Nghiên cứu thiết kế và công nghệ phục hồi vành lăn máy rửa quặng

Mở ĐầU I Lý chọn đề tài Máy rửa quặng Apatit thiết bị chuyên dùng công nghiệp khai khoáng, xây dựng, công nghiệp chế biến vật liệu hóa chất n-ớc ta, máy rửa quặng sử dụng xí nghiệp chế biến nhà máy tuyển quặng chủ yếu máy nhập ngoại Do điều kiện làm việc khắc nghiệt nên số chi tiết có chi tiết lớn quan trọng máy mau mòn, chóng hỏng, nhanh phải thay mới, gây khó khăn cho sản xuất phải nhập từ n-ớc Hơn nữa, việc nhập chi tiết thay th-ờng đắt, không kinh tế Trong chi tiết quan trọng máy mà mau mòn chóng hỏng phải kể đến Vành lăn máy rửa quặng Chính đề tài luận văn đà chọn h-ớng nghiên cứu là: Nghiên cứu thiết kế công nghệ phục hồi vành lăn máy rửa quặng Đó chi tiết làm việc điều kiện chịu tải trọng lớn nên dễ dẫn đến hỏng, mòn, làm giảm tuổi thọ chi tiết, kéo theo giảm suất sản l-ợng yêu cầu II Mục đích nghiên cứu luận văn Luận văn tập trung tìm hiểu máy rửa quặng h- hỏng vành lăn, nh- ph-ơng án công nghệ để phục hồi vành lăn máy rửa quặng Qua nghiên cứu thiết kế phục hồi xây dựng b-ớc phục hồi vành lăn máy rửa quặng sở lựa chọn ph-ơng án hàn đắp phục hồi III Đối t-ợng nghiên cứu Đối t-ợng nghiên cứu đề tài vành lăn máy rửa quặng Apatit kiểu tang trống truyền động bánh răng, máy có hai vành lăn hai đầu dùng để ®ì hƯ thèng tang rưa, trun ®éng quay ®-ỵc trun qua cặp bánh ăn khớp Mỗi vành lăn đ-ợc đỡ hai lăn Trong trình làm việc, tải trọng tác dụng lên vành lăn chủ yếu chịu nén Vành lăn máy rửa quặng đ-ợc nghiên cứu thiết kế phục hồi đề tài cã ®-êng kÝnh  2720, BỊ réng b = 200, chiều dày = 150, tổng khối l-ợng 2100kg Cặp chi tiết vành lăn lăn đ-ợc chế tạo từ thép đúc 35 IV Phạm vi nghiên cứu Từ nghiên cứu dạng hỏng chủ yếu vành lăn máy rửa quặng, gồm: hỏng mòn, bị tróc rỗ bề mặt, hỏng mỏi, hỏng bị ôxy hóa hao mònĐề tài đà lựa chọn ph-ơng pháp tối -u để phục hồi chi tiết vành lăn điều kiện công nghệ thiết bị sẵn có Việt Nam, là: Gia công khí bóc bỏ lớp mặt bị mòn, bị chai cứng vành lăn, sau hàn đắp lên bề mặt vành, tiến hành gia công khí để đạt kích th-ớc vành lăn theo yêu cầu Việc gia công bóc bỏ lớp chai cứng bề mặt vành lăn loại bỏ lớp kim loại có tính lý hóa bị thay đổi, khử sai số hình học bề mặt chi tiết nh- độ ô van, độ côn dạng hỏng khác tróc rỗtạo điều kiện cho việc hàn đắp chi tiết V Nội dung luận văn Luận văn đà tập trung giải số vấn đề nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm Nội dung luận văn gồm ba ch-ơng nhằm làm rõ vấn đề cần nghiên cứu Nghiên cứu thiết kế v công nghệ phục hồi vành lăn máy rửa quặng Ch-ơng Tổng quan máy rửa quặng ứng dụng vành lăn ch-ơng luận văn đà tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý làm việc ứng dụng loại máy rửa quặng th-ờng sử dụng, thông số máy Nghiên cứu tìm hiểu kỹ cấu tạo, nguyên lý làm việc, ứng dụng, thông số máy rửa quặng apatit kiểu tang trống truyền động bánh Về vành lăn ứng dụng vành lăn Ch-ơng Tổng quan ph-ơng án công nghệ để phục hồi vành lăn máy rửa quặng ch-ơng luận văn trình bày ph-ơng án công nghệ để phục hồi vành lăn Từ ph-ơng án phân tích lựa chọn ph-ơng án thích hợp điều kiện cho phÐp thùc hiƯn ë n-íc ta Ch-¬ng ThiÕt kế phục hồi b-ớc phục hồi vành lăn máy rửa quặng sở hàn đắp phục hồi Ch-ơng luận văn nghiên cứu thiết kế phục hồi việc đánh giá mức độ mòn hỏng vành lăn, kiểm nghiệm bền vành lăn qua thông số điều kiện làm việc Từ xây dựng b-ớc phục hồi sở ph-ơng án đà chọn công nghệ hàn đắp phục hồi kết hợp với công nghệ gia công CHƯƠNG TổNG QUAN Về MáY RửA QUặNG Và CáC ứng dụng CủA VàNH LĂN 1.1 Tổng quan máy rửa quặng 1.1.1 Vài nét nhu cầu phát triển máy rửa quặng Trên giới nhu cầu phát triển máy rửa quặng đ-ợc nghiên cứu chế tạo quốc gia có công nghiệp chế tạo máy phát triển có trữ l-ợng loại quặng lớn Việc nghiên cứu chế tạo thành công loại máy rửa quặng đ-ợc đặt yêu cầu trữ l-ợng nh- chủng loại loại quặng quốc gia đà góp phần quan trọng vào công nghiệp khai khoáng đem lại nguồn lợi kinh tế Ngoài việc đáp ứng đ-ợc nhu cầu sử dụng sản phẩm đ-ợc chế biến từ quặng n-ớc đem xuất để đ-a ngoại tệ cho quốc gia Các quốc gia có trữ l-ợng quặng lớn phải kể đến nh-: Ma rốc, Angiêri, Xênêgan, vùng tiểu Shahara Togo Bắc Phi; Ai cập, Ixraen, Gioocđani Trung Đông; Ôxtrâylia, Mỹ, Nga, Nam Phi, Braxin, Canađa, Cadacxtan, Phần Lan Trong n-ớc có công nghiệp phát triển có khả chế tạo loại máy tuyển quặng với công suất lớn phải kể đến quốc gia nh-: Mỹ, Canađa, Nga, Braxinở nước công ty đà chế tạo đ-a vào sử dụng thiết bị chuyên dụng có khả khai thác đ-ợc hai loại quặng, quặng trầm tích quặng mắc ma với công suất lớn Tại Châu á, Nhật Bản Trung Quốc hai quốc gia đầu lĩnh vực chế tạo thiết bị tuyển quặng nh- khai thác chế biến quặng Việt Nam, quặng Apatit đ-ợc phát từ năm 1924 Lào Cai Má apatit Lµo Cai cã chiỊu dµy 200 (m), rộng từ (km), chạy dài 100 (km) nằm địa phận Việt Nam, từ Bảo Hà phía Đông Nam đến Bát Xát phía Bắc, giáp biên giới Trung Quốc Nhà máy Apatit đ-ợc xây dựng thập niên 90 với giúp đỡ Liên Xô Các thiết bị nhà máy có máy rửa quặng đ-ợc chế tạo Liên Xô Chi tiết vành lăn máy rửa quặng chi tiết mau mòn chóng hỏng, cần đ-ợc phục hồi thay 1.1.2 Các công ty có khả gia công chế tạo phục hồi vành lăn máy rửa quặng Công ty có khả gia công chi tiết vành lăn: Công ty khí đúc Ngọc Hà, công ty khí Quảng Ninh, nhà máy khí Hà NộiCông ty có khả đúc vành lăn nh-: công ty Comael Gia lâm, công ty khí Việt Toàn Thái BìnhCác công ty có khả phục hồi vành lăn nh-: Viện nghiên cứu khí, công ty Welding Alloys & WA ViƯt Nam… 1.1.3 C¬ së để phân loại máy rửa quặng apatit Cơ sở để phân loại máy rửa quặng theo kích th-ớc hạt quặng Quặng apatit đ-ợc phân thành hai loại: Quặng apatit trầm tích quặng apatit mắc ma Đối với quặng apatit trầm tích sử dụng loại máy rửa quặng dạng thùng, dạng sàng, dạng cánh Đối với quặng apatit dạng mắc ma đ-ợc nghiền tr-ớc rửa, nên máy rửa dạng xyclon Máy rửa quặng phân loại theo kích th-ớc hạt quặng: quặng trầm tích, với kích th-ớc hạt quặng khác sử dụng loại máy rửa quặng khác Các loại máy rửa quặng nh-: máy rửa sàng quay, máy sàng đánh tơi, máy rửa cánh vuông, máy rửa kiểu máng, máy rửa kiểu tang trống 1.1.4 Khái niệm rửa quặng: + Thông th-ờng sa khoáng quặng trầm tích có chứa số l-ợng sét định, sét gắn kết hạt khoáng vật có ích khoáng vật ích cản trở trình tuyển, đồng thời sét làm giảm chất l-ợng sản phẩm Quá trình rửa đ-ợc dùng rộng rÃi quặng apatit, quặng sắt, quặng mangan, sa khoáng kim loại màu, quý hiếm, vật liệu phi kim loại cát, thạch anh loại vật liệu có chứa sét khác + Rửa quặng trình làm tơi rữa vật liệu sét tách khỏi quặng hạt nhỏ nhờ tác dụng dòng n-ớc có áp lực lực học khác + Quá trình rửa hỗn hợp vật liệu tiến hành đồng thời với phân chia vật liệu theo cỡ hạt Khi chọn lựa sơ đồ công nghệ rửa phải vào tính chất lý hóa sét vật liệu đầu + Mức độ khã rưa hay dƠ rưa cđa vËt liƯu (gäi lµ tính chịu rửa), đánh giá theo tiêu: Năng l-ợng điện rửa hay số độ quánh Chi phí l-ợng điện riêng rửa: Khi chi phí l-ợng điện nhỏ 0,25 (kW/t.h) quặng dễ rửa, chi phí từ 0,25 0,75 (kW/t.h) quặng trung bình rửa chi phí từ 0,75 2,0 (kW/t.h) quặng khó rửa Cũng đánh giá theo số ®é qu¸nh N: N = Wt – W ® (1.1) Trong ®ã: Wt – ®é Èm cđa sÐt øng víi giới hạn chảy (khi sét ẩm bắt đầu chảy loang mặt phẳng) ; Wđ độ ẩm sét ứng với giới hạn chảy d-ới (độ ẩm sét bắt đầu bị rạn nứt có lực tác dụng) N lớn quặng khó rửa, N > 15 qng khã rưa, N =  15 quặng trung bình rửa, N = quặng dễ rửa Các yếu tố ảnh h-ởng đến hiệu suất rửa gồm ph-ơng pháp chuẩn bị quặng (phun n-ớc vào quặng tr-ớc rửa sấy khô quặng) chi phí n-ớc rửa nhiệt độ n-ớc rửa 1.1.5 Các loại máy rửa quặng 1.1.5.1 Máy rửa sàng quay * Cấu tạo máy rửa sàng quay + Máy rửa quặng kiểu sàng quay dạng máy rửa mà chỗ đầu dỡ liệu có lắp sàng, sàng đ-ợc khoan lỗ hình côn Phần cuối tang rửa thấp đầu nạp liệu, thông số kỹ thuật thể (bảng 1.1) máy rửa sàng quay tang đ-ợc tạo nên sàng lỗ chiếm 60% chiều dài tang 40% đặc kín chỗ nạp liệu phận nghiền, chỗ xả máng rửa Bảng 1.1 Các thông số máy rửa quặng (Theo TL 15 – tr161) KiĨu m¸y Tham sè C - 12 C - 3.6 Cb - 12 §-êng kÝnh cđa tang, (mm) 1200 3600 1200 ChiỊu dµi tang, (mm) 3000 7800 3000 KÝch th-íc lín nhÊt cđa cơc qng, (mm) 150 100 150 06 36 06 Trên 60 Đến 500 40 Tiêu hao n-ớc, (m3/t) 13 - 24 Số vòng quay cđa tang, (vg/phót) 19,2 13  19 §Õn 30 13  15 50 15 17,3 6,5 Gãc nghiªng tang, (độ) Năng suất ứng với góc nghiêng 3,50, (m3/h) Công suất động điện, (kW) Khối l-ợng máy rửa, (t) + Sàng quay có phân biệt với sàng tỷ lệ chiều dài tang đ-ờng kính lớn gọi sàng quay Tỷ lệ chiều dài tang với đ-ờng kính nhỏ gọi sàng Sàng quay đ-ợc lắp theo ph-ơng nghiêng 80 Đặc tính kỹ thuật sàng quay máy rửa kiểu sàng theo bảng (1.2) Bảng 1.2 Đặc tính kỹ thuật máy rưa kiĨu sµng ( Theo TL 15 – tr162 ) KiĨu sµng  b-1,5 Tham sè 0-82 KiĨu 1200 x sµng 3000 -89A 1200 1330 KÝch th-íc tang, (mm) §-êng kÝnh 1500 1500 ChiỊu dµi tang 2500 2500 3000 5300 Chiều dài tổng thể máy 4200 4250 5200 8300 Kích th-ớc lớn hạt quặng 350 350 - 200 Gãc nghiªng cđa tang 8 Năng suất ứng với góc nghiêng 80, (t/h) 90 150 75 75 10,7 10 15 16 TÇng 50 50 25 20 TÇng 10 10 50 20 Tầng - - 75 - Công suất, (kW) 5,5 7,45 5,46 14,2 Khối l-ợng máy, (t) 5,3 7,45 5,46 14,2 Số vòng quay, (vg/phút) Đ-ờng kính lỗ sàng liệu Hình 1.1 Máy rửa kiểu sàng hệ thống truyền động Hệ thống truyền động (hình 1.1) bao gồm động cơ, hộp giảm tốc khớp nối truyền chuyển động đến sàng quay Sàng quay đ-ợc đỡ hai gối tang đặt thùng rửa + Tấm bịt đầu tang cao đ-ợc sử dụng cho dạng quặng dễ rửa dễ rửa vừa Đối với quặng khó rửa ng-ời ta lắp đặt thêm cánh rửa * Nguyên lý hoạt động: + Hệ thống truyền động đ-ợc bố trí phía chất tải (chứ không vành tang nh- máy rửa quặng tang trống) Động truyền chuyển động tới hộp giảm tốc thông qua truyền đai khớp nối khớp nối đàn hồi N-ớc đ-ợc đ-a vào đầu vào với áp lực 0,14 0,4 (MPa) L-ợng n-ớc tiêu hao sàng quay nặng (m3/Tấn) Đối với sàng ngắn, l-ợng n-ớc tiêu hao (3 m3/tấn) Mức tiêu hao điện 0,15 0,8 (kW.h/ quặng) + Ng-ời ta tách sản phẩm đầu máy rửa ra: quặng đà rửa bùn đất (cặn th-ờng đ-ợc xả xuống sàng) Để có đ-ợc kết rửa đạt yêu cầu số vòng quay đạt (70 80%) vòng quay tới hạn Số vòng quay tang sàng đ-ợc xác định theo công thøc thùc nghiÖm: n = (14  18 ) D (1.2) Trong đó: - D đ-ờng kính tang, (m); - n số vòng quay tang, (vòng) Vận tốc di chuyển quặng dọc theo tang rửa đ-ợc xác định theo công thức: v = 5,2.D.n.tg2 (1.3) Trong đó: - D đ-ờng kính tang, (m); - n số vòng quay tang, (vòng); - góc nghiêng tang, (độ) * ứng dụng: Máy rửa quặng dạng sàng đ-ợc ứng dụng để rửa loại quặng dễ rửa Máy rửa quặng loại rửa đ-ợc nhiều loại quặng có kích th-ớc khác nằm khoảng 75 150 (mm) 1.1.5.2 Máy rửa cánh vuông * Cấu tạo máy rửa cánh vuông: Có cấu tạo nh- (hình 1.2) Hình 1.2 Máy rửa cánh vuông Thân thùng Trơc c¸nh rưa C¸nh rưa Bé phËn truyền động * Nguyên lý hoạt động: Vật liệu đầu đ-ợc cấp qua cửa cấp liệu nằm bên thân máng (1) gần đầu d-ới, thân máy có hình máng đặt nghiêng (6 120) N-ớc đ-ợc cấp qua vòi phun đầu vào phần máng (1) Bộ phận truyền động (4) làm trục (2) cánh rửa (3) quay, cánh (3) có hình vuông đặt lệch nhau, cánh đặt nghiêng so với cánh góc 450 Khi cánh rửa (3) quay tác dụng cắt, chà xát vật liệu dể làm tơi rữa sét bám dính hạt lớn đồng thời đẩy hạt lớn đà đ-ợc rửa lên phía vào sản phẩm sét hạt nhỏ từ (mm) n-ớc tràn qua ng-ỡng đầu d-ới máng vào sản phẩm bùn mịn * ứng dụng: Máy rửa cánh vuông đ-ợc ứng dụng để rửa quặng apatit nhiều loại quặng khác khó rửa có độ hạt 75 100 (mm) 10 Bảng 3.4 Tính chất lý hóa kim loại mối hàn với dây hợp kim mangan silic Giới hạn chảy 460 MPa Giới hạn kéo 560 MPa Độ dÃn dài 22 % §é dai va ®Ëp 18 J/cm2 B-íc Lùa chän thiết bị công nghệ Các thiết bị công nghệ dùng cho hàn vành lăn thiết bị hàn tự động với tính kỹ thuật phù hợp sử dụng cho nguyên công gia nhiệt tr-ớc sau hàn, bao gồm: * Thiết bị công nghệ xư lý nhiƯt mèi hµn - Bé ngn nung nãng tần số công nghiệp TDS 1001 Nga: + Điện áp vào: 220/380 (V) + Công suất, P: 100 (kVA) - Thiết bị đo nhiệt từ xa Nhật: + Kiểu: PT LF + Dải nhiệt độ đo: 100 18000C * Thiết bị hàn - Nguồn hàn: MAGPOL 630 Ba Lan + Điện áp hàn: 18 42 (V) + Dòng hàn max: 630 (A) - Đồ gá đầu hàn: PICOMAX-2Z Nhật Bản + Tèc ®é di chun:  60 (m/h) + Tần số dao động: 120 Hz + Biên độ dao động: 50 Hz * Đồ gá hàn Đồ gá đ-ợc thiết kế phù hợp để hàn đắp tự động phục hồi vành lăn 77 * Thiết bị đo kiểm khí - Palme, đồng hồ so, th-ớc cặp B-ớc Chọn chế độ công nghệ hàn Công tác chuẩn bị tr-ớc hàn bao gồm chuẩn bị chi tiết kết cấu hàn, chuẩn bị vật liệu hàn thiết bị hàn, thiết bị đo kiểm Chi tiết kết cấu hàn đ-ợc kiểm tra thành phần hóa học tính chất lý t-ơng ứng Kích th-ớc điều kiện chuẩn bị mép hàn đảm bảo theo dung sai cho phép * Tính toán xác lập chế độ gia nhiệt tr-ớc hàn Nhiệt độ nung nóng chi tiết tr-ớc hàn đ-ợc xác định sở hàm l-ợng cacbon t-ơng đ-ơng kim loại nên theo công thức sau: C td  %C  %Mn /  %Cr /  %V /  %Mo /  % Ni /15  %Cu /15 C   (1  0,005 xS ) xC td T 0C  350x C   0,25 (3.14) (3.15) (3.16) §èi víi thép đúc 35, áp dụng công thức ta có chế độ gia nhiệt tr-ớc hàn nh- sau: C td  0,35  0,58 /  0,25 /  0,497%  C td  0,497%  C   (1  0,005x90) x0,497  0,72%  T 0C  350x 0,72  0,25  2400 *ThiÕt lập chế độ công nghệ hàn Chế độ công nghệ hàn tự động d-ới lớp thuốc đ-ợc lựa chọn vào yếu tố: tính chất vật liệu chi tiết, chiều dày chi tiết, tính chất công nghệ vật liệu hàn,và bao gồm thông số sau: - Điện áp hàn: 30 32 (V); - Dòng điện hàn: 180 210 (A); - Tốc độ dịch chuyển: 25 30 (m/h); - Tầm với điện cực: 15 18 (mm); 78 - Khoảng cách lệch tâm hồ quang: 25 (mm) B-ớc Hàn đắp Vành lăn cần hàn đắp nhiều lớp với chế độ hàn giống nhau, thao tác kỹ thuật hàn đ-ợc thiết lập chi tiết theo b-ớc công nghệ thĨ + Gia nhiƯt tr-íc hµn Chi tiÕt hàn cần đ-ợc nung nóng từ với tốc độ tăng nhiệt không 1000 (C/giờ) Nhiệt độ đ-ợc theo dõi nhờ nhiệt dụng cụ đo nhiệt từ xa Khống chế nhiệt đóng, ngắt nguồn nung với thời gian cần thiết + Tiến hành hàn Khi đà đạt tới nhiệt độ nung nóng cần thiết (2400) bắt đầu tiến hành hàn đ-ờng hàn liên tục Sau đ-ờng hàn phải gõ xỉ hàn dùng bàn chải sắt làm chi tiết Phần kết thúc đ-ờng hàn đ-ợc chồng lên phần đầu 15 18 (mm) Trong trình hàn th-ờng xuyên kiểm tra theo dõi nhiệt độ chi tiết vùng hàn Nếu cần thiết gia nhiệt bổ sung + Xử lý nhiệt sau hàn Để khử ứng suất d- cho kim loại mối hàn nh- vùng ảnh h-ởng nhiệt, đồng thời ổn định tổ chức tế vi tiến hành xử lý nhiệt ph-ơng pháp ram cao + Lµm ngi chËm Thùc hiƯn lµm ngi chậm với mức giảm nhiệt 1000 (C/giờ) nhiệt độ môi tr-ờng xung quanh để không gây biến dạng nhiệt cho chi tiết 3.2.2.3 Chế độ công nghệ xư lý nhiƯt sau hµn Xư lý nhiƯt sau hàn biện pháp công nghệ phổ biến để khắc phục ứng suất d- kim loại mối hàn kim loại Trong nhiều tr-ờng hợp biện pháp ảnh h-ởng định đến chất l-ợng tuổi thọ kết cấu trình làm việc lâu dài Đối với vành lăn công nghệ xử lý nhiệt sau hàn bao gồm công đoạn sau: ram cao nhiệt độ (6200 100C), giữ nhiệt để đảm bảo tr-ờng nhiệt đồng 79 kim loại mối hàn kim loại khoảng thời gian đủ dài, làm nguội chậm chi tiết nhiệt độ môi tr-ờng Việc thực công đoạn đảm bảo khử ứng suất d- sản phẩm hàn tới (70 90%), đồng thời có tác dụng ổn định tổ chức kim loại mối hàn, phá vỡ cấu trúc biến đổi pha trung gian dẫn đến giảm độ cứng bề mặt chi tiết, tăng tính dẻo độ dai va đập cho kim loại mối hàn Ph-ơng pháp gia nhiệt cã thĨ thùc hiƯn b»ng nhiỊu c¸ch: Sư dơng ngän lửa C2H2 - O2 đầu nhiều mỏ phun dạng vòng, nung nóng điện trở dùng dòng cảm ứng tần số công nghiệp hay cao tần Trong đề tài thiết bị đ-ợc lựa chọn để xử lý nhiệt thiết bị hàn TDS công suất lớn 1000 1200 (A) 3.2.2.4 Kiểm tra công nghệ chất l-ợng sản phẩm Việc kiểm tra công nghệ chất l-ợng sản phẩm bao gồm giai đoạn tr-ớc, sau hàn + Kiểm tra tr-ớc hàn đ-ợc tiến hành sau gia công bề mặt chi tiết, gá lắp chuẩn bị cho công nghệ hàn tự động: - Kiểm tra thành phần hóa học Các tính chất lý vật liệu chi tiÕt vµ cđa vËt liƯu hµn - KiĨm tra kích th-ớc, chuẩn bị bề mặt chi tiết - Kiểm tra tình trạng thiết bị công nghệ hàn xử lý nhiệt, thiết bị khí dịch chuyển đầu hàn + Trong trình hàn thực nội dung kiĨm tra sau: - Theo dâi, kiĨm tra vµ hiệu chỉnh chế độ công nghệ (điện áp hàn, dòng hàn, tầm với điện cực, tốc độ dịch chuyển đầu hàn) theo quy trình đà thiết lập - Kiểm tra chế độ gia nhiệt trình hàn - KiĨm tra c«ng nghƯ ram cao, thùc hiƯn sau hàn đắp xong + Sau xử lý nhiệt làm nguội chậm chi tiết đến nhiệt độ bình th-ờng, chi tiết đ-ợc kiểm tra tổng thể tr-ớc đ-a ®i gia c«ng 80 * Néi dung kiĨm tra nh- sau: - Kiểm tra ph-ơng pháp hiển thị màu xác định khuyết tật bề mặt mối hàn vùng ảnh h-ởng nhiệt chi tiết - Kiểm tra siêu âm chụp X - quang để xác định khuyết tật bên - Đo kiểm biến dạng vành lăn sau hàn xử lý nhiệt Các kết kiểm tra đo đạc nhằm bảo đảm cho mối hàn ngấu khuyết tật nh- rỗ khí ngậm xỉ bên trong, vết nứt tế vi mối hàn vùng ảnh h-ởng nhiệt, độ biến dạng vành lăn nằm dung sai cho phép Với quy trình công nghệ hàn đà thiết lập, ta chọn dây hàn W49 có đ-ờng kính d = 1,2 (mm) thuốc hàn AH8 Chiều rộng lớp đắp đạt đ-ợc b = (mm), chiều cao lớp đắp đạt h = 1,5 (mm) Nh- để đạt đ-ờng kính gia công, cần thực hàn đắp lớp Sau lớp hàn cần tiến hành gõ xỉ điều chỉnh cấu cấp thuốc cho phù hợp 3.2.2.5 Các yêu cầu an toàn lao động vệ sinh môi tr-ờng + Quy trình công nghệ hàn đ-ợc thực sở quy định an toàn lao động vệ sinh môi tr-ờng Nhà n-ớc thông qua văn đà đ-ợc ban hành, TCVN t-ơng ứng + Thợ hàn phải lứa tuổi 18 trở lên, phải đ-ợc giám định đủ sức khỏe, đ-ợc đào tạo h-ớng dẫn an toàn sản xuất, đ-ợc kiểm tra kiến thức ngành nghề phù hợp đ-ợc cấp chứng cần thiết + Thợ hàn phải đ-ợc trang bị đầy đủ dụng cụ bảo hộ cá nhân theo tiêu chuẩn quy định làm việc bắt buộc phải sử dụng chúng + Thợ hàn phải đ-ợc đào tạo kiến thức tốt an toàn điện, an toàn phòng chống cháy nổ, an toàn với thiết bị áp lực Cụ thể: - Phải đ-ợc làm quen với kỹ thuật sơ đẳng thiết bị điện 81 - Phải nắm đ-ợc biện pháp an toàn sử dụng thiết bị điện, thiết bị áp lực cao - Phải đ-ợc thực hành biện pháp sơ, cấp cứu cần thiết + Khi thực công nghệ hàn th-ờng xảy nguy hiểm, an toàn sau đây: - Bị điện giật - Bị tổn th-ơng tia hồ quang - Bị nhiệm độc thể độc xuất hàn - Bị bỏng kim loại, xỉ bắn - Mất an toàn thiết bị áp lực (bình khí C2H2; O2 ) + Tr-ớc làm việc thợ hàn cần phải: - Đ-ợc trang bị bảo hộ quy cách - Nơi làm việc phải gọn gàng, ngăn nắp, cách xa vật liệu dễ cháy nổ - Kiểm tra thiết bị, dụng cụ hàn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật an toàn lao động - Kiểm tra cách điện đầu hàn máy hàn + Tr-ớc đóng máy hàn phải tiến hành kiểm tra phía thiết bị, ý công tắc tiếp đất, tránh chạm, chập hai cực, cáp điện ph-ơng tiện bảo hộ + Trong trình hàn, phát có an toàn điện cần nhanh chóng tắt máy, dừng hàn báo cho thợ điện kiểm tra sửa chữa + Các dây hàn, dây dẫn phải có tiết diện phù hợp với dòng điện làm việc Khi đấu nối phải dùng đầu cốt đ-ợc bắt chặt bu lông đồng quấn lớp cách điện Máy hàn, bình khí thiết bị công nghệ phải đ-ợc đặt cách xa lửa làm việc 10 (m) Tại nơi thao tác cần phải có đầy đủ ph-ơng tiện cứu hỏa Khi gõ xỉ hàn, mài xỉ, mài mép hàn cần đeo kính bảo hộ Không đ-ợc mặc quần áo, đeo găng tay có dính dầu mỡ nhiên liệu khác làm công việc có lửa + Những điều cấm thợ hàn 82 - Cấm để đầu hàn chạm chập vào đồ gá chi tiết hàn mà thiếu quan sát, theo dõi - Cấm sờ tay vào đầu hàn, vật hàn nóng, chạm ng-ời vào phần dẫn điện máy hàn - Cấm tự tiện đấu ngắt máy hàn khỏi mạch điện + Sau kết thúc công việc, thợ hàn phải tắt máy, khóa bình khí, dọn dẹp nơi làm việc, tháo dụng cụ bảo hộ lao động để vào nơi quy định Hình 3.9 Lắp đặt rùa hàn đồ gá hàn 83 Hình 3.10 Hàn đắp vành lăn 3.2.3 B-ớc * Quy trình thực + Định vị kẹp chặt vành lăn nh- b-ớc + Tính chế độ cắt + Tiện thô bề mặt vành lăn - Chọn máy gia công: Chọn máy tiện đứng hai trụ nh- nguyên công - Chọn dao: T15K6 - Tính chọn chế độ cắt Tra bảng kết hợp với tính toán sơ bộ, ta chọn: Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd = Lv + L1 + L2 = 250 ChiỊu s©u c¾t: t = 1,2 (mm) B-íc tiÕn dao: S = 1,5 (mm/vòng) Vận tốc cắt Vận tốc cắt đ-ợc xác định theo công thức thực nghiệm sau: 84 (3.17) V Cv kv T mt x S y (3.18) Tra bảng kết hợp với tính toán sơ bộ, ta chän V = 135 (m/ph) Sè vßng quay cđa trơc chÝnh theo vËn tèc tÝnh to¸n: n = 1000v/  D = 15,78 (vg/ph) (3.19) Víi D = 2723 Thời gian máy làm việc: Tcb Tcb = Lbd/(S.n) = 10,56 (phót) Lùc c¾t P (N): Px,y,z = 10.Cp.tx.Sy.Vn.kp (3.20) Tra bảng kết hợp với tính toán sơ bé, ta cã - Lùc theo ph-¬ng z Pz = 10.Cp.tx.Sy.Vn.kp = 1.897,44 (N) - Lùc theo ph-¬ng y : Py = 10.Cp.tx.Sy.Vn.kp = 866,020 (N) - Lùc theo ph-¬ng x Px = 10.Cp.tx.Sy.Vn.kp = 723,455 (N) C«ng suÊt c¾t : N = pz.V/1020x60 = 4,184 (kW) (3.21) + Tiện tinh bề mặt vành lăn - Chọn máy gia công: Chọn máy tiện đứng hai trụ nh- nguyên công - Chọn dao: T15K6 - Tính chọn chế độ cắt Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd = Lv + L1 + L2 = 250 (mm) Chiều sâu cắt, ta chọn: t = 0,3 (mm) B-íc tiÕn dao, ta chän S = 0,32 (mm/vòng) Vận tốc cắt Vận tốc cắt đ-ợc xác định theo công thức thực nghiệm sau : 85 V Cv kv T mt x S y (3.22) Tra bảng, kết hợp với tính toán sơ ta chän: V = 254 (m/ph) Sè vßng quay cđa trơc chÝnh theo vËn tèc tÝnh to¸n: n = 1000v/  D = 29,77 (vg/ph) (3.23) Víi D = 2723 Thời gian máy làm việc: Tcb Tcb = Lbd/(S.n) = 26,24 (phút) Lực cắt P (N), áp dụng công thức: Px,y,z = 10.Cp.tx.Sy.Vn.kp Tra bảng kết hợp với tính toán sơ bộ, ta có - Lực theo ph-ơng z Pz = 10.Cp.tx.Sy.Vn.kp = 135,39 (N) - Lùc theo ph-¬ng y : Py = 10.Cp.tx.Sy.Vn.kp = 81,373 (N) - Lùc theo ph-¬ng x Px = 10.Cp.tx.Sy.Vn.kp = 64,821 (N) Công suất cắt : N = pz.V/1020x60 = 0,563 (kW) Hình 3.11 Gia công vành lăn sau hàn đắp 86 (3.24) 3.3 Kết luận Xuất phát từ việc nghiên cứu điều kiện làm việc thực tế vành lăn, kiểm nghiệm bền vành lăn qua thông số Nghiên cứu dạng hỏng mòn chủ yếu xảy với vành lăn gây sai lệch kích th-ớc, thay đổi hình dáng, giảm khối l-ợng, ảnh h-ởng tới hoạt động máy Từ xây dựng b-ớc phục hồi vành lăn máy rửa quặng Trong b-ớc phục hồi vành lăn, đề tài tiến hành theo trình tự từ việc định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, tính chọn thông số cắt Sau tính chọn thông số cắt, tiến hành trình thử nghiƯm thùc tÕ, rót kÕt ln bé th«ng sè cắt đạt chất l-ợng gia công: chất l-ợng bề mặt, độ nhám bề mặt, độ cứng bề mặt, độ xác gia công tốt Xây dựng quy trình hàn đắp phục hồi, chuẩn bị chi tiết đắp, chọn vật liệu đắp, chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn, thiết bị gia nhiệt, b-ớc tiến hành hàn, kiểm tra sản phẩm, điều kiện an toàn trình làm việc Nh- vậy, ch-ơng luận văn đà xây dựng đ-ợc b-ớc để phục hồi vành lăn nghiên cứu thiết kế phục hồi để sau phục hồi vành lăn đảm bảo đ-ợc điều kiện làm việc 87 KếT LUậN Và KIếN NGHị * Kết luận Đề tài Nghiên cứu thiết kế công nghệ phục hồi vành lăn máy rửa quặng đà cụ thể hoá đ-ợc ph-ơng án phục hồi chi tiết quan trọng máy rửa quặng vành lăn Đây chi tiết làm việc điều kiện khắc nghiệt, mau mòn, chóng hỏng ViƯc thay thÕ nã b»ng viƯc mua míi lµ rÊt tốn giá thành cao Việt Nam đà có số nhà máy gia công, chế tạo đ-ợc chi tiết nh-ng mức độ hạn chế Vì sở đề tài việc thiết kế phục hồi vành lăn điều kiện cho phép đà phần giúp nhà máy, xí nghiệp n-ớc chủ động sửa chửa thay phụ tùng, tiến tới b-ớc nội địa hoá hoàn toàn thiết bị khí mà từ tr-ớc tới hoàn toàn phải nhập ngoại Ưu điểm ph-ơng pháp phục hồi đ-ợc lựa chọn: Sử dụng đ-ợc công nghệ hàn đắp chuyên dùng để phục hồi chi tiết cỡ lớn Khi hàn đắp lên bề mặt vành lăn, lớp kim loại hàn liên kết với kim loại vành lăn toàn diện tích bề mặt vành lăn tốt Sử dụng ph-ơng pháp hàn đắp hợp kim hóa đ-ợc kim loại mối hàn, làm tăng chất l-ợng bề mặt vành lăn nh-: nâng cao độ cứng, độ chịu mài mònTạo lớp kim loại khác với kim loại lăn, dẫn đến giảm t-ợng tróc rỗ bề mặt Có thể hàn đắp lên chi tiết chiều dày lớn áp dụng công nghệ hàn đắp tự động d-ới lớp thuốc hàn tăng suất hàn, rút ngắn thời gian gia công so với hàn thủ công Giá thành chi tiết phục håi b»ng (30  40%) so víi mua míi, ®å gá hàn phải chế tạo riêng công phu, tốn kÐm nh-ng cã thĨ sư dơng cho nhiỊu lÇn gia công Ngoài tiến hành phục hồi từ (1 2) lần cho chi tiết vành lăn * Kiến nghị Với điều kiện làm việc chi tiết vành lăn máy rửa quặng nói riêng loại máy công nghiệp nói chung Vành lăn làm việc điều kiện chịu ma sát mà việc che chắn, bảo vệ, bảo d-ỡng định kỳ t-ơng đối khó khăn tốn Vì 88 dẫn đến vành lăn mau mòn, chóng hỏng Việc thay lµ rÊt tèn kÐm vỊ kinh tÕ vµ phơ thc nhiều vào kế hoạch nhập Nh- cần tăng tuổi thọ cho chi tiết máy cách thay vật liệu chế tạo vành lăn từ thép đúc 35 thành thép đúc 65 Với thép 65 hàm l-ợng bon trung bình cao hơn, khả chịu mòn tốt so với thép 35 Vành lăn sau đúc thép 65, tiến hành gia công cơ, sau nhiệt luyện lần ram cao, lần hai bề mặt ram thấp để tăng độ cứng bề mặt Đối với thép đúc 65 việc đúc chi tiết thép có khó khăn nhiên khả thi nâng cao đ-ợc tuổi thọ vành lăn, dẫn đến tăng suất hiệu kinh tế cho công ty sử dụng máy tuyển quặng công nghiệp khai khoáng Việt Nam 89 TàI LIệU THAM KHảO Tr-ơng Quỳnh Anh, Nguyễn Văn Xuyền, (2000), Thiết kế x-ởng tuyển khoáng an toàn, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội PGS, TS Nguyễn Bơi, TS Phạm Hữu Giang, TS Trần Văn Lùng, (1999), Cơ sở tuyển khoáng, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính toán hệ thống dẫn động khí, tập 1, Phạm Quang Dũng, TS Tr-ơng Quốc Thành, (2000), Máy thiết bị nâng, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội D-ơng Văn Đức, (2004), Sửa chữa máy xây dựng, NXB Xây dựng, Hà Nội Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm, Tính toán chi tiết máy GS TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS TS Lê Văn Tiến, PGS TS Ninh Đức Tốn, PGS TS Trần Xuân Việt, (2003), Sổ tay công nghệ chế tạo máy, tập 1, 2, 3, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Mai Quý Sáng, (2010), Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp bộ, Viện nghiên cứu khí, Bộ Công Th-ơng Đặng Xuân Thi, (1997), (Bàn vấn đề chế tạo thiết bị cho trạm bơm tiêu Nam Hà Nội), (Số 17.6) 10 Đào Trọng Tr-ờng, Máy nâng vËn chun 11 Hnh Viªn, (1969), Sỉ tay vËt liƯu, Bộ môn kim loại học nhiệt luyện, Tr-ờng ĐHBK, Hà Nội 12 PGS Hà Văn Vui, TS Nguyễn Chỉ Sáng, Th.S Phan Văn Phong, Sổ tay thiết kế khÝ 1, 2, 3, (2006), NXB Khoa häc vµ kü thuËt, Hµ Néi 13 The Procedure Handbook of Arc Welding, (1995), The Lincoln Electric Company 14 Welding-Cutting/General Catalogue (1999), Soudure Autogene Francaise 15 PACЧЁТЫ ГРУЗОПОДЪЕМЫX И TPAHCПOPTИPУЮЩИX MAШ ИH (1975), Ф.К ИBAЧEHКO, B.C БOHДAPEB, H.П КOЛECHИК, 90 BЯ БAPAБAHOB , ИЗДATEЛЬCКOE OБЪEДИHEHИE “BИШA ШКOЛA” ГOЛOBHOE ИЗДATEЛБCTBO, КИEB 16 ИЗДATEЛЬCКOE OБЪEДИHEHИE, (Atlas máy nâng vận chuyển) (1975) BA OA OOBHOE ATECTBO, КИEB 91 ... tiết vành lăn Từ xác định đ-a thông số máy rửa quặng, ứng dụng cho việc thiết kế phục hồi xây dựng b-ớc phục hồi vành lăn máy rửa quặng 27 CHƯƠNG TổNG QUAN CáC PHƯƠNG áN CÔNG NGHệ Để PHụC HồI VàNH. .. công nghệ hàn đắp phục hồi kết hợp với công nghệ gia công CHƯƠNG TổNG QUAN Về MáY RửA QUặNG Và CáC ứng dụng CủA VàNH LĂN 1.1 Tổng quan máy rửa quặng 1.1.1 Vài nét nhu cầu phát triển máy rửa quặng. .. đề nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm Nội dung luận văn gồm ba ch-ơng nhằm làm rõ vấn đề cần nghiên cứu Nghiên cứu thiết kế v công nghệ phục hồi vành lăn máy rửa quặng Ch-ơng Tổng quan máy rửa quặng