Nghiên cứu đánh giá hiện trạng làm việc, các hư hỏng thường gặp và biện pháp sửa chữa một vài chi tiết nhằm nâng cao tuổi thọ của băng tải xích ở công ty xi măng hoàng thạch hải dương

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ - ðỊA CHẤT TRỊNH VĂN QUYỀN NGHIÊN CỨU ðÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG LÀM VIỆC, CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP SỬA CHỮA MỘT VÀI CHI TIẾT NHẰM NÂNG CAO TUỔI THỌ CỦA BĂNG TẢI XÍCH Ở CƠNG TY XI MĂNG HOÀNG THẠCH - HẢI DƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ - ðỊA CHẤT TRỊNH VĂN QUYỀN NGHIÊN CỨU ðÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG LÀM VIỆC, CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP SỬA CHỮA MỘT VÀI CHI TIẾT NHẰM NÂNG CAO TUỔI THỌ CỦA BĂNG TẢI XÍCH Ở CƠNG TY XI MĂNG HỒNG THẠCH - HẢI DƯƠNG Chuyên ngành: Kỹ thuật Máy thiết bị mỏ, dầu khí Mã số: 60.52.12 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: Ts Nguyễn Hữu Việt Hà Nội - 2010 LỜI CAM ðOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn TS Nguyễn Hữu Việt Các số liệu tài liệu nêu luận văn trung thực, đảm bảo tính khách quan, khoa học Các tài liệu tham khảo có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng Hà Nội, tháng năm 2010 Tác giả luận văn Trịnh Văn Quyền MỤC LỤC NỘI DUNG Trang LỜI CAM ðOAN………………………………………………… MỤC LỤC ……………………………………………………… DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ……………… DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ SƠ ðỒ ………………………… MỞ ðẦU ……………………………………………………… Chương ðÁNH GIÁ CHUNG VỀ HIỆN TRẠNG LÀM 11 VIỆC CỦA BĂNG TẢI XÍCH ………………………………… 1.1 Dây chuyền cơng nghệ sản xuất xi măng lò quay ………… 11 1.1.1 Dây chuyền công nghệ xưởng nguyên liệu ……………… 12 1.1.2 Dây chuyền cơng nghệ Xưởng lị nung …………………… 15 1.1.3 Dây chuyền công nghệ xưởng xi măng …………………… 23 1.2 Các loại băng tải xích ……………………………………… 25 1.3 ðánh giá trạng làm việc băng tải xích 31 1.4 Cấu tạo nguyên lý làm việc băng tải xích …………… 32 1.4.1 Bản vẽ lắp băng tải xích ………………………………… 32 1.4.2 Bản vẽ kết cấu xích tai xích …………………………… 34 1.4.3 Bản vẽ ray đỡ lăn …………………………………… 35 1.4.4 Bản vẽ cấu tạo vịng xích …………………………… 36 1.4.5 Bản vẽ kết cấu trục dẫn ñộng …………………………… 37 1.4.6 Bản vẽ kết cấu ñĩa xích lăn ……………………… 38 1.4.7 Nguyên lý làm việc băng tải xích …………………… 39 Chương PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP ………………………………………………… 40 2.1 Xác định thơng số …………………………… 40 2.1.1 Năng suất băng ……………………………………… 40 2.1.2 Tính tổng lực cản ………………………………………… 41 2.1.3 Xác định cơng suất động ……………………………… 45 2.1.4 Mơ cơng thức tính suất Matlab ………… 46 2.1.5 Mô công thức tính cơng suất Matlab ………… 48 2.2 Hư hỏng mòn ………………………………………… 49 2.2.1 Mòn bề mặt tiếp xúc bạc lăn ………………… 49 2.2.2 Mịn chốt xích …………………………………………… 50 2.2.3 Mịn bề mặt đĩa xích …………………………… 51 2.3 Hư hỏng mỏi …………………………………………… 51 2.4 Gẫy đĩa xích …………………………………………… 53 2.5 Con lăn bị kẹt ……………………………………………… 53 2.6 Các dạng hỏng trục …………………………………… 53 2.7 Các dạng hỏng ổ trượt …………………………………… 54 2.8 Băng tải xích chạy mà dừng ñột ngột ………………… 54 Chương KIỂM TRA BỀN VÀ KHÔI PHỤC SỬA CHỮA 55 MỘT VÀI CHI TIẾT ………………………………………… 3.1 Kiểm tra bền xích ……………………………………… 55 3.2 Kiểm tra bền chốt xích …………………………………… 57 3.3 Kiểm tra bền bề mặt tiếp xúc đĩa xích 58 lăn ……… ……………………………………………………… 3.4 Kiểm tra bền trục đĩa xích dẫn động ……………………… 60 3.5 Kiểm tra bền bu lơng liên kết tai xích với ñỡ liên tục 65 3.6 Kiểm tra gối ñỡ trục chủ ñộng (ổ trượt) …………………… 66 3.7 Kiểm tra bền trạm kéo căng ……………………………… 67 3.8 Phục hồi sửa chữa đĩa xích dẫn động …………… 68 3.8.1 ðiều kiện kỹ thuật ………………………………………… 68 3.8.2 Quy trình cơng nghệ sửa chữa đĩa xích dẫn động … 69 3.9 Gia cơng chế tạo chốt xích ………………………………… 72 3.9.1 ðiều kiện kỹ thuật ………………………………………… 72 3.9.2 Quy trình cơng nghệ gia cơng chế tạo chốt xích ………… 73 KẾT LUẬN ……………………………………………………… 76 KIẾN NGHỊ …………………………………………………… 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………… 79 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ñnsp ñồng sản phẩm Nxb Nhà xuất xm xi măng DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ SƠ ðỒ Nội dung Trang Hình 1.1 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất xi măng lị quay 11 Hình 1.2 Bản vẽ lắp băng tải xích 33 Hình 1.3 Bản vẽ kết cấu lăn má xích 34 Hình 1.4 Bản vẽ ray đỡ lăn 35 Hình 1.5 Bản vẽ cấu tạo vịng xích 36 Hình 1.6 Bản vẽ kết cấu trục dẫn động 37 Hình 1.7 Bản vẽ kết cấu xích ăn khớp với đĩa xích 37 Hình 2.1 Tiết diện ngang phễu rót tải 39 Hình 2.2 Tiết diện ngang dạng tam giác vật liệu 39 Hình 2.3 Sơ đồ tính lực căng băng 44 Hình 2.4 Mơ cơng thức tính suất Matlab 46 trường hợp Fmax Hình 2.5 Mơ cơng thức tính suất Matlab 47 trường hợp làm việc bình thường Hình 2.6 Mơ cơng thức tính cơng suất Matlab 48 Hình 3.1 Kết cấu xích 55 Hình 3.2a Bản vẽ chốt xích chưa chịu lực tác dụng 57 Hình 3.2b Bản vẽ chốt xích chịu tác dụng tải trọng 57 Hình 3.3 Kết cấu trục dẫn động 60 Hình 3.4 Biểu đồ mơ men uốn đứng trục dẫn động 62 Hình 3.5 Biểu ñồ mô men uốn ngang trục dẫn ñộng 63 Hình 3.6 Biểu đồ mơ men xoắn trục dẫn động 64 Hình 3.7 Kết cấu đĩa xích 68 Hình 3.8 Bản vẽ chốt xích 72 MỞ ðẦU Tính cấp thiết đề tài Sự phát triển ngành xây dựng với tốc độ quy mơ ngày lớn, kéo theo ngành sản xuất liên quan như: sản xuất gạch ngói, đá sỏi, sắt thép…đặc biệt sản xuất xi măng từ đá vơi Nhiều nhà máy xi măng nước ta ñã tiếp tục xây dựng, nâng cấp từ lị đứng sang lị quay với sản lượng vài triệu tấn/năm Do ñặc thù nguyên liệu đầu vào đá vơi với kích thước cục lớn (200÷400 mm), đất sét với đặc tính dính kết; nguyên liệu phải ñược ñập, nghiền mịn cơng đoạn khác nhau, cơng nghệ sản xuất xi măng địi hỏi phải có máy thiết bị vận chuyển có dạng cấu tạo chịu ñập lớn, làm việc tốt với ñiều kiện môi trường riêng biệt: phận máy tải kéo vừa có độ bền cao, vừa phải khắc phục đặc tính dính kết vật liệu, nhiệt độ cao, thâm nhập bụi mịn vào ổ ñỡ Một dạng thiết bị vận tải ñược áp dụng tất nhà máy sản xuất xi măng: Băng tải xích (tên gọi thiết bị chưa thống nguyên lý hoạt ñộng, cấu tạo giống nhau, gặp tên khác như: Băng tải thép, Băng tải xích thép, Băng thép…) Thiết bị dùng nước nhập ngoại với công nghệ sản xuất xi măng ðể vận hành, sửa chữa thiết bị vài năm tới thời gian sử dụng chúng ñã 7÷15 năm, đồng nghĩa với hỏng hóc lớn cần phải có kết nghiên cứu số mặt quan trọng: Trạng thái chịu lực, dạng cấu tạo, vật liệu chế tạo, tác ñộng ñối tượng vận chuyển…tới cụm chi tiết thiết bị ðề tài “Nghiên cứu ñánh giá trạng làm việc, hư hỏng thường gặp biện pháp sửa chữa vài chi tiết nhằm nâng cao tuổi thọ băng tải xích Cơng ty xi măng Hồng Thạch - Hải Dương” hy vọng đóng góp nhỏ bước ñầu nghiên cứu vài vấn ñề nêu trên, kết nghiên cứu sở ban đầu cho cơng tác sửa chữa, khơi phục chi tiết mòn hỏng mà sở sử dụng thiết bị ñều phải nhập ngoại Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu 2.1 Mục đích đề tài - Phân tích, tính tốn khẳng định tính hợp lý việc sử dụng băng tải xích phù hợp với ñiều kiện vận tải ñá, sét Cơng ty xi măng Hồng Thạch sở sản xuất sử dụng loại thiết bị tương tự - Phân tích nguyên nhân hư hỏng thường gặp cách khắc phục nhằm nâng cao hiệu trình vận tải 2.2 Nhiệm vụ đề tài - Nghiên cứu thực trạng làm việc băng tải xích sử dụng Cơng ty xi măng Hồng Thạch vật liệu vận tải, nguyên lý làm việc, tính tốn kiểm tra bền - Cơ sở lý luận mối quan hệ ñiều kiện kỹ thuật máy với hình thức thiết bị kèm - Nghiên cứu ñiều kiện cụ thể ñể sử dụng băng tải xích phù hợp với: Quy mơ sản lượng, dây truyền cơng nghệ, đồng thời đảm bảo u cầu điều kiện kỹ thuật, có ý tới ảnh hưởng điều kiện khí hậu nhiệt đới ðối tượng - Phạm vi nghiên cứu 3.1 ðối tượng nghiên cứu Nghiên cứu sở ñể lựa chọn băng tải xích phù hợp với suất yêu cầu, ñồng thời ñánh giá hiệu việc sử dụng thiết bị Cơng ty xi măng Hồng Thạch 70 TT Tên ngun cơng Sơ đồ gá đặt Máy gia cơng Tiện thơ bề mặt đầu cịn lại Tiện bán tinh bề T620 mặt đầu cịn lại Kiểm tra sau KCS tiện Lấy dấu toàn Nguội biên dạng W W Xọc toàn biên dạng Máy xọc theo dấu 10 Kiểm tra sau xọ c Nhiệt luyện bề mặt 11 ñể ñạt ñộ cứng HRC KCS Nhiệt luyện 71 TT 12 13 14 15 Tên nguyên công Kiểm tra sau nhiệt luyện Hàn + mài chỗ có khuyết tật Kiểm tra lại Lau dầu chống gỉ, bàn giao sản phẩm Sơ đồ gá đặt Máy gia cơng KCS Nguội KCS Nguội 72 3.10 Gia công chế tạo chốt xích 3.10.1 Bản vẽ chơt xích a Bản vẽ chốt xích 73 3.10.2 Quy trình cơng nghệ gia cơng TT Tên ngun cơng bước Sơ đồ gá đặt Máy gia cơng Tiện: - Xén mặt đầu khoan lỗ tâm φ2, T620 khoét côn 600 Tiện: - Xén mặt đầu khoan lỗ tâm φ2, kht 600 mặt T620 lại Tiên: ( Chống tâm hai ñầu) + Tiện thô φ 24 T620 + Tiện bán tinh φ24 + Tiện vát mép 2x450 Tiện quay ñầu chi tiết + Thô φ24 x20 +Bán tinh:φ24 x20 +Tiện thô φ36x117 +Tiện bán tinh φ36x117 + Vát mép hoàn chỉnh cạnh sắc 2x 450 T620 74 TT Tên ngun cơng Máy gia Sơ đồ gá đặt bước cơng Kiểm tra sơ chi tiết KCS sau tiện W W Phay hoàn chỉnh Dao kích thước 32x 10; phay đĩa 32x 67 Khoi V W W Phay hoàn chỉnh Dao kích thước 32x 10; phay đĩa 32x 67 (2 mặt lại) Khoi V Kiểm tra sơ sau phay Lấy dấu khoan hoàn 10 chỉnh lỗ φ5 khoan tạo lỗ ren M10 Ta rơ hồn chỉnh lỗ 11 ren M10x1,5 đoạn chốt có ren M24x1,5 12 13 Tổng kiểm tra trước nhiệt luyện KCS Khoan cần Thợ nguội KCS Nhiệt luyện bề mặt Nhiệt ñạt 50 ÷52 HRC luyện 75 TT 14 15 Tên nguyên công bước Kiểm tra sau nhiệt luyện Lau dầu chổng gỉ, bàn giao sản phẩm Sơ ñồ gá ñặt Máy gia công KCS Nguội 76 KẾT LUẬN Về kết nghiên cứu Băng tải xích thiết bị vận tải vật liệu rời dạng cục lớn ñược ñưa vào áp dụng khoảng vài chục năm gần ñây Tuy cấu tạo có dạng khác khơng lớn ngun lý hoạt động giống Nội dung nêu luận văn ñã ñạt ñược - Phương pháp tính suất vận tải băng tải xích theo dạng cấu tạo cụ thể - Phương pháp tính lực căng xích để từ tính cơng suất động - Phân tích chi tiết chịu lực dạng mịn hỏng xảy nhiều - Nêu phương pháp tính lực hay mô men tác dụng lên chi tiết dễ bị mịn hỏ ng - ðề nghị dạng cơng nghệ vật liệu chể tạo ñể phục hồi chế tạo chi tiết Về hoạt ñộng thiết bị Qua tìm hiểu thực tế việc sử dụng loại băng tải xích Cơng ty xi măng Hồng Thạch cho thấy rằng: - Với ñối tượng vận tải đá vơi, đ sét dạng cục lớn có lẫn hạt mịn việc sử dụng băng tải xích phù hợp khả chịu va ñập lớn - Các thép mang tải có độ bền, chịu va ñập cao lại ñược liên kết dạng tháo lắp ñược với phận kéo, ñây ưu ñiểm lớn ñể thay hỏng hóc, thay chi tiết riêng biệt - Bộ phận kéo dạng xích liên kết với phận di chuyển thép mang tải dạng tháo lắp ñược, ñây ưu ñ iểm lớn việc thay phận riêng rẽ 77 Về vấn ñề chung - Ngồi kết nêu trên, thơng qua tìm hiểu hoạt động sản xuất Cơng ty xi măng Hồng Thạch, đặc biệt hệ thống vận tải nội liên kết khâu công nghệ, tác giả có thêm hiểu biết dạng vận tải khí nén, băng tải, dạng cấp liệu chuyển tiếp khâu vận tải nói chung - Các kết tính tốn, phương pháp tính tốn làm sở ñể áp dụng thực tế cho chung dạng băng tải xích áp dụng Cơng ty xi măng Hồng Thạch băng tải xích tương tự sở sản xuất khác 78 KIẾN NGHỊ - Thơng qua tính tốn suất cho thấy tăng suất thực tế lên vài lần, việc lựa chọn loại thiết bị có hệ số dự trữ cơng suất q lớn (ngoại trừ ñộ ng ñiện) - Việc sửa chữa chế tạo chi tiết mịn hỏng hồn tồn thực nước khơng cần thiết phải nhập ngoại ðể làm tốt việc cần phải chuẩn bị sãn phôi cho loại chi tiết, việc gia cơng chế tạo thực máy công cụ thông thường 79 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Ngọ c Bảo (2005), Máy cắt dao cắt, ðại học Mỏ- ðịa chất, Hà Nộ i Trần Văn ðịch (2002), Giáo trình Công nghệ chế tạo máy, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm, Thiết kế chi tiết máy, Nxb Giáo dục, Hà Nộ i 4.Vũ ðình Lai (2002), Giáo trình Sức bền vật liệu, Nxb Giao thông vận tải, Hà Nộ i Nguyễn Công Lý (2009), Flowsheet phiên 9.7, Công ty xi măng Hoàng Thạch ðoàn Văn Ký (2001), Vật liệu khí, ðại học Mỏ- ðịa chất, Hà Nội Nguyễn Văn Kháng (2005), Máy tổ hợp thiết bị vận tải mỏ, Nxb Khoa học kỹ thuật` Võ Quang Phiên (2005), Giáo trình Máy vận tải, ðại họ c Mỏ- ðịa chất, Hà Nộ i Võ Quang Phiên (2003), Hướng dẫn thiết kế máy vận tải máy nâng, ðại học Mỏ - ðịa chất, Hà Nội 10 Vũ Thế Sự (2003), Công nghệ sửa chữa máy thiết bị mỏ, ðại học Mỏðịa chất, Hà Nộ i 11 Phạm Tuấn (2000), Chi tiết máy, ðại học Mỏ- ðịa chất, Hà Nội 12 Xi măng Hoàng Thạch (2007), Wetsite http://www.ximanghoangthach.com.vn 13 Nguyễn Văn Yến, Chi tiết máy, Nxb Giao thông vận tải, Hà Nội 14 Feltder (1985), Stykliste of 1400 Laminated Feed Belt, Sweden ... cụm chi tiết thiết bị ðề tài ? ?Nghiên cứu ñánh giá trạng làm việc, hư hỏng thường gặp biện pháp sửa chữa vài chi tiết nhằm nâng cao tuổi thọ băng tải xích Cơng ty xi măng Hồng Thạch - Hải Dương? ??...BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ - ðỊA CHẤT TRỊNH VĂN QUYỀN NGHIÊN CỨU ðÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG LÀM VIỆC, CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP SỬA CHỮA MỘT VÀI CHI TIẾT NHẰM NÂNG CAO TUỔI THỌ... Các nội dung nghiên cứu 4.1 ðánh giá chung trạng làm việc băng tải xích 4.2 Phân tích nguyên nhân hư hỏng thường gặp Kiểm tra bền khôi phục sửa chữa vài chi tiết Phương pháp nghiên cứu 5.1 Phương