Đồ án điện công nghiệp thiết kế trang bị điện cho vận thăng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN
KHOA KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ
------

------

ĐỒ ÁN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
Đề tài:
TÌM HIỂU MÁY NÂNG HẠ CÔNG NGHIỆP

Giáo viên hướng dẫn

: TS. NGUYỄN NGỌC MỸ

Sinh viên thực hiện

: NGUYỄN VĂN LÂM

Lớp

: Kỹ Thuật Điện - Điện Tử - K38A

Mã sinh viên

: 3851070091

Ngành

: Kỹ Thuật Điện - Điện Tử

Bình Định, 11/2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN
KHOA KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ
------

------

ĐỒ ÁN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
Đề tài:
TÌM HIỂU MÁY NÂNG HẠ CÔNG NGHIỆP

Giáo viên hướng dẫn

: TS. NGUYỄN NGỌC MỸ

Sinh viên thực hiện

: NGUYỄN VĂN LÂM

Lớp

: Kỹ Thuật Điện - Điện Tử - K38A

Mã sinh viên

: 3851070091

Ngành

: Kỹ Thuật Điện - Điện Tử

Bình Định, 11/2018


MỤC LỤC
MỤC LỤC...........................................................................................................3
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT........................................................................4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ............................................................................5
MỞ ĐẦU..............................................................................................................6
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY NÂNG CÔNG NGHIỆP........................8
Chương 2: CẤU TẠO CHUNG MÁY NÂNG CÔNG NGHIỆP...................13
Chương 3: Mạch điện điều khiển.....................................................................21
Nhận xét.............................................................................................................21
Kết luận.............................................................................................................21
Tài liệu tham khảo............................................................................................21


DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Một số máy nâng vận chuyển điển hình..........................................11
Hình 1.2. Cần cẩu cảng ở cảng Quy Nhơn......................................................12
Hình 1.3. Vận thăng dùng chuyển hàng trong xây dựng...............................12
Hình 2.4. ảnh vận thăgn lồng trên công trường..............................................14
Hình 2.5. đốt tiêu chuẩn....................................................................................15
Hình 2.6. Giằng tường kiểu 1...........................................................................16

Hình 2.7. Giằng tường kiểu 2...........................................................................16
Hình 2.8. Lồng Nâng.........................................................................................17
Hình 2.9. Lồng nâng ở trạng thái 2 cữa mở....................................................18
Hình 2.10. Lồng mặt đất...................................................................................19
Hình 2.11. Lò xo giảm chấn..............................................................................19


MỞ ĐẦU
Sự phát triển kinh tế của mỗi nước phụ thuộc rất nhiều vào mức độ cơ giới
hoá và tự động hoá các quá trình sản xuất. Trong quá trình sản xuất, các máy
nâng công nghiệp đóng một vai trò quan trọng, đảm nhiệm vận chuyển một khối
lượng lớn hàng hoá, vật liệu, nguyên liệu, thành phẩm và bán thành phẩm trong
các lĩnh vực khác nhau của nền kinh tế quốc dân. Các máy nâng công nghiệp là
cầu nối giữa các hạng mục công trình sản xuất riêng biệt, giữa các máy công tác
trong một dây chuyền sản xuất v.v…
Tính chất và số lượng hàng hoá cần vận chuyển tuỳ thuộc vào đặc thù của
quá trình sản xuất. Ví dụ trong một xí nghiệp luyện kim có lò cao năng suất
1000 tấn gang/ngày đêm, cần phải vận chuyển lên lò cao với độ cao tới 36m
khoảng 2000 tấn quặng, 700 tấn phụ gia và 1200 tấn than cốc bằng các loại xe
kíp di chuyển theo mặt phẳng nghiêng.
Trong ngành khai thác mỏ, trên các công trình thuỷ lợi, trên các công trình
xây dựng nhà máy thuỷ điện, xây dựng công nghiệp, xây dựng dândụng v.v..
phần lớn các công việc nặng nề như bốc, xúc, đào, khai thác quặng và đất đá đều
do các máy nâng công nghiệp thực hiện.
Việc sử dụng các máy nâng công nghiệp trong các hạng mục công trình
lớn đã làm giảm đáng kể thời gian thi công, giảm bớt đáng kể số lượng công
nhân khoảng 10 lần. Ví dụ nếu dùng một cần cẩu tháp trên các công trường xây
dựng công nghiệp hoặc xây dựng dân dụng có thể thay thế cho 500 công nhân,
còn nếu dùng một máy xúc cỡ lớn để đào hào hoặc kênh mương khi xây dựng
các công trình thuỷ lợi hoặc trong công việc cải tạo điền địa có thể thay thế cho

10.000 công nhân.


Trong các nhà máy chế tạo cơ khí, máy nâng công nghiệp chủ yếu dùng
để vận chuyển phôi, thành phẩm và bán thành phẩm từ máy này đến máy khác,
từ phân xưởng này đến phân xưởng khác hoặc vận chuyển vào kho lưu giữ.
Hiện nay, máy nâng, các loại thang máy được lắp đặt trong các xí nghiệp
công nghiệp, trong các nhà ở cao tầng, trong các toà thị chính, siêu thị, trong các
nhà ga của tàu điện ngầm để vận chuyển hàng hoá và hành khách.
Trong nông nghiệp, các máy nâng công nghiệp trong công nghiệp cũng
như trong nông nghiệp như một phương tiện để cơ giới hóa và tự động hoá các
quá trình sản xuất là một yếu tố quan trọng nhằm làm tăng năng suất và chất
lượng sản phẩm cũng như giảm nhẹ sức lao động của con người.


Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY NÂNG CÔNG NGHIỆP
1.1. Khái niệm chung.

Các thiết bị nâng hạ (máy nâng chuyển) chủ yếu dùng để nâng vật nặng
phục vụ quá trình xây lắp, xếp dỡ, vận chuyển và lắp đặt, là loại thiết bị công tác
dùng để thay đổi vị trí của đối tượng công tác nhờ các thiết bị mang vật trực tiếp
như móc treo, hoặc các thiết bị mang vật gián tiếp như gầu ngoạm, nam châm
điện, băng, gầu, chạc hàng…
Các máy nâng chỉ có một chuyển động nâng hạ được gọi là thiết bị
nâng đơn giản như: kích, tời, palăng, bàn nâng…Loại có từ hai chuyển động trở
lên được gọi là máy chuyển dụng như: cầu trục, cổng trục, cầu trục tháp, thang
máy, xe nâng hàng…cho thấy sự phong phú và rất đa dạng của các loại máy
nâng.
Ngày nay máy nâng được ứng dụng vào tất cả các ngành sản xuất và xây
dựng. Việc sử dụng máy nâng vào sản xuất và xây dựng nó tiết kiệm

được nhiều sức lực con người, tiết kiệm thời gian, nâng cao năng suất làm
việc tạo ra giá trị cao hơn trong lao động. Việc trang bị các loại máy nâng vào
sản xuất và xây dựng cũng như đời sống là bước tiến lên của loài người giúp
chúng ta giảm bớt được những công việc nặng nhọc, giảm thiểu nguy hiểm cho
người lao động.
1.2. Phân loại máy nâng công nghiệp.

Các máy nâng vận chuyển có kết cấu hình dáng, kích thước rất đa dạng
tuỳ thuộc vào tính chất đặc điểm của hàng hoá cần vận chuyển, kích thước, số
lượng và phương vận chuyển của hàng hoá. Vì vậy việc phân loại các máy nâng
- vận chuyển có thể dựa trên các đặc điểm chính để phân thành các nhóm máy
sau:
1.2.1. Theo phương vận chuyển hàng hoá


- Theo phương thẳng đứng (thang máy, máy nâng).
- Theo phương nằm ngang (băng tải, băng chuyền).
- Theo mặt phẳng nghiêng (xe kíp, thang chuyền, băng tải).
- Theo các phương kết hợp (cầu trục, cầu trục cảng, cầu trục chân dê)
1.2.2. Theo phương pháp di chuyển của các cơ cấu

- Lắp đặt cố định (thang máy, thang chuyền, băng tải).
- Di chuyển theo đường thẳng (cầu trục cảng, cầu trục chân dê, cổng trục,
cần cẩu tháp v.v..)
- Quay tròn với một góc tới hạn (cần cẩu tháp, máy xúc v.v…)
1.2.3. Theo cơ cấu bốc hàng hoá

- Cơ cấu bốc hàng là thùng, cabin, gầu treo…
- Dùng móc, xích treo, băng.
- Cơ cấu bốc hàng bằng nam châm điện (cần cẩu từ).

1.2.4. Theo chế độ làm việc

- Chế độ làm việc dài hạn (băng tải, băng chuyền, thang chuyền).
- Chế đô ngắn hạn lặp lại (máy xúc, thang máy, cầu trục, cần trục).
1.2.5. Theo phương pháp điều khiển

- Điều khiển bằng tay.
- Điều khiển tự động.
- Hệ thống điều khiển hở.
- Hệ thống điều khiển kín.
- Điều khiển tại chổ.
- Điều khiển có khoảng cách.
- Điều khiển từ xa.
Trong các máy nâng - vận chuyển, đơn giản nhất là những máy vận
chuyển hàng theo một phương (thang máy – máy nâng theo phương thẳng đứng,
băng truyền và băng tải – theo phương nằm ngang, thang chuyền và đường


goòng treo theo mặt phẳng nghiêng) chỉ có một cơ cấu truyền động di chuyển là
cơ cấu nâng hoặc cơ cấu di chuyển. Còn những máy nâng vận chuyển phức tạp
hơn đó là máy xúc, cần cẩu, cầu trục, máy xúc có hai hoặc ba cơ cấu di chuyển,
di chuyển theo từng phương riêng biệt hoặc cùng một lúc thực hiện các phương
kết hợp.
Chế độ làm việc của các máy nâng - vận chuyển ảnh hưởng rất lớn trong
việc tính chọn công suất động cơ truyền động, thiết kế, tính chọn hệ truyền động
cũng như sơ đồ điều khiển toàn máy.
Điều khiển bằng tay chỉ dùng đối với những máy nâng - vận chuyển đơn
giản, không yêu cầu điều chỉnh trơn tốc độ động cơ truyền động, tần số đóng cắt điện không lớn và thường sử dụng đối với những máy có công suất truyền
động bé.
Điều khiển tự động được sử dụng rộng rãi trong các máy nâng - vận

chuyển dùng hệ truyền động phức tạp ( hệ MĐKĐ-Đ, hệ KĐT-Đ, hệ T-Đ v.v…)
Việc phân loại các máy nâng - vận chuyển như trình bày trên đây không
phản ánh toàn bộ chức năng liên quan đến quá trình sản xuất mà các máy thực
hiện, nhưng cũng giúp chúng ta có một khái niệm tổng quan về các phương pháp
và dạng vận chuyển hàng hoá thông dụng nhất.


Hình 1.1. Một số máy nâng vận chuyển điển hình
a) Cầu trục; b) Cổng trục chuyển tải; c) Cầu trục chân dê; d) Cần cẩu cảng; e) Cần cẩu tháp
f) Thang máy; g) Máy xúc gầu thuận; h) Cầu trục luyện thép; i) máy xúc gầu treo; k) Băng tải

1.3. Tình hình sử dụng máy nâng trong công nghiệp.
Máy nâng hiện nay đã ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các ngành công nghiệp
của nước ta nói riêng và của thế giới nói chung, việc ứng dụng máy nâng đã góp phần
to lớn vào công cuộc giải phóng sức lao động của con người, đẩy nhanh tiến độ công
việc, làm tiền đề cho việc phát triển các ngành công nghiệp nặng và khai khoáng.


Hình 1.2. Cần cẩu cảng ở cảng Quy Nhơn.

Hình 1.3. Vận thăng dùng chuyển hàng trong xây dựng.


Chương 2: CẤU TẠO CHUNG MÁY NÂNG CÔNG NGHIỆP
Vì giới hạn ở thời gian cũng như tính chất của đồ án nên ở đây ta chỉ tập trung
tìm hiểu một loại máy nâng đó là vận thăng lồng, một loại máy nâng điển hình trong
công nghiệp đặc biệt là lĩnh vực xây dựng.
2.1. Giới thiệu về vận thăng lồng
2.1.1. Vận thăng là gì
Vận thăng là một thiết bị nâng hạ có bàn nâng, gàu, hoặc sàn thao tác, chuyển

động dẫn hướng theo phương thằng đứng hoặc gần thằng đứng dùng để thi công hoặc
sửa chữa các công trình nhà cao tầng, hoặc một số trường hợp đặc biệt dùng trong các
công trình ngầm dưới lòng đất, thả từ đỉnh núi xuống.
2.1.2. Phân loại vận thăng
-

Theo cách nâng bàn:
Vận thăng cáp kéo
Vận thăng tự leo

-

Theo công dụng:
Vận thăng chở người
Vận thăng chở hàng

-

Theo cấu tạo:
Vận thăng cột
Vận thăng lồng
Vận thăng giá

2.1.3. Giới thiệu vận thăng lồng
Vận thăng lồng là loại vận thăng có lồng nâng với bộ truyền động, các thiết bị đặt
trong lồng nâng và chuyển động tự leo. Vận thăng sử dụng trong xây dựng chia theo
cách nâng bàn có 2 loại: vận thăng cáp kéo và vận thăng tự leo. Loại vận thăng cáp
kéo do có độ an toàn không cao nên hiện nay chỉ được sử dụng cho vận thăng chở
hàng, không sử dụng cho vận thăng lồng. Vận thăng lồng chỉ sử dụng với cơ cấu thanh
răng, bánh răng. Khác với thang máy, vận thăng lồng có cơ cấu chuyển động ổn định,

an toàn hơn, và linh hoạt trong quá trình sử dụng, đáp ứng điều kiện sử dụng trên các
công trường. Các động cơ được gắn bánh răng, bánh răng liên kết với thanh răng, khi


động cơ hoạt động các bánh răng này ăn khớp với thanh răng để tạo ra chuyển động
lên xuống. Hệ truyền động thường sử dụng 2-3 động cơ điện đi cùng với 2-3 bộ giảm
tốc có cùng công suất hoạt động độc lập với nhau để nâng cao độ tin cậy. Mạch điều
khiển của vận thăng lồng cũng đơn giản, dễ thao tác để đảm bảo độ an toàn khi làm
việc.

Hình 2.4. ảnh vận thăgn lồng trên công trường
Vận thăng lồng dùng để nâng vật liệu, dụng cụ lao động và công nhân thực hiện
xây dựng, sửa chữa ngoại thất công trình, lắp các thiết bị điện, khai thác mỏ… là các
môi trường làm việc khắc nghiệt, cường độ cao.


2.2. Phần cơ khí vận thăng lồng
2.2.1. Đốt tiêu chuẩn
Đốt tiêu chuẩn của vận thăng được chế tạo bằng thép ống cho bốn thanh đứng và
các thanh ngang là thép hình có tiết diện vuông. Các thanh này liên kết với nhau thông
qua các mối hàn. Các đốt tiêu chuẩn có chiều dài chung là 1,508mét, nối với nhau
bằng bu long M24 thành hệ thống khung đốt được định vị thẳng đứng bởi giằng tường
và được cố định vào đế ở chân móng.

Hình 2.5. đốt tiêu chuẩn
1. Khung ống 2. Thanh răng

2.2.2. Giằng tường
Giằng tường là bộ phận rất quan trọng trong việc giữ cho khung của vận thăng
luôn theo phương thẳng đứng, không bị rung lắc, ngoài ra còn có thể căn chỉnh độ

nghiêng theo bốn phương. Giằng tường thường cách nhau từ 6~9m tùy vào điều kiện
lắp đặt thực tế. Có hai kiểu giằng tường được thể hiện như các hình dưới đây :


Hình 2.6. Giằng tường kiểu 1
1. Bê tông cốt thép 2. Giằng 3. Đốt tiêu chuẩn

Hình 2.7. Giằng tường kiểu 2
1. Bê tông cốt thép 2. Giằng 3. Đốt tiêu chuẩn


2.2.3. Lồng nâng
Lồng nâng là bộ phận quan trọng nhất của vận thăng dùng để nâng người và vật
liệu, lồng nâng có kích thước 3x1,3x2,4m cho tất cả các model. Được chế tạo bằng hệ
khung thép và bao bằng lưới thép, ngoài ra còn có cửa mở đơn và cửa mở đôi, trên
đỉnh có cửa sổ nóc cùng lan can bảo hiểm. Phần thân có các con lăn dẫn hướng, các
thanh tăng cứng vv….

Hình 2.8. Lồng Nâng

1. Khung lồng
2. Con lăn dẫn hướng động
3. Đối trọng
4. Chống rơi
5. Lan can bảo hiểm
6. Cửa lồng
7. Lưới bao che lồng


Hình 2.9. Lồng nâng ở trạng thái 2 cữa mở

2.2.4. Lồng mặt đất
Lồng mặt đất gồm các tấm lưới thép có hình dạng khác nhau, có thể tháo rời và
lắp lại một cách dễ dàng, rất thuận lợi cho việc vận chuyển mỗi khi vận thăng được
chuyển đến công trình khác. Lồng mặt đất có tác dụng ngăn những người không có
nhiệm vụ vào sử dụng vận thăng, ngoài ra còn dùng để bảo vệ lồng nâng. Cấu tạo của
lồng nâng được thể hiện như hình dưới đây:


Hình 2.10. Lồng mặt đất
1. Đế vận thăng
2. Ngưỡng cửa
3. Hộp điện nguồn
4. Cửa ra vào
5. Lưới bao che
6. Đốt cơ sở
Để lồng nâng khi đi đến giới hạn dưới một cách êm ái người ta còn đặt thêm một
bộ 2 lò xo dưới chân đốt cơ sở nhằm giảm chấn động cho lồng nâng khi tới giới hạn
dưới.

Hình 2.11. Lò xo giảm chấn


Ngoài ra để phục vụ cho các việc như cẩu các kinh kiện bộ phận như đốt mới,
giằng tường, giúp cho vận thăng có thể tự lắp đặt, tháo dỡ mà không cần dùng đến sự
hỗ trợ của các thiết bị cẩu trục khác người ta còn dùng thêm cần tự lắp, khi thực hiện
các công việc trên, cần tự lắp sẽ được lắp vào lỗ chuyên dụng được bố trí trên đỉnh
lồng nâng, cấu tạo chủ yếu gốm: cơ cấu nâng, móc câu, công cụ câu, dây cáp.
2.3. Phần điện vận thăng lồng
2.3.1. Động cơ dẫn động và hộp số
2.3.2. Bộ chống rơi (cơ cấu an toàn)

2.3.3. Phần điện tủ đều khiển


Chương 3: Mạch điện điều khiển
3.1. Sơ đồ mạch điện điều khiển
3.2. Nguyễn lý hoạt động
3.3. Các sự cố (về điện) thường gặp và cách xử lý khi sử dụng vận thăng lồng

NHẬN XÉT
Ưu điểm và nhược điểm của vận thăng lồng khi so với thang máy
So sánh vận thăng với loại vận thăng sử dụng dây cáp và tang trống
…

KẾT LUẬN
-

Qua nghiên cứu đã củng cố các kiến thức về trang bị điện sử dụng thực tế trong
công nghiệp.

-

Nắm bắt thêm được các phương pháp thiết kế an toàn trang bị điện ứng dụng
trong công nghiệp.

-

…

TÀI LIỆU THAM KHẢO