Hình 1. 27. Kết cấu khung xe phà
1. Dầm đầu; 02. Dầm biên; Dầm ray tiếp nhận xe khuôn Phân tích kết cấu khung xe phà :
01 – Chi tiết dầm đầu có tiết diện chữ U
02 – Chi tiết dầm biên có tiết diện chữ thép hộp
03 – Chi tiết dầm ray (dùng để hàn ray tiếp nhận xe khuôn)
Các chi tiết dầm đầu và dầm ray tiếp nhận được tổ hợp vào dầm biên thông qua các mặt bích liên kết.
1.3.2 Lựa chọn phương án dẫn động di chuyển cho xe phà a) Cơ cấu di chuyển dẫn động riêng
- Dùng động cơ gắn liền hộp giảm tốc dẫn động bánh xe di chuyển
Là cơ cấu được sử dụng nhiều nó gồm các cụm riêng biệt ở một hay hai đường ray. Mỗi cụm đều có động cơ và hộp giảm tốc riêng.
Khi dùng phương án dẫn động loại này thì momen xoắn được truyền tử động cơ qua hộp giảm tốc và đến bánh xe luôn mà không phải qua bộ truyền ngoài.
Hình 1. 28. Sơ đồ cơ cấu dẫn động riêng
1. Động cơ ;2. Hộp giảm tốc; 3. Gối đỡ trục; 4. Bánh xe di chuyển; 5. Phanh đuôi Ưu điểm :
+ Giữa bánh xe và hộp giảm tốc không có bộ truyền cơ khí hay ở giữa 2 bánh xe dẫn cũng không có. Điều này làm cho hiệu suất của bộ truyền được nâng cao hơn cũng đồng nghĩa với việc năng suất hoạt động của cơ cấu cao hiệu quả của việc khai thác tăng lên.
+ Dẫn động riêng sử dụng các động cơ riêng do vậy trong hệ thống sẽ có hiện tượng san tải giữa các động cơ. Tránh làm cho việc quá tải trên động cơ.
+ Khi sử dụng cơ cấu di chuyển dẫn động riêng, động cơ có thể bố trí dọc hoặc ngang so với trục ray, khi đó đảm bảo kết cấu nhỏ gọn.
Nhược điểm:
+ Chi phí mua máy cao do phải mua 2 động cơ và hộp giảm tốc.
+ Khi tính toán lựa chọn động cơ tải trọng tính toán phải lấy bằng 60% tải chung.
+ Tăng lực cản chuyển động do di chuyển xiên lệch của 2 cơ cấu dẫn động. Sự di chuyển này chủ yếu do sự sai khác về đương kính và tốc độ quay của bánh xe chủ động.
Gần giống với chuyển động của phương án dẫn động riêng của bộ tryền cơ khí.
Đối với phương án dẫn động bằng bộ truyền xích thì chỉ khác là có thêm bộ truyền xích nằm nhằm truyền momen xoắn từ hộp giảm tốc đến bánh xe.
Hình 1. 29. Sơ đồ dẫn động riêng dùng cho bộ truyền xích
1.Bánh xe di chuyển; 2.Gối đỡ; 3.Bộ truyền xích; 4.Hộp giảm tốc; 5.Động cơ; 6.
Phanh đuôi
Ưu điểm của phương án dẫn động riêng có thêm bộ truyền xích đó là nhờ sử dụng bộ truyền xích sẽ giảm tỷ số truyền của của hộp giảm tốc từ đó giảm giá thành cũng như kích thước của hộp giảm tốc.
b) Sơ đồ cơ cấu dẫn động chung
- Sơ đồ dẫn động chung không sử dụng bộ truyền ngoài
Với phương án dẫn động chung, cụm động cơ và hộp giảm tốc được đặt ở giữa thiết bị dỡ khuôn. Momen xoắn được truyền từ động cơ qua hộp giảm tốc và truyền qua trục truyền rồi mới đến bánh xe.
1
2 3
4
6
7
5
Hình 1. 30. Sơ đồ dẫn động chung với trục truyền quay chậm không sử dụng bộ truyền ngoài
1. Bánh xe di chuyển; 2. Gối đỡ bánh xe; 3. Khớp nối; 4. Hộp giảm tốc; 5. Trục truyền trung gian; 6. Động cơ điện;7 . Phanh
Ưu điểm và phạm vi sử dụng :
+ Đảm bảo cho 2 bên xe di chuyển đều nhau làm giảm sự biến dạng của kết cấu thép theo phương ngang, do đó giảm được lực cản chuyển động do di chuyển xiên lệch. Sự di chuyển này chủ yếu do sự sai khác về đương kính và tốc độ quay của bánh xe chủ động.
+ Được dùng cho các xe lăn ở các cần trục kiểu cầu hoặc cho xe phà có khẩu độ nhỏ, với các thiết dỡ khuôn có khẩu độ nhỏ có thể dùng phương án dẫn động chung.
Dựa vào khẩu độ của từng máy có thể có các sơ đồ dẫn động cụ thể sau.
+ Với loại xe phà có khẩu độ nhỏ, có thể dùng sơ đồ truyền động với trục quay chậm.
2 4
5
7
8
6
1
3
Hình 1. 31. Sơ đồ dẫn động chung với trục truyền quay chậm sử dụng bộ truyền bánh răng ngoài
1. Gối đỡ trục; 2. Bánh xe di chuyển; 3. Bộ truyền ngoài; 4. Khớp nối 5. Hộp giảm tốc; 6. Trục truyền; 7. Động cơ; 8. Phanh
Với bộ truyền này chúng ta có thể điều chỉnh được tốc độ di chuyển của bánh xe 1 cách hợp lý nhất dựa vào bộ truyền ngoài có thể làm bằng bánh răng hoặc xích, tạo ra chuyển động êm dịu cho máy khi di chuyển tuy nhiên hiệu suất giảm xuống do phải truyền qua bộ truyền.
+ Với loại xe phà có khẩu độ lớn trục dài góc xoắn trục lớn gây ảnh hưởng đến sự di chuyển đều 2 bên. Do vậy nên dùng sơ đồ trục truyền với trục truyền quay nhanh.
1
2 3
4 5 6
7
Hình 1. 32. Sơ đồ dẫn động chung với trục truyền quay nhanh 1. Gối đỡ trục; 2. Bánh xe di chuyển; 3. Hộp giảm tốc; 4. Khớp nối
5. Động cơ; 6. Phanh; 7. Trục truyền
Với cùng công suất truyền trục quay nhanh có trọng lượng nhỏ hơn 4-6 lần so với trục truyền quay chậm. Do dòng momen truyền từ động cơ đến hộp giảm tốc nhỏ do vậy tránh được hiện tượng xoắn trục, tăng độ tin cậy khi làm việc của cơ cấu.
Nhược điểm.
+ Làm việc kém ổn định với những loại xe phà có khẩu độ lớn
+ Hiệu suất làm việc của cơ cấu kém hơn so với loại dẫn động riêng. Do việc momen xoắn phải truyền qua trục truyền ở giữa hộp giảm tốc và bánh xe.
+ Đòi hỏi yêu cầu cao về độ chính xác về việc lắp đặt các ổ đỡ và phải cân bằng với các chi tiết quay.
c) Kết luận phương án dẫn động cho xe phà
Hình 1. 33. Hệ thống xe phà Viglacera – Yên Phong – Bắc Ninh
1
2 3
4
6
7
5
Hình 1. 34. Phương án dẫn động lựa chọn cho xe phà
1. Bánh xe di chuyển; 2. Gối đỡ bánh xe; 3. Trục các đăng; 4. Hộp giảm tốc;
5. Trục truyền trung gian; 6. Động cơ điện;7 . Phanh
Dựa vào những ưu điểm của phương pháp dẫn động chung với trục truyền ngoài quay chậm không sử dụng bộ truyền ngoài như :
+ Đảm bảo cho 2 bên xe di chuyển đều nhau làm giảm sự biến dạng của kết cấu thép theo phương ngang, do đó giảm được lực cản chuyển động do di chuyển xiên lệch. Sự di chuyển này chủ yếu do sự sai khác về đường kính và tốc độ quay của bánh xe chủ động.
+ Được dùng cho các xe lăn ở các cần trục kiểu cầu hoặc cho cầu trục có khẩu độ nhỏ, tốc độ di chuyển thấp.
1.3.3 Cơ cấu cụm bánh tỳ dẫn hướng của xe phà
Để giảm chuyển động lệch của 2 phía bánh xe, trên xe phà còn bố trí trên cụm con lăn tỳ vào ray, do đó xe phà hoàn toàn loại bỏ được những sai lệch về tốc độ giữa 2 bánh xe, đảm bảo xe di chuyển thẳng đạt độ chính xác cao.
Hình 1. 35. Cơ cấu bánh tỳ dẫn hưỡng của hệ thống xe phà
1.3.4 Phương pháp định tâm cho xe phà
Hình 1. 36. Cơ cấu định tâm cho xe phà
1. Trục tang định vị; 02. Tang định vị; 3. Gối đỡ; 04. Khớp nối; 05. Giá đỡ động cơ; 06. Động cơ; 07. Núm định vị
Sơ đồ nguyên lý cơ cấu định tâm :
Hình 1. 37. Sơ đồ nguyên lý cơ cấu định tâm
1. Trống định vị; 02. Hộp giảm tốc bánh vít – trục vít;
03. Động cơ; 04. Đế định tâm
Hình 1. 38. Trống tang cơ cấu định vị xe phà Nguyên lý hoạt động :
Khi xe phà di chuyển đến các vị trí như nhận khuôn mới, vị trí bơm hồ vào xe khuôn, vị trí ray tiếp nhận để di chuyển xe khuôn vào khu vực buồn dưỡng hộ. Lúc này do quá trình nhận xe khuôn lên xe phà hay di chuyển xe khuôn đến các vị trí ray tiếp nhận khác cần một ổn định nhất định, từ đó để đáp ứng yêu cầu trên cơ cấu định vị của xe phà có nhiệm vụ định vị cố định vị trí của xe phà tại các vị trí đã được lắp đặt từ trước.
Khi xe phà đến các vị trí cần cố định. Động cơ được kích hoạt qua hệ thống điều khiển PLC, trục động cơ được nối với hộp giảm tốc bánh vít trục vít qua khớp nối dẫn động cho trống tang quay với tốc độ chậm.
Trống tang định vị từ từ quay xuống ngoạm vào đế định vị xe phà lúc này được cố định.
Khi xe phà cần di chuyển thì động cơ sẽ được đảo chiểu thông qua cơ cấu biến tần làm trống tang định vị cũng quay theo chiều ngược lại tử từ nhả đế định vị ra, kết thúc một chu kì làm việc của cơ cấu định vị.
1.3.5 Phương pháp lấy khuôn vào và đẩy khuôn ra của xe phà
Hình 1. 39. Cơ cấu bánh ma sát trên xe phà
1.Giá đỡ cụm bánh ma sát; 2. Động cơ; 3. Hộp giảm tốc; 4. Cụm bánh ma sát;
5. Cụm đệm khí; 6. Cụm chốt xoay;
Sơ đồ nguyên lý :
Hình 1. 40. Sơ đồ nguyên lý
1.Động cơ; 2. Hộp giảm tốc; 03. Bánh ma sát;
Nguyên lý hoạt động :
Khi xe khuôn được hổi trở về hệ thống xe phà di chuyển đến vị trí tiếp nhận, cơ cấu định vị trên xe phà hoạt động giúp định vị ray xe phà và ray di chuyển khuôn. Lúc này cơ cấu bánh ma sát trên ray di chuyển xe khuôn tiếp tục hoạt động tạo lực tỳ đẩy xe khuôn lên xe phà qua hệ thống ray.
Xe khuôn từ từ di chuyển lên ray tiếp nhận của hệ thống xe phà, rơle cảm biến nhận tín hiệu và tự động kích hoạt tác động vào cơ cấu bánh ma sát.
Động cơ dẫn động bánh ma sát bắt đầu hoạt động qua hộp giảm tốc trục vít- bánh vít truyền chuyển động cho bánh ma sát. Cụm bánh ma sát vừa qua đổng thời được đẩy lên tạo một lực tỳ đủ lớn tỳ vào dầm tỳ của xe khuôn. Xe khuôn từ từ di chuyển lên xe phà, khi xe khuôn đã năm ổn định trên xe phà cơ cấu bánh ma sát lại hạ xuống không làm việc nữa.
Khi xe phà di chuyển xe khuôn đến vị trí rót hồ liệu và đầm dùi xong thì xe phà lại tiếp tục di chuyển ngang đến vị trí ray tiếp nhận để đưa xe khuôn vào khu vực buồn dưỡng hộ. Lúc này bánh ma sát lại bắt đầu hoạt động có nhiệm vụ tạo lực đẩy xe khuôn ra khỏi xe phà (nguyên lý hoạt động lại tương tự như phần trên). Kết thúc một chu kì làm việc của cụm bánh ma sát