilanh quay gầu

Xét cân bằng các lực tác dụng lên gầu bằng cách lấy mômen các lực tác dụng vớikhớp quay gầu O1, ta có:

0

01

M O P l G g d l P A l (3-7)Với l1, l2, l3 là các cánh tay đòn các lực:

l1- cánh tay đòn lực P01, bằng chiều dài gầu: l1 = lg = 2237 mm

l2- cánh tay đòn trọng lợng gầu và đất đá trong gầu Gg+d, lấy bằng nửa chiều dài gầu: l2 = lg/2 = 1118,5 mm

l3- cánh tay đòn lực đẩy PA từ thanh giằng lên gầu, xác định trực tiếp trên hình vẽ, l3 = 576 mm

Từ (3-7) ta rút ra đợc:

3

2 d g 1 01 A

l

l G l P

PTA ở đây ta bỏ qua trọng lợng của bản thân thanh giằng vì giá trị trọng lợng bản thâncủa nó quá nhỏ do với các lực tác dụng vào nó Sơ đồ các lực tác dụng vào thanh giằngnày đợc thể hiện trên hình 3-1b Các thanh giằng cũng nh xilanh pittông đều nối bằngbản lề ở hai đầu do đó không có lực ngang, tức là lực tác dụng trên thanh giằng và trênxilanh pittông nằm trên đờng trục của chúng

Trong các lực tác dụng trên, giá trị của lực PA đã biết, các lực còn lại đều biết ờng phơng.Chi tiết ở trạng thái cân bằng, tức là tổng các lực tác dụng lên nó bằngkhông.Do vậy bằng phơng pháp hoạ đồ ta có thể xác định đợc giá trị các lực còn lại

đ-Phơng pháp vẽ họa đồ lực xác định các lực PT và P1A nh sau: Chọn tỷ lệ củahọa đồ lực là P = 14000 N/mm Đặt véctơ theo phơng lực -PA; chiều ngợc với chiều

lực tác dụng lên gầu PA và giá trị bằng PA đã tính; độ dài đoạn 39

P ab



mm Qua a kẻ đờng thẳng song song với phơng P1A, qua b kẻ đờng thẳng song song vớiphơng PT Giao điểm của hai đờng phơng này cho ta điểm c Hoạ đồ lực đợc thể hiệntrên hình 3-1c

Sinh Viên:Trịnh Mạnh Hùng 37 Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ

Nh vậy ta thu đợc hai véc tơ: véctơ thể hiện , véc tơ thể hiện Để tính giá trị các lựcnày ta đo độ dài các véctơ trên họa đồ: độ dài bc = 35,7 mm ; độ dài ac = 58 mm Từ

đó giá trị các lực đợc tính:

Lực đẩy của xy lanh: P1A = ac.P = 58.14000 = 812000 N

Lực kéo của thanh giằng: PTA = bc.P = 35,7.14000 = 499800 N

* Lực đẩy của xi lanh tay gầu

Trong quá trình đào xúc bằng xilanh gầu, tay gầu đứng yên, tức là xilanh taygầu cũng đứng yên không co duỗi Nhng trong trờng hợp này cán pittông vẫn tác dụnglực đẩy lên tay gầu một lực P2A để cân bằng với các lực tác dụng lên khối gầu và taygầu Khi tính lực tác dụng của xilanh tay gầu tại vị trí này ta coi gầu nh đợc giữ cứngvới tay gầu (nhờ xilanh gầu) Tức là lực tác dụng của xilanh gầu lên gầu chỉ là nội lựctrong nhóm gầu tay gầu

Các lực tác dụng lên khối gầu và tay gầu trong trờng hợp này gồm: lực cản đàoxúc P01 và P02; trọng lợng gầu và đất đá trong gầu Gg+d; trọng lợng tay gầu Gt và lực đẩycủa xilanh pittông tay gầu P2 nh hình 3-1a

Xét cân bằng các lực tác dụng lên khối gầu và tay gầu bằng cách lấy mômencân bằng các lực với khớp quay tay gầu (điểm O2), ta có:

M O1  P01.l4  P02.l5  G gd.l6 G t.l7 P2A.l8 0

(3-8)Trong đó: l4, l5, l6, l7, l8 là các cánh tay đòn các lực:

l4 - cánh tay đòn lực P01 với O2, đo trực tiếp trên hình: l4 = 1850 mm

l5 - cánh tay đòn lực P02 với O2, đo trực tiếp trên hình: l5 = 3523 mm

l6 - cánh tay đòn trọng lực Gg+d, đo trực tiếp trên hình: l6 = 590 mm

l7 - cánh tay đòn trọng lợng tay gầu Gt, đo trên hình: l7 = 292 mm

l8 - cánh tay đòn lực đẩy P2A từ piston lên tay gầu, xác định trực tiếp trên hình

vẽ, l3 = 1342 mm

P01 - lực cản đào xúc theo phơng tiếp tuyến, đã xác định ở trên P01 = 92120 N

P02 - lực cản đào xúc theo phơng pháp tuyến, đã xác định ở trên P02 = 46060 N

Gg+d - trọng lợng gầu và đất đá trong gầu, Gg+d = 97552 N

Gt - trọng lợng tay gầu, Gt = mt.g, N

với : mt - khối lợng tay gầu, mt = 4500 kg

g - gia tốc trọng trờng, g = 9,81 m/s2

Từ (3-8) ta rút ra đợc:

8

7 t 6 d g 5 02 4 01 A 2

l

l.

G l.

G l.

P l.

97552 3523

46060 1850

92120

Nh vậy lực đẩy của xilanh tay gầu trong trờng hợp này là P2A =281189 N

b.Khi đào xúc đã hình thành hố sâu

Khi đã hình thành hố sâu, máy có thể đào xúc bằng dẫn động kết hợp xilanh gầu

và xilanh tay gầu, khi đó quỹ đạo răng gầu xúc là một đờng cong bất kỳ ở đây ta tínhcho trờng hợp máy xúc bằng xilanh tay gầu (tay gầu quay quanh khớp bản lề nối vớicần máy), lúc này gầu coi nh đợc nối cứng với tay gầu nhờ chốt bản lề, thanh giằng vàxilanh gầu Vị trí để đi tính toán trong trờng hợp này là ở cuối giai đoạn đào xúc: taygầu và gầu nằm ngang, gầu chứa đầy đất đá và lực cản đào xúc tác dụng trên răng gầulớn nhất với sơ đồ nh hình 3-2a

Lực tác dụng lên khối gầu và tay gầu trờng hợp này gồm: lực cản đào xúc P’01

và P’02; trọng lợng gầu và đất đá trong gầu Gg+d; trọng lợng tay gầu Gt; lực đẩy của xylanh quay tay gầu tác dụng lên tay gầu P2B

Trong các lực trên, trọng lợng tay gầu, trọng lợng gầu và đất đá trong gầu đãtính ở trên ở đây còn cần xác định các giá trị lực cản đào xúc P’01 và P’02

Sinh Viên:Trịnh Mạnh Hùng 39 Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ

P TB -P B

P 1B

a

b

c a)

* Tính lực cản đào - xúc của đất đá lên răng gầu P01 và P 02

Chiều dầy phoi cắt c đợc tính từ thể tính khối đất đá hình cung tròn có chiều rộng bằng chiều rộng miệng gầu; chiều dài lấy bằng độ dài cung tròn do răng gầu quayquanh O2 vạch nên Ta có quan hệ:

6

K c b 2

l





Với: b - chiều rộng miệng gầu, b = 175 cm

Kt - hệ số tơi xốp của đất đá, Kt =1,3

q -dung tích của gầu xúc q = 3,6m3

l -tổng chiều dài taygầu và gầu:

l = lt + lg = 3600 + 2237 = 5837 mm = 583,7 cm

3 , 1 175 2

7 , 583 14 , 3

10 6 , 3

2

q c

Lực cản đào xúc P’01 đợc tính: