a sơn hoàn chỉnh.docx

Lời nói đầu

Trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại đất nước lĩnh vực khoa học kỹ

thuật đóng vai trò hết sức quan trọng. Trong đó lĩnh vực Điện -Điện Tử đã góp

phần rất đáng kể từ những thiết bị dân dụng đến các dây chuyền công nghệ tự

động hóa nhằm nâng cao năng suất giảm bớt lao động chân tay, vốn đã lạc hậu

khi đất nước ta đã là thành viên của tổ chức thương mại thế giới. Lĩnh vực tự

động hóa đã đi vào hầu hết các nhà máy xí nghiệp thay thế dần những cổ máy

móc lạc hậu, thay thế con người làm việc trong những lĩnh vực nguy hiểm.

Đặc biệt hơn nữa với sự phát triển của công nghệ nghệ thông tin đã mang đến

nhiều lợi ích to lớn và thiết thực hơn. Kết hợp với tự động hóa giúp con người

điều khiển và giám sát được các quá trình công nghệ tham gia trực tiếp điều

khiển đối tượng. không những trong phạm vi thu nhỏ mà trên cả diện rộng.

Góp phần làm giảm chi phí sản suất,quản lý sản xuất dễ dàng,theo dõi quá

trình đơn giản nâng cao năng suất lao động, hiệu quả sản xuất .

Với những ứng dụng thiết thực như vậy nên em đã chọn đề tài tốt nghiệp

“NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CẦU TRỤC CHÂN ĐẾ HM5045-

1825.ĐI SÂU PHÂN TÍCH TRANG BỊ ĐIỆN CƠ CẤU DI CHUYỂN VÀ

CƠ CẤU QUAY MÂM ”.Đề tài này là cơ hội áp dụng những kiến thức cơ sở

từ trong nhà trường vào mô hình thực tế thu nhỏ.

1

Chương 1 Giới thiệu về hệ thống cung cấp điện nhà máy đóng tàu Nam

Triệu.

1.1. Giới thiệu khái quát về công ty đóng tàu nam triệu

1.1.1. Lịch sử hình thành

Công ty CP Công nghiệp tàu thuỷ và xây dựng Nam Triệu là một Công

ty thành viên thuộc Tổng Công ty CNTT Nam Triệu. Để thực hiện chiến lược

phát triển ngành công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam, căn cứ vào mô hình phát

triển Tổng Công ty CNTT Nam Triệu với mục tiêu xây dựng Công ty CP

Công nghiệp tàu thuỷ và xây dựng Nam Triệu thành Công ty vững mạnh cả

trong lĩnh vực đóng mới, sửa chữa tàu biển và xây dựng công trình với trình

độ chuyên môn hoá cao, có đủ khả năng tham gia đóng mới, sửa chữa tàu biển

có trọng tải lớn và đầu tư xây dựng những công trình đáp ứng được sự phát

triển của Tổng Công ty CNTT Nam Triệu và thị trường trong nước.

Công ty CP Công nghiệp tàu thuỷ và xây dựng Nam Triệu chính thức

chuyển đổi từ hình thức Công ty Nhà nước sang mô hình Công ty Cổ phần

theo quyết định số 187/QĐ - TH ngày 10/02/2007 của Tổng Công ty Công

nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu.

Công ty CP Công nghiệp tàu thuỷ và xây dựng Nam Triệu hoạt động

theo giấy Đăng ký kinh doanh số: 0203002759 do Sở Kế hoạch và Đầu tư

thành phố Hải Phòng cấp ngày 04/03/2009

Được sự quan tâm gúp đỡ của Đảng uỷ và Lãnh đạo Tổng Công ty

CNTT Nam Triệu. Trong những năm gần đây Công ty CP CNTT & XD Nam

Triệu đã có những bước phát triển mạnh mẽ trong sản xuất kinh doanh. Ngoài

công việc sửa chữa tàu biển lớn cho các Công ty Vận tải biển Vosco,

Vinaship, Công ty vận tải Viễn Dương Vinashin; Công ty CP Công nghiệp tàu

thuỷ và xây dựng Nam Triệu còn đảm nhận và hoàn thành công việc san lấp,

thi công xây dựng các công trình dân dụng công nghiệp như: Nhà điều hành

2

Công ty CP SCTB, Phân xưởng máy điện, thi công đường nội bộ, San lấp và

thi công Nhà ăn ca công nhân cho công nhân Tổng Công ty CNTT Nam Triệu

có diện tích 5.000m2 đủ điều kiện phục vụ ăn cho hàng nghìn công nhân, Xây

dựng Nhà điều hành 05 tầng Tổng Công ty CNTT Nam Triệu....

Trong những năm vừa qua Công ty CP Công nghiệp tàu thuỷ và xây

dựng Nam Triệu luôn hoàn thành kế hoạch, thực hiện đầy đủ nghĩa vụ với Nhà

Nước.

Bộ máy Công ty thu gọn, linh hoạt, hiệu quả, tính cơ động cao. Nhiều

cán bộ kỹ sư đã có thâm liên công tác và nhiều kinh nghiệm trong việc thi

công các công trình xây dựng, đóng tàu biển, có đội ngũ công nhân lao động

với tay nghề cao, cần cù có thể đảm nhiệm thi công được các công trình đòi

hỏi chất lượng cao, tính năng kỹ thuật phức tạp, quy mô lớn và tiến độ nhanh.

Các thiết bị xe, máy của Công ty có đủ các chủng loại với tính năng kỹ

thuật hiện đại, đảm bảo thuận lợi cho việc thi công các công trình lớn cần sự

cơ giới cao.

Trong quá trình hình thành và phát triển, Công ty luôn khẳng định uy

tín của mình bằng các sản phẩm, công trình có chất lượng tốt, tiến độ thi công

nhanh, vì vậy đã được nhiều cơ quan và các chủ đầu tư đánh giá cao

1.1.2. Chức năng và nhiệm vụ

- Tổng thầu và sửa chữa, đóng mới tàu thủy, thiết bị và phương tiện nổi.

Chế tạo kết cấu thép, container, phá dỡ tàu cũ.

- Mua bán vật tư, máy móc, thiết bị, phụ tùng phụ kiện liên quan đến

ngành công nghiệp tàu thủy và các ngành công nghiệp khác.

- Xây dựng các công trình dân dụng công trình công nghiệp, công trình

giao thông, công trình cấp thoát nước, công trình thủy lợi, công trình điện. Sản

xuất kinh doanh các loại vật liệu xây dựng, cấu kiện bê tông.

3

- Nạo vét luồng, lạch sông. San lấp mặt bằng, trục vớt cứu hộ tàu

thuyền.

Hình 1.1: khuôn viên nhà máy đóng tàu nam triệu

1.1.3. Sơ đồ tổ chức

4

Hình 1.2: sơ đồ tổ chức của nhà máy

1.1.4. Một số hình ảnh hoạt động của công ty đóng tàu nam triệu

Hình 1.3. thi công lắp ráp tàu tại công ty đóng tàu nam triệu

5

Hình 1.4. lễ hạ thủy tàu VINASHIN BAY trọng tải 50000 tấn

Hình 1.5. cầu trục tại nhà máy đóng tàu nam triệu

6

1.2. Hệ thống cung cấp điện của công ty

Hệ thống điện đóng một vai trò quyết định tới sản xuất cũng như sự tồn

tại của cả nhà máy. Hầu hết các thiết bị máy móc trong nhà máy đều trực tiếp

tiêu thụ điện năng, điện năng còn phục vụ chiếu sáng các phòng ban, các phân

xưởng, các xí nghiệp của toàn nhà máy… Trước đây nhà máy được cung cấp

bởi lưới điện 6.3 KV, các trạm BA, hệ thống cáp, các tủ phân phối đang đòi

hỏi phải nâng cấp cải hoán hệ thống bởi những năm gần đây tổng công ty có

những bước phát triển vượt bậc, rất nhiều dây truyền, thiết bị máy móc hiện

đại đã được nhập và sắp được nhập… Nên đòi hỏi việc cung cấp điện năng

ngày càng lớn hơn, tin cậy hơn. Đồng thời là kế hoạch sắp tới của thành phố là

nầg cấp lưới điện từ 6.3 KV nên 22KV. Chính vì vậy hiện nay hệ thống điện

cao thế của công ty đóng tàu nam triệu được nâng cấp từ 6,3 KV lên 22 KV,

toàn bộ đường dây cáp điện được thay thế mới hoàn toàn và chuyển từ sơ đồ

đi dây hình tia thành sơ đồ đi dây mạch vòng . Đơn vị cung cấp các thiết bị

điện cho công ty đóng tàu Nam triệu là tập đoàn Hanaka ở Từ sơn Bắc Ninh.

Các máy BA nhập mới đều là các máy có hai cấp đầu vào: cấp 6,3 KV và cấp

22 KV. Hiện nay công ty vẫn sử dụng lưới 6,3 KV từ nguồn Hạ Lý, nhưng

trong dự án nâng cấp mạng lưới cao áp của thành phố Hải Phòng sắp tới được

nâng cấp thành mạng lưới cao áp 22 KV. Vì vậy nên trong dự án nâng cấp hệ

thống của công ty phải mua các máy BA có 2 cấp tuy giá thành cao hơn nhưng

khi Thành phố nâng cấp lưới điện nên 22KV thì công ty không phải thay các

máy BA nữa.

7

Hình 1.6a. Sơ đồ mạch điện kết nối từ lưới 6,3KV cấp điện cho các biến áp

của nhà máy

8

HT tô bï

Lé 1

Nèi c

p

2-MT

- 750KV

A7-M

T

T12-M

- 2x1000K

VA

- 1000KV

A13-M

TT

4-M- 1000K

VA

T8-C

- 750KV

AT

VM

- 1000KV

A- 750K

VA

5-M

24KV - ( 3x185 ) m

m2

Lé tæng 2

224K

V - ( 3x185 ) m

m

T

§i P.T¶i cò

Tíi tr¹m

Tíi tr¹m

c¾t 6,3 KV

cò

24KV - ( 3x185 ) m

m2

224KV - ( 3x185 ) mm

224K

V - ( 3x185 ) m

m2

24KV - ( 3x185 ) m

m

PVC

/DSTA/PV

C/XLPE

/ 24KV - ( 3x185 ) m

m2

S¬ ®

å m

¹c

h v

ßn

g c

ao

th

Õ

Tr

¹m

c¾

t 22K

V2 24K

V - ( 3x240 ) mm

PVC

/DSTA/PVC

/XLPE

Ph©n ®o¹n II - 22KV

Ph©n ®o¹n I - 22KV

Nguån cÊp 22K

V cÊp ®Õn

2PVC

/DSTA/PV

C/XLPE

/ 24KV - ( 3x240 ) m

m

Lé 2

Liªn l¹c

Lé 4

Lé 6

Lé 8

Lé 10

§i P.T

¶i míi

§o l êng

§i P.T

¶i míi

Dù phßng

§o l êng

Lé 3

Lé 5

Lé 7

Lé 9

Lé tæng 1

Lé 11

Hình 1.6b. Sơ đồ mạng điện cao áp

9

Lé 11

1000KV

A

Nèi c

p

Lé 1

T5-M

1000KV

A2-M

T

T10-C

- 750KV

AT

11-M- 2x

1000KV

A- 750K

VA

9-CT

T6-C

- 750KV

A- 750&

1000KV

A3-C

TT

1-C- 320K

VA

2P

VC/D

STA/PVC

/XLPE/ 24K

V - ( 3x185 ) mm

PVC

/DSTA/PV

C/XLPE

/ 24KV - ( 3x185 ) m

m2

24KV

- ( 3x185 ) mm

2

224KV - ( 3x185 ) mm

PVC

/DSTA/PV

C/XLPE

/ 24KV - ( 3x185 ) m

m2

24KV - ( 3x50 ) mm 2

2P

VC/D

STA/PVC

/XLPE/ 24K

V - ( 3x185 ) mm

24KV

- ( 3x185 ) mm

22

24KV

- ( 3x185 ) mm

24KV

- ( 3x185 ) mm

2

Tíi tr¹m

c¾t 22KV

míi

Tíi tr¹m

Lé 9

Lé tæng 1

Lé 7

Lé 5

Lé 3

§o l êng

§i P.T

¶i míi

HT tô bï

§i P.T¶i cò

§o l êng

§i P.T¶i cò

§i T

r¹m T

1

Lé 10

Lé 8

Lé 6

Lé 4

Liªn l¹c

Lé 2

Dù phßng

PVC

/DSTA/PV

C/XLPE

/ 24KV - ( 3x185 ) m

m 2

Nguån cÊp 22K

V cÊp ®Õn

Ph©n ®o¹n I - 22KV

Ph©n ®o¹n II - 22KV

PVC

/DSTA/PVC

/XLPE

24KV - ( 3x240 ) m

m2

Tr

¹m

c¾

t 6,3 K

V n

©n

g c

Êp l

ªn

22KV

S¬ ®

å m

¹c

h v

ßn

g c

ao

th

Õ

Hình 1.6c. Sơ đồ mạng điện cao áp10

1.3.2. Các trang thiết bị của hệ htống cung cấp điện

1. Lộ 1: Trạm biến áp 22(6)/0.4KV-1000KVA( T4-M )

Máy biến áp: 01 máy

Cấp điện áp : 22(6)/0.4KV

Công suất máy : 1000KVA

2. Lộ 2: Trạm biến áp kios 22(6)/0.4KV-2x1000KVA ( T2-M )




Tổ đấu dây: : (Y)/Y0-11(12)

3. Lộ 3: Trạm biến áp kios 22(6)/0.4KV-750KVA (Trạm T5-M , T8-M , T13-M )

Máy biến áp: 03 máy ( Trạm T5-M , T8-M , T13-M )



Tổ đấu dây: : (Y)/Y0-11(12)

4. Lộ 4: Thiết bị trạm 2 máy biến áp 22(6)/0.4KV-2x1000KVA (Trạm T11-

M, T12-M )




Tổ đấu dây: : (Y)/Y0-11(12)

5. Lộ 5: Thiết bị trạm 01 máy biến áp cách li 22(6)/0.4KV-750KVA (M7)

Máy biến áp cách li: 01 máy



Tổ đấu dây: : (Y)/Y0-11(12)

6. Lộ 6: Thiết bị trạm cắt 22KV

11

1.Tủ máy cắt lộ đi các trạm tổng 01 tủ( độc lập)

Tủ máy cắt: Loại trong nhà, vỏ bọc bằng tôn

Thiết bị đóng cắt: Máy cắt 24KV/1000A-16KA/1s

+ Tiêu chuẩn máy cắt: IEC-56

Dòng điện định mức thanh cái đồng: 1250A

Biến dòng điện: 24KV 200-400/1/1A

+ Tiêu chuẩn : IEC -185

Biến điện áp: 24KV

+ Cấp chính xác : 0.5

Dung lượng nhiệt: 250(VA)

Thiết bị Đo lường: A, WH, Varh( A, W, KVA, KWH, KVA)

Công suất cho đầu ra cho hai loại hai cuộn sơ cấp : 30-50(VA)

2. Hệ thống tủ phân phối 24KV( hai phân đoạn)

a. Phân đoạn 1

01 tủ máy cắt lộ tổng: 24KV/630A-16KA/1s

01 tủ nối cáp: 24KV

02 tủ máy cắt lộ đi: 24KV/400A-16KA/1s

01 tủ đóng cắt cho hệ thống tụ bù cos: 24KV/400A-16KA/1s

01 tủ biến áp đo lường 24KV

b. Phân đoạn 2


01 tủ máy cắt liên lạc: 24KV/630A-16KA/1s



Thiết bị đo lường bảo vệ:

+ Sử dụng rơ le kỹ thuật số

+ Bảo vệ quá dòng 3 pha : F 50-51

12

+ Bảo vệ quá dòng thứ tự không: F50-51N

+ Bảo vệ quá dòng thứ tự không có hướng: F67N

+ Bảo vệ thấp áp: F27

+ Bảo vệ quá điện áp F59

7. Lộ 7: Thiết bị để nâng cấp trạm biến áp 6,3/0.4KV thành trạm BA

22(6)/0.4KV-750KVA( Trạm T6-C , T9-C , T10-C )

Máy biến áp: 03 máy (Trạm T6-C , T9-C , T10-C )



Tổ đấu dây: : (Y)/Y0-11(12)

8. Lộ 8: Thiết bị để nâng cấp trạm xây T3-C : 01 máy biến áp 6,3/0.4KV-

1000KVA thành trạm biến áp 22(6)/0.4KV-1000KVA& 750KVA



Công suất máy : 1000KVA - 01 máy BA

Công suất máy : 750KVA - 01 máy BA

Tổ đấu dây: : (Y)/Y0-11(12)

9. Lộ 9: Thiết bị để nâng cấp trạm biến áp T1-C : 6,3/0.4KV thành trạm BA

22(6)/0.4KV-320KVA

a. Máy biến áp: 01 máy



Tổ đấu dây: : (Y)/Y0-11(12

b. Tủ điện hạ thế : 01 tủ :

Tủ điện: Vỏ sơn tĩnh điện, có ngăn chống tổn thất : TI đếm 800/5 cấp

chính xác 0,5

Máy cắt hạ thế lộ tổng :500V-600A-65KA/1s

13

Sử dụng các Aptomat của tủ cũ.

Đồng hồ đo lườngV, A, KWH, KVARH ( TI đo 800/5 cấp chính xác 1,

đồng hồ vô công, hữu công cấp chính xác 1 )

Chống sét hạ thế

Khoá chuyển mạch, đèn tín hiệu

c. Cáp đồng hạ áp lộ tổng từ máy BA đến tủ hạ thế

Chiều dài dây cáp: 20m

Cáp XPLE – 4x240mm2 -600(1000)V

Phụ kiện đấu nối đầu cáp 4x240mm2

d. Dây tiếp địa máy 1x120mm2

Chiều dài dây : 10m

PVC/Cu-1x120-600(1000V)

Phụ kiện đấu nối dây

10. Lộ 10: Thiết bị cải tạo trạm cắt 6,3KV thành trạm cắt 22KV

1.Tủ máy cắt lộ đi các trạm tổng 01 tủ( độc lập)

Tủ máy cắt: Loại trong nhà, vỏ bọc bằng tôn

Thiết bị đóng cắt: Máy cắt 24KV/1000A-16KA/1s

2. Hệ thống tủ phân phối 24KV( hai phân đoạn)

a. Phân đoạn 1


01 tủ nối cáp: 24KV


01 tủ đóng cắt cho hệ thống tụ bù cos: 24KV/400A-16KA/1s

01 tủ biến áp đo lường

b. Phân đoạn 2


01 tủ cắt liên lạc: 24KV/630A-16KA/1s

14



11. Lộ 11: Cáp ngầm trung thế 3x185 mm2-24KV dài 3426m

1. Đặc tính kỹ thuật của cáp trung thế:

- Cáp ngầm chống thấm dọc, điện áp định mức: 24KV-XLPE

- Đường kính ngoài cùng của cáp : 85mm

2. Quy cách cáp

- Quy cách cáp : PVC/DSTA/PVC/XLPE-24KV

-Vật liệu dẫn điện : tổ hợp các sợi đồng

- Số ruột dẫn: 3 sợi

- Kết cấu lõi bện nén tròn

- Đai thép bảo vệ bằng thép mạ kẽm.

- Tiết diện Fđm / 1lõi : 185mm2

- Dòng điện cho phép trong không khí ( 400 C ) : 450 A

- Dòng điện cho phép trong đất ( 250 C ) : 410A

- Dòng điện ngắn mạch IN/1s : 26,4KA/1s

- Điện trở xoay chiều ở 90 C : 0,128/km

- Điện trở một chiều ở 20 C : 0,0991/km

- Điện áp chịu đựng tần số công nghiệp 50Hz: 70KV- Điện áp chịu đựng

tần số xung sét: 125KV

3. Phụ tùng kèm theo:

Hộp đầu cáp và hộp đấu cáp phù hợp với tiết diện 185mm2, kiểu khuôn

ép nóng và lạnh.

Hộp đầu cáp 3x185mm2: 38 bộ

Hộp nối cáp 3x185mm2: 01 bộ

12. Lộ 12 : Cáp ngầm trung thế 3x240mm2-24KV dài 535m

1. Đặc tính kỹ thuật của cáp trung thế:

15

- Cáp ngầm chống thấm dọc, điện áp định mức: 24KV-XLPE

- Đường kính ngoài cùng của cáp : 91mm

2. Quy cách cáp

- Quy cách cáp : PVC/DSTA/PVC/XLPE-24KV

-Vật liệu dẫn điện : tổ hợp các sợi đồng

- Số ruột dẫn: 3 sợi

- Kết cấu lõi bện nén tròn

- Đai thép bảo vệ bằng thép mạ kẽm.

- Tiết diện Fđm / 1lõi : 240mm2

- Dòng điện cho phép trong không khí ( 400 C ) : 520 A

- Dòng điện cho phép trong đất ( 250 C ) : 470 A

- Dòng điện ngắn mạch IN/1s : 34,3KA/1s

- Điện trở xoay chiều ở 90 C : 0,0981/km

- Điện trở một chiều ở 20 C : 0,0754/km

- Điện áp chịu đựng tần số công nghiệp 50Hz: 70KV

- Điện áp chịu đựng tần số xung sét: 125KV

3. Phụ tùng kèm theo:

Hộp đầu cáp và hộp đấu cáp phù hợp với tiết diện 240mm2, kiểu khuôn

ép nóng và lạnh.

a. Hộp đầu cáp 3x240mm2: 01 bộ

b. Hộp nối cáp 3x240mm2: 01 bộ

1.3.3. Vận hành hệ thống cung cấp điện

Vận hành hệ thống cung cấp điện của nhà máy Nam Triệu đòi hỏi một

cách liên tục và an toàn cho con người và cho thiết bị. Hiện nay hệ thống cung

cấp điện đang được nâng cấp và thay mới các thiết bị để trong thời gian tới

lưới điện của Tổng công ty sẽ lấy điện từ 2 lộ thay vì một lộ trước kia.Nhà

máy có rất nhiều công nhân và rất nhiều thiết bị từ những máy cầm tay cho

16

đến các dây truyền sản xuất vì vậy đòi hỏi an toàn cho con người và cho thiết

bị luôn được đặt nên hàng đầu. Ở mỗi khu vực có máy sản xuất đều có bảng

hướng dẫn vận hành và những cảnh báo về an toàn cho công nhân. Các tủ

phân phối điện luôn được kiểm tra và theo dõi bởi các nhân viên tổ điện, các

trạm BA, trạm phân phối cũng thường xuyên kiểm tra và kịp thời khắc phục

sự cố xảy ra.

1.3. khái quát về cần trục chân đế HM5045-1825

1.3.1. Các thông số kỹ thuật cơ bản.

Trong nhà máy đóng tàu Nam Triệu cầu trục chân đế HM5045-1825

đóng vai trò rất quan trọng, nó giúp làm tăng năng suất lao động trong nhà

máy và giảm vất vả cho người lao động. Nhiệm vụ chính của HM5045-1825

trong nhà máy là cẩu các tấm tôn và dầm thép phục vụ đóng tàu. Bằng việc lái

kết hợp nhịp nhàng giữa các cơ cấu và sự hoạt động riêng của móc chính và

móc phụ mà người ta đưa được các tấm thép tới vị trí mong muốn. Móc chính

có nhiệm vụ nâng tấm thép còn móc phụ được dùng để điều chỉnh tấm thép tới

vị trí mong muốn

Một số thông số cơ bản của các hệ truyền động.

* Mạch cấp nguồn.

Nguồn 3 pha 380V được lấy trực tiếp từ lưới điện qua các bộ biến đổi

khác nhau cung cấp cho các phụ tải.

Một số thiết bị có trong mạch cấp nguồn:

+ Máy biến áp 3 pha 380V/220V loại 3KVA và loại 10KVA

+ Công tắc tơ 3 pha đóng cắt nguồn loại 10A, 20A, 40A…

+ Và các thiết bị đo lường: Vôn kế, ăm pe kế …

* Mạch móc chính.

17

Móc chính có sức nâng 50 tấn, truyền động điện cho móc chính là

truyền động điện xoay chiều 3 pha sử dụng 2 động cơ có công suất 90KW

được ghép đồng trục với nhau.

Động cơ truyền động chính được cấp nguồn thông qua biến tần loại

CIMR – G7 – 4132, động cơ nâng hạ có phanh thủy lực xoay chiều 3 pha.

Năng lượng tái sinh trong quá trình hạ móc được tiêu tán qua điện trở

có công suất 12KW

* Móc phụ.

Móc phụ dùng để điều khiển đưa vật vào vị trí mong muốn, móc phụ có

sức nân 10 tấn.

Truyền động điện cho móc phụ cũng giống như móc chính sử dụng hệ

truyền động điện xoay chiều 3 pha dùng 2 động cơ được ghép đồng trục với

nhau và để đảm bảo an toàn thì cơ cấu nâng hạ cũng có phanh thủy lực 3 pha.

Năng lượng tái sinh sinh ra trong quá trình nâng hạ cũng được tiêu tán

qua hai điện trở có công suất 12kW ứng với hai quá trình nâng và hạ.

* Cơ cấu nâng cần.

Nâng hạ cần là một cơ cấu làm việc khá nặng nề trong cần trục.

Ở cần trục này sử dụng 8 động cơ nâng hạ được ghép đồng trục với

nhau, mỗi động cơ có công suất 75kW.

Truyền động điện này cũng là truyền động điện 3 pha cấp nguồn chung

cho cả 8 động cơ

Cơ cấu nâng cần có 8 phanh cho 8 động cơ khác nhau. Mỗi động cơ

phanh đều là động cơ xoay chiều 3 pha có công suất 75kW

Vì ở động cơ nâng hạ phải làm việc ở cả vùng tốc độ bằng 0 nên cần có

hệ thống làm mát động cơ tôt. Do vậy cơ cấu nâng cần có 8 quạt để quạt mát

cho các động cơ.

* Cơ cấu quay mâm.

18

Cơ cấu quay mâm được chia làm 2 đó là cơ cấu quay trái và quay phải

Truyền động điện cho cơ cấu quay mâm là truyền động điện xoay chiều

bap ha. Ở cơ cấu quay trái cũng như quay phải đều sử dụng hai động cơ xoay

chiều 3 pha có cùng công suất được ghép đồng trục với nhau, công suất mỗi

động cơ là 22 kW.

Cấp nguồn ho hai động cơ chính qua máy biến tần loại CIMR – G7 –

4055 và cơ cấu phanh cho cơ cấu quay cần là 2 phanh thủy lực xoay chiều ba

pha ứng với 2 chiều quay trái và phải.

Năng lượng tái sinh trong quá trình quay cần được tiêu tán qua hai điện

trở nhiệt có công suất 6kW

1.3.2. Các hệ truyền động điện cho các cơ cấu và thông số kỹ thuật.

Các cơ cấu truyền động của cầu trục được truyền động bởi các động cơ điện,

cung cấp điện cho hệ thống có ba dạng:

Cung cấp điện từ lưới qua các thanh góp điện cố định, loại này thường

dùng đối với cầu trục và cần trục phân xưởng.

Cung cấp điện từ lưới qua các cuộn cáp điện, loại này thường dùng với

cầu trục và cần trục di chuyển đường ray trên mặt đất.

Cung cấp điện từ máy phát diezen thường dùng cho loại cầu trục di

động trên ôtô.

Các yêu cầu đối với hệ truyền động điện cho các cơ cấu của cầu trục:

Môi trường làm việc

Phần lớn môi trường làm việc của cần trục rất khắc nghiệt. Thí dụ trong

các nhà máy cơ khí luyện kim môi trường làm việc việc cầu trục nóng ẩm

nhiều bụi. Trên cảng biển cầu trục phải làm việc ngoài trời. Chế độ làm việc

cầu trục là chế độ ngắn hạn lặp lại, khởi động hãm thường xuyên.

Yêu cầu về điều khiển

19

Tất cả chuyển động cho cơ cấu đều phải điều chỉnh tốc độ, lực và gia

tốc. Hàng hóa được dịch chuyển theo quỹ đạo trong không gian, cho nên

thường phải phối hợp hai hoặc ba truyền động một lúc.

Chuyển dịch hàng hóa không gây va đập và không dao động quá mức,

phụ tải vượt số truyền động, mômen quán tính thay đổi do thay đổi tầm với và

góc nâng cầu. Điều này dẫn đến cần cảnh báo khi tầm với xa và góc nâng lớn.

Sự biến đổi phụ tải gây nên tác động kênh giữa các cơ cấu như nâng hạ quay

cần và thay đổi tầm với.

Yêu cầu về phụ tải

Đối với cơ cấu nâng hạ: Mômen không tải khi nâng móc cẩu Mco (15-

20%) Mđm còn khi gầu ngoạm Mco cỡ +50% Mđm. Khi hạ tải do tác động của

lực ma sát nên phụ tải sẽ biến đổi từ -(15-20%) đến +80% Mđm

Hình 2.2. đặc tính phụ tải cơ cấu nâng hạ

Đối với cơ cấu dịch chuyển , do mô men cản tĩnh và tự trọng lượng gây

nên, vì vậy mô men cản không tải là:

Mc0 = (30-50%) Mđm đối với xe con

Mc0 = (50-55%) Mđm đối với xe cầu 20

Hình 2.3. đặc tính phụ tải cơ cấu di chuyển

Đối với truyền động điện cho các cơ cấu di chuyển của cầu trục, cần

trục phải đảm bảo khởi động động cơ ở chế độ toàn tải. Đặc biệt mùa đông

khi môi trường làm tăng tính mô men ma sát trong các ổ đỡ dẫn đến làm tăng

đáng kể mô men cản tĩnh Mc0. Trên hình, biểu diễn mối quan hệ phụ thuộc

giữa mô men cản tĩnh và tốc độ động cơ: Mc = f(ω).

Hình 2.3 quan hệ Mc = f(ω) khi khởi động động cơ các cơ cấu di

chuyển

21

Trên đồ thị ta thấy khi ω = 0 thì Mc lớn hơn 2 ÷ 2,5 lần ứng với tốc độ

định mức.

Đối với các động cơ truyền động cho các cơ cấu nâng hạ hàng mô men

thay đổi theo tải rất rõ rệt. Khi không có tải trọng (khi không tải), mô men

động cơ không vượt quá (15-20%) Mđm, đối với cơ cấu nâng của cần trục gầu

ngoạm đạt tới 50% Mđm, đối với cơ cấu di chuyển xe con bằng (30-50%) Mđm,

đối với cơ cấu di chuyển xe cầu bằng (50-55%) Mđm.

Trong các hệ truyền động của cần trục cầu trục, yêu cầu quá trình tăng

tốc và giảm tốc xảy ra phải êm, đặc biệt là đối với các cầu trục cần trục thiết

kế cho nâng chuyển container và bốc xếp hàng hóa, lắp ráp thiết bị máy móc.

Bởi vậy mô men động trong quá trình quá độ phải được hạn chế theo yêu cầu

kỹ thuật an toàn.

Năng suất của cần trục cầu trục được quyết định bởi hai yếu tố: Tải

trọng của thiết bị và chu kỳ bốc xếp trong một giờ. Thường số lượng hàng

hóa bốc xếp trong một chu kỳ không như nhau và nhỏ hơn trọng tải định mức,

cho nên phụ tải của động cơ chỉ đạt (60-70) % công suất định mức của động

cơ.

Do điều kiện làm việc của cần trục cầu trục hết sức nặng nề, thường

xuyên làm việc trong chế độ quá tải vì vậy cần trục cầu trục được chế tạo có

độ bền và hệ số dự trữ của các cơ cấu cơ khí lớn để chịu quá tải.

Yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động và trang bị điện cho các cơ cấu

của cầu trục:

1- Sơ đồ cấu trúc của hệ điều khiển tự động đơn giản.

2- Các phân tử cấu thành có độ tin cậy cao, đơn giản về cấu tạo, thay thế dễ

dàng.

3- Trong quá trình điều khiển phải có mạch bảo vệ điện áp “không ”, quá tải

và ngắn mạch.

22

4- Quá trình mở máy diễn ra theo 1 luật được định sẵn.

5- Sơ đồ điều khiển cho từng động cơ riêng biệt, độc lập.

6- Có công tắc hành trình hạn chế hành trình tiến, lùi cho xê cầu, xe con; hạn

chế hành trình lên của cơ cấu nâng – hạ.

7- Đảm bảo hạn hàng ở tốc độ thấp.

8- Tự động cắt nguồn cấp khi có người làm việc trên xe cầu.

Một số thông số chính cơ bản:

Các động cơ truyền động chính đều là động cơ xoay chiều 3 pha roto lồng sóc

Thông số về động cơ truyền động công suất 90kW

+ Công suất định mức 90kW

+ Điện áp định mức 380V

+ Dòng điện định mức 30A

+ Tần số định mức 50 Hz

+ Tôc độ đinh mức 1273 rpm

+ Độ ồn 90dB

Thông số về động cơ truyền động 75kW






+ Độ ồn 90dB






23


+ Độ ồn 90dB







+ Độ ồn 90dB







+ Độ ồn 90dB

Chương 2. Trang thiết bị của công ty CNTT Nam Triệu và công nghệ

đóng tàu

24

2.1.Trang thiết bị của công ty.

Hiện nay công ty CNTT Nam Triệu là một trong những công ty có trang

thiết bị hiện đại vào loại nhất nước . Công ty có thể tự động hoá nhiều khâu

trong dây chuyền sản xuất của mình

Các phân xưởng vỏ ở công ty được trang bị khá đầy đủ.Một phân xưởng

có các loại máy sau:

- Máy cắt tôn tự động, bán tự động sử dụng khí gas và axetylen.

- Máy cắt tôn cơ học có thể cắt tôn dày tối đa 16 (mm).

- Máy lốc tôn 3 trục.

Các loại máy hàn bán tự dộng và cầm tay.

- Máy dập tôn

- Máy ép chấn tôn

- Máy vát mép tự động

- Các loại cẩu có thể nâng tới 100T(sắp tới có thể nâng được 400T)

- Các loại xe nâng có thể nâng được 5 tấn tôn

2.2. MỘT SỐ LOẠI MÁY THI CÔNG CỦA CÔNG TY

2.2.1. MÁY HÀN BÁN TỰ ĐỘNG VINAMAG 500A

Hình 2.1.MÁY

HÀN VINAMAG – 500A

25

2.2.2. MÁY CẮT:

Hiện nay ở công ty có các loại máy cắt tự động như máy cắt CNC , máy

cắt FLASHMA .Ngoài ra công ty có rất nhiều mỏ cắt hơi bằng tay.

a b

Hình 2.2.Hai loại máy cắt tự động của công ty

Trong quá trình cắt trước hết là nung nóng mép tôn cần cắt đến nóng

chảy sau đó xả mạnh dòng oxi với áp suất cao thổi hết kim loại nóng chảy tạo

rãnh cắt. Di chuyển từ từ mỏ cắt với dòng oxi xả mạnh theo đường cắt . Khi di

chuyển mỏ cắt thì kim loại của vung tiếp theo liên tục được nung nóng đến

nhiệt độ nóng chảy gặp dòng oxi xả mạnh thì sẽ bị thổi bay đi.

Khi cắt mỏ cắt ngiêng 20300 so với đường cắt và nằm trong cùng mặt

phẳng chứa đường cắt. Mỏ cắt hơi nhấc lên để có thể quan sát được vết

cắt .Cắt xong tiến hành ngắt van oxi.

Đối với máy cắt tự động thì máy đã được lập trình sẵn và cắt theo

chương trình đã được lập

2.2.3. MÁY LỐC TÔN

Xưởng sửa chữa thường sử dụng hai loại máy lốc tôn là máy lốc tôn trục và

máy lốc tôn đĩa, tính năng cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chúng như sau:

26

Hình 2.3.Máy lốc tôn

a.Cấu tạo:

Máy lốc đĩa gồm hai thành phần chính là khung bệ và thành phần truyền

động.

Bộ truyền động bao gồm hai hệ thống truyền động:

+ Hệ thống truyền động 1 bao gồm động cơ môtơ, hộp số, dãy con lăn,

có thể quay trái hoặc phải để đưa tôn ra hoặc vào.

+ Hệ thống truyền động 2 gồm motơ gắn với cần trục tay đòn, đầu tay

đòn có gắn bánh xe đĩa, hệ thống cần trục này có thể chuyển động lên xuống

để năng hạ đĩa.

Máy lốc đĩa dùng để uốn các tấm tôn theo hình dáng vỏ bao thân tàu,

uốn mép tấm và bẻ mép.

b. Nguyên lý hoạt động:

Hệ thống đĩa và con lăn cùng quay, đồng thời đĩa từ từ hạ xuống tạo áp

lực uốn tôn theo rãnh giữa đĩa và con lăn.

c.Yêu cầu;

Trước khi đưa tôn vào uốn phải đánh dấu các đường uốn, vị trí sườn để

tiện kiểm tra bằng dưỡng mẫu. Chú ý mép của tấm dễ bị dạn nứt nên khi uốn

đĩa phải được hạ từ từ và bắt đầu từ phía có bán kính cong nhỏ nhất.

27

Với những tấm tôn lớn hoặc cong hai chiều thì máy lốc tôn không thực

hiện đạt yêu cầu nên sau khi lốc người ta phải tiếp tục uốn tôn bằng phương

pháp gia nhiệt, làm lạnh tại xưởng rèn. Phương pháp này được thực hiện bằng

cách tạo các vạch hình tam giác ở mép tấm tôn, sau đó dùng lửa rèn gia nhiệt

ở vùng tam giác đó và làm lạnh ngay tức khắc bằng cách dội nước, kim loại

vùng này co giãn một cách đột ngột làm tấm tôn cong theo hướng định

sẵn.Nguyên tắc là phải gia nhiệt và làm lạnh từ phía trong tấm tôn ra ngoài

mép.

Để lốc các cơ cấu dạng ống, côn thường các nhà máy sử dụng máy lốc

tôn 3 trục. Máy lốc 3 trục dựa theo nguyên lý: Do cả 3 trục đều quay đều tạo

áp lực ma sát giữa tôn và trục. áp lực của trục trên hạ xuống ép tấm tôn vào

các trục dưới, làm tấm tôn cong theo tiết diện trục, đồng thời quay theo trục.

2.2.4.MÁY ÉP TÔN

Máy ép dùng để tạo các thép bẻ góc, gấp mép, thép hình, hay con trạch

ở mép mạn tàu.

Hình 2.4.Máy ép chấn tôn

*) Cấu tạo:

Máy ép gồm các thành phần sau:

- Bệ: là tấm tôn đặt trên nền phẳng.

28

- Cối: thường là thép hình có hình dạng giống thép cần dập, cối được liên

kết với bệ bằng các mã, cối được gọi là khuôn dưới.

- Chày (khuôn trên): có hình dạng giống thép cần dập, chày được gắn với

trụ, di chuyển lên xuống được.

*) Yêu cầu khi ép :

Đánh dấu đường cần ép trên vật liệu trước khi ép.

Nếu cần ép đường dài phải bắt đầu từ mép tấm, sau đó chuyển dần tấm

để ếp dần vào trong lần sau hơn lần trước 3 cm, để tấm không bị uốn quá mức

và gẫy khúc người ta phải đặt gối đỡ.

2.2.5. Máy hàn bán tự động MIG kiểu MCPXC500

Mục đích sử dụng :Hàn kim loại bằng dây hàn D = 0,821,6 Năm sản

xuất 2002,hãng chế tạo :OTC DAIHEN -Japan.

Đặc tính kỹ thuật :

- Công suất (cụm nguồn) : 28,6 KW; 3pha AC 380V; 50hz; dòng

hàn 50A - 500A;điện áp hàn 15-45V .

- Cụm cấp dây :Dây 0,8-1,6 mm, tốc độ (cực đại ) 15m/p .

- Dây điện nguồn 3x16 mm2 ;chì bảo vệ 60A.

- Kích thước máy (nguồn) 348 x 592 x 642 (dài, rộng , cao), nặng 48

kg, cụm cấp dây 10kg .

29

Hình 2.4. Máy hàn tự động

Hình 2.5.Bộ cấp nguồn của máy hàn bán tự động30

2.2.6. Máy hàn tự động

Máy hàn dạng này dùng để hàn các tấm tôn phẳng trên boong, đáy,

cũng như các chi tiết dễ hàn của các phân đoạn.N ó được cấu tạo gồm có hệ

thống cấp dây hàn tự động đưa dây xuống đều đặn và hệ thống cung cấp thuốc

hàn được đổ vào 1 phễu ở trên máy.N ó di chuyển được là nhờ 4 bánh xe có

thể chạy trên 1 đoạn ray.

Cấu tạo: Gồm mỏ hàn, bộ cấp dây hệ điều khiển, biến thế tuần hoàn,

dây cáp điện, hệ thống điều khiển.

Hình 2.6.Máy hàn tự động

Dây hàn: Dây hàn là loại dây hàn cứng có lõi thuốc, chúng có ưu

việt là ổn định khi hàn, ít tạo vNy, bề mặt đường hàn đẹp và ít khí độc. N ói

chung dây hàn lõi thuốc được dùng cho các mối hàn đối đầu cho các tổng

đoạn, dùng cho các thép hợp kim thấp và thép cường độ cao.

Lớp thuốc bảo vệ : là một thành phần rất quan trọng trong công việc

hàn. Chất lượng mối hàn phụ thuộc lớn lớp thuốc bảo vệ, thuốc bảo vệ

thường được làm từ các loại khoáng chất trong tự nhiên, các hợp kim nhào

trộn với nước thuỷ tinh ở dạng hạt.31

Lớp sứ lót: Sứ lót là một thành phần chính của CO2, ảnh hưởng trực

tiếp đến quá trình hình thành kép. Phải bảo quản sứ lót trong buồng có nhiệt

độ 600C để giữ khô ráo và chỉ lấy ra khi cần sử dụng

N guyên lý hoạt động:

- Vận hành không tải : Bật atomat và ấn nút khởi động quạt. N ghe

tiếng quạt chạy nếu thấy bất thường như va chạm cơ khí ... thì phải tắt ngay

công tắc nguồn. Kiểm tra chiều quay động cơ, quạt gió.

- Kiểm tra động cơ, chọn và lắp dây hàn, kiểm tra bộ tải dây, công tắc

cò, ru lô dây, khả năng tăng giảm áp của máy, tình trạng hoạt động của đồng

hồ khí, tình trạng bép hàn, ống bao khí...

- Vận hành khi đã thử không tải:

Kiểm tra súng hàn (kìm hàn), bật công tắc nguồn. Hàn về đặc tính

cứng, bật công tắc nguồn của biến áp điều khiển về nấc 1, chuyển công tắc

chọn chế độ về vị trí điều khiển từ xa,

Tiến hành kiểm tra mẫu: Đặt chiết áp, tốc độ cấp dây ở vị trí phù hợp

với kích cỡ, loại dây và tư thế hàn. Sau đó tiến hành hàn mẫu.

Hàn kỹ thuật vào sản phNm: Sau khi hàn mẫu đạt yêu cầu kỹ thuật,

đặt nguyên các chế độ dòng, điện áp, khí bảo vệ... tiến hành hàn kỹ thuật vào

sản phNm. Khi gây hồ quang thì thuốc hàn chảy và phủ lên bề mặt vật hàn.

Hồ quang cháy làm kim loại nóng chảy và bị đNy về phía sau tạo thành mối

hàn. Khi hàn hồ quang cháy tạo nên 1 bọc khí, hồ quang cháy liên tục trong

bọc khí đó và không phát sáng ra ngoài.

2.2.7. Máy ép 1000T -Hãng SERTOM MM SPA .Seri máy 2182-sản xuất

năm 2006

32

Bảng 2.1. Thông số kỹ thuật của máy :

-Tốc độ đi xuống nhanh của xilanh 6 m/p

-Tốc độ đi xuống của Piston 180 mm/p

-Tốc độ xilanh quay trở về 7,2 m/p

-Công suất động cơ của bộ thuỷ lực 1530 kw

-Công suất động cơ của bộ làm mát 0,16 kw

-Điện thế cấp 380 V

-Tần số 50 hz

-Áp suất làm việc lớn nhất 280 Bar

-Lực ép làm việc lớn nhất 1000 T

-Lượng dầu trong bình chứa 800 lít

-Lượng dầu lớn nhất bình chứa có thể chứa được 950 lít

33

Bảng 2.2. Thông số hình học của máy

-Hành trình xilanh 1000 mm

-Khoảng cách giữa các trục 6500 mm

-Kích thước của bệ công tác 2000x6500 mm.mm

-Chiều cao lớn nhất dưới xilanh 700 mm

Khoảng sáng mặt thẳng đứng giữa phớt và

móng1700 mm

-Kích thước của phớt trên 670 mm

-Trọng lượng toàn bộ 130000 kg

-Kích thước máy :

Chiều dài lớn nhất 9500 mm

Chiều rộng lớn nhất 2500 mm

Chiều cao lớn nhất 7850 mm

34

Hình 2.7. Máy ép thủy lực

Cấu tạo:

Máy ép được chia ra 2 phần:Phần cố định:- Phần thân máy hệ thuỷ lực chày

cối để ép

- Tủ (tay) điều khiển máy Phần khởi động: - Pittông thuỷ lực của máy

N guyên lý hoạt động

Chuẩn bị:

- Phải kiểm tra hệ thống nước làm mát sinh hàn, van, bồn, kiểm tra hệ

thống thuỷ lực, hệ thống điện, hạn vị hành trình.

- Khi khởi động máy phải để động cơ chạy đạt vòng quay định mức được

ép thử, hành trình ép

35

- Chạy hệ dịch chuyển bàn, dịch chuyển chày ép để kiểm tra tình trạng

của thiết bị.

- Đưa bàn, chày ép về giữa máy, rút chày lên trên

- Kiểm tra kỹ thuật kích thước và yêu cầu vật ép Hoạt động:

- Đưa phôi ép vào (bằng cNu) vào vị trí cần ép

- Điều chỉnh chày ép đi xuống phôi ép theo tốc độ đã định tuỳ theo từng

phôi phẩm mà thực hiện quy trình ép.

- Trong mỗi quy trình ép phải có dưỡng mẫu để kiểm tra

Yêu cầu: - Khi ép sản phNm không được ép ở áp lực lớn nhất với thời

gian >16 giây

- Không được ép các vật có mặt phẳng nằm nghiêng (dễ trượt, làm

hỏng hệ thuỷ lực)

2.2.8. Máy lốc 3 trục MG-625G.

Hình 2.8.Máy lốc tôn 3 trục

36


Kiểu MG-625G

- Chiều dày tôn lốc được max 32 mm

- Chiều rộng tôn được max 6000 mm

- Đường kính lốc nhỏ nhất 2,8 m

- Kích thước máy Dài 8490 mm, rộng 2420 mm, cao 2450 mm.

- Công suất máy 30kw, 3pha 380V, 50hz .

- Trọng lượng máy 70,1 tấn

Chuẩn bị trước khi lốc:

-Loại bỏ các ba via đối với phôi được cắt bằng oxy, tiến hành mài cẩn

thận cho hết ba via trước khi lốc .

-Loại bỏ xỉ hàn trên bề mặt tấm phôi và mài các khuyết tật vì sỉ hàn làm

bong hỏng bề mặt trục .

Nguyên lý hoạt động chung:

- Bật máy hoạt động khoảng 15 giây cho ổn định. Kiểm tra máy

- Điều khiển hệ thuỷ lực nâng trục cán lên cao 30mm. Dùng cần đưa tôn

vào máy, kiểm tra vị trí đặt tôn trên máy, hai đường mép tấm tôn phải

đặt song song với các đường tâm trục

- Điều khiển hệ thuỷ lực hạ trục cán xuống mặt tôn. Sau đó ngừng hoạt

động hệ thống thuỷ lực.

- Bấm công tắc quay trục về phía cần cuốn. Khi cuốn tới gần mép tôn thì

đảo chiều quay trục, sau 2 đến 3 lần quay trở thì điều khiển hệ thuỷ

lực hạ trục cán xuống mặt tôn một lực ban đầu rồi tiếp tục cuốn và

đảo chiều cho đến khi đạt được hình dáng mong muốn

- Ngừng máy, dùng dưỡng, thước để kiểm tra sản phẩm

37

2.2.9. Máy cắt tôn CNC .

Hình 2.9.Máy cắt CNC

Đặc tính kỹ thuật .

- Kiểu Intergraph 7500 DD

- Chiều dài tôn cắt được max 24,5 m

- Chiều rộng tôn cắt được max 6,5 m

- Chiều dày tôn cắt oxy-gas max 100 mm

- Tốc độ cắt 190- 550 mm

Cấu tạo :

Phần điều khiển: Gồm các phần chính

- Màn hình

- Bộ vi xử lý

- ổ đĩa cứng: Để lưu trữ các chương trình cắt

- ổ đĩa mềm: Để copy những chương trình cắt

- 1 động cơ sevor truyền chuyển động theo trục X

- 2 động cơ sevor truyền chuyển động theo trục Y

38

- Động cơ lên xuống mỏ cắt (mỗi mỏ 1 chiếc)

- Các công tắc, bàn phím...

Hình 2.10.Màn hình điều khiển của máy cắt tôn CNC

Thân máy:

- Dầm máy: có gắn các ray để đỡ các mỏ cắt và dẫn mỏ cắt chuyển

động theo trục X (phương ngang)

- Chân máy: Để đỡ dầm máy và được đặt trên hai đường ray cố định,

giúp máy chuyển động theo trục Y

- Mỏ cắt chuyển động theo trục X (phương ngang) nhờ động cơ sevor

quay đai thép. Các mỏ cắt được vặn chặt vào đai thép

- Máy chuyển động theo trục Y (chiều dọc) nhờ hai động cơ sevo gắn ở

hai bên chân máy qua hộp số và bánh răng chuyển động

Quy trình cắt :

- Đặt tôn lên bàn cắt, đặt vào vị trí thích hợp .

- Chọn mỏ cắt định sử dụng, cần thiết có thể thay bép cắt cho mỏ phù hợp

với chiều dày tôn cần cắt .

39

- Mở van cấp gas, cấp oxy cho máy .

- Khởi động máy theo đúng hướng dẫn .

Điều chỉnh ngọn lửa cho mỏ cắt mới thay bép cắt .Sử dụng van điều

chỉnh oxy màu xanh và van điều chỉnh gas màu đỏ lắp trực tiếp trên mỏ cắt,

điều chỉnh để nhân ngọn lửa có kích thước 2-5 mm,chiều dài ngọn lửa 250

mm.

Chuẩn bị công việc cắt và thực hiện cho việc cắt này trên bộ điều khiển

chương trình số .

Sau khi kết thúc công việc cắt đưa các mỏ này vào vị trí giữa của xà

ngang.Tắt các máy theo đúng hướng dẫn: cắt điện, khoá các van cấp gas và

các van cấp oxy .

Thu dọn sản phẩm cắt, tôn phế liệu và xỉ cắt sạch sẽ gọn gàng .

Vệ sinh sạch bụi bNn trên các đường ray, thanh răng di chuyển dọc

của máy, xà ngang và đường ray di chuyển ngang của máy .

2.2.10. Máy uốn thép định hình:


- Khả năng uốn thép mỏ bản rộng 120-340mm(1 chi tiết)

- Bán kính uốn nhỏ nhất 1500mm

- Khả năng uốn thép chữ T 340mm

- Bán kính uốn nhỏ nhất 1500mm

- Lực uốn ngang theo hai hướng 250T

40

Hình 2.11.Máy uốn thép định hình

Cấu tạo:

Gồm các phần chính sau:

- Phần điều khiển :bằng máy điều khiển cầm tay .

- Phần cố định gồm 2 điểm tì nằm 2 bên phần di động

- Phần chuyển động được nối với một piton đặt bên trong thân máy, khi

uốn nó sẽ tạo ra một lực ép vào điểm cần uốn

Ngoài ra còn một số dụng cụ phụ khác như cNu bệ đỡ..

Nguyên lý hoạt động:

41

Hình 2.12.Uốn thép hình bằng máy uốn thép định hình

Sau khi tiếp nhận bản vẽ và thép định hình cần uốn, tiến hành vạch

lên trên thép định hình đường cong đúng như hình dạng cong của thép cần

uốn, bằng cách lấy mép ngoài của thép định hình làm chuNn sau đó đo các

toạ đô từ mép vào với khoảng cách 250mm một điểm .Sau đó điểm đó lại

thành đường cong cần dùng

Tiến hành đưa thép đã vạch dấu lên máy ép sau đó ép cho đến khi

đường cong vạch trên thép tạo thành một đường thẳng lúc đó dùng dưỡng

kiểm tra để hoàn thành công việc.

2.3. CÁC THIẾT BỊ KIỂM TRA QUÁ TRÌNH ĐÓNG TÀU.

Các thiết bị phục vụ cho quá trình đóng tàu như thước mét, dọi dây

căng , ống thuỷ bình (hay còn gọi là livô).

Các thiết bị kiểm tra quá trình đóng tàu như:Thước mét, dọi dây căng ,

ống thuỷ bình (hay còn gọi là livô).

Các thiết bị kiểm tra quá trình đóng tàu tại Công ty:

Thiết bị đo đạc: thước cặp 200-800mm, Panme các loại

Thước cuộn loại 5m,10m, êke loại lớn, compa vạch L=500, thước cuộn

20m, 30m, 50m, và 100m.

42

Thuỷ bình

Máy đo chiều dài

Máy siêu âm đường hàn Xquang

Máy X quang đường hàn máy siêu âm

Máy đo: đo chiều dày màng sơn vỏ tàu Đo độ cứng Brockoen của vật liệu

đóng tàu

Thiết bị thử kín nước gồm: máy tạo khí, cột đo áp suất, nước xà phòng…

2.4. CÁC THIẾT BỊ NÂNG HẠ

2.4.1. Cẩu giàn Scanmet 1,6T-1533,1534 .

Bảng 2.3. Đặc tính kỹ thuật :

- Trọng lượng nâng tối đa 1,6 T

- Khẩn u độ 12 m

- Chiều cao nâng 10 m

- Tốc độ nâng 8/1,2 m/p

Chuẩn bị trước khi vận hành:

Chuẩn bị dây buộc mã hàng cần nâng vận chuyển(dây buộc phù hợp với

mã hàng).

Thử chức năng làm việc của cơ cấu nâng, hạ, di chuyển xe cầu,di chuyển

xe con .

2.4.2. Cầu trục hai dầm hộp 40T .


- Trọng lượng nâng tối đa 40 T

43

- cao độ 31,145 m


- Đường chạy ray P43 171 m

- Điện áp 3pha 380V, 50hz

- Tự trọng 37,5 T

Cơ cấu nâng:

- Môtơ nâng hạ6 - 40

kw


- Tốc độ nâng 0,8- 5 m/p

- Tốc độ di chuyển xe con 5- 20 m/p

- Môtơ di chuyển xe con 2x(0,1- 0,8) kw Cơ cấu di chuyển xe cNu:

- Môtơ2x(0,37- 1,5) kw

- Vận tốc di chuyển 10- 40m/p

2.4.3. Cầu trục hai dầm hộp 16T .



- cao độ 31,176 m

44


- Đường chạy ray P43 171 m

- Điện áp 3pha 380V, 50hz

- Tự trọng 23 T

Cơ cấu nâng:

-Môtơ nâng hạ 2,4 - 15,1 kw

-Trọng lượng nâng tối đa 16 T

-Tốc độ nâng

-Tốc độ di chuyển xe con

-Môtơ di chuyển xe con

0,8 - 5

5 - 20

2x(0,14 - 0,65)

m/p m/p

kw

Bảng 2.6. Thông số cơ cấu di chuyển xe con:

-Môtơ 2x(0,14 - 0,65) kw

-Vận tốc di chuyển 5 - 40 m/p

2.4.4. Bán cổng trục :2x3,2T-AQA .

45

Đặc tính kỹ thuật : Cơ cấu nâng:

- Trọng nâng tối đa 2x3,2 T


- Tốc độ nâng 1,3-8 m/p

- Môtơ nâng hạ 0,7 - 4,8 kw

- Tốc độ di chuyển palăng 5 - 20 m/p

- Đường ray 30x40mm.mm Điện áp 3 pha 380V-50hz .

2.4.5. Các thiết bị nâng hạ khác :

Cần trục Kone 2x15T/28m ;10T/23m

Cổng trục 200Tx65m

Cầu giàn 16T

Cầu trục SamSung 25T

Cầu trục Bánh lốp Tanodo 23T

Cần trục bánh xích Hitachi 100T

Xe nâng tự hành 100T, 200T..v.v…

46

Hình 2.13.Xe nâng tự hành 200T

47

Hình 2.14. Cần trục KONE

48

Hình 2.15.Cần trục bánh xích Hitachi

49

Chương 3. Phân tích trang bị điện cơ cấu nâng hạ cần của cần cẩu chân đế

HM 5045-1825

3.1. Thông số công nghệ

3.1.1. Thông số kỹ thuật

Loại cần cẩu: Cần cẩu chân đế

- Sức nâng của cần cầu:

- Cơ cấu nâng chính: 120T

- Cơ cấu nâng phụ: 20T

- Chiều cao nâng: 60m

Hành trình di chuyển: Cần cẩu di chuyển dọc trên trục thanh ray, ở cuối phanh

ray có các ngắt cuối hành trình để hạn chế hành trình di chuyển của cần cẩu.

Khoảng cách trục bánh xe: 15m

Số lượng bánh xe: Toàn bộ có 64 bánh xe đường kính 500mm, trong đó 32

bánh xe được động cơ truyền động.

Chiều cao của cẩu: Xấp xỉ 90m

3.1.2. Tốc độ vận hành

Tốc độ nâng:

- Với trọng tải 120T tốc độ nâng 17 - 40m



- Tốc độ di chuyển xe: 30m/phút

- Tốc độ nâng hạ cần: 20m/phút

- Tốc độ quay mâm: 0,33 vòng/phút

3.1.3. Các động cơ truyền động chính

Do yêu cầu điều chỉnh tốc độ và trạng thái làm việc của cần cẩu nên các

động cơ truyền động chính cho các cơ cấu là động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc.

50

Bảng 3.1. Các động cơ chính của cần trục HM – 5045

Công dụngCông suất

ra (kW)

Tốc độ

(v/p)Số lượng

ĐC cơ cấu nâng hạ hàng chính 110 735 1

ĐC cơ cấu nâng hạ hàng phụ 75 975 1

ĐC nâng hạ cần 110 990 1

ĐC cơ cấu di chuyển chân đế 7,5 970 16

ĐC cơ cấu quay mâm 37 735 2

ĐC quấn cáp cấp nguồn cho cần cẩu 1,5 4

3.1.4. Cáp thép

Cáp thép sử dụng cho cơ cấu nâng hạ hàng:

- Cơ cấu nâng chính: 2 sợi, đường kính 35,5 mm.

- Cơ cấu nâng phụ: 2 sợi, đường kính 25 mm.

- Cáp thép sử dụng cho cơ cấu nâng hạ cần: 2 sợi, đường kính 35,5mm

3.1.5. Phanh

Phanh hãm là một bộ phận không thể thiếu trong các cơ cấu chính của cần

cẩu. Phanh dùng để hãm các động cơ của các cơ cấu. Loại phanh dùng trong cần

cẩu là loại phanh đai. Khi động cơ của cơ cấu được đóng điện vào lưới điện thì

đồng thời cuộn dây hãm của nam châm phanh hãm cũng có điện. Lực hút của nam

châm thắng lực cản của lò xo, giải phóng trục động cơ để động cơ làm việc. Khi

cắt điện, cuộn dây nam châm cũng mất điện, lực căng của lò xo sẽ ép chặt má

phanh vào trục động cơ, để hãm.

51

Hình 3.1. Cấu tạo phanh

NC: Cuộn dây của nam châm

GPH: Đối tượng của phanh.

GNC: Tự trọng của nam châm.

GL: Trọng tâm của cánh tay đòn.

FS1, FS2: Lực tác dụng của đai phanh lên trục động cơ.

Khi cuộn dây nam châm có điện, lực hút của nam châm sẽ thắng cánh tay

đòn L lên, làm cho đai phanh không ép chặt vào trục động cơ. Khi mất điện, do tự

trọng của nam châm GNC và đối trọng phanh GPH, cánh tay đòn hạ xuống và vành

đai ghì chặt động cơ.

3.1.6. những quy tắc an toàn trong khi vận hành

- Không được vận hành cần cẩu nếu có người ở trên các bộ phận hoạt động

của cần cẩu. Chỉ được vận hành cần cẩu khi tất cả mọi người trong phạm vi an

toàn.

- Không được di chuyển hàng hoá, nguyên liệu khi có bất kì ai đứng trong

phạm vi bán kính không an toàn của cần cẩu.

- Khi di chuyển cần cẩu phải đảm bảo không có người hoặc chướng ngại vật

trên đường ray. Đồng thời khi cần cẩu di chuyển phải có đèn và còi báo hiệu.

- Trong trường hợp khẩn cấp nút dừng khẩn cấp được đặt trong cabin lái,

buồng máy, bảng điểu khiển chân cầu thang.

- Không được nâng hàng quá sức nâng cho phép.

52

- Trước khi vận hành:

Ngắt mạch nguồn sấy nóng cho động cơ, cho các thiết bị, các vi mạch.

Kiểm tra động cơ (theo định kì bảo dưỡng).

Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của cần cẩu (theo định kì bảo dưỡng).

Kiểm tra cần điều khiển, tay quay công tắc trong cabin và buồng máy ở vị trí

thích hợp.

Kiểm tra thiết bị an toàn, cơ cấu phanh, các bộ hạn vị bằng cách tiến hành

thử không tải.

- Khi vận hành:

Chú ý vật cản và nhắc nhở công nhân.

Hạn chế dừng đột ngột các cơ cấu.

Trước tiên phải điều khiển cơ cấu nâng ở tốc độ thấp, sau đó mới nâng ở tốc

độ yêu cầu.

Phải chú ý các hiện tượng bất thường của cần cẩu, nếu phát hiện thấy bất

thường thì phải dừng ngay, tiến hành kiểm tra và phát hiện nếu thấy hư hỏng lập

tức báo cáo với người có trách nhiệm giải quyết.

- Sau khi vận hành:

Tất cả các tay điều khiển đều ở vị trí dừng.

Tất cả công tắc điện phía trên bàn phím phải được tắt.

Cửa ra vào và cửa cabin phải được đóng và khoá.

Phải ghi tất cả vào nhật kí.

Đóng nguồn sấy cho động cơ và các thiết bị.

3.1.7. CÁCH BỐ TRÍ TRÊN CABIN ĐIỀU KHIỂN

Cabin chính trên cần cẩu được đặt phía trên cao để người điều khiển có tầm

quan sát rộng mọi hoạt động. Tại cabin này người điều khiển có thể thao tác vận

hành di chuyển cần cẩu, nâng hạ hàng. Người điều khiển cũng có thể vận hành di

chuyển cần cẩu từ bảng điều khiển nằm phía chân cần cẩu.

3.1. Bàn điều khiển cabin chính

53

TT Chi tiết Chức năng Công dụng vận hành

1 Tay điều khiển Slew left Quay cần cẩu sang trái

2 Tay điều khiển Slew right Quay cần cẩu sang phải

3 Tay điều khiển Luff up Nâng cần lên

4 Tay điều khiển Luff down Hạ cần xuống

5 Công tắc nút ấn Control on Bật điều khiển

6 Công tắc Control off Tắt điều khiển

7 Đèn báo Lamp test ấn để thử chế độ làm việc của

cẩu

8 Công tắc Luff word/

Maintenance

Chọn chế độ làm việc cho cơ

cấu nâng cần

9 Đèn báo Luff ready Cơ cấu nâng cần sẵn sàng

10 Đèn báo Slew ready Cơ cấu quay cần sẵn sàng

11 Đèn báo Luff

endpoint

Báo ngắt cuối của cơ cấu nâng

cần hoạt động

12 Đèn báo Luff maintain

endpoint

Dừng chế độ nâng hạ cần khi

chọn chế độ bảo dưỡng

13 Công tắc nút ấn Limit bypass ấn để bỏ qua chế độ ngắt cuối

14 Công tắc nút ấn Rail brake up ấn để nhấc phanh ray trước khi

cơ cấu chân đế dừng

15 Công tắc nút ấn Rail brake down ấn để hạ phanh ray sau khi cơ

cấu chân đế dừng

16 Công tắc nút ấn Spare Bật nguồn dự trữ

17 Tay điều khiển Gantry lelf Di chuyển cẩu sang trái

54


18 Tay điều khiển Gantry right Di chuyển cẩu sang phải

19 Tay điều khiển Hoist down Hạ hàng

20 Tay điều khiển Hoist up Nâng hàng

21 Công tắc bật Main/aux.hoist Chọn cơ cấu nâng hạ

(nâng chính, nâng phụ)

22 Đèn báo Main hoist ready Chế độ nâng chính sẵn sàng

23 Đèn báo Main hoist ready Chế độ nâng phụ sẵn sàng

24 Đèn báo Gantry ready Chế độ di chuyển sẵn sàng

25 Đèn báo Main hoist

endpoint


chính hoạt động

26 Đèn báo Aux. hoist

endpoint


phụ hoạt động

27 Đèn báo Gantry endpoint Báo ngắt cuối của cơ cấu di

chuyển hoạt động

28 Công tắc bật Gantry local

control

Điều khiển cơ cấu di chuyển từ

cabin

29 Công tắc bật Wiper Rửa kính và gạt nước

30 Công tắc nút ấn Alarm silence Tắt còi

31 Đèn báo Gantry tie-up Dừng di chuyển khi có sự cố

32 Công tắc nút ấn E-stop ấn để dừng tất cả mọi hoạt

động

33 Công tắc nút ấn Main contactor on Bật công tắc tơ chính

34 Công tắc nút ấn Main contactor off Tắt công tắc tơ chính

55


35 Công tắc nút ấn Solalert buzzer Bật còi báo

36 Công tắc bật Volt switch Bật đồng hồ vônkế

3.2. Bảng điều khiển (nằm ở phía dưới cần cẩu)

TT Chi tiết Chức năng Công dụng và vận hành

1 Công tắc Gantry left Di chuyển cẩu sang trái

2 Công tắc Gantry right Di chuyển cẩu sang phải

3 Công tắc Gantry stop Dừng di chuyển

4 Công tắc Rail brake up ấn để nhấc phanh ray trước khi

cơ cấu chân đế di chuyển

5 Công tắc Rail brake down ấn để hạ phanh ray sau khi cơ

cấu chân đế dừng

6 Đèn báo Gantry local

control

Điều khiển cơ cấu di chuyển

từ bảng điều khiển

3.1.7. Đặc điểm chung của hệ truyền động điện cần trục- cầu trục

a. Cấu trúc của hệ truyền động điện

Cấu trúc của hệ thống truyền động điện dùng cho cần trục - cầu trục được đưa

ra với hai dạng phổ biến trình bày trên hình 3.2. Trên hình 3.2a, bao gồm các phần

tử chính của hệ thống động lực:

1. Động cơ điện truyền dộng cho các cơ cấu

2. Phanh hãm dừng điện từ.

3. Bộ truyền cơ khí

4. Có thể là trống tời quấn cáp nâng hạ hàng hoặc nâng hạ cần

5. Phanh hãm an toàn cho cơ cấu nâng hạ cần hoặc nâng hạ hàng.

56

Riêng động cơ truyền động cho cơ cấu quay mâm thường sử dụng bộ truyền

cơ khí trục vít vô tận với bánh răng non dẫn động trụ quay.

Với cấu trúc trên hình 3.2a, động cơ thực hiện có thể là động cơ một chiều

điều chỉnh tốc độ bằng điện trở phụ trong mạch phần ứng và mạch kích từ. Cần

chú ý rằng cuộn kích từ nối tiếp được sử dụng để hỗ trợ mômen của động cơ trong

điều khiển ở chiều nâng và hạ là khác nhau. Việc đổi chiều quay của động cơ điện

một chiều được thay đổi chủ yếu bằng cách đổi chiều điện áp phần ứng. Hệ thống

cấp nguồn cho động cơ một chiều có thể là máy phát điện một chiều có nhiều mạch

phần ứng (hệ F- Đ) hoặc bộ biến đổi tiristor - động cơ điện một chiều (T - Đ).

Với cấu trúc trên hình 1.1a, động cơ thực hiện là động cơ không đồng bộ rôto,

lồng sóc loại có nhiều cuộn dây quấn trên stato, các tốc độ khác nhau được tạo ra

bằng cách đổi nối các cuộn dây hoặc thay đổi điện áp, tần số nguồn cấp cho các

cuộn dây stato. Việc đổi chiều quay cho các động cơ xoáy chiều không đồng bộ

thường thực hiện bằng phương pháp đổi thứ tự pha điện áp nguồn cấp.

Ưu điểm cơ bản của hệ truyền động điện trên hình 1.1a: Kết cấu hệ thống đơn

giản, thường xây dựng theo nguyên tắc dùng tay điều khiển kết hợp với trạm từ.

Đồng thời dạng này cũng cho phạm vụ điều chỉnh tốc độ rất lớn, đầu tư ban đầu

thấp.

Nhược điểm của hệ thống là độ trơn điều chỉnh không cao, có thể gây nên lực

giật trong quá trình làm việc của cần trục. Vì vậy tính bền vững không cao và chỉ

ứng dụng cho các cần trục - cầu trục khi yêu cầu đặc tính công nghệ nâng chuyển

không cao.

Để khắc phục các nhược điểm trên trong các hệ thống điều khiển chuyển động

cho các cơ cấu, ngày nay đã ứng dụng các hệ thống truyền dộng điện hiện đại sử

dụng bộ biến tần - Động cơ không đồng bộ với thiết bị điều khiển PLC. Dạng hệ

thống này cho kết quả tốt về điểu chỉnh tốc độ, tính linh hoạt trong điều khiển và

giám sát, cũng như hiệu quả kinh tế cao.

57

45

3 5 5 5 2

4 6 632 1 5

2 1 1

5

a)

b)

Trên hình 3.2b biểu diễn dạng cấu trúc động lực của hệ thống truyền động

điện đã được ứng dụng cho nhiều loại cần trục của các hãng danh tiếng CRANNEF

của Phần Lan hoặc KONDOR, KRANBAU của Đức hoặc KYPOB của Cộng hoà

Liên bang Nga.

Trong hệ thống bao gồm:

1. Động cơ truyền động.

2. Phanh điện từ hãm dừng.

3. Bộ truyền cơ khí

4. Phụ tải động dùng để điều chỉnh tốc độ của hệ thống bằng máy phát hãm

đồng bộ hoặc máy phát điện một chiều hoặc các dạng phanh hãm điện từ.

5. Cơ cấu thực hiện có thể là trống tời cho cơ cấu nâng hạ hàng hoặc nâng hạ

cần.

6. Phanh an toàn.

Hình 3.2. Sơ đồ cấu trúc hệ truyền động điện cho cần trục - cầu trục

Đặc điểm cơ bản của hệ thống ở hình 3.2b là ở chỗ cơ cấu hãm điều chỉnh tốc

độ 4 có thể điều chỉnh được mômen theo yêu cầu và kết hợp với đặc tính của động

cơ điện để cho ra đặc tính của hệ thống thoả mãn được công nghệ nâng chuyển cho

58

các loại cần trục - cầu trục. Đặc biệt thích hợp với cần trục dùng trong công nghiệp

lắp máy, xây dựng 3.2b thường được ứng dụng cho các hệ thống có phạm vi công

suất lớn sử dụng động cơ truyền động một chiều, động cơ không đồng bộ rôto dây

quấn.

Ưu điểm của hệ thống trên hình 3.2b có đặc tính điều chỉnh tốt, độ trơn điều

chỉnh và có khả năng điều chỉnh sâu cả hai phía nâng hạ, quay trái – quay phải.

Nhược điểm của hệ thống: Hệ thống điều khiển thường phức tạp và là hệ kín,

giá thành xây dựng trên nguyên tắc hệ hở hoặc hệ kín điều chỉnh tốc độ.

Cần chú ý rằng:

Các phanh hãm dừng điện từ 2 và cơ cấu phanh an toàn 5 của hệ thống trên

hình 2.1a hoặc 6 trên hình 2.1b làm việc tin cậy, tính bền vững cao để đảm bảo an

toàn trong quá trình làm việc... Khi có sửa chữa thay thế các phần tử trên trục

truyền động chính nhất thiết phải khoá phanh an toàn 5 hoặc 6 chắc chắn để tránh

gây mất an toàn nghiêm trọng.

b. Hệ thống điều khiển truyền động điện điều khiển chuyển động cho cần trục - cầu

trục

- Đặc điểm chung

Điều khiển chuyển động nâng hạ, di chuyển hàng hoá treo trên móc cần trục -

cầu trục theo quỹ đạo mong muốn trong không gian hoạt động của cần trục - cầu

trục có thể được thục hiện đồng thời nhờ 4 cơ cấu: Nâng hạ hàng, nâng hạ cần, cơ

cấu quay và cơ cấu di chuyển. Khi khảo sát sự hoạt động của cần trục một cách

toàn diện, nhất thiết phải coi cần trục là một đối tượng điều khiển bao gồm 4 cơ

cấu chính hoạt động có những ràng buộc nhất định. Trong trường hợp đó cần phải

khảo sát sự hoạt động của cần trục bao gồm 4 bậc tự do để xét các chế độ động của

nó.

Các hệ thống tự động hoá toàn phần quá trình điều khiển cần trục được xuất

phát từ quan niệm đó. Việc điều khiển chuyển động của các cơ cấu có thể thực

hiện điều khiển tại chỗ hoặc từ xa.

59

Tuy nhiên trong thực tế hiện nay điều khiển chuyển động của cần trục bốc xếp

hàng hoá được thiết kế để người vận hành trực tiếp điều khiển quỹ đạo chuyển

động của hàng hoá, quyết định tốc độ nâng hàng và di chuyển tuỳ theo từng điều

kiện công tác và chủng loại hàng hoá cụ thể.

Chính vì vậy mà các hệ thống điều khiển chuyển động cho các cơ cvấu của

cần trục thường được thiết kế hoạt động độc lập với nhau. Việc khai thác tối ưu

năng suất thiết kế phụ thuộc nhiều vào kỹ thuật điều khiển của người vận hành,

cũng như cấu trúc điều khiển của các hệ thống điều khiển chuyển động. Điều khiển

các hệ thống điều khiển truyền động điện cho chuyển động của các cơ cấu cần trục

được thiết kế rất đa dạng. để thuận tiện cho quá trình tổng hợp và phân tích các hệ

thống điều khiển chúng ta dựa vào các đặc điểm sau:

1. Hệ thống điều khiển sử dụng công tắc tơ – rơ le để điều khiển quá trình

khởi động, hãm và điều chỉnh tốc độ cho động cơ thực hiện.

2. Hệ thống điều khiển việc cấp nguồn cho động cơ thực hiện bằng cách điều

khiển các bộ biến đổi công suất như hệ F – Đ (hệ thống náy phát động

cơ); BBĐT – Đ (bộ biến đổi thyristor - động cơ điện một chiều); bộ biến

tần - động cơ không đồng bộ;

3. Hệ thống điều khiển kết hợp giữa công tắc tơ – rơ le cấp nguồn cho động

cơ thực hiện, thay đổi giá trị điện trở phụ trong mạch phần ứng của động

cơ một chiều hoặc điện trở phụ trong mạch rô to của động cơ không đồng

bộ rô to dây quấn, kết hợp điều khiển phụ tải động để tạo ra các đặc tính

mong muốn.

4. Hệ thống điều khiển ứng dụng thiết bị điều khiển logic khả trình PLC điều

khiển các hệ thống truyền động điện với sự giám sát bằng náy tính.

Mạch cấp nguồn cho các hệ thống điều khiển truyền động điện cho các cơ cấu

chính, các hệ thống truyền động phụ và hệ thống điều khiển giám sát sự hoạt động

của cần trục - cầu trục có các đặc điểm sau:

60

BĐTH BBĐCS ĐC CCTH

(2)(1) (5)(4)(3)

Điều khiển cấp nguồn cho toàn bộ cần trục - cầu trục trong chế độ hoạt động

và chế độ không hoạt động. Nguồn cấp điện dùng cho cần trục bao gồm nguồn

điều khiển, nguồn động lực cung cấp cho các động cơ truyền động. Đồng thời hệ

thống cấp nguồn thực hiện các bảo vệ cần thiết cho cần trục như: Bảo vệ ngắn

mạch động lực, bảo vệ không, bảo vệ quá tải các động cơ truyền động.

- Cấu trúc điều khiển các hệ thống dùng công tắc tơ – rơle

Cấu trúc điều khiển của các hệ thống điều khiển truyền động điện dùng công

tắc tơ – rơle cho cần trục - cầu trục được biểu diễn trên hình 3.3.

Hình 3.3. Cấu trúc hệ thống điều khiển hệ thống dùng công tắc tơ – rơle

Hệ thống bao gồm các khâu chính như sau:

1. Tay điều khiển: Tay điều khiển dùng để phát lệnh điều khiển tốc độ cho hệ

thống điều khiển truyền động điện. Lệnh điều khiển gồm có: lệnh dừng, lệnh chọn

chiều, lệnh giá trị tốc độ. Tay điều khiển là một tổ hợp các tiếp điểm để điều khiển

cấp nguồn các cuộn hút của các rơle trung gian thực hiện lệnh điều khiển phù hợp

với vị trí của tay điều khiển.

2. Hệ thống biến đổi tín hiệu điều khiển (BĐTH): Hệ thống biến đổi tín hiệu

điều khiển tương ứng với trạng thái của tay điều khiển, sử dụng các rơle trung

gian, rơle thời gian để làm chức năng đóng cắt và điều khiển hệ truyền động điện

theo logic trình tự thực hiện lệnh điều khiển.

3. Bộ biến đổi công suất (BBĐCS): Gồm các công tắc tơ dùng để thực hiện

lệnh điều khiển đóng cắt mạch động lực cấp nguồn cho động cơ thực hiện.

61

4. Động cơ điện (ĐC) truyền động điện cho hệ thống điều khiển chuyển động

các cơ cấu chính của cần trục - cầu trục.

5. Khâu thực hiện trong các cơ cấu của cần trục - cầu trục.

Hiện nay cấu trúc điều khiển trên hình 3.3 được áp dụng kỹ thuật điều khiển

PLC để đơn giản hoá hệ thống, tăng độ tin cậy cho các cần trục - cầu trục khi đặc

tính điều chỉnh có yêu cầu không cao trong việc thực hiện công nghệ bốc xếp hàng

hoá.

Cấu trúc điều khiển các hệ thống dùng PLC và dùng bộ biến tần cấp cho động

cơ không đồng bộ rô to lồng sóc cho cần trục và cầu trục (Là hệ hay được sử dụng

cho các loại cần trục hiện nay)

Sơ đồ cấu trúc điều khiển độc lập cho hệ thống truyền động điện điều khiển

chuyển động cho cần trục và cầu trục như trên hình 2.3., chức năng cơ bản của các

khâu như sau:

1. Tay điều khiển: Tạo ra tín hiệu điều khiển hệ thống tương ứng với 3 trạng

thái của tay điều khiển. Vị trí”0” hệ thống sẵn sàng hoạt động; Khi tay điều khiển

được dịch chuyển về phía “UP - DOWN” đối với cơ cấu nâng hạ hàng hoặc nâng

hạ cần: Về phía “L - P” đối với cơ cấu quay, cơ cấu di chuyển; tay điều khiển tạo

ra tín hiệu chọn chiều cho hệ thống bằng cảm biến vị trí liên động với tay điều

khiển. Đồng thời tay điều khiển được nối liên động với trục của Encoder tạo ra các

tín hiệu dạng số điều khiển giá trị tốc độ quay của động cơ. Thông thường các

Encoder lần lượt là 20, 21, 22, 23 , 23 , 25 26 , 27. Như vậy tay điều khiển sẽ tạo ra 10

bit tín hiệu điều khiển (2 bit chiều và 8 bit tốc độ).

2. Bộ mã hoá: Bộ mã hoá tín hiệu vị trí tay điều khiẻn nhằm nâng cao năng

suất tín hiệu điều khiển, tăng khả năng chống nhiễu, truyền tín hiệu đi xa.

3. Bộ điều khiển logic khả trình PLC: Bao gồm CPU, các modul dầu vào số

DO, các modul dầu vào ra DI kết nối với các hệ thống điều khiển. Để đảm bảo tính

tác động nhanh cho hệ thống, PLC biến đổi tín hiệu từ tay điều khiển dạng số

62

Encoder

Tay điều khiển

2 bit chiều

8 bit

DI PLC DO BỘ BIẾN TẦNCƠ CẤU CHẤP HÀNH

MÁY TÍNH

Bộ mã hoá

thành tín hiệu tương tự điều khiển biến tần. Đồng thời thông qua PLCcung cấp

thông tin giám sát sự hoạt động của toàn bộ hệ thống.

4. Thiết bị đóng cắt: Các công tắc tơ MC dùng để đóng, cắt nguồn cấp cho bộ

biến tần động cơ không đồng bộ và các thiết bị thực hiện khác.

5. Bộ biến đổi: Bộ biến tần dùng để điều khiển điện áp, tần số cấp cho động

cơ theo luật điều khiển được thiết ké và lưu giữ trong CPU của biến tần, đồng thời

thông qua biến tần có thể quan sát và đặt các thông số bảo vệ động cơ...

6. Động cơ thực hiện: Thông thường là động cơ điện không đồng xoay chiều

3 pha rô to lồng sóc dùng để truyền động cho hệ thống.

7. Thiết bị quan sát: Máy phát tốc độ PG là thiết bị đo tốc độ động cơ và cho

tín hiệu dưới dạng xung.

8. Máy tính kết nối với hệ thống: Chức năng chính của PC là để điều khiển và

giám sát hệ thống.

Các hệ thống điều khiển kiểu này có rất nhiều ưu điểm hơn so với hệ điều

khiển dùng công tắc tơ và rơ le như: Tạo ra được nhiều cấp tốc độ, vì vậy hệ thống

hoạt động êm, độ giật nhỏ, khả năng tự động hoá cho từng cần trục, cầu trục cũng

như toàn bộ hệ thống điều khiển khu vực Cảng trong bốc xếp hàng hoá. Dạng hệ

thống này ngày càng được ứng dụng rộng rãi cho hệ điều khiển của cần trục và cầu

trục.

63

Hình 3.4. Cấu trúc điều khiển các hệ thống dùng PLC

và dùng bộ biến tần cấp cho động cơ không đồng bộ rô to lồng sóc

3.2. Hệ thống cấp nguồn

3.2.1. Các ký hiệu trong bản vẽ

+ : Ăm pe kế

+ V : Vôn kế

+ kwh

: Công tơ

+ Tiếp điểm chính công tắc tơ.

+ Máy biến áp

+ Quạt gió làm mát

+ Cầu chì

+ M

Động cơ truyền động

+

M

Phanh

+ Cuộn kháng không khí

+ Conveter & Inveter

+ Phần tử đôt nóng của role nhiệt

3.2.2. Sơ đồ mạch cấp nguồn chính.

64

M I>I>

I>I>

I>

MM

MM

MM

MM

M

M

M

M

M

M I>M

M I>M

MM

MM

JST

S

38

0V

50H

z

PO

WE

RT

ER

MIN

AL

dock P

ow

er box

10A

LO

WE

R B

LO

WE

R

Akw

h

V

40

0AQ

1Q

2

KM

1

40

0A

20A

Q33K

VA

380V

/220V

CO

NT

RO

LM

HA

HS

LE

WP

LC

LO

TR

AV

EL

10K

VA

380V

/220V

60A

Q4

LIG

HT

ING

UP

BL

OW

ER

20A

Q5

10A

Q6

25

0AQ

7

5A

41

32

KM

2K

M3

H10

M1

H10

Y1

PG

KM

4

TS

G10

M2

G10

M1

G10

M7

G10

M8

G12Y

1G

12Y2

G12Y

7G

12Y8

TS

20A

Q8

75A

Q9

KM

5Q

145

A

40

75

KM

6

H20

M1

H20

Y1

KM

4

Q10

12

5A

KM

7Q

155

A

Q16

5A

KM

8K

M9

40

75

L10

Y1

L10

Y2

Q11

12

5A

KM

10

MM Q

175

A

KM

11

S10

Y1

S10

Y2

40

75

S10

M1

S10

M1A

TS

TS

16A

Q12

16A

Q13

KM

13K

M12

MA

IN H

OIS

T

YZ

B31

5S1-6

90K

W

TR

AV

EL

YZ

B16

0L-8

75K

W*8

AU

X.H

OIS

T

YZ

B28

0S1-8

45K

W

LU

FF

ING

YZ

B28

0S1-6

55KW

SL

EW

YZ

B22

5M-8

22K

W*2

RA

IL C

LA

MP

CA

BL

E R

EE

L

Hình 3.5. sơ đồ 1 sợi hệ thống cấp nguồn

3.2.3. Nguyên lý hoạt động

Các phần tử trong mạch

+P12T1 : máy biến áp 3 pha 380V/3800V loại 10KVA

65

+ P11T2: máy biến áp 3 pha 380V/220V loại 5KVA

+P12T1 : máy biến áp 380/36V 300A

+ P12Q5,P12Q3 – 4, P15Q1-3 : breaker

+ P11RD1 – RD3: cầu chì cao áp

+ P10P1 : power meter

+ P20H4.5 : công tắc bật đèn chiếu sáng

+ P20H2.3 : công tắc bật đèn chiếu sáng

+ 4132, 4075, 4055 Các bộ biến đổi.

+ Q1, Q2, Q3…Q13: Các công tắc tơ đóng cắt nguồn

+ KM1, KM2… KM13: Các rơle

+ I> : Các role bảo vệ quá dòng

+ H10Y1, H20Y1, L10y1,L10Y2…: Các hệ thống phanh

+ G10M1, H20M1: Các động cơ truyền động chính

+ G10M2, S10M1A: Các động cơ truyền động phụ

Nguyên lý hoạt động:

Nguồn điện cung cấp cho các cơ cấu của cần cẩu chân đế HM – 5045 được điều

khiển bằng các cầu dao,công tắc tơ – role. Sơ đồ nguyên lý điều khiển cấp nguồn

cho cần cẩu chân đế Hm – 5045 được biểu diễn như hình 3.5.

Điện áp cung cấp cho các động cơ 3 pha , Uđm = 380V, tần số f= 50Hz

Điện áp cung cấp cho mạch điều khiển, Uđk = 220V, tần số f = 50Hz

Điện cung cấp cho các cơ cấu chính dùng role thời gian điện từ một chiều UMC

= 220V.

Cung cấp điện cho các cơ cấu chính thông qua hệ thống vành trượt trên trục của

rulô và đưa đến cầu dao chính .

Khi cầu dao chính Q4-60A đóng cấp điện qua máy biến áp 380/220V – 10KVA

cấp nguồn cho hệ thống chiếu sáng báo hiệu, chiếu sáng, sấy động cơ đồng thời

cấp điện tới các ổ cắm ở mạch điều khiển.

66

Từ điểm đấu điện (power terminal) ,nguồn điện được đưa tới 2 máy biến áp

3 pha 380V/220V qua các công tắc tơ Q3 và Q4 sau đó nguồn điện 220V được đưa

tới các bảng điều khiển và các cơ cấu hiển thị giám sát của cần trục.

Đóng công tắc tơ Q1 400A cấp nguồn 380 cho các phần tử mạch động lực là

các cơ cấu nâng hạ chính, cơ cấu xoay,cơ cấu di chuyển, cơ cấu nâng- hạ cần,cơ

cấu xoay mâm…

Các rơ le có nhiệm vụ bảo vệ quá dòng

Các hệ thống phanh được dùng để hãm tái sinh dừng động cơ

Các bảo vệ cần có trong sơ đồ điều khiển cấp nguồn cho cần trục:

- Bảo vệ “ không” là bảo vệ mất điện trong lúc cần trục đang hoạt động ,

không cho phép hoạt động trở lại khi chưa thực hiện thứ tự cấp nguồn.

- Bảo vệ ngắn mạch: khi trên cần trục xảy ra ngắn mạch cấp nguồn do mạch

điện động lực của các cơ cấu thì hệ thống cấp nguồn phải bảo vệ nhằm mục

đích bảo vệ hệ thống cung cấp điện.

- Bảo vệ ngừng cấp nguồn khi một trong các cơ cấu chính quá tải

3.3.phân tích cơ cấu di chuyển cần trục HM 5045 - 50T

3.3.1 cơ cấu di chuyển cần trục HM5045- 50T

* Các phần tử

+ M1, M2, …, M8: Các động cơ truyền động.

+ F1, F2 …, F8 : Các cầu chì bảo vệ ngắn mạch

+ G20K3: Công tắc tơ cấp nguồn

+ I> là role bảo vệ quá dòng

67

M

I>

M

I>

M

I>

M

I>

M

I>

M

I>

M

I>

M

I>

H10

B41

H10

B42

H10

B43

C3

H10

G2

0K

3

D31

D32

D33

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

F8

NC

C32B

4

NC

C32B

4

NC

C32C

4

NC

C32C

4N

C

C32C

4

NC

C32C

4

NC

C32C

4

NC

C32C

4

M1

M2

M3

M4

M5

M6

M7

M8

F21

F22

F23

F31

F32

F33

F41

F42

F43

F51

F52

F53

F61

F62

F63

F71

F72

F73

F81

F82

F83

F91

F92

F93

Hình 3.3. sơ đồ cơ cấu di chuyển

68

Hình 3.4. sơ đồ mạch báo động của cơ cấu di chuyển

*giới thiệu các phần tử

-H1,H2,H3,H4: hệ thống báo động gồm đèn và còi

-G20K5: công tắc tơ cấp nguồn

-B3: cầu chì bảo vệ ngắn mạch

- G10F1,G10F8 : cuộn hút cơ công tắc tơ G10F1,G10F8

69

Hình 3.5.sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển cơ cấu di chuyển

*Giới thiệu phần tử:

-K1 : cuộn hút công tắc tơ K1 cấp nguồn cơ cấu phanh

-K2:cuộn hút công tắc tơ K2 cấp nguồn cơ cấu quạt mát

-K3:cuộn hút công tắc tơ K3 cấp nguồn cơ cấu di chuyển chính

-K4 :cuộn hút công tắc tơ cấp nguồn cơ cấu cuộn cáp

-K5 :cuộn hút công tắc tơ cấp nguồn cơ cấu báo động

-K6 :cuộn hút công tắc tơ cấp nguồn cơ cấu RAIL CLAMP

3.3.3. Cơ cấu phanh.

70

MM

MM

MM

MM

NC

C34

B4

NC

C34

B4

NC

C34

B4

NC

C34

B4

NC

C34

C4

NC

C34

C4

NC

C34

C4

NC

C34

C4

JR

1JR

2JR

3JR

4JR

5JR

6JR

7JR

8

M1

M2

M3

M4

M5

M6

M7

M8

D21

D22

D23

D41

D42

D43

D81

D82

D83

D71

D72

D73

D61

D62

D63

D51

D52

D53

D31

D32

D33

D11

D12

D13

B21

B22

B23E

1

P13 P

13

E11

P1

3E

12

P1

3E

13

G20K

2

TS

A1

G13

Hình 3.6 sơ đồ mạch cơ cấu phanh

* Chức năng các phần tử:

+ M1, M2, …, M8: Các động cơ phanh.

+ JR1, JR2 … JR8: Các phần tử đốt nóng của role nhiệt

+ G20K2: Công tắc tơ cấp nguồn chính.

+ TS: Cầu chì.

3.3.4. Cơ cấu quạt gió làm mát.

71

MM

MM

MM

MM

NC

C3

2B

8

NC

C3

2B

8

NC

C3

2B

8

NC

C3

2B

8

NC

C3

2C

8

NC

C3

2C

8

NC

C3

2C

8

NC

C3

2C

8

JR

1JR

2JR

3JR

4JR

5JR

6JR

7JR

8

M1

M2

M3

M4

M5

M6

M7

M8

D21

D22

D23

D41

D42

D43

D81

D82

D83

D71

D72

D73

D61

D62

D63

D51

D52

D53

D31

D32

D33

D11

D12

D13

B21

B22

B23

E1

P13 P

13

E11

P13

E12

P13

E13

G2

0K

1

TS

Hình 3.7 sơ đồ mạch hệ thống quạt gió làm mát

* Chức năng các phần tử.

72

+ M1, M2, …, M8: Các động cơ của quạt gió.

+ JR1, JR2, …, JR8: Các phần tử đốt nóng của role nhiệt.

+ G20K1: Công tắc tơ cấp nguồn chính.

3.3.5. Sơ đồ mạch điện các cổng vào ra PLC.

IA

222

IA

222

IA

222

IA

222

IA

222IA

222

IA

222

IA

222

PR

M2

1

00

00000

100

00

200

00

300

00

40000

500

00

600

00

700

00

01500

11

500

215

00

315

00

415

00

51500

615 00

715

C2

00

HE

-C

PU

42

-

C2

00

HW

-P

A2

04

GP

25

00

S

OC

22

5O

C22

5O

C22

5O

C22

5O

C22

5

01

000011

00

01

20001

3000

1400

01

015

0111

501

21501

31501

415

C20

0H

W

-P

A20

4

22

0V

AC

24

VD

C

+2

4V

0V

-W

S

E3

P1

5

P1

5E

31

P1

5E

32

Hình 3.8. sơ đồ mạch điện vào ra PLC

3.3.6. Các chức năng bảo vệ.

Bảo vệ là mối quan tâm hang đầu đối với các thiết bị công ghiệp. Nó lien quan đến sự vận hành an toàn thiết bị, cưa công nhân – kỹ sư vận hành

73

Các bảo vệ trong cơ cấu nâng hạ đó là:

+ Bảo vệ quá tải bằng role nhiệt

+ Bảo vệ qúa dòng bằng cầu chì

+ Bảo vệ sức điện động dư bằng các hệ thông điện trở nhiệt

+ Bảo vệ mất nguồn bằng các phanh an toàn

+ Bảo vệ quá nhiệt bằng các quạt gió làm mát

3.3.7. Phân tích sự hoạt động của cơ cấu di chuyển.

a. Tay điều khiển ở vị trí 0.

Khi tay điều khiển S1 ở vị trí 0 → +KS – S1=1 → K80(=5/10.2) =1 →

K80(15.5) =1 → báo trạng thái của ta điều khiển về PLC tại địa chỉ E200.3 của

modul EB200 16×24DVC. Đồng thời K8 (10.4)=1 → sẵn sàng cấp nguồn cho K0.

Nếu biến tần không có sự cố thì K1(10.3)=1 → tiếp điểm K1(11.3)=1 → sẵn

sàng cấp nguồn cho K0 → tiếp điểm K1 (15.3)=1 → báo trạng thái của K1 về PLC

→ tiếp điểm K1 (1.2)=1 → cấp nguồn 3 pha cho biến tần.

Nếu aptomat F5 cấp nguồn cho toàn bộ cơ cấu không bảo vệ thì F5(10.4)=1.

Nếu không có lỗi hoặc có tín hiệu lỗi xác nhận về lỗi về PLC sẽ xuất hiệu tín

hiệu ra địa chỉ A 141.4 → K0(=0/37.3)=1.

PLC sau khi thu thập các tín hiệu cần thiết, tiến hành xử lý theo chương trình

đặt trước và suất tín hiệu ra địa chỉ CH - 200.2 phát lệnh cấp nguồn điều khiển →

K00(20.2)=1 → tiếp điểm K00 (10.6)=1 cấp nguồn điều khiển cho phanh, chuông,

đèn báo. Đồng thời PLC cũng xuất tín hiệu ra địa chỉ A - 200.6 để điều khiển đưa

biến tần vào hoạt động. Tuy nhiên lúc này phanh vẫn đóng, kẹp ray chưa mở, động

cơ lai tang quấn cáp cấp nguồn chưa được phép hoạt động, động cơ chưa quay và

cần trục chưa di chuyển.

b. Thực hiện di chuyển.

74

Người điều khiển thực hiện di chuyển tiến/lùi bằng cách đưa tay điều khiển

lên hoặc xuống với khoảng cách dịch chuyển cần thiết của tay điều khiển để có

được tốc độ di chuyển mong muốn.

Khi tay điều khiển dời khỏi vị trí 0 → K8(10.2)=0 → tiếp điểm K8(10.4)=0.

Do có tiếp điểm duy trì K0(10.5) nên K0 vẫn được cấp nguồn do đó vẫn có nguồn

điều khiển.

Lúc này PLC gửi tín hiệu điều khiển phanh ra tại địa chỉ A 200.1 → K5 =1

→ tiếp điểm K5 (11.3)=1. Nếu không có tín hiệu dừng khẩn cấp và không có sự cố

thì K5 không tác động → K5(11.3)=1 → K5=1 → K5(1.7)=1 cấp nguồn cho phanh

→ phanh mở, giải phóng trục động cơ → K5(15.4)=1 → báo trạng thái mở phanh

về PLC.

PLC cũng xuất hiện tín hiệu ra có địa chỉ A201.2 → K3(21.4)=1 → điều

khiển mở kẹp ray để thực hiện di chuyển. PLC xuất tín hiệu ra cổng ra có địa chỉ

A210.7 → K1(21.7)=1 → tiếp điểm K1(9.7)=1 → =16-K1(=5/9.7)=1 → cho phép

động cơ lai tang cáp cấp nguồn chính hoạt động để thực hiện dải cáp khi di chuyển.

Tín hiệu và vị trí của tay điều khiển được mã hóa thành tín hiệu 8bit trong đó

có 6 bit xác định độ lớn và 2bit xác định chiều. Tín hiệu 8 bit này được truyền về

PLC qua modul EB4 - 16*24VDC tại các địa chỉ E 4.0, PLC thực hiện xử lý theo

chương trình lập trước và xuất tín hiệu điều khiển tốc độ dưới dạng các byte dữ

liệu gửi xuống biến tần qua mạng profibus. Biến tần nhận được tín hiệu điều khiển

sẽ cấp nguồn cho động cơ tăng tốc và hoạt động ở tốc độ mong muốn.

Cuối cùng khi các điều kiện cho phép di chuyển và việc chuẩn bị cho việc di

chuyển đã hoàn tất. Động cơ di chuyển được cấp nguồn bởi biến tần dần tăng tốc

đến tốc độ mong muốn và hoạt động tại tốc độ đó để di chuyển cần trục đến vị trí

yêu cầu.

Khi cơ cấu di chuyển hoạt động các đèn flash H5, H6, H7, H8 sẽ sáng,

chuông H1 sẽ được kích hoạt kêu để cảnh báo cần trục đang di chuyển. Các đèn

cảnh báo và chuông cảnh báo đều được đặt dưới chân đế.

75

Quá trình hoạt động của hệ thống di chuyển theo chiều tiến hay lùi là tương

tự nhau, điểm khác biệt là ở chỗ tín hiệu điều khiển ở tay điều khiển được mã hóa

với hai bit xác định chiều có giá trị logic đảo khi thay đổi chiều di chuyển. Biến tần

căn cứ tín hiệu đặt tốc độ di chuyển và tín hiệu chiều di chuyển để xác định thứ tự

và thời gian đóng mở động cơ hoạt động với tốc độ và chiều mong muốn.

c. Quá trình phanh hãm.

Trong cần trục thường có hai chế độ phanh: phanh dừng và phanh giảm tốc.

Phanh dừng thường được thực hiện bởi các phanh điện từ (cơ cấu di chuyển) và

phanh thủy lực (cơ cấu nâng hạ, thay đổi tầm với, quay). Phanh giảm tốc được thực

hiện bởi các khối phanh M1 ÷M8. Khi cần dừng nhanh hệ thống hoặc khi ngừng

làm việc người vận hành sử dụng phanh điện từ hoặc phanh thủy lực để dừng hệ

thống.

Việc điều khiển phanh điện từ được thực hiện thông qua công tắc tơ K5. Khi

K5 không được cấp nguồn → tiếp điểm động lực của K5 mở → phanh không được

cấp nguồn → guốc phanh hạ xuống kẹp chặt trục động cơ.

Trong quá trình làm việc luôn xảy ra quá trình giảm tốc độ. Khi thực hiện quá

trình giảm tốc trong hệ thống sẽ xảy ra quá trình hãm. Trong cần trục HM – 5045

quá trình hãm này thực hiện kiểu hãm động năng, năng lượng do động cơ trả về

trong quá trình hãm được tiêu tán trên điện trở R1. Nguyên lý quá trình hãm là:

Khi có yêu cầu giảm tốc độ, biến tần so sánh tín hiệu đặt tốc độ với tốc độ

thực của động cơ, nếu thấy tín hiệu đặt nhỏ hơn tín hiệu tốc độ thực, biến tần sẽ

chuyển sang thực hiện hãm. Đầu tiên biến tần ngừng cấp xung điều khiển cho khối

chỉnh lưu CL (chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển Thyristor) và không cho phép khối

này hoạt động, đồng thời biến tần cho phép khối phanh A30 hoạt động, phát xung

điều khiển nghịch lưu NL bằng IGBT để chuyển khối này thành khối chỉnh lưu.

Sức điện động ba pha do động cơ trả về khi thực hiện hãm được đưa về khối IGBT

qua đường cáp nguồn của động cơ, tại đây nó được chỉnh lưu thành dòng một

chiều đưa qua khối A30 và tiêu tán trên điện trở R1. Như vậy năng lượng dư thừa

76

của động cơ được tiêu tán trên điện trở R1 dưới dạng nhiệt làm tốc độ động cơ từ

từ giảm xuống. Trong quá trình hoạt động, tốc độ động cơ luôn luôn được cập nhật

về biến tần và PLC để hiệu chỉnh và tính toán tín hiệu điều khiển. Khi tốc độ động

cơ giảm xuống tốc độ đặt, biến tần cắt xung điều khiển chỉnh lư cho khối IGBT,

cắt khối A30, cho phép khối chỉnh lưu Tiristor làm việc và phát xung điều khiển

cho khối chỉnh lưu Tiristor. Lúc này năng lượng 3 pha từ nguồn được chỉnh lưu

nhờ khối CL thành nguồn một chiều đưa lên DC bus, sau đó nguồn một chiều được

khối NL chuyển thành nguồn ba pha có biên độ và tần số phù hợp với tốc độ đặt để

đưa tới cấp cho động cơ. Hệ thống trở lại làm việc bình thường với tốc độ mới.

d. Dừng khẩn cấp.

Khi có sự cố cần dừng hệ thống khẩn cấp, người ta điều khiển tác động vào

một trong 9 nút dừng khẩn cấp. Tín hiệu từ nút dừng khẩn cấp được đưa tới Rơle

an toàn K05 làm Rơle này tác động → K5(=0/37.4) = 1và K5 (=0/37.5) = 1 →

K1=1 → K1(=0/35.2) = 1 → cấp nguồn điều khiển cho mạch Rơle – công tắc tơ

điều khiển cơ cấu → K02 = 1 → K2(=0/6.6) = 1 → cấp nguồn động lực cho các cơ

cấu.

Kết quả là hệ thống dừng hoạt động, các guốc phanh được hạ xuống để kẹp

chặt trục động cơ.

e. Các bảo vệ.

Bảo vệ công nghệ của cơ cấu di chuyển gồm có: bảo vệ căng cáp nguồn, bảo

vệ lỗi động cơ lai tang cáp cấp nguồn, lỗi kẹp ray… các bảo vệ có thể được thiết bị

ngoại vi bảo vệ trực tiếp như đối với các bảo vệ có yêu cầu tác động nhanh: bảo vệ

ngắn mạch, dừng khẩn cấp.. hoặc được thực hiện bằng PLC. Tất cả các bảo vệ đều

được báo về PLC và được hiển thị lên màn hình TP170B dưới dạng thông váo lỗi.

+ Bảo vệ ngắn mạch: được thực hiện nhờ cầu chì F12, các aptpmat F11÷F17,

F51÷F57.

+ Bảo vệ quá tải: được thực hiện bởi các aptomat có Rơle nhiệt và các khối

quan sát nhiệt độ F511, F512. Tín hiệu báo trạng thái bảo vệ cho các động cơ

77

và các phanh bởi các aptomat được báo về PLC thông qua các Rơle trung

gian K03, K04.

+ Bảo vệ hành trình di chuyển: thực hiện bởi các công tắc hành trình (limit

switch) +P – S10 và +P – S11. Công tắc hành trình tác động và báo về PLC

làm hệ thống giảm tốc độ khi gần tới giới hạn hành trình (prelimit) hoặc làm

hệ thống dừng hẳn khi tới giới hạn hành trình (limit).

+ Ngoài ra hệ thống còn có các bảo vệ căng cáp nguồn, khi có lỗi kẹp ray, lỗi

động cơ lang tang cáp cấp nguồn. Khi xảy ra các lỗi này thì cơ cấu di chuyển

không hoạt động được nhờ chương trình điều khiển trên PLC.

3.4. phân tích cơ cấu quay mâm của cần trục HM5045 50T

3.4.1. giới thiệu chức năng phần tử trong hệ thống.

78

P13E51A

W1

W2

Hình 3.9 sơ đồ nguyên lý cơ cấu quay nâm

*giới thiệu các phần tử

-Q1,Q2,Q2A: là các cầu dao cách ly 5A

-F2,F2A: là các role nhiệt bảo vệ quá tải

79

- F1,F1A: là các role bảo vệ ngắn mạch

-L1: cuộn kháng lọc nguồn dòng 150A

- CIRM-G7-4055: bộ điều khiển động cơ quay mâm M1 ,M1A

- CDBR -4030 bộ điều khiển cơ cấu phanh cho động cơ quay mâm

Hình 3.10. Sơ đồ mạch điều khiển cơ cấu quay mâm

*giới thiệu phần tử

- C53K2: tiếp điểm thường mở của cuộn hút C52K2



80






- K1 contacter điều khiển động cơ chính

- K2 contacter điều khiển cơ cấu phanh

3.4.2. Các chức năng bảo vệ.

Bảo vệ là mối quan tâm hang đầu đối với các thiết bị công ghiệp. Nó liên quan đến sự vận hành an toàn thiết bị, của công nhân – kỹ sư vận hành

Các bảo vệ trong cơ cấu quay mâm đó là:

+ Bảo vệ quá tải bằng role nhiệt

+ Bảo vệ qúa dòng bằng cầu chì

+ Bảo vệ sức điện động dư bằng các hệ thông điện trở nhiệt

+ Bảo vệ mất nguồn bằng các phanh an toàn

+ Bảo vệ quá nhiệt bằng các quạt gió làm mát

3.4.3. Phân tích sự hoạt động của cơ cấu quay mâm

* Điều kiện hoạt động

Mạch cấp nguồn được cấp nguồn đến từ lưới bằng cách đóng công tác tơ Q7

và áp to mát S20K2

Không xảy ra quá tải: Tiếp điểm các role bảo vệ đóng

Không xảy ra ngắn mạch: các role quá đóng F1, F1A đóng

* Nguyên lý hoạt động

Khi các điều kiện hoạt động thõa mãn thì tiến hành cung cấp nguồn điện

động lực cho các cơ cấu của cần trục ta tiến hành như sau:

- Đưa tất cả các tay trang điều khiển của các cơ cấu về vị trí “0”81

- Đóng aptomat Q7 sẵn sàng cấp nguồn cho động cơ nâng hạ chính., lúc này

đèn CH –500 sáng báo có nguồn, động cơ sẵn sàng hoạt động

- Bộ biến tần CIMR – G7 – 4055 thực hiện chức năng điều khiển 2 động cơ

quay mâm chính M1 và M1A (22kW).

- Khi muốn quay trái hoặc phải, gạt tay trang gạt S1 tương ứng với sang trái

hoặc sang phải. Đèn CH – 0109 chỉ báo cơ cấu đang quay trái, đèn CH –

0110 chỉ báo cơ cấu đang quay phải. Các cấp tốc độ của cơ cấu nâng hạ

được thực hiện bỏi tay trang S1, cơ cấu nâng hạ có 3 cấp tốc độ tương ứng

với từng cặp tiếp điểm đóng của tay trang S1. Chương trình PLC thực hiện

tương ứng với từng cặp tiếp điểm đóng để điều khiển các cấp tốc độ của

động cơ. Việc điều khiển tốc độ được thực hiện bởi người vận hành.

- Với cấp tốc độ 1 đèn CH – 00111 sáng

- Vơi cấp tốc độ 2 đèn CH – 00112 sáng

- Với cấp tốc độ 3 đèn CH – 00113 sáng

- Khi muốn reset hệ thống, ấn nút S3 tương ứng với đèn CH – 00202 sáng.

- Đèn CH – 0501 sáng khi quá tải động cơ chính, đồng thời cảm biến S1 tác

động ngắt nguồn động cơ nâng chính đồng thời phanh hãm hoạt động thực

hiện hãm tái sinh.

Mạch cấp nguồn chính hoạt động cấp nguồn tới hệ thống cơ cấu nâng hạ

mạch bắt đầu hoạt động

Khi có nguồn thì tùy vào yêu cầu của công việc yêu cầu là nâng lên hay hạ

xuống mà người điều khiển sử dụng các nút điều khiển trên bàn điều khiển nâng

lên hay hạ xuống theo yêu cầu.

Phanh được cấp nguồn cùng với cơ cấu nâng hạ để khi động cơ có nguồn thì

phanh nhả ra.

82

Kết Luận

Hệ thống cần cẩu HM – 5045 là một trong những hệ thống hiện đại. Với

nhiều ưu điểm và tính năng kĩ thuật cao mà cần cầu HM - 5045 đã dần trở thành

phương tiện chủ yếu để xếp dỡ container. Do tầm quan trọng của hệ thống cần cẩu

nên việc nghiên cứu các cơ cấu của hệ thống sẽ giúp cho người vận hành hiểu được

các cộng nghệ mới, từ đó đưa hệ thống vào vận hành và khai thác một cách tối ưu,

góp phần giảm thiểu được các sai sót kĩ thuật và nâng cao hiệu quả kinh tế, năng

suất làm việc của hệ thống.

Với sự hướng dẫn tận tình của thầy TH.S Phạm Tuấn Anh, cùng với sự giúp

đỡ của các thầy giáo trong khoa và các bạn, sự cố gắng của bản thân, em đã hoàn

thành đề tài “NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CẦU TRỤC CHÂN ĐẾ HM5045-1825.ĐI

SÂU PHÂN TÍCH TRANG BỊ ĐIỆN CƠ CẤU DI CHUYỂN VÀ CƠ CẤU QUAY MÂM”.

Nội dung chính của bản đồ án này là nghiên cứu trang bị điện - điện tử của các cơ

cấu chính trong hệ thống, nghiên cứu cơ cấu nâng hạ trong hệ thống cầu trục cũng

như nguyên lí điều khiển các động cơ thông qua PLC và biến tần PWM.

Do thời gian có hạn nội dung kĩ thuật còn nhiều vấn đề cần giải quyết như:

Nghiên cứu về PLC, mạng truyền thông của PLC dùng trong hệ thống cầu trục

giàn.

Em kính mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong khoa cũng như

sự đóng góp của các bạn để em có thể thực hiện được những vấn đề còn thiếu sót

trong bản thiết kế này.

Em xin chân thành cảm ơn thầy TH.S Phạm Tuấn Anh cùng tập thể các thầy cô

giáo trong khoa đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho em hoàn thành bản thiết kế này.

83

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TS Hoàng Xuân Bình - PGS - TS Bùi Quốc Khánh - Trang bị điện điện tử tự

động hóa cầu trục và cần trục - Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật - Năm 2006

[2] Vũ Vân Hà - Phan Xuân Minh - Nguyễn Doãn Phước - Tự động hóa với

SIMATIC S7-300 - Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật - Năm 2000

[3] TS Võ Minh Chính - Điện tử công suất - Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật -

Năm 2007

[4] Tập bản vẽ cần cẩu chân đế HM - 5045

84

Documents

a sơn hoàn chỉnh.docx