Thiết kế cầu trục sức nâng 7,5 tấn, khẩu độ 15 5m, chiều cao nâng h=13m cho nhà máy xi măng hải phòng

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 5
3.1. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................. 6
3.2. Phạm vi nghiên cứu ..................................................................................... 7
CHƢƠNG 1GIỚI THIỆU CHUNG.................................................................... 8
1.1. Giới thiệu về các loại cầu trục ..................................................................... 9
1.1.1. Giới thiệu chung ....................................................................................... 9
1.1.2. Phân loại cầu trục ................................................................................... 10
1.1.3. Giới thiệu về Công ty Xi Măng Hải Phòng ............................................. 16
1.2. Cầu trục hai dầm ....................................................................................... 18
1.2.1. Công dụng và cấu tạo, các thông số kỹ thuật của cầu trục hai dầm ......... 18
1.2.2. Các cơ cấu của cầu trục .......................................................................... 21
1.3. Lựa chọn phƣơng án thiết kế ..................................................................... 22
1.3.1. Lựa chọn kết cấu thép cầu trục ............................................................... 22
1.3.2. Lựa chọn loại hệ palăng .......................................................................... 24
1.3.3. Lựa chọn cơ cấu di chuyển xe con .......................................................... 25
1.3.4. Lựa chọn cơ cấu di chuyển cầu trục ........................................................ 27
1.3.5. Kết luận .................................................................................................. 28
CHƢƠNG 2TÍNH TOÁN CƠ CẤU NÂNG .................................................... 29
2.1. Các số liệu ban đầu .................................................................................... 30
2.2. Sơ đồ truyền động cơ cấu nâng hạ hàng ..................................................... 30
2.2.1. Sơ đồ truyền động .................................................................................. 30
2.2.2. Sơ đồ mắc cáp ........................................................................................ 31
2.3. Chọn chế độ làm việc của cơ cấu ............................................................... 31
2.3.2. Hệ số sử dụng trong ngày ....................................................................... 32
2.3.3. Hệ số sử dụng trong năm ........................................................................ 32
2.3.4. Hệ số sử dụng theo tải trọng ................................................................... 32
2.3.5. Các chỉ tiêu khác .................................................................................... 32
2.4. Chọn móc, giá treo móc ............................................................................. 32
2.4.1. Chọn móc ............................................................................................... 32
1

2.4.2. Chọn giá treo móc .................................................................................. 32
2.5. Tính lực căng cáp và chọn cáp nâng, tính chọn puly và ổ trục puly ........... 33
2.5.1. Tính lực căng cáp ................................................................................... 33
2.5.2. Chọn cáp nâng ........................................................................................ 34
2.5.3. Chọn puly ............................................................................................... 35
2.5.4. Chọn ổ trục puly treo móc ...................................................................... 36
2.6. Tính tang ................................................................................................... 37
2.6.1. Đƣờng kính tang ..................................................................................... 37
2.6.2. Chiều dài tang......................................................................................... 38
2.6.3. Chiều dày tang ........................................................................................ 40
Việc chọn chiều dày tang  cũng nhƣ các thông số kích thƣớc khác, vật liệu chế
tạo tang trống phải đảm bảo điều kiện tang đủ độ bền nén. ............................... 40
2.6.4. Kiểm tra bền nén tang ............................................................................. 40
2.6.5. Tính toán kẹp cáp trên tang..................................................................... 41
2.6.6. Tính trục tang ......................................................................................... 43
2.6.7. Kiểm tra trục tang theo bền..................................................................... 45
2.6.8. Kiểm tra mỏi trục tang ............................................................................ 45
2.6.9. Tính toán ổ trục ...................................................................................... 47
2.6.10. Tính chọn then để định vị mayơ với trục tang ....................................... 49
2.7. Tính chọn động cơ, hộp giảm tốc............................................................... 50
2.7.1. Tính chọn động cơ .................................................................................. 50
2.7.2. Chọn hộp giảm tốc.................................................................................. 51
2.7.3. Kiểm tra động cơ .................................................................................... 53
2.8. Tính phanh ................................................................................................ 58
2.9. Chọn khớp nối ........................................................................................... 60
2.9 Khíp nèi trôc ra hép gi¶m tèc víi tang ....................................................... 63
CHƢƠNG 3TÍNH TOÁN CƠ CẤU DI CHUYỂN CẦU TRỤC ...................... 65
3.1. Bố trí chung sơ đồ truyền động .................................................................. 66

......................................................................................................................... 66
3.2. Các thông số ban đầu ................................................................................. 67
3.3. Chọn bánh xe va ray .................................................................................. 67
2


3.3.1 Kiểm tra bền dập bánh xe ........................................................................ 68
3.4 Tính chọn động cơ điện .............................................................................. 69
3.5 tính chọn hộp giảm tốc ............................................................................... 71
3.6 Chọn khớp nối ............................................................................................ 73
3.6.1 Kiểm tra khớp nối theo khả năng truyền tải của khớp .............................. 74
3.6.2 Kiểm tra bền dập vòng đàn hồi ................................................................ 74
3.6.3 Kiểm tra bền uốn chốt ............................................................................ 74
3.7 Kiểm tra động cơ ........................................................................................ 75
3.7.1 Kiểm tra động cơ theo momen m mỏy ................................................... 75
3.7.2 Kiểm tra động cơ theo độ bám giữa bánh xe và ray.................................. 76
3.8 tính chọn phanh .......................................................................................... 76
3.8.1 kiểm tra phanh theo lc bỏm .................................................................... 77
3.8.2 Kim tra gia tc hóm khi di chuyn cu khụng mang hng ...................... 78
3.9 tính toán trục bánh dẫn ............................................................................... 79
3.9.1 kiểm tra trục theo ộ bền tĩnh .................................................................. 79
3.9.2 Kiểm tra trục theo độbền mỏi................................................................... 81
3.10 Tính chọn ổđỡ lắp trục bánh xe ................................................................. 83
3.11 tính chọn then lắp trụcbánh xe .................................................................. 85
CHNG 4TNH TON KT CU THẫP ...... Error! Bookmark not defined.
4.1. Phng phỏp tớnh kt cu thộp ..................... Error! Bookmark not defined.
4.1.1. Phng phỏp tớnh theo trng thỏi ti hn .. Error! Bookmark not defined.
4.1.2. Phng phỏp tớnh theo ng sut cho phộp. Error! Bookmark not defined.
4.1.3. Phng phỏp tớnh toỏn xỏc sut h hng .. Error! Bookmark not defined.
4.2. Chn vt liu ............................................... Error! Bookmark not defined.

4.3. Lp bng t hp ti trng ............................. Error! Bookmark not defined.
4.4. Chn s b kớch thc dm chớnh v dm uError!

Bookmark

not

defined.
4.4.1. Cỏc kớch thc ca dm chớnh .................. Error! Bookmark not defined.
4.4.2. Cỏc kớch thc ca dm u ..................... Error! Bookmark not defined.
4.5. Ti trng tớnh toỏn cu trc .......................... Error! Bookmark not defined.

3


4.5.1. Trọng lƣợng bản thân kết cấu thép cầu trụcError!

Bookmark

not

defined.
4.5.2. Trọng lƣợng bản thân xe con .................... Error! Bookmark not defined.
4.5.3. Trọng lƣợng hàng và thiết bị mang hàng .. Error! Bookmark not defined.
4.5.4. Các tải trọng quán tính .............................. Error! Bookmark not defined.
4.6. Xác định đặc trƣng hình học của các tiết diệnError!

Bookmark

not

defined.
4.6.1. Các đặc trƣng hình học tiết diện giữa dầm chínhError! Bookmark not
defined.
4.6.2. Các đặc trƣng hình học tiết diện cuối dầm chính (cạnh gối đỡ) ........ Error!
Bookmark not defined.
4.7. Vị trí kiểm tra dầm chính ............................. Error! Bookmark not defined.
4.7.1. Vị trí kiểm tra dầm chính đối với tiết diện vùng giữa dầm ............... Error!
Bookmark not defined.
4.7.2. Vị trí kiểm tra dầm chính đối với tiết diện vùng cuối dầm ............... Error!
Bookmark not defined.
4.8. Xác định các áp lực của các bánh xe lên ray của dầm chính ............... Error!
Bookmark not defined.
4.8.1. Theo tổ hợp tải trọng IIa ........................... Error! Bookmark not defined.
4.8.2. Theo tổ hợp tải trọng IIb ........................... Error! Bookmark not defined.
4.9. Xác định các kích thƣớc của cánh tay đòn đặt lực P c và PD................. Error!
Bookmark not defined.
4.9.1. Theo tổ hợp tải trọng IIa ........................... Error! Bookmark not defined.
4.9.2. Theo tổ hợp tải trọng IIb ........................... Error! Bookmark not defined.
4.10. Kiểm tra bền dầm chính ............................ Error! Bookmark not defined.
4.10.1. Theo tổ hợp tải trọng IIa ......................... Error! Bookmark not defined.
4.10.2. Tổ hợp IIb............................................... Error! Bookmark not defined.
4.11. Kiểm tra bền dầm đầu ................................ Error! Bookmark not defined.
4.12. Kiểm tra độ cứng dầm chính, ổn định cục bộ dầmError! Bookmark not
defined.
4.12.1. Kiểm tra độ cứng dầm chính ................... Error! Bookmark not defined.
4


4.12.2. Kiểm tra ổn định tổng thể dầm............... Error! Bookmark not defined.

4.12.3. Kiểm tra ổn định cục bộ tấm thành ......... Error! Bookmark not defined.
4.13. Tính bền cho vách ngăn ............................. Error! Bookmark not defined.
4.14. Tính toán mối ghép hàn giữa tấm biên và tấm thànhError! Bookmark not
defined.
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THU ĐƢỢC ............................................................. 117
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ................................................................. 119
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 120
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU ........................................................................... 1

5


MỞ ĐẦU

6


1. Trỡnh by lý do chn ti
Nhà máy xi măng Hi Phũngnay là Công ty xi măng VicemHi Phũng.
Cụng ty TNHH mt thnh viờn xi mng Vicem Hi Phũng l thnh viờn ca
Tng Cụng ty cụng nghip xi mng Vit Nam (Vicem) v do Tng Cụng ty
Cụng nghip xi mng Vit Nam nm gi 100% vn iu l, Nh mỏy ca Cụng
ty c xõy dng trờn a bn Trng Kờnh, Th trn Minh c, xó Minh Tõn,
huyn Thy Nguyờn, thnh ph Hi Phũng.
.Qua quá trình tìm hiểu em đ-ợc biết công ti đã và đang thực hiện nhiều dự
án xây dựng các nhà máy xi măng trên địa bàn tỉnh Hi Phũng. Trong quá trình
xây dựng và sản xuất việc sử dụng các thiết bị, máy móc hiện đại sẽ làm tăng
năng xuất và giảm sức lao động của công nhân, rút ngắn thời gian hoàn thành dự
án, đồng thời đẩy mạnh việc cơ giới hóa tự động hóa trong hoạt động sản xuất.
Và trong các thiết bị xếp dỡ, công cụ để phục vụ cho việc lắp dựng thiết bị máy

móc trong phân x-ởng thì em nhận thấy sử dụng cầu trục là rất phù hợp với điều
kiện xây dựng của nhà máy. Vì vậy em đã lựa chọn ph-ơng án: Thiết kế cầu trục
sức nâng 7,5T, khẩu độ 15,5m, chiều cao nâng 13m cho nhà máy xi măng Hi
Phũng.
2. Mc ớch thit k
Thit k cu trc cú sc nõng 7,5T, khu 15,5m, chiu cao nõng 13m cho nh
mỏy xi mng Hi Phũng phc v cho vic lp dng thit b, mỏy múc trong phõn
xng. Vic thit k phi tha món cỏc yờu cu sau: phc v tt cho vic di
chuyn trong phõn xng; m bo tớnh kinh t; hỡnh dng ca cỏc kớch thc
phi phự hp vi loi vt mang v khụng gian nh xng; kt cu nh gn, d
ch to v lp t; s dng n gin v cú tin cy cao.
3. Phng phỏp v phm vi nghiờn cu
3.1. Phng phỏp nghiờn cu
Kt hp kin thc ca cỏc mụn hc c s v cỏc mụn hc chuyờn ngnh
nh: Sc bn vt liu, c lý thuyt, c kt cu, vt liu hc, cụng ngh kim loi,
chi tit mỏy, dung sai, tớnh toỏn kt cu thộp, tớnh toỏn mỏy trc, mỏy nõng, cụng
7


nghệ sửa chữa, công nghệ chế tạo máy, trang bị điện máy xếp dỡ…kiến thức cập
nhật từ Internet và tham khảo các kết cấu thực của các cầu trục ở các nhà máy.
Đồng thời sử dụng các phần mềm thiết kế Auto CAD, SAP 2000,... để nâng cao
hiệu quả thiết kế.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Tính toán, thiết kế máy nâng làm việc ở chế độ A4 và các cơ cấu làm việc
ở chế độ M5;
Tính toán, thiết kế các cơ cấu sử dụng hệ thống truyền động điện, phanh
má, hộp giảm tốc hai hoặc ba cấp;
Tính toán, thiết kế kết cấu thép dạng dầm, tính theo phƣơng pháp ứng suất
cho phép, tính toán trong trƣờng hợp tổ hợp tải trọng IIa và IIb.

Ý nghĩa thực tế:
Đề tài là một tài liệu tham khảo để học hỏi và tiếp tục nghiên cứu, hoàn
chỉnh và đi vào sản xuất ra cầu trục chuyên dụng, cho năng suất cao, dễ điều
khiển, làm việc tin cậy…phù hợp với nhu cầu xếp dỡ hàng hoá hiện nay.
Đề tài có ý nghĩa thực tiễn với các cơ sở sản xuất, các nhà máy cơ khí trong
nƣớc về phƣơng diện tự chế tạo, cung cấp cầu trục mà không cần phải nhập về
từ nƣớc ngoài giúp giảm chi phí và đem lại hiệu quả kinh tế cao.

8


CHƢƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG

9


1.1. Giới thiệu về các loại cầu trục
1.1.1. Giới thiệu chung
Cầu trục là tên gọi chung của máy trục chuyển động trên hai đƣờng ray cố
định trên kết cấu kim loại hoặc tƣờng cao để vận chuyển các vật phẩm trong
khoảng không (khẩu độ) giữa hai đƣờng ray đó.
Đặc điểm về cầu trục:
Cầu trục là một loại máy trục có phần kết cấu thép (dầm chính) liên kết với
hai dầm ngang (dầm đầu), trên hai dầm ngang này có 4 bánh xe để di chuyển
trên hai đƣờng ray song song đặt trên vai cột nhà xƣởng hay trên dàn kết cấu
thép. Cầu trục đƣợc sử dụng rất rộng rãi và tiện dụng để nâng hạ vật nâng, hàng
hóa trong các nhà xƣởng, phân xƣởng cơ khí, nhà kho, bến bãi.
Dầm cầu đƣợc gọi là dầm chính thƣờng 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 đầu,
trên mỗi dầm đầu có hai cụm bánh xe, cụm bánh xe chủ động và cụm bánh xe bị
động. Nhờ cơ cấu di chuyển cầu và kết hợp cơ cấu di chuyển xe con (hoặc pa
lăng) mà cầu trục có thể nâng hạ ở bất cứ vị trí nào trong không gian phía dƣới
mà cầu trục bao quát.
Xét về tổng thể cầu trục gồm có phần kết cấu thép (dầm chính, dầm đầu,
sàn công tác, lan can), các cơ cấu cơ khí (cơ cấu nâng, cơ cấu di chuyển cầu và
cơ cấu di chuyển xe con) 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 xƣởng sửa chữa, lắp ráp nhỏ, nâng hạ không
thƣờng xuyên, không đòi hỏi năng suất và tốc độ cao. Dẫn động bằng điện cho
các loại cầu có tải trọng nâng và tốc độ nâng lớn sử dụng trong các phân xƣởng
lắp ráp và sửa chữa lớn.
Cầu trục đƣợc chế tạo với tải trọng nâng từ 1 đến 500T, khẩu độ dầm cầu
đến 32m, chiều cao nâng đến 16m, tốc độ nâng vật từ 2 đến 40m/ph, tốc độ di
chuyển xe con đến 60m/ph và tốc độ di chuyển cầu trục đến 125m/ph. Cầu trục
10


có tải trọng nâng thƣờng đƣợc 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 cần trục
này thƣờng đƣợc ký hiệu bằng một phân số với các tải trọng nâng chính và nâng
phụ. Ví dụ: 15/3T, 20/5T, 150/20/5T, ...v.v
1.1.2. Phân loại cầu trục
1.1.2.1. Theo công dụng
Cầu trục có công dụng chung: có kết cấu tƣơng tự nhƣ các cầu trục khác,
điểm khác biệt cơ bản của loại cầu trục này là thiết bị mang vật đa dạng, có thể
nâng đƣợc nhiều loại hàng hóa 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 đƣợc 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.
1.1.2.2. Theo kết cấu dầm
Cầu trục một dầm: là loại máy trục kiểu cầu thƣờng chỉ có một dầm chạy
chữ I hoặc tổ hợp với các dàn thép tăng cứng cho dầm cầu, xe con treo palăng di
chuyển trên cánh dƣới của dầm chữ I hoặc mang cơ cấu di chuyển phía trên dầm
chữ I, toàn bộ cầu trục có thể di chuyển dọc theo nhà xƣởng trên đƣờng ray
chuyên dùng ở trên cao. Tất cả các cầu trục một dầm đều dùng palăng đã đƣợc
chế tạo sẵn theo tiêu chuẩn để làm cơ cấu nâng hạ hàng. Nếu nó đƣợc trang bị
palăng kéo tay thì gọi là cầu trục một dầm dẫn động bằng tay, nếu đƣợc trang bị
palăng điện thì gọi là cầu trục một dầm dẫn động bằng điện.

11


Hình1.1.Cầutrụcmộtdầm.
6.Palăngđiện

1.Bộphậncấpđiệnlướibapha
2.Trụctruyềnđộng7.Dầm chính
3.Cơcấudichuyểncầu8.Khung giàn thép

9.Móccâu

4.Bánhxedichuyểncầu
5.Dầm đầu

10.Cabin điều khiển

Theo phƣơng pháp dẫn động thì cầu trục 1 dầm đƣợc chia thành 2 nhóm:
Cầu trục 1 dầm dẫn động bằng tay: có kết cấu đơn giản và rẻ tiền nhất,
chúng đƣợc sử dụng trong công việc phục vụ sửa chữa, lắp đặt thiết bị với khối
lƣợng công việc ít, sức nâng của cầu trục loại này thƣờng ở khoảng 0,5 ÷ 5 tấn,
tốc độ làm việc chậm.
Cầu trục 1 dầm dẫn động bằng điện: đƣợc trang bị palăng điện, sức nâng có
thể lên tới 10 tấn, khẩu độ đến 30m, gồm có bộ phận cấp điện lƣới 3 pha.

12


Hình 1.2. Cầu trục 1 dầm truyền động bằng điện
Cầu trục hai dầm: kết cấu tổng thể của cầu trục hai dầm gồm có: dầm hoặc
dàn chủ, hai dầm chủ liên kết với hai dầm đầu, trên dầm đầu lắp các cụm bánh
xe di chuyển cầu trục, bộ máy dẫn động, bộ máy di chuyển hoạt động sẽ làm cho
các bánh xe quay và cầu trục chuyển động theo đƣờng ray chuyên dùng đặt trên
cao dọc nhà xƣởng, hƣớng chuyển động của chiều trục quay của động cơ điện.
Xe con mang hàng di chuyển dọc theo đƣờng ray lắp trên hai dầm (dàn) chủ,
trên xe con đặt các bộ máy của tời chính, tời phụ và bộ máy di chuyển xe con,
các dây cáp điện có thể co dãn phù hợp với vị trí của xe con và cấp điện cho cầu
trục nhờ hệ thanh dẫn điện đặt dọc theo tƣờng nhà xƣởng, các quẹt điện 3 pha tỳ
sát trên các thanh này, lồng thép làm công tác kiểm tra treo dƣới 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 2 dầm thƣờng trong khoảng 5÷30
tấn, khi có yêu cầu có thể đến 500 tấn. Ở cầu trục có sức nâng trên 10 tấn,
thƣờng đƣợc trang bị 2 tời nâng cùng với 2 móc câu chính và phụ, tời phụ có
sức nâng thƣờng bằng một phần tƣ sức nâng của tời chính, nhƣng tốc độ nâng
thì lớn hơn.Dầm chính của cầu trục hai dầm đƣợc chế tạo dƣới dạng hộp hoặc

giàn không gian. Dầm giàn không gian tuy có nhẹ hơn dầm hộp song không chế
13


tạo và thƣờng chỉ dùng cho cầu trục có tải trọng nâng và khẩu độ lớn. Dầm cuối
của cầu trục 2 dầm thƣờng đƣợc làm dƣới dạng hộp và liên kết với các dầm
chính bằng bulông hoặc hàn.

Hình 1.3. Kết cấu cầu trục 2 dầm.

Hình 1.4. Cầu trục 2 dầm.
1.1.2.3. Theo cách tựa của dầm chính
Cầu trục tựa: là loại cầu trục mà hai đầu của dầm chính tựa lên các dầm đầu,
chúng đƣợc liên kết với nhau bởi đinh tán hoặc hàn. Loại cầu trục này có kết cấu
14


đơn giản nhƣng vẫn đảm bảo đƣợc độ tin cậy cao nên đƣợc sử dụng rất phổ
biến. Phần kết cấu thép của dầm cầu có hai đầu tựa lên các dầm đầu với các
bánh xe di chuyển dọc theo nhà xƣởng. Loại cầu trục này thƣờng dùng phƣơng
án dẫn động chung. Phía trên dầm chữ I là khung giàn thép để đảm bảo độ cứng
vững theo phƣơng ngang của dầm cầu. Palăng điện có thể chạy dọc theo cánh
thép phía dƣới của dầm chữ I nhờ cơ cấu di chuyển palăng. Cabin điều khiển
đƣợc treo vào phần kết cấu chịu lực của cầu trục.
Cầu trục treo: là loại cầu trục mà toàn bộ phần kết cấu thép có thể chạy dọc
theo nhà xƣởng nhờ hai ray treo hoặc nhờ nhiều ray treo. Do liên kết treo của
các ray phức tạp nên loại cầu trục này thƣờng chỉ đƣợc dùng trong các trƣờng
hợp đặc biệt cần thiết. So với cầu trục tựa, cầu trục treo có ƣu điểm là có thể làm
dầm cầu dài hơn, do đó nó có thể phục vụ cả phần rìa mép của nhà xƣởng, thậm
chí có thể chuyển hàng giữa hai nhà xƣởng 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.

Hình1.5.Cầutrụctreo.
a)Loạihairaytreo;b)Loạibaraytreo.

15


1.1.2.4. Theo cách bố trí cơ cấu di chuyển
Cầu trục dẫn động chung: động cơ dẫn động đƣợc đặt ở giữa dầm cầu và
truyền chuyển động tới các bánh xe chủ động ở hai bên ray nhờ các trục truyền.
Trục truyền có thể là trục quay chậm, quay nhanh và quay trung bình.
Cầu trục dẫn động riêng: mỗi bánh xe hoặc cụm bánh xe chủ động đƣợc
trang bị một cơ cấu dẫn động.

Hình 1.6. Các phương pháp bố trí cơ cấu di chuyển cầu trục.
1.1.2.5. Theo nguồn dẫn động
Cầu trục dẫn động bằng tay: đƣợc dùng chủ yếu trong sửa chữa, lắp ráp nhỏ
và các công việc nâng – chuyển hàng không yêu cầu tốc độ cao. Cơ cấu nâng
của loại cầu trục này thƣờng là palăng xích kéo tay. Cơ cấu di chuyển palăng
xích và cầu trục cũng đƣợc dẫn động bằng cách kéo xích từ dƣới lên. Tuy là
thiết bị nâng thô sơ song do giá thành rẻ và dễ sử dụng mà cầu trục dẫn động
bằng tay vẫn đƣợc sử dụng có hiệu quả trong các phân xƣởng nhỏ.

16


Hình 1.7. Cầu trục dẫn động bằng tay.
a)Loại một dầm; b)Loại hai dầm.

Cầu trục dẫn động bằng động cơ: đƣợc dùng chủ yếu trong các phân xƣởng
sửa chữa, lắp ráp lớn và công việc nâng – chuyển hàng yêu cầu có tốc độ và
khối lớn. Cơ cấu nâng của loại cầu trục này là palăng điện. Cơ cấu di chuyển
palăng điện, xe con và cầu cũng đƣợc dẫn động từ động cơ điện. Loại cầu trục
này đƣợc dùng phổ biến nhất do có nhiều ƣu điểm nổi bật là khả năng tự động
hóa, thuận tiện cho ngƣời sử dụng và có thể sử dụng trong việc vận chuyển các
loại hàng có khối lƣợng lớn.
1.1.2.6. Theo vị trí điều khiển
Theo vị trí điều khiển có các loại cầu trục điều khiển từ cabin gắn trên dầm
cầu và cầu trục điều khiển từ dƣới nền nhờ hộp nút bấm. Điều khiển từ dƣới nền
bằng hộp nút bấm thƣờng dùng cho các loại cầu trục một dầm có tải trọng nâng
nhỏ.
1.1.3. Giới thiệu về Công ty Xi Măng Hải Phòng
. Nhà máy Xi măng Hải Phòng, đƣợc khởi công xây dựng ngày 25/12/1899 với
nhãn mác con Rồng Xanh, Rồng Đỏ đã có mặt tại Hội trợ triển lãm Liege (Pháp)
năm 1904 và hàng vạn tấn xi măng Hải Phòng đã có mặt trên thị trƣờng tiêu thụ
ở các nƣớc nhƣ vùng Viễn đông, Vlađi-Vôstốc, Java (In đo), Hoa Nam (Trung
Quốc), Singapore...
17


Tên giao dịch: Công ty xi măng Hải Phòng
Tên tắt:

HPCC

Địa chỉ: Thị trấn Minh Đức- Xã Minh Tân - Huyện Thuỷ Nguyên- TP Hải
Phòng
Thành lập: Ngày 25 tháng 12 năm 1899
Công suất thiết kế: Nhà máy cũ 350.000 tấn Xi măng/năm

Nhà máy mới (hoạt động từ cuối năm 2005) 1.400.000 tấn/ năm.
Điện thoại:

Fax:

Website



Email:

,

- Từ năm 1926 đến năm 1936, Công ty F.L Smidth lắp đặt cho Nhà máy ba lò
quay phƣơng pháp ƣớt, kích thƣớc 2,7x83m và 3,0x100m.
- Từ năm 1963 đến năm 1978, Rumani lắp đặt thêm cho Nhà máy bốn lò quay
phƣơng pháp ƣớt, kích thƣớc 3,0x100m.
- Từ năm 1993 đến nay Công ty xi măng Hải Phòng đƣợc thành lập trên cơ sở
hợp nhất 2 đơn vị là Nhà máy xi măng Hải Phòng và Công ty kinh doanh xi
măng Hải Phòng;
Trụ sở tại số 1 - Đƣờng Hà Nội - Phƣờng Thƣợng Lý - quậnHồng Bàng - TP Hải
Phòng , đƣợc giao nhiệm vụ:
- Sản xuất xi măng theo kế hoạch đƣợc giao.
- Cung ứng xi măng cho khách hàng ở địa bàn các tỉnh Thái Bình, Lào Cai,
Yên Bái, Vĩnh Phú, Hà Giang, Tuyên Quang và Thành phố Hải Phòng.
Thực hiện ý kiến chỉ đạo của Thủ tƣớng Chính phủ tại văn bản số 5969/KTN
ngày 25/11/1996 về dự án cải tạo môi trƣờng Nhà máy xi măng Hải Phòng: là
không đầu tƣ cải tạo nhà máy cũ, xây dựng một nhà máy xi măng mới trên đất
Hải Phòng có công nghệ hiện đại, đảm bảo vệ sinh môi trƣờng...Dự án xi măng
Hải Phòng (mới) công suất 1,4 triệu tấn/năm đã đƣợc xây dựng và đi vào hoạt

18


động sản xuất ra sản phẩm từ cuối năm 2005. Trụ sở Công ty đặt tại Thị trấn
Minh Đức - Xã Minh Tân - Huyện Thuỷ Nguyên - TP Hải Phòng.
Các lĩnh vực hoạt động chủ yếu:
1. Sản xuất, kinh doanh các chủng loại Xi măng và Clinker:
- Xi măng thông dụng: PC30, PC40
- Xi măng Portland hỗn hợp: PCB30
- Xi măng đặc biệt: Xi măng Portland bền Sulfat, Xi măng Portland ít toả
nhiệt
2 - Cung ứng xi măng cho khách hàng ở địa bàn các tỉnh Thái Bình, Lào Cai,
Yên Bái, Vĩnh Phú, Hà Giang, Tuyên Quang và Thành phố Hải Phòng.
1.2. Cầu trục hai dầm
1.2.1. Công dụng và cấu tạo, các thông số kỹ thuật của cầu trục hai dầm
1.2.1.1. Công dụng
Cầu trục đƣợc dùng để nâng hạ và vận chuyển hàng hoá với lƣu lƣợng lớn.
Cầu trục là một kết cấu dầm hộp, trên đó đặt xe con có cơ cấu nâng. Cầu trục có
thể chạy trên các đƣờng ray đặt trên cao dọc theo nhà xƣởng còn xe con có thể
chạy dọc theo dầm cầu. Vì vậy mà cầu trục có thể nâng hạ và vận chuyển hàng
hoá.
1.2.1.2. Cấu tạo

19


Hình 1.8. Tổng thể cầu trục.
1.Ca bin; 2.Vách ngăn dọc; 3.Gân tăng cứng; 4.Bàn lấy điện của cầu; 5.Lan
can; 6.Sàn đi lại; 7.Dây cáp điện; 8.Cơ cấu nâng; 9.Dầm đầu; 10.Dầm chính;

11.Xe con; 12.Cơ cấu di chuyển cầu; 13.Cơ cấu di chuyển xe.
Hình vẽ trên là hình chung của cầu trục hai dầm. Hai đầu của các dầm
chính đƣợc liên kết cứng với các dầm đầu tạo thành một khung cứng trong mặt
phẳng ngang, đảm bảo độ cứng cần thiết của kết cấu thép theo phƣơng đứng và
phƣơng ngang. Trên dầm đầu có lắp các bánh xe di chuyển chạy trên ray đặt dọc
theo nhà xƣởng trên vai các cột. Khoảng cách theo phƣơng ngang giữa tâm các
ray đƣợc gọi là khẩu độ của cầu trục. Chạy dọc theo các ray trên dầm chính là xe
con. Trên xe con đặt cơ cấu nâng, cơ cấu di chuyển xe con . Tuỳ theo công dụng
của cầu trục mà trên xe con có một hoặc hai cơ cấu nâng. Trƣờng hợp có hai cơ
cấu nâng thì một cơ cấu đƣợc gọi là cơ cấu nâng chính còn cơ cấu nâng còn lại
là cơ cấu nâng phụ có tải trọng nâng nhỏ hơn. Cơ cấu di chuyển cầu trục đƣợc
đặt trên kết cấu dầm cầu. Cabin điều khiểnđƣợc treo dƣới dầm cầu. Nguồn điện
cung cấp cho động cơ của các cơ cấu đƣợc lấy từ đƣờng điện chạy dọc theo nhà
xƣởng và sàn đứng dùng để phục vụ cho việc kiểm tra, bảo trì đƣờng điện này.
Cáp điện đƣợc treo trên dây để cấp điện cho các động cơ đặt trên xe con. Ngoài
20


ra, trên phần kết cấu thép của cầu trục còn có phần sàn đứng với lan can để có
thể đi lại khi kiểm tra, bảo trì, sửa chữa.
Dầm chính của cầu trục hai dầm đƣợc chế tạo dƣới dạng hộp. Dầm đầu của
cầu trục hai dầm thƣờng đƣợc làm dƣới dạng hộp và liên kết với các dầm chính
bằng bulông hoặc hàn.
1.2.1.3. Các thông số kỹ thuật của cầu trục hai dầm
Qua việc xác định các thông số kích thƣớc, hình dạng nhà xƣởng, kết hợp
với tham khảo các thông số mẫu của các loại cầu trục do Nga chế tạo, ta tiến
hành tính toán thiết kế cầu trục hai dầm dạng hộp, có các thông số kỹ thuật cơ
bản sau:
Sức nâng: 7,5 Tấn;
Tốc độ nâng hạ hàng:10 m/ph;

Tốc độ di chuyển xe con: 40 m/ph;
Tốc độ di chuyển cầu trục: 70 m/ph;
Khẩu độ: 15,5 m;
Chiều cao nâng: 13 m;
Chế độ làm việc: Trung bình;
Nguồn điện sử dụng: 220/380 V, 50 Hz.

21


1.2.2. Các cơ cấu của cầu trục
1.2.2.1. Cơ cấu nâng

Hình 1.9. Cơ cấu nâng.
Cơ cấu nâng của cầu trục thƣờng dùng tang kép có xẻ rãnh với palăng kép.
Cơ cấu di chuyển xe con thƣờng dùng hộp giảm tốc đứng và dẫn động chung
cho cả hai bên ray đặt trên các dầm cầu.
1.2.2.2. Cơ cấu di chuyển xe con

22


Hình 1.10. Cơ cấu di chuyển xe con.
Ở đây ta dùng hình thức truyền động chung, truyền động trục quay chậm,
cơ cấu bao gồm: Động cơ điện, hộp giảm tốc, và các đoạn trục truyền nối với
nhau và nối với trục ra của hộp giảm tốc bằng khớp nối, trục truyền tựa trên các
gối đỡ bằng các ổ bi.
1.2.2.3. Cơ cấu di chuyển cầu

Hình1.11. Cơ cấu di chuyển cầu.

Cơ cấu di chuyển cầu trục có thể thực hiện theo hai phƣơng án: dẫn động
chung và dẫn động riêng. Trong phƣơng án dẫn động chung, động cơ dẫn động
đƣợc đặt ở khoảng giữa dầm cầu và truyền chuyển động tới các bánh xe chủ
động ở hai bên ray nhờ các trục truyền. Trục truyền có thể là trục quay chậm,
quay nhanh và quay trung bình. Ở phƣơng án dẫn động riêng,mỗi bánh xe hoặc
cụm bánh xe chủ động đƣợc trang bị một cơ cấu dẫn động.Đối với cầu trục này
ta chọn sơ đồ truyền động riêng.
1.3. Lựa chọn phƣơng án thiết kế
1.3.1. Lựa chọn kết cấu thép cầu trục
Phần kết cấu thép kim loại của cầu trục là bộ phận chịu tải chủ yếu để các
cơ cấu bố trí trên nó hoạt động bình thƣờng. Khi tính toán thiết kế kết cấu thì
cần phải đảm bảo các điều kiện sau đây:
Kết cấu thép phải đủ bền, đủ cứng vững, đủ ổn định khi vận hành cầu trục;
23


Hình dạng kết cấu hợp lý (vừa đủ khả năng chịu lực, vừa tiết kiệm vật liệu).
1.3.1.1. Kết cấu thép dạng giàn
Kết cấu dàn đƣợc sử dụng trong kết cấu kim loại máy trục với những kết
cấu có khẩu độ lớn, chịu tải trọng nhỏ, tải trọng ít thay đổi và làm việc ở vùng
có gió mạnh.
Ƣu điểm:
Trọng lƣợng nhỏ;
Diện tích chắn gió nhỏ.
Nhƣợc điểm:
Độ bền mỏi thấp;
Chế tạo khó, giá thành chế tạo cao.

Hình 1.12. Cầu trục kết cấu giàn.
1.3.1.2. Kết cấu thép dạng dầm

Ƣu điểm:
Đơn giản, dễ dàng khi chế tạo, lắp dựng, bảo dƣỡng và sửa chữa;
Kết cấu dầm có độ bền mỏi cao hơn kết cấu dàn, việc chế tạo dầm đơn
giản có thể áp dụng phƣơng pháp hàn tự động và bán tự động, cắt tự động.
Nhƣợc điểm:
Kết cấu này có trọng lƣợng lớn;
Diện tích chắn gió lớn.

Hình 1.13. Cầu trục kết cấu dầm.
24


Kết luận : Từ hai dạng kết cấu trục,căn cứ vào ƣu nhƣợc điểm của từng loại
kết cấu và điều kiện cầu trục làm việc trong nhà xƣởng,ta chọn kết cấu dạng
dầm.
1.3.2. Lựa chọn loại hệ palăng
1.3.2.1. Sử dụng palăng đơn

Hình 1.14. Palăng đơn.
Palăng đơn là loại palăng chỉ có 1 đầu cáp cuốn lên tang. Khi cáp đi trực
tiếp từ khối puly di động đến tang thì hàng sẽ dịch chuyển theo đƣờng cong gây
ra sựhạ hàng không chính xác.
1.3.2.2. Sử dụng palăng kép

Hình 1.15. Palăng kép.
25