Tìm hiểu về hệ thống cẩu trục trong công nghiệp. lấy ví dụ một hệ thống cẩu trục điển hình, làm rõ vai trò của các loại động cơ trong hệ thống cẩu trục đang xét

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA:ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA



BÀI BÁO CÁO
ĐỀ TÀI: Tìm hiểu về hệ thống cẩu trục trong cơng nghiệp. Lấy ví dụ một hệ
thống cẩu trục điển hình. Làm rõ vai trị của các loại động cơ trong hệ
thống cẩu trục đang xét.
Nhóm thực hiện: Hồng Đình Tú
Mã số sinh viên: 1781410375
Lớp niên chế : D12TĐH&ĐK2

 HÀ NỘI, NĂM 2019

1


MỤC LỤC

Trang

NỘI DUNG
I,- Định nghĩa
1- Cầu trục là gì

3

2- Cấu tạo của cầu trục

4

3- Nguyên lý hoạt động

6

II- Ví dụ
1- Cầu trục tháp đầu quay
III-Vai trò của các loại động cơ trong hệ
thống cẩu trục
1- Những việc cần làm trước khi lắp ráp
2- Cần cẩu tháp tự lắp mình trong thực tế

9
12
13
20

2


I.Định nghĩa

1. Cầu trục là gì?
- Cầu trục là một trong những thiết thiết bị dùng để nâng hạ bê tông, sắt,
thép,...
3


- Cầu trục có hai chuyển động chính là chuyển động ngang và chuyển động
dọc trên cao.

- Cầu trục là loại máy có kiểu cẩu có kết cấu giống chiếc cầu có bánh xe lăn
trên đường ray chuyên dùng rất thuận tiện nên được sử dụng nhiều trong các
ngành kinh tế và quốc phòng để nâng chuyển vật nặng trong phân xưởng,
nhà kho và cũng dùng để xếp đỡ hàng.
- Để thỏa mãn cho câu hỏi: Cầu trục là gì? thì cịn dựa vào cơng dụng của
nó. Với khả năng làm việc của mình nên nó đã trở thành nhân tố chính để
nâng cao năng suất lao động, tính năng điều khiển thơng minh, an tồn và tiết
kiệm thời gian sức lực.
2. Cấu tạo của cầu trục
Cầu trục là loại máy trục có kết cấu thép dạng cầu, với bộ máy di chuyển
bằng bánh sắt lăn trên đường ray đặt trên tường hoặc trần nhà của nhà xưởng
nên còn được gọi là cầu lăn.

Cầu trục gồm có:
1. Dầm chính
2. Dầm đầu
3. Bánh xe cầu trục
4. Cột nhà xưởng
5. Đường ray chuyên dùng
6. Động cơ di chuyển cầu trục
7. Động cơ di chuyển xe con
8. Giảm chấn
9. Phần nâng hạ
4


10. Thang tời hàng
11. Điều khiển cẩu trục
12. Hệ thống dẫn điện
Dầm chính:

Dầm chính được thiết kế theo dạng hộp hoặc chữ I. Đây là phần chịu lực
chính, là đương chạy của Palang hoặc xe con cầu trục. Dầm chính phải được
đảm bảo về sức bền, độ cứng và độ đàn hồi.

Dầm biên:
Được thiết kế kiểu hình hộp chũ nhật có chiều dày từ 6 đến 10mm. Hai đầu
dầm được lắp cụm động lực di chuyển và giảm chấn cao su để giảm va chạm
khi cầu trục di chuyển chạm vào mốc dừng cuối của đường chạy, để tránh
gây nguy hiểm.
Có nhiều kích thước bánh xe tùy vào sức nâng và khẩu độ của cầu trục:
D200, D250, D300, D350.
Dầm biên được liên kết với dầm chính bằng bulong, mặt bích hoặc mối hàn
góc.

5


Phần nâng hạ (xe con mang hàng hoặc palang)
- Palang thường dùng cho dầm đơn
- Xe con thường dùng cho dầm đơi
Dầm đơn, dầm đơi là gì thì sẽ được tìm hiểu trong bài viết sau.
Điều khiển
Có thể điều khiển trên mặt đất bằng tay, điều khiển từ xa hoặc cabin.
Cơ cấu di chuyển
Cầu trục di chuyển bằng 4 cụm bánh xe: 2 chủ động và 2 bị động.
Mỗi dầm biên có 1 bánh xe chủ động và 1 bị động.
3. Nguyên lý hoạt động

6

Động cơ điện truyền chuyển động qua trục truyền động và khớp
nối tới các hộp giảm tốc rồi bánh xe làm di chuyển dầm chính gắn
trên các dầm đầu(dầm biên)
Xe con có chứa cơ cấu nâng được di chuyển trên ray gắn trên dầm
chính.Phanh làm nhiệm vụ hãm khi cần thiết.
Các động cơ điện được điều khiển nhờ hệ thống điều khiển đặt ở
cabin.
Diện tích xếp dỡ của cầu trục là hình chữ nhật.
(Hình: Cầu trục gian máy)

 Hai đầu dầm chính được liên kết với dầm biên, trên dầm biên chứa các bánh
xe ( 4 bánh) và động cơ ( 2 Motor) khi người sử dụng tác động lên tay bấm
điều khiển( điều khiển từ xa hoặc điều khiển đi theo palang), nhận được lệnh
từ tay bấm điều khiển dầm biên sẽ di chuyển toàn bộ cầu trục dọc theo nhà
xưởng.
 Palang nâng hạ được treo dưới dầm chính đối với cầu trục dầm đơn. Gác
trên thành dầm đối với cầu trục dầm đôi. Tùy theo yêu cầu sử dụng mà
người ta sử dụng tải trọng nâng và cấp tốc độ khác nhau. Palang có hai cấp
tốc độ chính: 1 cấp ( cao), 2 cấp ( thấp và cao), giá của chúng cũng vì thế mà
thay đổi, thường thì palang hai cấp tốc độ có giá thành cao hơn một cấp tốc
đô.
 Hệ thống điện của cầu trục chủ yếu sử dụng loại điện 3 pha, 380V, 50Hz.
Đây là nơi cung cấp năng lượng cho toàn bộ cầu trục. Ngồi ra, dịng điện để
điều khiển cầu trục cũng khá quan trọng, bởi vì, nhờ có nó mà chúng ta có
7


thể điều khiển linh hoạt cầu trục theo mong muốn của mình một cách dễ
dàng.

 Để hạn chế những sự cố xảy ra, trên cầu trục người ta thường gắn các thiết bị
an toàn như:
+ Cao su giảm chấn: lắp đặt ở hai đầu dầm biên giúp cầu trục giảm tối đa lực
tác động khi va chạm với bát chặn dọc( đặt ở cuối đường chạy)
+ Lan can an toàn: Được lắp ở một hoặc hai bên cầu trục, giúp người sử dụng
có thể vệ sinh cầu trục cũng như tiến hành sửa chữa, bảo hành cầu trục một
cách dễ dàng, đặc điểm của loại lan can an toàn này là chỉ trang bị cho cầu
trục dầm đôi.
+ Hệ thống đèn báo, còi báo: Khi lắp đặt cầu trục nhất định phải lắp đặt chi
tiết này, nhìn có vẻ đơn giản nhưng nhờ có những chiếc cịi báo, đèn báo mà
chúng ta có thể tránh được tối đa những va chạm, đụng độ của các cầu trục
với nhau. Đặc biệt là trên mơt đường ray có lắp đặt nhiều bộ cầu trục.

Cầu trục dầm đơn

Cũng như nhiều loại máy móc thiết bị cơng nghiệp khác, cầu trục cũng có
những lúc gặp sự cố, nhưng nếu chúng ta biết cách sử dụng, thường xuyên vệ
8


sinh, bảo hành, bảo dưỡng thì những hỏng hóc rất ít khi xảy ra. Theo thống
kê cầu trục có thể hoạt động được 10 – 15 năm, thậm chí cịn cao hơn nữa. Vì
thế mà hiện nay rất nhiều nhà xưởng, nhà máy đã, đang sử dụng loạithiết bị
nâng hạ này.

II.Ví dụ
Cần trục tháp đầu quay (tháp neo vào cơng trình, cố
định trên mặt bằng)
Cần trục tháp đầu quay thường được chế tạo với tay cần nằm ngang, khi đó
phải dùng cơ cấu xe con di chuyền trên tay cần để thay đổi tầm với[1]. Tuy

nhiên, cũng vẫn có loại

9


10


cùng độ cao nâng bằng cách quay nghiêng cần một góc nghiêng cần so với

phương nằm ngang, quanh khớp quay tay cần nối với thân tháp.
Do thân tháp được neo vào cơng trình, việc đảm bảo ổn định cho cần trục khi
hoạt động tốt hơn cần trục tháp thân tháp quay. Vì thân tháp cố neo cố định
vào cơng trình không thể quay được nên mâm quay cùng các phần quay được
của cần trục phải đặt trên cao tại đỉnh thân tháp. Cấu tạo của phần quay của
cần trục bao gồm: Mâm quay có tâm trùng với tâm trụ tháp (trục máy). Bên
trên mâm quay là 2 tay cần đặt ở 2 phía đối diện của trục máy là tay cần đối
trọng và tay cần chính nâng vật cẩu. Trên đỉnh cao nhất nối dài của thân tháp
phía trên mâm quay là bu-ly đỡ cáp treo cần chính. Cáp treo cần treo cần
chính vắt qua bu-ly treo cần để neo vào đối trọng đặt trên cao tại đầu mút tay
cần đối trọng. Buồng lái (cabin) được treo cùng phía với tay cần chính tại
phần trên mâm quay.
Phần thân và đế cần trục tháp kiểu đầu quay có thể ở 2 dạng bố trí cố định
trên mặt bằng:
 Dạng bố trí bên cạnh cơng trình, nối dần các đốt theo suốt chiều cao và neo
dần vào các tầng kết cấu công trình xây dựng đã được thi cơng xong. Dạng
này có thể nối không giới hạn các đốt thân tháp cùng loại để đáp ứng chiều
cao công tác của cần trục trong thi công mỗi tầng nhà kể cả tầng mái. Điều
này làm cho cần trục tháp có thể thi cơng được các nhà siêu cao tầng mà
không phụ thuộc vào thiết kế chế tạo sẵn của cần trục. Việc nối dài chiều cao

thân tháp được thực hiện ngay trong giai đoạn cần trục tháp đang hoạt động,
sau khi thi công xong một tầng kết cấu của nhà hay cơng trình (tương ứng
với chiều cao của vài đốt thân tháp). Để khuếch đại chiều cao thân tháp thì
cần một đốt khuếch đại có cấu tạo là một đốt kép lồng vào nhau, vỏ của đốt
kép này là hệ khung kích thủy lực (4 kích 4 góc) có hành trình piston bằng
chiều cao một đốt thân tháp thường. Để đảm bảo nối dài tùy ý các đốt thân
tháp, thì đốt khuếch đại chiều cao thân tháp phải là đốt trên cùng gần mâm
quay, vị trí mà tải trọng dồn lên kích nâng thân tháp luôn được khống chế
trước là bằng trọng lượng phần đầu quay của cần trục tháp. Tại thời điểm
nâng cao thân tháp, các kích thủy lực của đốt khuếch đại tịnh tiến lên cao 1
hành trình piston, rồi cần trục tháp tự cẩu một đốt thân tháp thông thường đặt
vào bên trong hệ khung kích nâng thân tháp. Sau khi liên kết đốt thân tháp
mới vào thân tháp, thì hệ khung kích nâng tháp thu ngắn piston vào trong xilanh và tiến lên cao khoảng một đốt thân tháp. Dạng cần trục tháp neo bên
cơng trình này, đế tháp được chơn vào đế móng cố định trên mặt đất hay vào
kết cấu sàn tầng cơ sở dưới thấp.

11


III.Vai trò của các loại động cơ
trong hệ thống cẩu trục
Cần trục cẩu tháp thường được gọi là Cẩu tháp là một trong những
loại máy nâng có trọng lượng lớn và có bộ phận thân tháp có chiều cao lớn.
Nó có cơng dụng vận chuyển vật liệu xây dựng lên cao, lắp ráp các cấu kiện
trong các cơng trình có độ cao lớn. Có khối lượng cơng việc lớn, thời gian thi
công dài. Cần trục cẩu tháp thường được sử dụng để thi công nhà cao
tầng, trụ cầu lớn, công trình thủy điện….

Chiều cao tối đa một chiếc cần cẩu xây dựng thơng thường có thể đạt tới là
200 m. Chúng được vận chuyển dưới dạng các module tháo rời bằng xe tải,

và lắp ráp tại cơng trình.

12


Việc đầu tiên các kỹ sư phải làm đó là xây móng thật vững chắc cho cần cẩu,
đảm bảo nó không bị lật hoặc bung gốc trong khi vận hành. Như vậy, nếu
phần chân đế được thi công đúng cách và cẩn thận thì sẽ giảm thiểu được rất
nhiều tỉ lệ tai nạn.

13


Khung cốt thép trong thực tế

Sau khi cốt thép đã được đan, họ tiến hành đổ bê tông.

Bê tông được phun vào khn để tạo móng

14


Móng cần cẩu tháp bị bật tung do thi cơng không đạt yêu cầu

Đốt thân đầu tiên của cẩu tháp được đặt vào vị trí bằng xe cẩu.

Các đốt thân được cố định với nhau bằng then.
15

Từ đốt thứ 2 trở đi, các đốt thân đều được ghép nối tương tự
.

Một chiếc lồng nâng (còn gọi là telescope) có kích thước lớn hơn đốt thân
được lồng vào thân cẩu tháp. Đây chính là nơi mà “điều kỳ diệu” sẽ xảy ra.
16


Tiếp theo, cabin và mâm xoay của người điều khiển cẩu tháp được lắp đặt.

17


Sau đó lần lượt là đỉnh tháp, đi tháp cẩu, đối trọng, cần tháp. Đuôi tháp,
cần tháp được nối với đỉnh tháp bằng các sợi cáp chịu lực gọi là cương đuôi,
cương trước, cương sau. Đối trọng là những khối bê tơng đúc có tác dụng giữ
cho cần cẩu thăng bằng theo nguyên lý đòn bẩy.
Đỉnh tháp chữ A

18


Đuôi tháp và cương đuôi

Lắp đặt cần tháp, cương trước và cương sau

Cần cẩu từ đây sẽ tự lắp ráp chính mình.
19

Cần cẩu tháp tự lắp mình trong thực tế

Đầu bị nhấc các đốt thân lên cao, xe con đưa chúng lại gần lồng nâng.

20


Một piston thủy lực cố định đầu dưới lồng nâng với thân tháp cẩu, then nối
giữa 2 đốt thân được tháo ra. Piston bắt đầu nâng toàn bộ phần trên của tháp
cẩu lên cao 3 mét.

Lúc này giữa thân trên và thân dưới của cần cẩu tháp có một khoảng trống đủ
để lắp 1 đốt thân.

Đốt thân mới được đóng then cố định. Lồng nâng tiếp tục nâng thân trên của
cần cẩu tháp lên, các đốt thân tiếp theo được lắp tương tự.
21


22