Luận văn Tính toán, thiết kế và lập quy trình thử nghiệm chuyển tải dùng khung chụp kép xếp dỡ container tại cảng quốc tế cái mép – Thị Vải

PHAÀN III: GIÔÙI THIEÄU VEÀ KHUNG CHUÏP KEÙP Chöông I: Giới thiệu chung I. Giôùi thieäu chung Trong công cuộc không ngừng đổi mới của khoa học kỹ thuật, ngành cơ khí nói riêng cũng không nằm ngoài xu thế chung. Để tăng năng suất làm việc các Cảng không ngừng cải tiến công nghệ và nhập những thiết bị xếp dỡ có năng suất cao như những máy nâng mới hiện đại hơn. Đặc biệt để giải phóng tuyến tiền phương sao cho thời gian tàu chờ là nhỏ nhất. Tại Cảng Cái Mép thuộc Cảng trung chuyển của Công ty Tân Cảng đã lắp dựng và đưa vào hoạt động 04 Cầu chuyển tải dùng khung chụp đôi có thể gắp được 2 Cont 20feet cùng một lúc tạo năng suất cao và tính cơ động trong khâu giải phóng tuyến tiền phương. Thiết kế và cấu tạo của Spreader vì thế cũng có những điểm khác biệt so với loại thường dùng ở các bộ phận trên ngáng nâng. NHÖÕNG ÑIEÅM KHAÙC BIEÄT TÍNH NAÊNG Chaân vòt vaø boä daãn ñoäng + Taàm hoaït ñoäng cao hôn + Söùc beàn cao hôn Heä thoáng khoùa vò trí treân khung loàng + Điều khiển êm + Cố định tại từng điểm Điều khiển hệ thống cho khung lồng + Tốc độ cao + Không bị gỉ Chốt khóa gù đặc biệt + Tuổi thọ cao + Khóa gù với 2 mặt bích Hệ thống bôi trơn tự động + Trên 70 điểm bôi trơn Hệ thống nhớ vị trí tự động + Nhớ trên bộ nhớ PLC 1. Chaân vòt vaø boä daãn ñoäng Có những điểm khác so với những dụng cụ cùng loại Tầm hoạt động rộng, vận hành đơn giản và dễ thiết kế Chịu lực trên 7,2 Nm Bộ dẫn động di chuyển nhẹ, chịu mài mòn và chịu kéo cao Chế tạo bằng thép chịu lực, chịu kéo cao và tuổi thọ làm việc dài Hiệu suất của bộ dẫn động cao, nhiệt độ dầu khi làm việc thấp, năng suất cao Không có sự rò dầu khi làm việc 2. Heä thoáng khoùa vò trí treân khung loàng - Đảm bảo cho ngáng nâng dừng đúng điểm khi làm việc các Cont 20’,40’, 45ft. - Cấu tạo: Các van thủy lực, xylanh thủy lực dẫn, hộp tru chứa lò xo bằng kim loại, và một bộ điều khiển. 3. Điều khiển hệ thống cho khung lồng - Được điều khiển bằng một động cơ thủy lực - Cấu tạo: Các van thủy lực, motor thủy lực, hộp giảm tốc, bánh răng, thanh răng. Những điểm khác đặc biệt: Tốc độ co dãn khung cao, tiếng ồn nhỏ Không cần bôi trơn, không bị gỉ Trọng lượng nhỏ Sự thành công 10 năm về trước của hệ thống sản xuất khung lồng của hãng Stinis với độ cứng và độ bền cao được các Cảng của các nước có khí hậu nhiệt đới và khí hậu lạnh sử dụng rộng rãi. 4. Chốt khóa gù đặc biệt: Thời gian xoay 0-900 nhỏ hơn 0.5s 5. Hệ thống bôi trơn tự động - Hệ thống làm việc ở áp suất 80 Bar - Cấu tạo: Thùng chứa mỡ, bơm áp suất, van điều khiển, các cụm ống và các thiết bị khác. - Hệ thống làm việc tự động cung cấp mỡ bôi trơn cho tất cả chuyển động và các vùng làm việc. Hệ thống có thể hoàn tất việc bôi trơn và kiểm tra một cách tự động. - Đảm bảo ngáng chụp làm việc tốt và liên tục, tiết kiệm thời gian và giảm giá thành xếp dỡ. 6. Hệ thống nhớ vị trí tự động - Cảm biến hoạt động trên suốt thanh răng của khung lồng và lưu dữ liệu tới bộ nhớ PLC. Dữ liệu được sử dụng điều khiển hoạt động ngáng nâng tự động. II. Thông số kỹ thuật Tải trọng lớn nhất khi xếp dỡ 1 Cont( 20,40,45ft) 2 Cont 20ft Cho phép quá tải 41T 65T 10% Chất tải lệch: Xếp dỡ 2 Cont 20ft một Cont rỗng, một Cont 32,5T Tải tối đa của mỗi góc ở giữa khung Tải tối đa của mỗi góc ở góc khung 4/ 10T 4/ 15T Thử tải đối với ngáng nâng 1.5* 65T = 97.5T Trọng lượng ngáng nâng kể cả headblock 12.5 – 15T Khung lồng: Thời gian dịch chuyển Cont 20-40ft Cont 40-45ft <18s 6-7s Chân vịt và bộ dẫn động Số chân vịt Chân vịt Tốc độ xoay 4 chân vịt 1800 Áp lực va đập Thiết bị an toàn ngăn chặn sự quá tải 4 Loại góc 5-6s 3500-5500-7200 Nm Có Hệ thống bôi trơn tự động Áp suất làm việc Số điểm bôi trơn 80bar 84 Ngáng nâng Áp lực/ 1 khóa gù Áp lực lớn nhất/ 1 khóa gù Khoảng cách giữa 2 Cont cho phép Thời gian thay đổi khoảng cách lỗ hổng(0-1600mm) 1000Kg 1900Kg 0-1600mm 25-30s Hệ thống thủy lực Loại bơm pittông Áp suất làm việc Áp suất thủy lực lớn nhất Hướng trục 90-130bar 180bar Hệ thống điều khiển điện Công suất động cơ chính Công suất tối đa trong 20s Số đèn báo hiệu 7.5Kw 10Kw 6 Môi trường làm việc Nhiệt độ làm việc cho phép -20~ +600 III. Cấu tạo và hoạt động Cấu tạo và hoạt động chung của khung chụp Gồm ba phần chính: Phần giữa khung: Đây là phần quan trọng nhất của ngáng nó chịu tải và kết nối với phần headblock, được chế tạo bằng vật liệu có sức bền cao và được gắn trên đó hệ thống bôi trơn tự động làm giảm ma sát và tiếng ồn khi co dãn khung. Giữa khung có hai bộ tai treo một phần được lắp đặt trên đỉnh kết nối với headblock phần còn lại gắn với bộ phận để liên kết với Cont. Trên phần giữa khung này được chế tạo đặc biệt như bộ phận khóa vị trí chính xác trên khung, hệ thống bôi trơn tự động, động cơ thủy lực và cảm biến và các hộp điều khiển điện Phần khung lồng có thể dịch chuyển tương đối so với phần giữa khung tùy vào yêu cầu khi xếp dỡ Cont 20-45ft. Phần xà ngang của ngáng nâng được liên kết với khung lồng, là bộ phận có những hộp khóa gù, bộ cảm biến và hạn chế hành trình của chân vịt… Khi xếp dỡ Cont để ngáng nâng không bị lắc nhờ hệ thống khóa vị trí khung lồng làm việc giúp cho việc dừng đúng tại các vị trí khi xếp dỡ Cont 20-45ft. Hệ thống này được điều khiển qua: Van thủy lực, xylanh thủy lực, được lập trình sẵn khi trở lại vị trí cần thiết. Toàn bộ hoạt động này được điều khiển bởi hệ thống điện được lập trình sẵn trên máy. Để tất cả các bộ phận đựơc làm việc hoàn thiện phải nhờ đến hệ thống bôi trơn tự động. Hệ thống này gồm: thùng chứa, bơm áp suất, van điều khiển và cụm ống thiết bị cũng như ống mềm và những phụ kiện khác. Hệ thống bôi trơn làm việc ở áp suất 80bar, hệ thống cung cấp chất bôi trơn cho tất cả hoạt động quay và trượt. Với tổng cộng 84 điểm bôi trơn, hệ thống có thể hoàn tất việc bôi trơn và kiểm tra một cách tự động. Sự tự động này đảm bảo trạng thái làm việc tốt của ngáng nâng và làm tiết kiệm thời gian và giảm chi phí xếp dỡ. * Hệ thống thủy lực của ngáng nâng: Bao gồm bơm thủy lực, thùng dầu, các thiết bị. Những điểm khác của hệ thống thủy lực: Nhiệt độ dầu khi làm việc thấp, tổn thất thấp, năng suất danh nghĩa của động cơ diện 7.5Kw. Áp suất làm việc của hệ thống thủy lực 180bar. Khi van không hoạt động áp suất dầu 25bar. Khi làm việc nhiệt độ của dầu khoảng 680 thì bộ tín hiệu cảnh báo nhiệt độ làm việc và gửi thông tin tới người điều khiển. Sau đó hệ thống tiếp tục làm việc và chỉ dừng lại khi nhiệt độ đạt tới 800. Khi mức dầu thấp nhất thì bơm thủy lực sẽ dừng 2s sau đó tín hiệu được gởi tới buồng điều khiển. * Hệ thống điều khiển điện Khác với loại thông thường, loại ngáng chụp này đựơc thiết kế công dụng đặc biệt về những thiết bị và vật liệu chế tạo. Hệ thống điện được điều khiển bằng bộ vi sử lý PLC, điều khiển chính xác giúp tiết kiệm thời gian. Tiêu biểu là hệ thống nhớ điểm tự động: Cảm biến được đặt trên đó và lưu dữ liệu vào bộ nhớ PLC. Dữ liệu được sử dụng để điều ngáng chụp tự động. Khi ngáng chụp làm việc trên tàu người điều khiển có thể điều chỉnh bằng tay đối với khe hở 2 ngáng nâng ở giữa đến khoảng cách thực giữa 2 Cont sau đó bộ PLC được cài đặt để nhớ những dữ liệu này trong bộ nhớ đầu. Sau đó ngáng đựơc nhấc lên, người lái cẩu có thể điều khiển bằng tay khe hở giữa 2 Cont theo kích thước của người móc Cont. Bộ PLC được cài đặt nhớ dữ liệu mới vào bộ nhớ thứ hai, sau khi ngáng chụp được cài đặt thì khung chụp đôi này hoạt động độc lập không cần yêu cầu nữa vì ngáng có thể hoạt động tự động theo những dữ liệu nhớ trước đó. Ngoài ra trên ngáng còn có hệ thống dò 2 Cont 2ft Nhìn chung hoạt động của khung chụp kép: + Làm việc an toàn hơn Toàn bộ điều khiển được lập trình PLC và có bộ đèn báo và hiển thị tại Cabin nên người điều khiển Cầu trục dễ dàng nhận ra khi khóa gù đã gắp được Cont hay chưa. Toàn bộ thông tin tới người điều khiển cần trục: Có 2 bộ đèn Led đã được cài đặt sẵn trong hệ thống ánh sáng chính của khung chụp. (Hình vẽ): Nhìn từ trên Cabin xuống Từ màu sắc và sự ổn định của những đèn, người điều khiển có thể thấy: Hình vẽ: Những khóa gù đã đúng vị trí (Chất tải đùng hay chưa) Tình trạng của 4 cặp khóa gù (đã khóa hay chưa) Năng lượng của bộ pin ( Nếu cần nạp lại khi pin yếu) Với đèn xanh: Khóa gù đã khóa Đèn đỏ: Khóa gù đã mở + Tính đa năng hơn Tùy vào yêu cầu làm hàng tại cầu cảng, ngoài gắp 2 Cont 20feet cùng lúc, gắp Cont từ 20’- 45’ ra khi có những hàng đặc biệt như nguyên chiếc hay Cont chở hang lỏng thì Spreader có thể kết hợp với Top Spreader để làm việc Tốc độ làm việc của Spreader từ khi khòa đến mở khóa gù trong vòng 5giây trở lại do được lập trình PLC nên sự hoạt động chính xác và nhanh hơn rất nhiều.