Thiết kế cầu trục phục vụ cho xưởng cơ khí trường đại học nha trang

i
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Họ, tên sinh viên: Nguyễn Kỳ Quang Lớp: 49 ĐT-2
Chuyên ngành: Đóng tàu Mã ngành: 18.06.10
Tên đề tài: Thiết kế Cầu trục phục vụ cho xưởng cơ khí trường Đại
Học Nha Trang
Số trang: 105 Số chương: 5 Số tài liệu tham khảo: 9
Hiện vật:

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN









Kết luận:


Nha Trang, ngày tháng năm 2011
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN


PGS. TS. Nguyễn Văn Ba

ii
PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỒ ÁN TN

Họ, tên sinh viên: Nguyễn Kỳ Quang Lớp: 49 ĐT -2
Chuyên ngành: Đóng tàu Mã ngành: 18.06.10
Tên đề tài: Thiết kế cầu trục phục vụ cho xưởng cơ khí của trường Đại
Học Nha Trang
Số trang: 91 Số chương: 5 Số tài liệu tham khảo: 9

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN








Điểm phản biện:

Nha Trang, ngày tháng năm 2011
CÁN BỘ PHẢN BIỆN



Nha Trang, ngày tháng năm 2011
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG


ĐIỂM CHUNG

Bằng số Bằng chữ

iii
MỤC LỤC
Trang
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN i
PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỒ ÁN TN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC BẢNG vi
DANH MỤC HÌNH vii
LỜI NÓI ĐẦU ix
CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ 1
TỔNG QUAN 2
1.1.Thực trạng và khó khăn của xưởng 2
1.1.1 Thực trạng của xưởng 2
1.1.2.Công việc và khó khăn của xưởng 3
1.2. Đặt điểm bố trí nhà xưởng cơ khí của trường đại học Nha Trang. 8
1.2.1. Sơ đồ nhà xưởng 8
1.2.2. Lựa chọn phần làm việc của cầu trục 8
CHƯƠNG ii CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 9
2.1 Đặc điểm và phân loại cầu trục 10
2.1.1 Đặc điểm 10
2.1.2. Phân loại cầu trục 11
2.2 Chọn phương án thiết kế. 19
2.2.1. Phân tích,chọn phương án thiết kế 19
2.3. Chọn các thông số thiết kế. 23
CHƯƠNG III THIẾT KẾ CẦU TRỤC 25
3.1 Chọn phương án thiết kế và tính cơ cấu nâng. 26
3.1.1 Chọn phương án cho cơ cấu nâng 26
3.1.2 Tính cơ cấu nâng 27

3.1.2.1. Chọn loại dây. 27
3.1.2.2. Palăng giảm lực 28
3.1.2.3. Kích thước dây 30
3.1.2.4. Tính kích thước của tang và ròng rọc. 30
iv
3.1.2.5.Chọn hình thức dẫn động: 32
3.1.2.6. Xác định công suất yêu cầu: 32
3.1.2.7. Tỷ số truyền chung 34
3.1.2.8. Kiểm tra động cơ điện 34
3.1.2.9. Tính toán chọn phanh 36
3.1.2.10. Thiết kế bộ truyền 39
3.1.2.11. Chọn Móc Câu và puli gắng cáp 41
3.1.2.12. Các bộ phận khác của cơ cấu nâng. 43
3.2 Tính cơ cấu di chuyển xe con 48
3.2.1. Chọn sơ đồ tính và các thông số cơ bản. 48
3.2.2. Tính cơ cấu di chuyển 49
3.2.2.1. Tính bánh xe 49
3.2.2.2. Chọn động cơ điện. 51
3.2.2.3. Xác định tỷ số truyền bộ truyền hở 55
3.2.2.4. Thiết kế bộ truyền hớ, bánh răng trụ - thẳng (theo tiêu chuẩn). 55
3.3.1. Chọn sơ đồ tính và các thông số cơ bản. 63
3.3.2. Tính cơ cấu di chuyển cầu 64
3.3.2.1. Tính bánh xe và ray 64
3.3.2.2. Chọn động cơ điện 65
3.3.2.3. Tỷ số truyền chung 67
3.3.2.4. Kiểm tra động cơ điện về mômen mở máy 67
3.3.2.5. Tính chọn phanh 68
3.3.2.6. Thiết kế bộ truyền 69
3.3.2.7. Tính bánh xe và ray 77
3.3.2.8. Tính trục truyền 79

3.3.2.9. Chọn khớp nối giữa trục hộp giảm tốc với trục truyền 79
3.4.Tính kết cấu thép cầu trục. 79
3.4.1. Tính dầm chính 80
3.4.1.1. Chọn vật liệu. 80
3.4.1.2. Xác định các tải trọng tác dụng lên dầm chính 80
3.4.1.3. Chọn kết cấu dầm chính và kiểm tra bền 81
3.4.2 Tính dầm cuối 85
3.4.2.1 Chọn vật liệu cho dầm cuối: 85
3.4.2.2. Xác định các tải trọng tác dụng lên dầm cuối 85
v
3.4.2. 3. Chọn kết cấu dầm cuối và kiểm tra bền 85
3.5 Thiết kế hệ thống điều khiển. 87
3.5.1. Khái niêm chung 87
3.5.2. Hệ thống dây dẫn và các thiết bị bảo vệ 88
3.5.2.1. Hệ thống dây dẫn cung cấp điện cho cầu trục 88
3.5.2.2. Các thiết bị bảo vệ 88
3.5.3. Thiết kế mạch điều khiển cho các cơ cấu công tác 89
3.5.3.1. Mạch điều khiển cơ cấu nâng: 89
3.5.3.2. Mạch điều khiển cơ cấu di chuyển xe con và di chuyển cầu 90
3.6.Thiết kế các thiết bị an toàn cơ- điện cho cầu trục 93
3.6.1. Thiết bị hạn chế chiều cao nâng. 93
3.6.2. Thiết bị hạn chế tải trọng nâng 94
3.6.3. Thiết bị giới hạn hành trình di chuyển và giảm chấn 94
CHƯƠNG IV HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT VÀ SỬ DỤNG CẦU TRỤC 96
4.1.HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT VÀ SỬ DỤNG CẦU TRỤC 97
4.1.1. Hướng dẫn lắp đặt 97
4.1.1.1. Lắp đặt ray cầu trục trong nhà xưởng. 97
4.1.1.2. Lắp đặt cầu trục 98
4.1.2. Hướng dẫn sử dụng 101
CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 103

5.1 KẾT LUẬN 104
5.2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 104
TÀI LIỆU THAM KHẢO 105

vi
DANH MỤC BẢNG
Trang

Bảng 2.1: Các số liệu về chế độ làm việc các cơ cấu của cầu trục.
24
Bảng 3.1: Các thông số kỹ thuật của động cơ điên không đồng bộ 3 pha
kiểu kín, roto chập mạch đúc nhôm
33
Bảng 3.2. Áp suất cho phép [p] N/mm2 đối với phanh áp trục:
38
Bảng 3.3: Bảng phân phối tỷ số truyền cho hộp giảm tốc.
40
Bảng 3.4: Bảng thông số kỹ thuật hộp giảm tốc.
41
Bảng 3.5: Bảng thông số kỹ thuật của móc cẩu.
41
Bảng 3.6: Bảng thông số kỹ thuật của puli.
42
Bảng 3.7: Các thông số của khớp nối răng
48
Bảng 3.8: Trị số tiêu chuẩn.
50
Bảng 3.9: Các thông số kỹ thuật của động cơ điên không đồng bộ 3 pha kiểu
kín, roto chập mạch đúc nhôm
54

Bảng 3.10: Bảng phân phối tỷ số truyền cho hộp giảm tốc 56

Bảng 3.11: Các thông số kỹ thuật của động cơ điện không đồng bộ 3 pha
kiểu kín, roto lồng sóc
66
Bảng 3.12. Giá trị thông số động – động lực học các cấp của hệ truyền dẫn.
70
Bảng 3.13. Các thông số của ray KP70.
78
Bảng 3.14. Hệ số m.
78
Bảng 3.15. Các thông số của thép N
0
70.
82
Bảng 3.16. Các thông số của thép N
0
20.
85
Bảng 4.1. Các thông số của ray KP70.
97

vii
DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 1.1: Bánh răng của máy đang gia công khối lượng 0,2 tấn 3
Hình 1.2: Máy cắt tôn 4
Hình 1.3: Các chi tiết máy tháo rời để sửa chữa 5
Hình 1.4: Các chi tiết máy phế liệu để tái sửa chữa 5

Hình 1.5: Các máy móc hư hỏng làm vật liệu cho xưởng 6
Hình 1.6: Ba lăng kéo tay 6
Hình 1.7: Máy tiện ở xưởng 7
Hình 2.1 . Cầu trục dẫn động điện. 10
Hình 2.2: Cầu trục một dầm 12
Hình 2.3: Cầu trục hai dầm. 13
Hình 2.4: Cầu trục hai dầm. 14
Hình 2.5: Cầu trục treo 15
Hình 2.6: Các phương án dẫn động cho cơ cấu cầu trục. 16
Hình 2.7: Cầu trục dẫn động bằng tay. 18
Hình 2.8: Mô hình cầu trục thiết kế 21
Hình 3.1: Sơ đồ cơ cấu nâng. 26
Hình 3.2: Sơ đồ cơ cấu nâng cầu trục của hãng HiTaChi 27
Hình 3.3: Sơ đồ ròng rọc 29
Hình 3.4: Tang cuốn cáp 31
Hình 3.5: Phanh đĩa 37
Hình 3.6: Sơ đồ hộp giảm tốc. 39
Hình 3.7: Hình kích thước móc cẩu tiêu chuẩn 41
Hình 3.8: Hình puli tiêu chuẩn 42
Hình 3.9. Cặp cáp trên tang 43
Hình 3.10: Sơ đồ tính trục tang 44
Hình 3.11: Biểu đồ mômen. 45
Hình 3.12: Kết cấu trục tang. 46
viii
Hình 3.13: Kết và thông số của khớp nối tiêu chuẩn 48
Hình 3.14: Sơ đồ cơ cấu di chuyển xe con 49
Hình 3.15. Trục và bánh xe của cơ cấu di chuyển. 50
Hình 3.16: Lực cản do ma sát thành bên 53
Hình 3.17: Xe lăn trên dầm chữ I 53
Hình 3.18: Mô hình cơ cấu di chuyển xe con 55

Hình 3.19: Sơ đồ cơ cấu di chuyển cầu 63
Hình 3.20: Sơ đồ tải trọng tác dụng. 64
Hình 3.21: Sơ đồ hộp giảm tốc. 70
Hình 3.22: Bánh xe và ray 78
Hình 3.23. Mặt cắt thép I. 81
Hình 3.24: Biên dạng gờ dưới của dầm 84
Hình 3.25: Đồ thị hệ số k
1
,k
2
,k
3
. do ảnh hưởng của uốn cục bộ 84
Hình 3.26: Sơ đồ tính lực tác dụng lên dầm cuối tại tiết diện I- I 86
Hình 3.27: Sơ đồ tính dầm cuối. 86
Hình 3.28: Thiết bị thu nhả cáp tự động. 88
Hình 3.29 Sơ đồ mạch điều khiển cơ cấu nâng 91
Hình 3.30: Sơ đồ mạch điều khiển cơ cấu di chuyển xe con và cầu trục. 92
Hình 3.31. Bộ hạn chế chiều cao nâng 93


Hình 3.32. Bộ hạn chế tải trọng. 94
Hình 3.33. Thiết bị giới hạn hành trình. 94
Hình 3.34. Thiết bị giảm chấn
Hình 4.1: Sơ đồ ray 97
Hình 4.2: Cơ cấu balăng 98
Hình 4.3: Cơ cấu di chuyển xe con 99
Hình 4.4: Kết cấu dầm cuối 100
Hình 4.5: Kí hiệu các nút điều khiển. 101
ix

LỜI NÓI ĐẦU

Máy nâng chuyển là loại máy chuyên dùng để xếp dỡ, nâng hạ vật, di chuyển
vật có tải trọng lớn theo mục đích người sử dụng. Máy nâng chuyển không thể thiếu
trong các ngành công nghiệp nặng, xây dựng và quốc phòng…Máy nâng chuyển là
phương tiện vận chuyển không thể thiếu trong nền kinh tế quốc dân. Vì vậy việc tìm
hiểu và thiết kế máy nâng chuyển là không thể thiếu đối với các kỹ sư ngành cơ khí
nói chung.
Do vậy cuối khóa em đã nhận đề tài: “Thiết kế cầu trục phục vụ cho xưởng
cơ khí trường đại học Nha Trang’’
Nội dung chính bao gồm các phần sau:
1. Đặt vấn đề
2. Chọn phương án thiết kế
3. Thiết kế cầu trục
4. Hướng dẫn lắp ráp và sử dụng
5. Kết luận và đề xuất
Qua thời gian tìm hiểu thực tế và các tài liệu chuyên ngành liên quan và đặc
biệt được sự giúp đỡ của thầy Nguyễn Văn Ba, nay em đã hoàn thành đề tài được giao.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Ba, Các thầy trong khoa Kỹ
Thuật Tàu Thủy đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài này.

Nha Trang, ngày……tháng……năm 2011
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Kỳ Quang




1

CHƯƠNG I

ĐẶT VẤN ĐỀ











2
TỔNG QUAN

1.1.Thực trạng và khó khăn của xưởng

1.1.1 Thực trạng của xưởng.
Xưởng Thực tập Cơ khí được thành lập năm 1968 tại nơi sơ tán của Trường
ở Thôn Tử cầu xã Tiên Tiến, huyện Yên Mỹ, tỉnh Hưng Yên. Năm1969 chuyển đến
Thôn Đông Khúc Xã Vĩnh Khúc, huyện Văn Giang, tỉnh Hưng Yên. Năm 1970
chuyển đến Xã Trâu Quì, huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội. Năm 1971 chuyển về
Xã Trưng Trắc, huyện Văn Lâm, Tỉnh Hưng Yên (Chợ Đường Cái).
Năm 1977 chuyển vào thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hoà. Từ năm 1972
đến 1990 Xưởng được tách thành đơn vị trực thuộc Trường, năm 1991 đến nay
thuộc Khoa Cơ khí. Nhân lực hiện nay gồm có 3 giáo viên dạy nghề và một số nhân
viên kỹ thuật đều là những nguồn nhân lực chủ chốt của xưởng.
Xưởng TT Cơ khí được thành lập sau 2 năm kể từ khi Trường Đại học Thuỷ
sản tách ra từ Trường Đại học Nông Nghiệp. Trang thiết bị không được trang bị
đồng bộ nên phải mua sắm bổ sung dần hàng năm, từ chỗ ban đầu chỉ có: 2 máy
Tiện, 1 máy Hàn, 1 máy Mài, 1 máy Khoan và một số dụng cụ Rèn, Nguội Qua
nhiều năm được bổ sung cơ sở vật chất máy móc trang thiết bị đến nay Xưởng TT
Cơ khí đã có 4 phân Xưởng:
- Phân xưởng gia công cơ Tiện – Phay- Bào…
- Phân xưởng Hàn…
- Phân xưởng Rèn- Dập.
- Phân xưởng Nguội.
Hàng năm Xưởng tổ chức hướng dẫn thực tập Cơ khí cho SV các ngành kỹ
thuật của Trường. Xưởng đã hướng dẫn thực tập Cơ khí cho SV từ Khoá 8 đến nay.
Cùng với sự phát triển nhanh về qui mô đào tạo của nhà trường, hàng năm số lượng
SV đến thực tập tại Xưởng ngày càng tăng. Hiện nay mỗi năm Xưởng tiếp nhận từ
10 đến 12 lớp (Khoảng 500 đến 600 SV) đến thực tập Cơ khí và thực tập chuyên
ngành Chế tạo máy.
3
Tổ chức các lớp bồi dưỡng, sát hạch và cấp chứng chỉ các bậc thợ Cơ khí cho
Công nhân đang làm việc tại các Cơ quan, Xí nghiệp.
Ngoài nhiệm vụ chính là hướng dẫn thực tập cho SV, Xưởng đã phối hợp với

cán bộ, giáo viên trong trường thực hiện một số đề tài nghiên cứu khoa học, chế tạo
các dụng cụ thiết bị cho các đề tài khoa học và cho các phòng thí nghiệm của nhà
trường.
1.1.2.Công việc và khó khăn của xưởng
Xưởng cơ khí trường đai học Nha Trang ngoài những công việc phục vụ cho
trường ngoài ra xưởng còn hợp tác với nhiều công ty như: Công ty Cổ phần Dệt
may Nha Trang thuộc Tổng công ty Dệt may Việt Nam. Địa chỉ: Xã Vĩnh Phương,
thành phố Nha Trang Công ty Cổ phần Xi măng Hòn Khói – Sở Công nghiệp
Khánh Hòa….Với mục đích: liên kết sửa chữa và chế tạo các thiết bị máy móc có
khối lượng nhỏ thuộc lĩnh vực cơ khí.
Xưởng thường xuyên nhận gia công các phôi: có khối lượng từ 0,5 đến 1 tấn
theo đơn đặt hàng các công ty bên ngoài.

Hình 1.1: Bánh răng của máy đang gia công khối lượng 0,2 tấn
Khi xưởng cần bổ sung máy móc để phục vụ cho việc giảng dạy, vì không
gian nhà xưởng có giới hạn nên cần phải sắp xếp lại máy móc trong nhà xưởng phù
hợp cần phải có thiết bị chuyên dùng để di chuyển các chi tiết máy. Nên xưởng cần
bố trí 1 cầu trục.
4

Hình 1.2: Máy cắt tôn
Xưởng mới bổ sung thêm máy chấn tôn và máy cắt tôn công suất lớn: Khối
lượng tôn đưa vào máy để cắt từ 2 đến 4 tấn dùng rùa cắt thành những khổ nhỏ đưa
vào máy cắt, cắt xong rồi đưa vào máy chấn, chấn thành sản phẩm như vậy cần phải
có một cầu trục có khối lượng nâng khoảng 0,5 đến 2 tấn tôn để thuận tiện hơn
trong việc cắt và chấn tôn.
Quá trình làm việc của nhà xưởng các máy móc trong xưởng thường xuyên
được kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa định kỳ. Vì các bộ phận chi tiết máy có khối
lượng lớn (ở xưởng hiện có máy dập NIAGANA AF 5 ½ chi tiết lớn nhất là bánh
răng có khối lượng 1,5 tấn) mỗi lần tháo máy để bảo dưỡng hoặcs sửa chữa vì

không có thiết bị nâng chuyên dùng nên rất khó khăn trong việc tháo lắp.


5

Hình 1.3: Các chi tiết máy tháo rời để sửa chữa
Xưởng thường nhập các máy móc hư hỏng bên ngoài về tái chế tạo ra thiết bị
mới để phục vụ cho xưởng. Các vật liệu có khối lượng từ 0,01 đến 1 tấn

Hình 1.4: Các chi tiết máy phế liệu để tái sửa chữa
6

Hình 1.5: Các máy móc hư hỏng làm vật liệu cho xưởng
Để di chuyển các vật liệu này đến máy để tái chế và sửa chữa xưởng dùng
balăng tay có chân đế di chuyển dọc theo nhà xưởng, thường nâng vật ở tư thế cố
định tầm với hẹp, không di chuyển dọc xưởng khi nâng vật hiệu quả rất thấp. Nên
không thể dùng sức người để tháo lắp được, nếu dùng balăng thì hiệu quả công việc
không cao.

Hình 1.6: Ba lăng kéo tay

7
Các máy móc trong xưởng và các vật dụng chuyên dùng trong gia công và
giảng dạy tương đối nhiều như máy cắt kim loại, máy mài…Máy tiện: cần phải di
chuyển khi bố trí lại xưởng và vệ sinh.
Máy tiện ở xưởng tương đối nhiều dùng để gia công các phôi có khối lượng
lớn đặc biệt là bánh răng, cần phải có thiết bị nâng để gá đặt bánh răng, cân chỉnh
trong gia công, ngoài ra máy tiện dùng để phục vụ công việc giảng dạy cho sinh viên.

Hình 1.7: Máy tiện ở xưởng

Xưởng hiện tại chưa có thiết bị nâng hạ nên còn có nhiều hạn chế trong việc
chế tạo và vận chuyển các trang thiết bị máy móc có khối lượng lớn và công việc
của xưởng tương đối lớn
Vật dụng dùng để di chuyển các máy móc trong xưởng hiện nay chủ yếu là
palăng. Palăng có năng suất nâng thấp, tốc độ nâng chậm hiệu quả kinh tế thấp.
Qua quá trình thực tế ở xưởng tôi thấy khối lượng công việc của xưởng
không lớn chủ yếu là phục vụ trong giảng dạy và nghiên cứu khoa học. Xưởng thực
tập cơ khí của trường đại học cần phải bố trí một cầu trục có tải trọng nâng 3 tấn để
phục vụ cho quá trình giảng dạy, nghiên cứu khoa học cũng như trong sản xuất các
trang thiết bị phục vụ cho trường.
8
1.2. Đặt điểm bố trí nhà xưởng cơ khí của trường đại học Nha Trang.
1.2.1. Sơ đồ nhà xưởng
- Chiều dài : 42 m
- Chiều rộng : 18 m
- Chiều cao : 8 m
1.2.2. Lựa chọn phần làm việc của cầu trục
Qua việc khảo sát thực tế và bản vẽ thiết kế nhà xưởng cơ khí của trường đại
học Nha Trang chọn không gian làm việc của cầu trục:
- Chiều dài : 34 m
- Chiều rộng : 11 m
- Chiều cao : 6 m
Tôi chọn chiều rộng 11 m là nhằm mục đích thuận tiện cho quá trình bố trí
và lắp đặt phần ray cầu trục.

9














CHƯƠNG II

CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

10
CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CẦU TRỤC

2.1 Đặc điểm và phân loại cầu trục
2.1.1 Đặc điểm.
Cầu trục là một loại máy trục có phần kết cấu thép (dầm chính) liên kết với
hai dầm ngang (dầm cuối), trên hai dầm ngang này có 4 bánh xe để di chuyển trên
hai đường ray song song đặt trên vai cột nhà xưởng hay trên dàn kết cấu thép. Cầu
trục được sử dụng rất rộng rãi và tiện dụng để nâng hạ vật nâng, hàng hoá trong các
nhà xưởng, phân xưởng cơ khí, nhà kho bến bãi. Dầm cầu được gọi là dầm chính
thường có kết cấu hộp hoặc dàn, có thể có một hoặc hai dầm, trên đó có xe con và
cơ cấu nâng di chuyển qua lại dọc theo dầm chính. Hai đầu của dầm chính liên kết
hàn hoặc đinh tán với hai dầm cuối, trên mỗi dầm cuối có hai cụm bánh xe, cụm
bánh xe chủ động va cụm bánh xe bị động. Nhờ cơ cấu di chuyển cầu và kết hợp cơ
cấu di chuyển xe con (hoặc palăng) mà cầu trục có thể nâng hạ ở bất cứ vị trí nào
trong không gian phía dưới mà cầu trục bao quát.

Hình 2.1 . Cầu trục dẫn động điện.
Xét về tổng thể cầu trục gồm có phần kết cấu thép, các cơ cấu cơ khí và các
thiết bị điều khiển khác. Dẫn động cầu trục có thể bằng tay hoặc dẫn động điện. Dẫn
động bằng tay chủ yếu dùng trong các phân xưởng sửa chữa, lắp ráp nhỏ, nâng hạ
không thường xuyên, không đòi hỏi năng suất và tốc độ cao. Dẫn động bằng điện
11
cho các loại cầu trục có tải trọng nâng và tốc độ nâng lớn sử dụng trong các phân

xưởng lắp ráp và sửa chữa lớn. Cầu trục được chế tạo với tải trọng nâng từ 1 đến
500 t; khẩu độ dầm cầu đến 32m; chiều cao nâng đến 16m; tốc độ nâng vật từ 2 đến
40 m/ph; tốc độ di chuyển xe con đến 60m/ph và tốc độ di chuyển cầu trục đến 125
m/ph. Cầu trục có tải trọng nâng thường được trang bị hai hoặc ba cơ cấu nâng vật:
một cơ cấu nâng chính và một hoặc hai cơ cấu nâng phụ.Tải trọng nâng của loại cầu
trục này thường được ký hiệu bằng một phân số với tải trọng nâng chính và phụ, ví
dụ: 15/3 t; 20/5 t; 150/20/5 t; v.v
2.1.2. Phân loại cầu trục
a.Theo công dụng
Theo công dụng có các loại cầu trục có công dụng chung và cầu trục chuyên
dùng để nâng hạ:
- Cầu trục có công dụng chung có kết cấu tương tự như các cầu trục khác,
điểm khác biệt cơ bản của loại cầu trục này là thiết bị mang vật đa dạng, có thể nâng
được nhiều loại hàng hoá khác nhau. Thiết bị mang vật chủ yếu của loại cầu trục
này là móc treo để xếp dỡ, lắp ráp và sửa chữa máy móc. Loại cầu trục này có tải
trọng nâng không lớn và khi cần có thể dùng với gầu ngoạm, nam châm điện hoặc
thiết bị cặp để xếp dỡ một loại hàng nhất định.
- Cầu trục chuyên dùng là loại cầu trục mà thiết bị mang vật của nó chuyên
để nâng một loại hàng nhất định. Cầu trục chuyên dùng được sử dụng chủ yếu trong
công nghiệp luyện kim với các thiết bị mang vật chuyên dùng và có chế độ làm việc
rất nặng.
b. Theo kết cấu dầm
Theo kết cấu dầm cầu có các loại cầu trục một dầm và cầu trục hai dầm- Cầu
trục một dầm là loại máy trục kiểu cầu thường chỉ có một dầm chạy chữ I hoặc tổ
hợp với các dàn thép tăng cứng cho dầm cầu, xe con cheo palăng di chuyển trên
cánh dưới của dầm chữ I hoặc mang cơ cấu nâng di chuyển phía trên dầm chữ I,
toàn bộ cầu trục có thể di chuyển dọc theo nhà xưởng trên đường ray chuyên dùng ở
trên cao. Tất cả các cầu trục một dầm đều dùng palăng được chế tạo sẵn theo tiêu
12
chuẩn để làm cơ cấu nâng hạ hàng. Nếu nó được trang bị palăng kéo tay thì gọi là

cầu trục một dầm dẫn động bằng tay, nếu được trang bị palăng điện thì gọi là cầu
trục một dầm dẫn động bằng điện.



Hình 2.2: Cầu trục một dầm
1. Bộ phận cấp điện lưới ba pha.
2. Trục truyền động.
3. Cơ cấu di chuyển cầu.
4. Bánh xe di chuyển cầu.
5. Dầm cuối.
6. Palăng điện.
7. Dầm chính.
8. Khung giàn thép.
9. Móc câu.
10. Cabin điều khiển.
Cầu trục một dầm dẫn động bằng tay có kết cấu đơn giản và rẻ tiền nhất,
chúng được sử dụng trong công việc phục vụ sửa chữa,lắp đặt thiết bị với khối
13
lượng công việc ít, sức nâng của cầu trục loại này thường ở khoảng 0,5 đến 5 tấn,
tốc độ làm việc chậm.
Cầu trục một dầm dẫn động bằng điện được trang bị palăng điện, sức nâng
có thể lên tới 10 tấn, khẩu độ đến 30 m, gồm có bộ phận cấp điện lưới ba pha.


Hình 2.3: Cầu trục hai dầm.
- Cầu trục hai dầm: kết cấu tổng thể của cầu trục hai dầm gồm có: dầm hoặc
dàn chủ (1), hai dầm chủ liên kết với hai dầm đầu (7), trên dầm đầu lắp các cụm
bánh xe di chuyển cầu trục (6), bộ máy dẫn động (3), bộ máy di chuyển hoạt động
sẽ làm cho các bánh xe quay và cầu trục chuyển động theo đường ray chuyên dùng

(5) đặt trên cao dọc nhà xưởng, hướng chuyển động của cầu trục là chiều quay của
động cơ điện.
- Xe con mang hàng (11) di chuyển dọc theo đường ray lắp trên hai dầm
(dàn) chủ; trên xe con đặt các bộ máy của tời chính (10), tời phụ (9) và bộ máy di
chuyển xe con (2), các dây cáp điện (8) có thể co dãn phù hợp với vị trí của xe con
14
và cấp điện cho cầu trục nhờ hệ thanh dẫn điện (12) đặt dọc theo tường nhà xưởng,
các quẹt điện (3) pha tỳ sát trên các thanh này, lồng thép làm công tác kiểm tra (13)
treo dưới dầm cầu trục. Các bộ máy của cầu trục thực hiện 3 chức năng: nâng hạ
hàng, di chuyển xe con và di chuyển cầu trục. Sức nâng của cầu trục hai dầm
thường trong khoảng 5 đến 30 tấn, khi có yêu cầu riêng có thể đến 500 tấn. Ở cầu
trục có sức nâng trên 10 tấn, thường được trang bị hai tời nâng cùng với hai móc
câu chính và phụ, tời phụ có sức nâng thường bằng một phần tư (0,25) sức nâng của
tời chính, nhưng tốc độ nâng thì lớn hơn.
- Dầm chính của cầu trục hai dầm được chế tạo dưới dạng hộp hoặc dàn
không gian. Dầm giàn không gian tuy có nhẹ hơn dầm hộp song khó chế tạo và
thường chỉ dùng cho cầu trục có tải trọng nâng và khẩu độ lớn. Dầm cuối của cầu
trục hai dầm thường được làm dưới dạng hộp và liên kết với các dầm chính bằng
bulông hoặc hàn.

Hình 2.4: Cầu trục hai dầm.
c. Theo cách tựa của dầm chính
Theo cách tựa của dầm chính có các loại cầu trục tựa và cầu trục treo:
- Cầu trục tựa là loại cầu trục mà hai đầu của dầm chính tựa lên các dầm
cuối, chúng được liên kết với nhau bởi đinh tán hoặc hàn. Loại cầu trục này có kết
15
cấu đơn giản nhưng vẫn đảm bảo được độ tin cậy cao nên được sử dung rất phổ
biến. Trên hình 2.5 là hình chung của cầu trục tựa loại một dầm phần kết cấu thép
gồm dầm cầu (1) có hai đầu tựa lên các dầm cuối (5) với các bánh xe di chuyển dọc
theo nhà xưởng. Loại cầu trục này thường dùng phương án dẫn động chung. Phía

trên dầm chữ I là khung giàn thép (4) để đảm bảo độ cứng vững theo phương ngang
của dầm cầu.Palăng điện (3) có thể chạy dọc theo cánh thép phía dưới của dầm I
nhờ cơ cấu di chuyển palăng . Ca bin điều khiển (2) được treo vào phần kết cấu chịu
lực của cầu trục

Hình 2.5: Cầu trục treo.
a) Loại hai ray treo
b) Loại ba ray treo.
- Cầu trục treo là loại cầu trục mà toàn bộ phần kết cấu thép có thể chạy dọc
theo nhà xưởng nhờ hai ray treo hoặc nhờ nhiều ray treo. Do liên kết treo của các
ray phức tạp nên loại cầu trục này thường chỉ được dùng trong các trường hợp đặc
16
biệt cần thiết. So với cầu trục tựa, cầu trục treo có ưu điểm là có thể làm dầm cầu
dài hơn, do đó nó có thể phục vụ cả phần rìa mép của nhà xưởng, thậm chí có thể
chuyển hàng giữa hai nhà xưởng song song đồng thời kết cấu thép của cầu trục treo
nhẹ hơn so với cầu trục tựa. Tuy nhiên, cầu trục treo có chiều cao nâng thấp hơn cầu
trục tựa. Dầm chính của cầu trục treo thường là dầm thép chữ I và dùng Palăng điện
chạy dọc theo dầm cầu để nâng hạ vật.
d . Theo cách bố trí cơ cấu di chuyển
Theo cách bố trí cơ cấu di chuyển cầu, cầu trục có các loại cầu trục dẫn động
chung và cầu trục dẫn động riêng.
- Cơ cấu di chuyển cầu trục có thể thực hiện theo hai phương án dẫn động
chung và dẫn động riêng.

Hình 2.6: Các phương án dẫn động cho cơ cấu cầu trục.