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

PHẦN III: GIỚI THIỆU VỀ KHUNG CHỤP KÉP Chương I: Giới thiệu chung I. Giới thiệu chung Trong cơng cuộc khơng ngừng đổi mới của khoa học kỹ thuật, ngành cơ khí nĩi riêng cũng khơng nằm ngồi xu thế chung. Để tăng năng suất làm việc các Cảng khơng ngừng cải tiến cơng nghệ và nhập những thiết bị xếp dỡ cĩ năng suất cao như những máy nâng mới hiện đại hơn. Đặc biệt để giải phĩng tuyến tiền phương sao cho thời gian tàu chờ là nhỏ nhất. Tại Cảng Cái Mép thuộc Cảng trung chuyển của Cơng ty Tân Cảng đã lắp dựng và đưa vào hoạt động 04 Cầu chuyển tải dùng khung chụp đơi cĩ thể gắp được 2 Cont 20feet cùng một lúc tạo năng suất cao và tính cơ động trong khâu giải phĩng tuyến tiền phương. Thiết kế và cấu tạo của Spreader vì thế cũng cĩ những điểm khác biệt so với loại thường dùng ở các bộ phận trên ngáng nâng. NHỮNG ĐIỂM KHÁC BIỆT TÍNH NĂNG Chân vịt và bộ dẫn động + Tầm hoạt động cao hơn + Sức bền cao hơn Hệ thống khóa vị trí trên khung lồng + Điều khiển êm + Cố định tại từng điểm Điều khiển hệ thống cho khung lồng + Tốc độ cao + Khơng bị gỉ Chốt khĩa gù đặc biệt + Tuổi thọ cao + Khĩa gù với 2 mặt bích Hệ thống bơi trơn tự động + Trên 70 điểm bơi trơn Hệ thống nhớ vị trí tự động + Nhớ trên bộ nhớ PLC 1. Chân vịt và bộ dẫn động Cĩ 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 mịn 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 Khơng cĩ sự rị dầu khi làm việc 2. Hệ thống khóa vị trí trên khung lồng - 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 lị 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 Khơng cần bơi trơn, khơng bị gỉ Trọng lượng nhỏ Sự thành cơng 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 cĩ khí hậu nhiệt đới và khí hậu lạnh sử dụng rộng rãi. 4. Chốt khĩa gù đặc biệt: Thời gian xoay 0-900 nhỏ hơn 0.5s 5. Hệ thống bơi 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 bơi trơn cho tất cả chuyển động và các vùng làm việc. Hệ thống cĩ thể hồn tất việc bơi 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. Thơng 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 gĩc ở giữa khung Tải tối đa của mỗi gĩc ở gĩc 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 tồn ngăn chặn sự quá tải 4 Loại gĩc 5-6s 3500-5500-7200 Nm Cĩ Hệ thống bơi trơn tự động Áp suất làm việc Số điểm bơi trơn 80bar 84 Ngáng nâng Áp lực/ 1 khĩa gù Áp lực lớn nhất/ 1 khĩa 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 pittơng Áp suất làm việc Áp suất thủy lực lớn nhất Hướng trục 90-130bar 180bar Hệ thống điều khiển điện Cơng suất động cơ chính Cơng suất tối đa trong 20s Số đèn báo hiệu 7.5Kw 10Kw 6 Mơi 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 nĩ chịu tải và kết nối với phần headblock, được chế tạo bằng vật liệu cĩ sức bền cao và được gắn trên đĩ hệ thống bơi trơn tự động làm giảm ma sát và tiếng ồn khi co dãn khung. Giữa khung cĩ hai bộ tai treo một phần được lắp đặt trên đỉnh kết nối với headblock phần cịn lại gắn với bộ phận để liên kết với Cont. Trên phần giữa khung này được chế tạo đặc biệt như bộ phận khĩa vị trí chính xác trên khung, hệ thống bơi trơn tự động, động cơ thủy lực và cảm biến và các hộp điều khiển điện Phần khung lồng cĩ 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 cĩ những hộp khĩa gù, bộ cảm biến và hạn chế hành trình của chân vịt… Khi xếp dỡ Cont để ngáng nâng khơng bị lắc nhờ hệ thống khĩa 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. Tồn 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 hồn thiện phải nhờ đến hệ thống bơi 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 bơi trơn làm việc ở áp suất 80bar, hệ thống cung cấp chất bơi trơn cho tất cả hoạt động quay và trượt. Với tổng cộng 84 điểm bơi trơn, hệ thống cĩ thể hồn tất việc bơi 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 khơng 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 thơng tin tới người điều khiển. Sau đĩ 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 đĩ tín hiệu được gởi tới buồng điều khiển. * Hệ thống điều khiển điện Khác với loại thơng thường, loại ngáng chụp này đựơc thiết kế cơng 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 đĩ 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 cĩ thể điều chỉnh bằng tay đối với khe hở 2 ngáng nâng ở giữa đến khoảng cách thực giữa 2 Cont sau đĩ bộ PLC được cài đặt để nhớ những dữ liệu này trong bộ nhớ đầu. Sau đĩ ngáng đựơc nhấc lên, người lái cẩu cĩ thể điều khiển bằng tay khe hở giữa 2 Cont theo kích thước của người mĩc 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 đơi này hoạt động độc lập khơng cần yêu cầu nữa vì ngáng cĩ thể hoạt động tự động theo những dữ liệu nhớ trước đĩ. Ngồi ra trên ngáng cịn cĩ hệ thống dị 2 Cont 2ft Nhìn chung hoạt động của khung chụp kép: + Làm việc an tồn hơn Tồn bộ điều khiển được lập trình PLC và cĩ bộ đèn báo và hiển thị tại Cabin nên người điều khiển Cầu trục dễ dàng nhận ra khi khĩa gù đã gắp được Cont hay chưa. Tồn bộ thơng tin tới người điều khiển cần trục: Cĩ 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 cĩ thể thấy: Hình vẽ: Những khĩa gù đã đúng vị trí (Chất tải đùng hay chưa) Tình trạng của 4 cặp khĩa gù (đã khĩa hay chưa) Năng lượng của bộ pin ( Nếu cần nạp lại khi pin yếu) Với đèn xanh: Khĩa gù đã khĩa Đèn đỏ: Khĩa gù đã mở + Tính đa năng hơn Tùy vào yêu cầu làm hàng tại cầu cảng, ngồi gắp 2 Cont 20feet cùng lúc, gắp Cont từ 20’- 45’ ra khi cĩ những hàng đặc biệt như nguyên chiếc hay Cont chở hang lỏng thì Spreader cĩ thể kết hợp với Top Spreader để làm việc Tốc độ làm việc của Spreader từ khi khịa đến mở khĩa gù trong vịng 5giây trở lại do được lập trình PLC nên sự hoạt động chính xác và nhanh hơn rất nhiều.