Nghiên cứu chu kỳ sửa chữa hợp lý động cơ 6l 350PN trang bị trên tàu vận tải quân sự trường sa vùng 4 hải quân

Mục tiêu của đề tài: Đề tài nghiên cứu chu kỳ sửa chữa hợp lý động cơ 350PN dựa trên cơ sở quản lý tải hoạt động thực tế, từ đó tính toán hao mòn các chi tiết cơ bản và điều chỉnh chu kỳ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan mọi kết quả của đề tài “Nghiên cứu chu kỳ sửa chữa hợp lý

động cơ 6L-350PN trang bị trên tàu vận tải quân sự Trường Sa Vùng 4 Hải Quân”

là công trình riêng của cá nhân tôi và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào khác cho tới thời điểm này

Khánh Hòa, Ngày 30 tháng 9 năm 2015

Tác giả luận văn

Nguyễn Hồng Kỳ

LỜI CẢM ƠN

Xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS Phạm Hùng Thắng, các Thầy ở Khoa Kỹ thuật Giao thông và Khoa Cơ khí - trường Đại học Nha Trang đã tận tình giúp đỡ và đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong quá trình thực hiện luận văn

Xin chân thành cảm ơn Thủ trưởng Bộ Tư Lệnh Vùng 4; Thủ trưởng Phòng kỹ thuật Vùng 4 và các đồng chí Thuyền trưởng, Máy trưởng đội tàu vận tải TSV4HQ đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn này

Cuối cùng, xin cảm ơn các bạn trong lớp Cao học Kỹ thuật cơ khí động lực 2012-2014 – trường Đại học Nha Trang, xin cảm ơn những người thân trong gia đình

và bạn bè đã khuyến khích, động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Khánh hòa, ngày 30 tháng 9 năm 2015

Tác giả luận văn

Nguyễn Hồng Kỳ

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN……… …… iii

LỜI CẢM ƠN……….…… iv

MỤC LỤC……… …… v

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT……….… viii

DANH MỤC BẢNG BIỂU……… x

DANH MỤC HÌNH VẼ - ĐỒ THỊ……… xii

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN……… xiii

MỞ ĐẦU……… 1

1 Tính cấp thiết của đề tài……… 1

2 Mục đích nghiên cứu đề tài……… 2

3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài……… 2

4 Phương pháp nghiên cứu……… … 2

5 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận văn……… 2

6 Nội dung nghiên cứu đề tài……….…… 2

Chương 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ 6L-350PN TRANG BỊ TRÊN TÀU… 4

VẬN TẢI QUÂN SỰ TRƯỜNG SA 1.1 Tổng quan về chức năng và nhiệm vụ của tàu vận tải TSV4HQ………… … 4

1.1.1.sơ lược về sự ra đời và phát triển công nghệ bảo dưỡng và sửa chữa động cơ diesel 4 1.1.2 Chức năng nhiệm vụ của độitàu vận tải Trường Sa Vùng 4 Hải Quân……… 5

1.1.3 Các nhiệm vụ cơ bản của tàu vận tải TSV4HQ……… 6

1.1.3.1 Nhiệm vụ vận tải hàng……… 6

1.1.3.2 Nhiệm vụ trực bảo vệ Trường Sa….……… … 6

1.1.3.3 Nhiệm vụ bảo vệ thăm dò dầu khí……… 6

1.1.3.4 Nhiệm vụ tìm kiếm cứu nạn.……… 6

1 2 Đặc điểm kết cấu của tàu vận tải TSV4HQ……… …… 7

1.2.1 Đặc điểm kết cấu toàn tàu……… ……….……… 7

1.2.2 Đặc điểm về hình dáng, kết cấu ……… 8

1.2.2.1 Đặc điểm về hình dáng……… …… 8

1.2.2.2 Bố trí chung……… 8

1.3 Đặc điểm kết cấu và đặc tính kỹ thuật của động cơ 6L-350PN trang bị……… 16

trên tàu vận tải TSV4HQ 1.3.1 Các thông số về kết cấu……… ………… 16

1.3.2 Đặc tính kỹ thuật của động cơ 6L-350PN 20

1.3.2.1 Thuật ngữ 20

1.3.2.2 Các thông số đảm bảo điều kiện tiêu chuẩn 21

1.3.2.3.Các đặc tính kỹ thuật 21

1.3.2.4 Đặc tính của động cơ 6L-350PN 21

1.3.2.5 Vận tốc của máy 22

1.3.2.6 Áp suất làm việc 22

1.3.2.7 Nhiệt độ làm việc 23

1.3.2.8 Số liệu về làm mát 23

1.3.2.9 Khởi động và đảo chiều 23

1 3.2.10.Bơm nhiên liệu 24

1.3.2.11 Kiểu của bơm cao áp 24

1 3.2.12.Thiết bị điện cảm biến 24

1 3.2.13.Tua bin tăng áp 24

1.3.2.14 Đặc tính của động cơ 6L-350PN 25

1.4 Đặc điểm sử dụng của động cơ 6L-350PN 26

1.4.1 Đặc điểm sử dụng nhiên liệu 26

1.4.1.1.Đặc điểm kỹ thuật nhiên liệu theo hãng sản xuất 26

1.4.1.2.Đặc điểm kỹ thuật nhiên liệu đang sử dụng 26

1.4.2 Đặc điểm sử dụng dầu bôi trơn 27

1.4.2.1 Đặc điểm kỹ thuật dầu bôi trơn theo tiêu chuẩn nhà sản xuất……… 27

1.4.2.2 Đặc điểm kỹ thuật của dầu bôi trơn đang sử dụng 28

1.4.3 Đặc tính tải sử dụng thực tế tàu vận tải Trường Sa Vùng 4 Hải Quân 29

1.4.3.1 Nhiệm vụ vận tải hàng xây dựng đảo 30

1.4.3.2 Nhiệm vụ trực bảo vệ Trường Sa…… 31

1.4.3.3.Nhiệm vụ bảo vệ tàu thăm dò dầu khí 31

1.4.3.4 Nhiệm vụ tìm kiếm cứu nạn 31

1.5 Đặc điểm xác định tuổi thọ và xây dựng chu kỳ sửa chữa hiện hành của động

cơ 6L-350PN

33

1.5.1 Đặc điểm xác định tuổi thọ các chi tiết cơ bản của động cơ 6L-350PN …… 33

1.5.2 Đặc điểm chu kỳ sửa chữa của động cơ 6L-350PN tại đơn vị………… … 34

1.6 Kết luận 36

Chương 2 : CƠ SỞ KHOA HỌC XÂY DỰNG CHU KỲ SỬA CHỮA……

ĐỘNG CƠ TÀU THỦY 38 2.1 Cơ sở xác định thông số đặc trưng quá trình tải sử dụng……… 38

2.2 Cơ sở lý thuyết về tính toán tuổi thọ các chi tiết của động cơ tàu thủy……… 39

2.3 Cơ sở xây dựng chu kỳ sửa chữa hợp lý của động cơ 6L-350PN……… 45

2.3.1.Các hình thức sửa chữa động cơ 6L-350PN……… 45

2.3.2 Xác định tình trạng kỹ thuật của động cơ……… 47

Chương 3 : TÍNH TOÁN TUỔI THỌ VÀ XÂY DỰNG CHU KỲ SỬA CHỮA HỢP LÝ ĐỘNG CƠ 6L-350PN 54 3.1 Xác định đặc trưng quá trình tải sử dụng thực tế động cơ 54

3.2 Xây dựng chu kỳ sửa chữa hợp lý động cơ 6L-350PN lắp đặt trên tàu vận tải Trường Sa 60 3.2.1 Nội dung các dạng sửa chữa giữa chuyến biển……….……… 60

3.2.2.Đánh giá tình trạng kỹ thuật của động cơ sau chuyến biển……… 62

3.2.3.Tính toán hao mòn các chi tiết cơ bản của động cơ 6L-350PN trang bị trên tàu vận tải TSV4HQ 65 Chương 4 : KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ………….……… 76

4.1 Kết luận……… 76

4.2 Kiến nghị……… 77

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ……….……… 78 PHẦN PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

∆Sgh Giá trị khe hở tới hạn của cặp lắp ghép

∆Dgh Giá trị khe hở tới hạn của chi tiết

∆Sni Lượng hao mòn chi tiết trong chuyến biển i

∆c Giá trị hao mòn chi tiết trong chuyến biển

Dgh Khe hở lớn nhất cho phép của cặp lắp ghép

u Tốc độ hao mòn chi tiết, cặp lắp ghép

σ N2 Độ lệch bình phương trung bình của quá trình thay đổi tải

t i Thời gian hoạt động tương đối của động cơ tại chế độ

tốc độ ni

ti Thời gian hoạt động của động cơ ở chế độ ni

Tđm Tuổi thọ định mức của chi tiết, cặp lắp ghép

Tcb Tổng thời gian hoạt động trong một chuyến biển

ti Tổng thời gian hoạt động trong một chuyến biển theo

các chế độ tốc độ

Nđm Công suất định mức được

Ni Công suất tương đối tại thời điểm i

Ni Công suất động cơ tại thời điểm i

ni Tốc độ động cơ tại thời điểm i

Tlđm Chu kỳ sửa chữa lớn định mức theo qui định của nhà

Nc Giá trị công suất động cơ sử dụng trong chuyến biển

∆Sk Giá trị hao mòn chi tiết sau chuyến biển K

Stk Giá trị khe hở chi tiết sau K chuyến biển

Tdk Thời gian chuyến biển dự kiến

Sn Khe hở của chi tiết cặp lắp ghép sau n chuyến biển

∆Sni

n−1

i=1

Tổng giá trị hao mòn cặp lắp ghép sau n-1 chuyến biển

Tcl Tuổi thọ còn lại của chi tiết

∆Sn Giá trị hao mòn chi tiết trong chuyến biển n

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Các thông số kỹ thuật của đội tàu Trường Sa Vùng 4 Hải quân…… 7

Bảng 1.2 Các thông số cơ bản của nhiên liệu động cơ chính 6L350PN tiêu chuẩn TiệpKhắc.………

26 Bảng 1.3 Một số thông số kỹ thuật của nhiên liệu Diesel sử dụng trên đội tàuvận tải TSV4HQ………

26 Bảng 1.4.Các thông số cơ bản của dầu bôi trơn M6-ADSII động cơ chính 6L-350PN theo tiêu chuẩn Tiệp Khắc………

28 Bảng 1.5 Các thông sơ cơ bản của dầu bôi trơn đang sử dụng trên đội tàu vận tải TSV4HQ………

28 Bảng 1.6 Thống kê thời gian sử dụng động cơ 6L-350PN ở các tốc độ trong các nhiệm vụ (từ ngày 15/3/2010 đến ngày 12/4/2013)………

32 Bảng 1.7 Giá trị khe hở tới hạn các chi tiết cơ bản động cơ 6L-350PN 34

Bảng 2.1 Giá trị khe hở lắp ráp và giới hạn của động cơ 6L-350PN 40

Bảng 2.2.Qui định của đơn vị về phân cấp sửa chữa động cơ 6L-350PN 49

Bảng 2.3 Qui định của đơn vị về các hạng mục sửa chữa và tỉ lệ thay mới ở các cấp sửa chữa

50 Bảng 3.1.Giá trị N𝑐và σtđ2 theo thực tế hoạt động của tàu vận tải TSV4HQ trong thời gian 3 năm (2010-2013)

58 Bảng 3.2 Bảng điều chỉnh chu kỳ sửa chữa hợp lý động cơ 6L-350PN trang bị trên tàu vận tải TSV4HQ

60 Bảng 3.3 Bảng điều chỉnh chu kỳ sửa chữa động cơ 6L-350PN theo tiêu chuẩn nhà sản xuất

60 Bảng 3.4 Hao mòn chi tiết cơ bản trong chuyến biển 1

Bảng 3.5 Hao mòn chi tiết cơ bản trong chuyến biển 2

Bảng 3.6 Hao mòn chi tiết cơ bản trong chuyến biển 3

65 65 66 Bảng 3.7 Hao mòn chi tiết cơ bản trong chuyến biển 4 66

Bảng 3.8 Hao mòn chi tiết cơ bản trong chuyến biển 5 67

Bảng 3.9 Hao mòn chi tiết cơ bản trong chuyến biển 6 68

Bảng 3.10 Hao mòn chi tiết cơ bản trong chuyến biển 7 68

Bảng 3.11 Hao mòn chi tiết cơ bản trong chuyến biển 8 69

Bảng 3.12 Hao mòn chi tiết cơ bản trong chuyến biển 9 69

Bảng 3.13 Hao mòn chi tiết cơ bản trong chuyến biển 10 70

Bảng 3.14 Hao mòn chi tiết cơ bản trong chuyến biển 11 71

Bảng 3.15 Hao mòn chi tiết cơ bản trong chuyến biển 12 71

Bảng 3.16 Hao mòn chi tiết cơ bản trong chuyến biển 13 72

Bảng 3.17 Hao mòn chi tiết cơ bản trong chuyến biển 14 72

Bảng 3.18 Hao mòn chi tiết cơ bản trong chuyến biển 15 73

DANH MỤC HÌNH VẼ - ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Bản vẽ tuyến hình mặt cắt dọc đội tàu vận tải TSV4HQ 12 Hình 1.2 Bản vẽ tuyến hình các đường nước đội tàu vận tải TSV4HQ 13 Hình 1.3 Bản vẽ kết cấu cơ bản đội tàu vận tải TSV4HQ 14 Hình 1.4 Bản vẽ tuyến hình mặt cắt ngang và Bảng trị số tuyến hình đội tàu vận tải TSV4HQ 15 Hình 1.5 Cấu tạo Piston 17 Hình 1.6 Cấu tạo biên 17 Hình 1.7 Đặc tính tải của động cơ chính 6L350PN 25

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Đề tài nghiên cứu chu kỳ sửa chữa hợp lý động cơ 6L-350PN trang bị trên tàu Vận tải Trường Sa Vùng 4 Hải Quân là đề tài nghiên cứu và điều chỉnh chu kỳ sửa chữa động cơ so với chu kỳ hiện hành, đảm bảo chu kỳ sửa chữa được điều chỉnh phù hợp với thực tế hoạt động của đơn vị Chu kỳ sửa chữa hiện hành dựa trên cơ sở tiêu chuẩn định mức của nhà sản xuất, định mức thời gian sửa chữa của đơn vị nên còn có những thiếu sót và chưa sát với đặc thù thực tế hoạt động của động cơ Xây dựng chu

kỳ sửa chữa hợp lý sẽ góp phần nâng cao hơn hiệu quả đánh giá tình trạng kỹ thuật của động cơ, làm cơ sở cho công tác xây dựng chu kỳ sửa chữa động cơ, qua đó giúp cơ quan quản lý có quyết định sử dụng động cơ phù hợp, góp phần nâng cao hiệu quả công tác và tiết kiệm kinh phí sửa chữa đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ được giao

Mục tiêu của đề tài: Đề tài nghiên cứu chu kỳ sửa chữa hợp lý động cơ 350PN dựa trên cơ sở quản lý tải hoạt động thực tế, từ đó tính toán hao mòn các chi tiết cơ bản và điều chỉnh chu kỳ sửa chữa hợp lý với từng nhiệm vụ cụ thể, tối ưu hóa được công tác quản lý kỹ thuật, là cơ sở để nâng cao chất lượng sửa chữa động cơ cũng như phát huy hết hiệu quả kinh tế do phương pháp nghiên cứu mang lại

6L-Sử dụng phương pháp thống kê số liệu, tổng hợp tính toán các thông số số đầu vào, tính toán các thông số đặc trưng của quá trình tải, từ đó, vận dụng các kiến thức

về tính toán tuổi thọ động cơ, tính toán hao mòn các chi tiết cơ bản của động cơ theo tải thực tế, áp dụng quy trình sửa chữa động cơ diesel, thống kê phân tích, tổng hợp,

xử lý thông tin để xây dựng một quy trình phù hợp, nâng cao hiệu quả quản lý, sử dụng và sửa chữa động cơ diesel

Kết quả nghiên cứu đã quản lý được tải hoạt động thực tế của động cơ khi thực hiện các nhiệm vụ, tính toán được các thông số tải trung bình và tải định mức của động

cơ Tính toán được tuổi thọ dữ trữ và xây dựng được kế hoạch bảo đảm vật tư cho từng chuyến biển Xây dựng được chu kỳ sửa chữa hợp lý cho động cơ trên cơ sở các kết quả tính toán tải trung bình trong quá trình thực hiện nhiệm vụ theo chu kỳ các năm Điều chỉnh được kế hoạch sửa chữa đang sử dụng theo hướng quản lý khoa học và dựa vào kết quả tính toán giới hạn mài mòn chi tiết theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất

Tổng hợp, thống kê được chức năng, nhiệm vụ của hệ tàu vận tải TSV4HQ với các chế độ làm việc cơ bản

Xác định được đặc điểm kết cấu tàu và cấu tạo của động cơ, nắm được quy trình bảo dưỡng kỹ thuật động cơ, tiêu chuẩn chung về công tác bảo quản bảo dưỡng động cơ theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất Xác định được đặc tính tải của động cơ, đặc điểm nhiệm vụ của đội tàu vận tải TSV4HQ Các nhiệm vụ cơ bản là vận tải hàng, trực cứu hộ cứu nạn, bảo vệ thăm dò dầu khí và vận chuyển hành khách, với các nhiệm vụ khác nhau thì cường độ tải sử dụng động cơ khác nhau, cơ bản động cơ đều phải hoạt động trong điều kiện thời tiết phức tạp, nhưng tải sử dụng động cơ đều nhỏ hơn tải định mức

Xác định được yêu cầu chung trong công tác bảo quản bảo dưỡng động cơ của nhà sản xuất, tính toán được hao mòn định mức của các chi tiết, thông qua số liệu của nhà sản xuất, tính toán được thời gian còn lại của các chi tiết cơ bản, tính toán giá trị tải trung bình trong thực tế sử dụng, qua đó tính toán được tuổi thọ còn lại của các chi tiết cơ bản, làm cơ sở chính tính toán cho chuyến biển tiếp theo và điều chỉnh chu kỳ sửa chữa động cơ theo tải thực tế

Với kết quả nghiên cứu này ta hoàn toàn có cơ sở khoa học để quản lý tốt tình trạng kỹ thuật của động cơ, qua đó nâng cao độ tin cậy và có nhiều phương án dự phòng vật tư cho tàu thực hiện nhiệm vụ trên biển, đảm bảo nâng cao độ tin cậy của hệ động lực, tăng tính kinh tế và khả năng hoàn thành nhiệm vụ của đội tàu

Qua thời gian nghiên cứu và thực hiện đề tài Tên đề tài: “Nghiên cứu chu kỳ sửa hợp lý chữa động cơ 6L-350PN trang bị trên tàu vận tải Trường Sa Vùng 4 Hải Quân”, với sự cố gắng của bản thân, sự giúp đỡ của các thầy trong khoa Kỹ thuật giao thông, Khoa cơ khí, các thầy cô trong khoa Sau đại học và đặc biệt là sự tận tình hướng dẫn của PGS-TS Phạm Hùng Thắng đến nay đề tài đã được hoàn thành, qua nghiên cứu kết quả nghiên cứu có thể rút ra một số kết luận sau:

Đội tàu vận tải TSV4HQ là hệ tàu vận tải quân sự có thiết kế, cấu trúc giống nhau, thực hiện chức năng nhiệm vụ giống nhau vì vậy khi tính toán xây dựng chu kỳ sửa chữa cho tàu này cũng có thể vận dụng tính toán cho tàu Trường Sa của các vùng khác cùng hoạt động trên khu vực Biển Đông

Tính toán tuổi thọ động cơ có xét tới sự ảnh hưởng của dầu bôi trơn và nhiên liệu đến hao mòn chi tiết, tuy nhiên chất lượng của nhiên liệu và dầu bôi trơn mà động

cơ đang sử dụng phù hợp với khuyến cáo của hãng chế tạo nên ảnh hưởng của dầu bôi trơn và nhiên liệu đến tuổi thọ của động cơ là không đáng kể Trong quá trình nghiên

cứu, mặc dù đã rất cố gắng nhưng do tài liệu phục vụ còn thiếu, hướng dẫn bảo dưỡng sửa chữa chưa xác định đầy đủ tuổi thọ định mức của các chi tiết cơ bản cần được nghiên cứu bổ sung thêm các chi tiết còn thiếu trong quá trình sửa chữa

Do đặc thù nhiệm vụ và điều kiện thời tiết khu vực mà đội tàu vận tải TSV4HQ hoạt động là khá phức tạp nhưng do được lắp đặt 02 máy chính nên tải thực tế sử dụng nhỏ hơn tải định mức(non tải) điều này ảnh hưởng đến tuổi thọ các chi tiết cơ bản và chu kỳ sửa chữa động cơ

Đề tài đã tính toán được tuổi thọ các chi tiết cơ bản, xây dựng được kế hoạch sửa chữa hư hỏng sau các chuyến biển trên cơ sở xác định tuổi thọ còn lại của các chi tiết, điều chỉnh lại chu kỳ sửa chữa động cơ hợp lý hơn với thực tế nhiệm vụ của đội tàu

Từ khóa: Trường Sa Vùng 4 Hải Quân, chu kỳ sửa chữa, vận tốc hao mòn, tuổi thọ chi tiết, tải trung bình, công suất trung bình, chu kỳ sửa chữa, tình trạng kỹ thuật, giá trị định mức, cặp lắp ghép, quá trình tải, quy định

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Các tàu vận tải quân sự Trường Sa của Vùng 4 Hải Quân(V4HQ) được bắt đầu đóng mới và đưa vào sử dụng vào những năm thập kỉ 90 thế kỉ 20 Khi mà tình hình Biển Đông đang rất căng thẳng, nước ngoài liên tiếp có những hành động xâm hại nghiêm trọng chủ quyền toàn vẹn lãnh thổ của nước ta Đội tàu vận tải Trường Sa của V4HQ ra đời nhằm đáp ứng yêu cầu cấp thiết tại thời điểm đó, cũng như nhiệm vụ của Hải Quân sau này.Thực tế hiện nay nhiệm vụ của đội tàu vận tải Trường Sa Vùng 4 Hải Quân (TSV4HQ) là rất đa dạng và nặng nề như nhiệm vụ: Vận tải hàng xây dựngquần đảo Trường Sa, nhiệm vụ bảo vệ chủ quyền biển đảo, trực chiến bảo vệ Trường Sa, tìm kiếm cứu nạn, bảo vệ thăm dò dầu khí …trên thực tế nhiệm vụ của hệ tàu này là thường xuyên hoạt động xa bờ, công tác bảo đảm kỹ thuật trên tàu đều do tàu tự đảm bảo mà không thể nhờ sự giúp đỡ của trên

Công tác sửa chữa đối với hệ tàu này luôn chiếm một lượng chi phí rất lớn trong công tác bảo đảm kỹ thuật Vì vậy việc tính toán tuổi thọ các chi tiết chính của động cơ và xây dựng một chu kỳ sửa chữa hợp lý cho động cơ là việc làm hết sức quan trọng, đặc biệt trong điều kiện kinh tế khó khăn, việc đưa tàu vào nhà máy sửa chữa là

vô cùng tốn kém Nếu không tính toán chính xác thời điểm sửa chữa cũng như dự trù vật tư dự phòng chính xác có thể làm cho máy không hoạt động hiệu quả, thiệt hại về kinh tế và làm ảnh hưởng đến cả nhiệm vụ của đơn vị

Yêu cầu nhiệm vụ bảo vệ chủ quyền biển đảo cũng như các nhiệm vụ kinh tế trên biển và hoạt động tìm kiếm cứu nạn… đang là yêu cầu cấp bách và đòi hỏi ngày càng cao, mặc dù vấn đề về sửa chữa định kỳ của các tàu trong Vùng 4 đã được lãnh đạo Vùng 4 quan tâm sâu sát nhưng hiện tại vẫn chưa đáp ứng được với yêu cầu nhiệm

vụ Vì vậy việc nghiên cứu tính toán tuổi thọ các cụm chi tiết cơ bản và xây dựng chu

kỳ sửa chữa hợp lý động cơ 6L-350PN trên tàu vận tải TSV4HQ dựa trên cơ sở thực tế

sử dụng, làm cơ sở cho việc tính toán lượng dự trữ thời gian cho các chuyến tàu hoạt động trên biển và xây dựng kế hoạch sửa chữa định kỳ cho các tàu vận tải của Hải Quân nói riêng và tàu vận tải TSV4HQ nói riêng là hết sức cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn

Vì những lý do nêu trên để việc xác định chu kỳ sửa chữa phù hợp hơn với thực

tế sử dụng, luận văn đã nghiên cứu với đề tài “ Nghiên cứu chu kỳ sửa chữa hợp lý

động cơ 6L-350PN trang bị trên tàu vận tải quân sự Vùng 4 Hải Quân”

2 Mục đích nghiên cứu đề tài

Chu kỳ sửa chữa động cơ 6L-350PN hiện nay dựa trên cơ sở của nhà sản xuất, định mức thời gian sửa chữa của đơn vị nên còn có những thiếu sót và chưa sát với đặc thù nhiệm vụ của đơn vị, vì vậy xây dựng chu kỳ sửa chữa hợp lý sẽ góp phần nâng cao hơn hiệu quả công tác sửa chữa cũng như xác định chính xác tuổi thọ các cụm chi tiết chính, có phương án chuẩn bị vật tư sửa chữa tốt hơn cho các tàu hoạt động trên biển

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu đề tài

Đối tượng nghiên cứu của đề tài: nghiên cứu xây dựng chu kỳ sửa chữa hợp lý động cơ 6L-350PN lắp đặt trên tàu vận tải Trường Sa

Phạm vi nghiên cứu: Động cơ chính 6L-350PN lắp đặt trên tàu vận tải sự Trường Sa

4 Phương pháp nghiên cứu

Vận dụng các kiến thức lý thuyết về tuổi thọ động cơ, áp dụng quy trình sửa chữa động cơ diesel, thống kê phân tích, tổng hợp, xử lý thông tin để xây dựng một quy trình phù hợp, nâng cao hiệu quả hoạt động và sửa chữa động cơ diesel

5 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận văn

- Ý nghĩa khoa học: Đề tài nghiên cứu xây dựng chu kỳ sửa chữa động cơ 350PN lắp đặt trên tàu vận tải TSV4HQ là hoàn toàn mới nó được dựa trên cơ sở thông số đầu vào được thống kê từ thực tế sử dụng, trên cơ sở các các dữ liệu khoa học chuyên ngành đã được công bố Đây là cơ sở kiến thức khoa học rất phù hơp với thực

6L-tế của đơn vị đang sử dụng loại động cơ này, điều này giúp cơ quan quản lý sử dụng

có nhiều phương án tối ưu hơn trong công tác sửa chữa

- Ý nghĩa thực tiễn: Nghiên cứu xây dựng chu kỳ sửa chữa hợp lý động cơ 350PN lắp đặt trên tàu vận tải TSV4HQ nhằm nâng cao độ tin cậy của và giảm chi phí trong sử dụng động cơ

6L-6 Nội dung nghiên cứu đề tài

Luận văn nghiên cứu đề tài gồm 4 chương:

Chương 1: Tổng quan về động cơ 6L-350PN trang bị trên tàu vận tải quân sự TSV4HQ

Chương 2: Cơ sở khoa học xây dựng chu kỳ sửa chữa hợp lý động cơ tàu thủy

Chương 3: Xây dựng chu kỳ sửa chữa hợp lý động cơ 6L-350PN trang bị trên tàu vận tải quân sự TSV4HQ

Chương 4: Kết luận và kiến nghị

Trong quá trình thực hiện luận văn do điều kiện thiếu thốn về tài liệu tham khảo, các phương tiện nghiên cứu, bên cạnh đó trình độ bản thân còn nhiều hạn chế về hiểu biết, kinh nghiệm về thực tế chưa nhiều nên mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng luận văn không tránh khỏi những thiếu sót Tác giả rất mong nhận được sự góp ý của các thầy giáo và các bạn đồng nghiệp để đề tài được hoàn thiện hơn

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ 6L-350PN TRANG BỊ TRÊN TÀU

VẬN TẢI QUÂN SỰ TRƯỜNG SA

1.1.1 Sơ lược về sự ra đời và phát triển công nghệ bảo dưỡng sửa chữa động cơ diesel

Động cơ diesel do kỹ sư người Đức Rudolf phát minh năm 1892, phát minh ra động cơ Diesel có thể xem là một trong những phát minh vĩ đại của loài người, đã giải phóng sức lao động thủ công và sử dụng máy móc vào tất cả các lĩnh vực như giao thông, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp… Động cơ diesel đã chứng minh được vai trò to lớn của nó trong xã hội công nghiệp Chu kỳ bảo dưỡng và sửa chữa động cơ ra đời gắn liền với sự ra đời và phát triển của động cơ diesel Tuy nhiên để đảm bảo cho động cơ diesel hoạt động hiệu quả thì công tác bảo dưỡng, sửa chữa động cơ cần được quan tâm và ngày càng hoàn thiện, động cơ ngày càng hiện đại mức độ tự động hóa ngày càng cao thì công tác bảo dưỡng sửa chữa cũng được quan tâm và phát triển tương ứng Các nhà khoa học không ngừng cải tiến để nâng cao hiệu suất động cơ, cũng như xây dựng và hoàn thiện qui trình khai thác bảo dưỡng nhằm mục đích nâng cao hiệu quả khai thác sử dụng, giảm giá thành công tác bảo dưỡng sửa chữa Trong chu kỳ khai thác công tác bảo quản sửa chữa động cơ chiếm một lượng kinh phí khá lớn, tình trạng kỹ thuật động cơ nếu được quản lý tốt sẽ nâng cao độ tin cậy và giải quyết hiệu quả bài toán kinh tế, giúp nhà sản xuất có thể nâng cao hiệu quả khai thác

và giảm thiểu được kinh phí sửa chữa

Trên thế giới các hãng sản xuất động cơ lớn như hãng MTU của Đức, Hãng yanmar của nhật, cumins của Mỹ… đã sản xuất các loại động cơ tàu thủy rất hiện đại

và có công suất lớn Do động cơ lớn và hiện đại nên công tác bảo dưỡng và sửa chữa động cơ được các hãng sản xuất quan tâm Tuy nhiên trong thực tế các tài liệu hướng dẫn khai thác, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ các hãng sản xuất mới chỉ định mức thời gian bảo hành trong thời gian động cơ mới đưa vào sử dụng, giới thiệu về tuổi thọ của các chi tiết và định mức thời gian sửa chữa, thay thế chúng Các hãng đưa ra các thông số định mức để sửa chữa động cơ trên cơ sở thí nghiệm tại nhà máy với các tiêu chuẩn cơ sở mà nhà sản xuất đưa ra, mà chưa thực sự quan tâm đến quá trình tải sử dụng động cơ, đặc biệt là tải sử dụng thực tế và chế độ khai thác động cơ

Các công trình nghiên cứu về công tác sửa chữa động cơ trong nước hiện nay chủ yếu dựa trên cơ sở các thông số về tuổi thọ các chi tiết cơ bản của động cơ để xây dựng chu kỳ sửa chữa, hướng quan tâm hiện nay là xây dựng qui trình bảo dưỡng và qui trình công nghệ sửa chữa động cơ Động cơ sau khoảng thời gian sử dụng nhất định sẽ được tiến hành bảo dưỡng và sửa chữa định kỳ, các nhà máy sửa chữa sẽ tiến hành khảo sát thử động cơ ở các chế độ công suất khác nhau để kiểm tra tình trạng kỹ

thuật của động cơ sau đó tháo rã, đo đạc và sửa chữa theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất Đối với các tàu nước ngoài sau khoảng thời gian hoạt động định mức các chi tiết hết tuổi thọ sẽ được thay thế mà không cần kiểm tra xem chi tiết còn hoạt động tốt hay không Nghiên cứu gần đây có tính toán đến tuổi thọ của chi tiết động cơ theo tải thực

tế sử dụng nhưng đề tài nhằm giải quyết bài toán quản lý nhiên liệu, dầu bôi trơn và tình trạng kỹ thuật của động cơ, chưa chú trọng đến xây dựng chu kỳ sửa chữa phù hợp với tải thực tế Xây dựng chu kỳ sửa chữa động cơ theo tải thực tế sử dụng cần được quan tâm hơn nhằm ứng dụng để xây dựng chu kỳ sửa chữa cho các động cơ có hoạt động đặc thù, khác với điều kiện định mức đã được xác định, việc tính toán tuổi thọ các chi tiết cơ bản theo tải thực tế sử dụng nếu được xác định các thông số đầu vào đầy đủ và chính xác có thể giúp nhà quản lý khai thác vận hành động cơ giải quyết tốt bài toán kinh tế kỹ thuật mà từ trước đến nay chưa được giải quyết triệt để

1.1.2 Chức năng nhiệm vụ của đội tàu vận tải Trường Sa Vùng 4 Hải Quân

Tàu vận tải TSV4HQ có nhiệm vụ chính là vận tải hàng hóa chi viện, xây dựng quần đảo Trường Sa Ngoài nhiệm vụ chính trên, đội tàu vận tải TSV4HQ còn đảm nhiệm rất nhiều nhiệm vụ khác khi có lệnh của cấp trên như: tìm kiếm cứu nạn trên biển, trực chiến bảo vệ chủ quyền biển đảo tại Trường Sa, bảo vệ tàu thăm dò dầu khí Khu vực hoạt động thường xuyên của tàu là ở khu vực Cam Ranh - Trường Sa, khi có nhiệm vụ đột xuất các tàu vận tải TSV4HQ được điều động đi làm nhiệm vụ ở các vùng biển khác như Vịnh bắc bộ, vùng biển Hoàng Sa, DK1, khu vực phía nam như Phú Quốc, thổ chu, vùng vịnh Thái Lan…khi có yêu cầu của cấp trên.Tầm hoạt động của hệ tàu vận tải TSV4HQ là 4000 hải lý, cấp sóng gió không quá cấp 8 Tàu được thiết kế để có thể hoạt động ở vùng biển Đông Nam Á đến biển Nhật Bản

Tàu vận tải TSV4HQ là hệ tàu vận tải quân sự hoạt động đặc thù, trong mọi điều kiện hàng hải nên hệ động lực của hệ tàu vận tải TSV4HQ thường xuyên phải làm việc ở các chế độ hoạt động rất khác nhau Vì vậy các tàu vận tải TSV4HQ có tính năng, nhiệm vụ đặc thù hơn các loại tàu vận tải thông thường khác

- Tàu được lắp đặt 02 máy chính 6L-350PN có công suất 980 CV

- Điều kiện hoạt động an toàn với gió cấp 8 và sóng cấp 7

- Trên tàu được lắp đặt 2 trục chân vịt cố định bước, đảm bảo cho tàu có thể nâng cao sức sống khi hoạt động trong điều kiện hoạt động khắc nghiệt cũng như đảm

- Tàu phải thường xuyên hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt về thời tiết vàcác nhiệm vụ đặc biệt, bảo tính quay trở dễ dàng

1.1.3 Các nhiệm vụ cơ bản của tàu vận tải TSV4HQ

1.1.3.1 Nhiệm vụ vận tải hàng

Đúng như theo thiết kế ban đầu hệ tàu vận tải TSV4HQ có nhiệm vụ chính là chở hàng hóa ra xây dựng tại quần đảo Trường Sa, nhiệm vụ vận tải kéo dài hàng năm, đặc điểm vùng biển Đông về cuối năm thường có bão, gió mùa tây nam, đặc biệt hoạt động tại vùng biển đảo nguy hiểm, tàu rất dễ bị rê neo, mắc cạn Do nhiệm vụ quân sự nên tàu thường xuyên hoạt động trong điều kiện thời tiết không thuận lợi động cơ hoạt động với cường độ cao, đòi hỏi động cơ phải đảm bảo độ tin cậy và hoạt động ổn định

1.1.3.2 Nhiệm vụ trực bảo vệ Trường Sa

Ngoài đặc điểm nhiệm vụ vận tải hàng đội tàu vận tải TSV4HQ còn có nhiệm

vụ trực bảo vệ tại quần đảo Trường Sa, công việc chính là bảo vệ chủ quyền biển đảo

và thềm lục địa của tổ quốc, xua đuổi tàu nước ngoài xâm phạm lãnh hải, bảo đảm an toàn cho các tàu thuyền đánh cá của ta, thực hiện nhiệm vụ cấp cứu ngư dân trong khu vực lân cận Đặc điểm nổi bật khi thực hiện nhiệm vụ này là tình huống khẩn trương, điểm thời tiết phức tạp biển động nguy hiểm, khu vực hoạt động xung quanh quần đảo nên dễ xảy ra mất an toàn hàng hải như rê neo, mắc cạn, đứt neo trôi dạt …

1.1.3.3 Nhiệm vụ bảo vệ thăm dò dầu khí

Chức năng chính là bảo vệ các tàu và phương tiện thăm dò của ta, ngăn cản các hoạt động thăm dò và hạ đặt giàn khoan trái phép của nước ngoài trên vùng biển thuộc chủ quyền của ta Đây có thể coi là nhiệm vụ rất nặng nề và phức tạp tàu phải hoạt động với cường độ cao, công suất lớn dễ có tình huống đâm va có thể gây mất ổn định cũng như gây tai nạn, đây là nhiệm vụ đặc biệt, đòi hỏi nhanh chóng, chính xác cường

độ cao, sử dụng công suất lớn, vì vậy nhiệm vụ này đòi hỏi động cơ phải có độ tin cậy cao, khả năng sẵn sàng hoạt động của hệ thống động lực cũng như công tác chuẩn bị vật tư đầy đủ cho các tình huống

1.1.3.4 Nhiệm vụtìm kiếm cứu nạn

Chức năng nhiệm vụ chính là tìm kiếm cấp cứu các tàu bị nạn khi có yêu cầu của trên Đội tàu vận tải TSV4HQ thường làm nhiệm vụ tại khu vực Trường Sa nơi có nhiều tàu cá của ta hoạt động, đây là tuyến hàng hải quốc tế quan trọng nên mật độ tàu thuyền hoạt động rất đông, ngoài ra khu vực Biển Đông cũng là khu vực nhiều bão, lốc bất ngờ vì vậy đã có nhiều tàu gặp nạn như đâm va hay bị giông bão trôi yêu cầu tàu phải đi cấp cứu, lai kéo tàu bị nạn về nơi an toàn

Ngoài ra đội tàu vận tải TSV4HQ cũng tham gia một số nhiệm vụ như phối hợp chống cướp biển hay tham gia tìm kiếm cứu hộ các tai nạn hàng không, hàng hải

trên vùng Biển đông và khu vực biển lân cận

1.2 Đặc điểm kết cấu của tàu vận tải TSV4HQ [21]

1.2.1 Đặc điểm kết cấu toàn tàu

Đội tàu vận tải TSV4HQ đều được đóng tại Việt Nam, có thiết kế giống nhau

(tàu lớp H102) đội tàu vận tải TSV4HQ bắt đầu hoạt động tại Vùng 4 Hải Quân từ

năm 1994, ban đầu được trang bị 01 tàu, cho tới nay đội tàu đã được trang bị 5 tàu gồm (TS12, TS14 TS18, TS20, TS22) trong biên chế thuộc Hải đội 411-Vùng 4 Hải quân Đây là loại tàu vỏ thép, 2 chân vịt, 1 boong liên tục có mạn đôi, đáy đôi, khoang mũi và phần lan can được gia cường thêm các sườn để tạo độ cứng vững, khoang máy đặt ở phía đuôi tàu Các thông số kỹ thuật của đội tàu vận tải TSV4HQ được thể hiện qua bảng 1.1

Bảng 1.1: Các thông số kỹ thuật của Đội Tàu Trường Sa Vùng 4 Hải Quân

TT Các thông số kỹ thuật Đơn vị tính

TT Các thông số kỹ thuật Đơn vị tính

11 Số lượng động cơ chính trên tàu chiếc 02

Đội tàu vận tải TSV4HQ được thiết kế thỏa mãn tiêu chuẩn cấp không hạn chế

về phần thân vỏ, hệ động lực, hệ thống điện, riêng phần vô tuyến điện theo tiêu chuẩn cấp 1 của quy phạm phân cấp và đóng tàu biển do đăng kiểm Liên xô ban hành năm

1977

1.2.2 Đặc điểm về hình dáng, kết cấu

1.2.2.1 Đặc điểm về hình dáng

Đội tàu vận tải TSV4HQ có thân tàu và đuôi tàu dạng hình chữ U giúp tăng tính

ổn định và tăng không gian bố trí trang thiết bị đặc biệt là khoang máy Tuyến hình mũi tàu có dạng hình chữ V rất có lợi cho tính hàng hải của tàu như thoát nước nhằm giảm sức cản, cắt sóng và giảm va đập của sóng ở mũi tàu

Ki tàu là một thanh thép dạng chữ I được đặt nằm giữa tàu và chạy suốt từ mữi đến lái.Vỏ tàu làm bằng thép, có chiều dày từ 8-14mm Vỏ tàu thường xuyên làm việc

ở môi trường dễ bị ăn mòn, mài mòn, hà bám…được phủ các lớp sơn chống rỉ và chống hà Ngoài ra vỏ tàu còn được gắn điện cực kẽm để chống ăn mòn điện hóa trong môi trường nước biển

Tàu có kết cấu hỗn hợp dọc ngang, đáy tàu cấu trúc bằng, khu vực hầm hàng có

bề rộng lớn nhất, thuôn nhỏ về mũi và lái, được hàn kín bằng thép dày 14mm, Khoảng cách xương sườn Sn=600mm

c) Két nước ăn

Từ sườn Sn4 - Sn7 là khoang chứa nước ngọt được ngăn đôi bằng một vách dọc, giữa có lỗ thông thủy bảo đảm cân bằng nước giữa 2 két Mặt đáy dưới của két cao cách chuẩn 2800mm

d) Khoang máy

Từ sườn Sn10-Sn35khoang máy là nơi lắp đặt máy chính, máy phụ và các thiết

bị bổ trợ, phía dưới có bố trí két dầu bôi trơn và nhiên liệu Lối lên xuống khoang máy được thiết kế 2 cầu thang xiên ở vách trước và vách sau Hai máy chính đặt song song

và tâm trục cách nhau 3000mm

e) Khoang hàng số 1

Từ sườn Sn35-Sn63 có kết cấu đáy đôi cao 1200mm, giữa có khoang Tunes rộng 1000mm Đáy dưới đôi dùng làm két chứa nước dằn và nhiên liệu Giữa các két nhiên liệu và nước dằn có khoang cách li, mạn đôi ở khoang hàng 1 rộng 900mm

b) Khu vực sinh hoạt chung

Từ Sn2-Sn33 bố trí các buồng: vệ sinh, tắm giặt ở mạn trái, kho và thuyền viên Phía mạn phải bố trí bếp và phòng ăn, được ngăn đôi để dành riêng cho sĩ quan Tiếp theo bố trí 2 phòng thuyền viên

Khu vực từ Sn2-Sn6 bố trí kho lương thực, từ Sn8-Sn12 bố trí buồng lạnh Lối lên tầng trên và lối xuống khoang máy được bố trí trong khu vực này Cửa hầm máy

có kích thước 7800x5000mm, từ Sn16-Sn29

c) Khu vực boong chính trên khoang hàng

Từ Sn33-Sn91 có 02 miệng hầm hàng, mỗi mạn bố trí 02 cọc bích buộc dây và

lỗ luồn dây tương ứng Từ khu vực này có các lối xuống boong nâng lái và boong nâng mũi bằng các cầu thang xiên Trên nắp hầm hàng đặt các xuồng chuyển tải, khoảng giữa hai hầm hàng đặt Cẩu để cẩu hàng

d) Khu vực mũi tàu

Từ Sn91-Sn102 bố trí kho dây, kho sơn, kho dụng cụ điện và kho dùng cho buồng máy Từ Sn102 sống mũi bỏ trống thường dùng chứa dây cột tàu, tại đây có bố trí lối lên boong nâng mũi, ống đựng neo đi qua khu vực này

C Boong dâng lái tàu

a) Khu vực lái tàu

Boong nâng lái từ vách sau của đuôi đến Sn41+400 kể cả boong sau khoang hàng 1 Từ đuôi đến Sn35 là khu vực bố trí sinh hoạt Từ Sn7-Sn16 bên trái bố trí đường dây điện bờ, đường đặt quạt gió lối lên boong trên và xuống boong chính, phía bên phải kéo từ Sn7-Sn16 là kho

b) Khu vực đặt xuồng cứu sinh

Sát hai bên mạn từ Sn7-Sn20 là khu vực đặt cẩu xuồng cứu sinh, xuồng này được nâng hạ bằng điện hay bằng cơ khi có sự cố

c) Khu vực đặt neo đuôi tàu

Từ sát mép vách đuôi đến Sn7 là khu vực bố trí thiết bị boong như neo lái, các cọc bích, xoma hướng cáp, máy tời neo

d) Khu vực bố trí sinh hoạt

Được bố trí từ Sn21-Sn35, mạn trái từ Sn21-Sn27 là buồng tắm rửa, WC dùng cho sĩ quan bên mạn phải và phía trước bố trí phòng câu lạc bộ sĩ quan và phòng ở sĩ quan

e) Boong dâng mũi

Từ Sn89 chót mũi là khu vực đặt tời neo, tời thu dây, cọc bích và xoma, có 2 lối

lên xuống boong chính ở hai bên cầu thang mạn

D Boong cứu sinh

Từ Sn6-Sn35 bố trí các cửa sổ phụ để tăng cường chiếu sáng cho buồng máy Trong khoảng từ Sn18-Sn20, mạn phải bố trí phòng ở Máy trưởng và trưởng ngành, mạn trái bố trí phòng thuyền trưởng và WC

E Boong lầu lái

Từ Sn22-Sn35, phía sau là hai lối lên xuống bằng cầu thang và ống khói Mạn trái bố trí buồng VTĐ Mạn phải là buồng hải đồ, phía sau là buồng acqui và thiết bị biến đổi dòng điện

F Ca bin lái

Từ Sn26-Sn35 bố trí cột đèn, la bàn chuẩn, ăng ten VTĐ, các thiết bị hàng hải Tuyến hình và kết cấu cơ bản đội tàu vận tải TSV4HQ được thể hiện trên các hình

vẽ 1.1; 1.2; 1.3; 1.4

175 250 550

§N 10

§N 9

Hình 1.1 Bản vẽ tuyến hình mặt cắt dọc đội tàu vận tải TSV4HQ

ng tuyÕn

Boong d©n

g mòi

Hình 1.2 Bản vẽ tuyến hình các đường nước đội tàu vận tải TSV4HQ

S-ên khoÎ T(140x12/420x10); Sèng däc m¹n r(120x10/240x8); T«n kÐt dÇu S = 10

S-ên m¹n ngoµi L100x100x10; S-ên m¹n trong L100x100x8, S-ên tÊm S = 8; Sµn S = 8; ViÒn lç khoÐt sµn vµ s-ên 8 x 100

T«n m¹n th-îng tÇng S = 8; NÑp m¹n th-îng tÇng L63x63x6 S-ên th-êng L120x120x10; Xµ däc m¹n T10x140/S = 10 S-ên m¹n ngoµi L120x120x10

S-ên m¹n trong L100x100x8

Hình 1.3 Bản vẽ kết cấu cơ bản đội tàu vận tải TSV4HQ

§N 10

§N 9

§N 7

§N 8 Boong chÝnh

Be giã Boong n©ng

Hình 1.4: Bản vẽ tuyến hình mặt cắt ngang và Bảng trị số tuyến

hình đội tàu vận tải TSV4HQ

1.3 Đặc điểm kết cấu và đặc tính kỹ thuật của động cơ 6L-350PN trang bị trên tàu vận tải TSV4HQ [23]

1.3.1 Các thông số về kết cấu

- Mô tả kết cấu động cơ 6L-350PN

+ Động cơ 6L-350PN ( PN có tăng áp) được lắp đặt trên tất cả các đội tàu vận tải Trường Sa, là loại động cơ 4 thì, gồm 6 xi lanh bố trí thành 1 hàng thẳng đứng, làm mát bằng nước và phun nhiên liệu trực tiếp, gồm có 2 loại: một loại được chế tạo theo kiểu hút thông thường và loại kia có tăng áp

+ Kiểu thông thường là máy quay phải, hướng quay ngược kim đồng hồ Lối đi đến phần trên động cơ, nhất là nắp máy và các phương tiện đo trên nắp máy, thuận tiện cho việc lắp đặt tất cho cả 2 phía của động cơ Việc điều khiển động cơ được thực hiện

từ bàn điều khiển được bố trí phía trên bánh đà, bao gồm: cần điều khiển và các phương tiện đo Chiều quay của động cơ có thể được đảo chiều, tức là có thể tiến và lùi

+ Nắp máy

Nắp máy được chế tạo bằng gang Mỗi xi lanh có một nắp máy riêng Trên mỗi nắp máy có các cơ cấu như: supap hút, supap xả, van an toàn Van khởi động và vòi phun Các cụm chi tiết được thiết kế tháo lắp dễ dàng và thuận lợi, dễ kiểm tra

+ Cơ cấu chuyển động

* Trục cơ được chế tạo bằng thép và được rèn thành một khối với mặt bích lắp bánh đà Trục cơ không có đối trọng cho mỗi má khuỷu

* Piston được chế tạo bằng hợp kim nhôm đặc biệt Mỗi quả piston có lắp 4xéc măng khí và 2 xéc măng dầu

Hình 1.5 Cấu tạo piston

1 Xéc măng khí 3 Đỉnh piston

2 Xéc măng dầu 4 Bệ đỡ chốt piston

* Tay biên được chế tạo bằng thép rèn Tay biên có 2 ổ đỡ nhỏ và lớn có thể tháo lắp được Đầu to biên có bạc đỡ bằng babit, đầu nhỏ có bạc đỡ bằng hợp kim đồng để lắp chốt piston

Hình 1.6 Cấu tạo biên

1 Nửa dưới dầu to biên 4 Bu lông đầu to biên

2 Thân biên 5 Bạc đầu to biên

3 Đầu nhỏ biên

* Bánh đà được chế tạo bằng gang có tác dụng cân bằng hoạt động của máy Bánh đà được điều khiển bằng khí nhằm hãm thời gian dừng của máy và có tác dụng đảo chiều nhanh hơn

+ Bộ điều tốc PI 200LVOM/F-H

Bộ điều tốc điều khiển bơm nhiên liệu và điều ổn vận tốc quay của máy Bộ điều tốc được thiết kế hiện đại với động cơ trợ thủy động lực servomotor và bơm dầu riêng Nó được trang bị cơ cấu điện từ để dừng và nó có khả năng điều khiển từ xa vị trí “stop” Cơ cấu dừng gồm cuộn điện từ với bộ phân phối 2 tầng thủy lực được nối trong hệ thủy lực bộ điều tốc Hiệu chỉnh vòng quay máy được thực hiện nhờ tay đòn điều chỉnh tốc độ trên bảng điều chỉnh tại chỗ trong buồng máy hoặc có thể trên bảng điều khiển từ xa trên buồng lái

+ Cơ cấu phối khí

Cơ cấu phối khí gồm các bánh răng phân phối, trục phân phối, con đội dẫn hướng xupap và cơ cấu đảo chiều Các bánh răng phân phối được dẫn động bằng các bánh răng của trục cơ, thông báo chuyển động đến các trục phân phối và dẫn động đến

bộ điều tốc Trục phân phối(trục cam) được quay trên 7 ổ đỡ với bạc đỡ Các vấu cam nằm trên trục cam để nâng con đội thông qua đòn bẩy đến supap Ngoài ra các vấu cam bơm cao áp trực tiếp nâng các piston bơm cao áp Trên thân vỏ của con đội dẫn hướng xupap bố trí cơ cấu đảo chiều, có thể nâng con đội, đổi chỗ trục cam khi đảo chiều quay nhờ một piston đặt trên vỏ các te phía bánh đà

+ Hệ thống bôi trơn

Bôi trơn máy nhờ hệ thống bôi trơn có áp lực Dầu bôi trơn được hút trực tiếp

từ két tuần hoàn bằng bơm bánh răng và nén có áp lực Dầu bôi trơn bắt đầu qua phin lọc thô, đi qua bộ điều nhiệt và ở đây sẽ điều tiết lưu lượng tiếp theo qua phin lọc tinh rồi vào thẳng máy hoặc qua sinh hàn rồi vào máy Trên máy dầu bôi trơn theo các đường dẫn trong máy đến bôi trơn các chi tiết sau đó chảy xuống các te và sau đó chảy

về két tuần hoàn và từ đó bắt đầu một vòng tuần hoàn mới

Bơm bánh răng được lắp trong hộp bơm trước máy ở đây có bơm thứ 2 dự phòng, nó chỉ hoạt động khi bơm thứ nhất bị sự cố Cả 2 bơm đều được trang bị van điều chỉnh áp lực dầu bôi trơn

Trên đường dầu bôi trơn vào máy có gắn cảm biến áp lực nhờn và công tắc, đưa vào tín hiệu điện và chuông, tín hiệu này sẽ phát khẩn cấp khi áp lực dầu nhờn vào thấp hơn mức cho phép

Trên đường dầu bôi trơn ra của máy cũng gắn cảm biến nhiệt, nó sẽ phát tín hiệu chuông và đèn khi nhiệt độ dầubôi trơn ra cao hơn mức cho phép

Hệ thống làm mát tuần hoàn hở làm mát bằng nước biển Được bắt đầu từ nước ngoài mạn qua van thông biển, được bơm vào nhánh một sinh hàn dầu bôi trơn, sinh hàn khí nạp, nhánh hai đi vào sinh hàn nước ngọt và thoát ra ngoài qua mạn

+ Hệ thống tăng áp tua bin khí xả

Tua bin tăng áp khí xả hoạt động không có sự điều chỉnh nào và hoạt động đồng thời cùng máy cung cấp khí nạp và sử dụng khí xả khi máy hoạt động Tua bin tăng áp

có hai cơ cấu chính đó là một tầng khí nén và một tầng tua bin hướng trục và đều được lắp đặt trên một trục Không khí được hút qua bầu lọc gió và bị nén trong buồng quạt

để nạp khí cho máy Khí xả của máy được dẫn vào đường ống hút của tua bin và năng lượng của nó làm quay cánh tua bin, sau khi tận dụng năng lượng, khí xả theo đường ống thoát ra ngoài lên ống khói

+ Hệ thống khởi động máy

Máy được khởi động bằng không khí nén chứa trong các bình khí nén Việc nạp khí vào chai gió được thực hiện bằng máy nén khí riêng có trang bị van an toàn và áp lực kế để kiểm soát áp lực

Các bình khí nén được liên hệ với nhau trong một hệ thống để có thể khởi động cho cả hai máy Trong hệ thống có các bầu tách dầu và nước cùng sinh hàn để làm mát khí trước khi vào bình khí nén Hệ thống có nhánh đi qua van giảm áp, áp lực được giảm xuống đưa vào bình khí điều khiển và đảo chiều để điều khiển và đảo chiều động

cơ

Toàn bộ hệ thống đều được trang bị các van an toàn, ngoài ra bản thân máy cũng được trang bị một máy nén khí đi kèm và sẽ nạp khí cho các bình khí khi động cơ hoạt động

+ Hệ thống ống xả

Ống xả được hàn bằng các ống thép, hai nhánh ống xả sẽ dẫn khí cháy đi vào tua bin, mỗi nhánh gom khí từ 3 cửa xả của 3 xi lanh Các đường ống đều được lắp các đệm giãn nở dạng vòng kín Ống khí xả được bọc cách nhiệt

+ Khối lượng phụ tùng cấp mang theo máy : 1.850 kg

+ Khối lượng nước chứa trong máy : 600 kg

+ Khối lượng dầu nhờn chứa trong máy : 80 kg

+ Khối lượng bộ phận nặng nhất của máy phần trên của thân máy (bao gồm cả những chi tiết không cần phải tháo rời khỏi thân máy) : 10.000 kg

1.3.2 Đặc tính kỹ thuật của động cơ 6L-350PN

+ Chiều quay: Là chiều quay của trục khủyu khi ta nhìn từ phía trước vào động

cơ Động cơ được gọi là quay “phải” khi trục khủyu quay theo chiều kim đồng hồ

+ Công suất định mức (Pđm) : Là công suất cao nhất do nhà chế tạo bảo đảm, mà động cơ có thể họat động liên tục ngay cả khi quá tải 10% so với vòng quay định mức

nđmtrong điều kiện bình thường của khí quyển và với nhiên liệu, nước làm mát và dầu nhờn bảo đảm chất lượng theo yêu cầu của nhà chế tạo

+ Quá tải là công suất tăng cường ứng trên công suất danh định cho phép thời gian 1 giờ và chỉ 1 lần trong thời gian 6 giờ

+ Thứ tự xi lanh được tính từ mặt trước của máy

+ Vòng quay định mức ni/phút là vòng quay của máy ứng với công suất danh định

+ Vòng quay khởi động nhỏ nhất là vòng quay không tải của máy

+ Tốc độ cao nhất tạm thời là tốc độ quay tức thời của máy khi máy đang mang tải đột nhiên cắt tải định mức

+Tốc độ chạy rà thấp nhất là khi máy không tải

+ Tỷ số không đồng đều là tỷ số vòng quay cao nhất với vòng quay trung bình khi chạy đều và tải ổn định

+ Điều kiện tiêu chuẩn là điều kiện trong đó công suất định mức và các số liệu khác đều đạt định mức

1.3.2.2 Các thông số đảm bảo điều kiện tiêu chuẩn

+ Áp suất khí quyển 100 Kpa

+ Nhiệt độ 20oC

+ Độ ẩm tương ứng không khí : 60%

Để tính công suất vận hành từ công suất định mức tại thời điểm nhất định xác định trong những điều kiện khí quyển khác nhau dùng công thức tính đặc biệt được nói đến trong tiêu chuẩn Quốc gia của Tiệp

+ Công suất trong trường hợp không tăng áp max : 338 kW

1.3.2.4 Đặc tính của động cơ 6L350PN

+ Máy 4 thì

+ Phun dầu trực tiếp

+ Kiểu buồng đốt : hesselman

+ Khí tăng áp-tăng áp suất thấp

+ Hướng quay

* Máy phải chiều quay ngược chiều kim đồng hồ

* Máy trái chiều quay cùng chiều kim đồng hồ

Thứ tự nổ :

- Máy phải :

+ Chạy tiến cùng chiều kim đồng hồ 1-5-3-6-2-4

+ Chạy lùi ngược chiều kim đồng hồ 1-4-2-6-3-5

- Máy trái :

+ Chạy tiết : cùng chiều kim đồng hồ 1-4-2-6-3-5

+Chạy lùi : ngược chiều kim đồng hồ 1-5-3-6-2-4

- Chế độ đảo chiều :máy đảo chiều trực tiếp

- Làm mát bằng nước: gồm hai vòng, vòng tuần hoàn kín bằng nước ngọt và vòng tuần hoàn hở bằng nước biển

- Bôi trơn bằng dầu bôi trơn áp suất

- Khởi động bằng không khí nén

- Độ nghiêng của máy bình thường

+ Theo chiều dọc lớn nhất 5o

+ Theo chiều ngang lớn nhất 15o

+ Độ nghiêng của máy không bình thường: 22o

+ Áp suất làm việc bình thường lớn nhất : 5,88 MPa

+ Nhiệt độ khí xả trước tăng áp ứng với 110% Pđm : 580 0C

+ Nhiệt độ dầu bôi trơn trước sinh hàn trung bình : 60-65oC

+ Giới hạn cao nhất cho phép : 75 o C

+ Áp suất dầu bôi trơn ở nhiệt độ trung bình : 0,15-0,3 MPa

+ Tiêu hao dầu bôi trơn định mức : 3,5g/kWh + 10% + Lưu lượng dầu bôi trơn bơm vào máy : 13700 l/h (228,3 l/p) +Chênh lệch nhiệt độ dầu bôi trơn qua sinh hàn làm mát dầu khoảng 10oC

1.3.2.8 Số liệu về làm mát

- Nhiệt độ nước làm mát trước bình sinh hàn trung bình : 60-65 oC

+ Nhiệt độ nước làm mát sau bình sinh hàn trung bình : 45 oC

Đặc biệt ở nhiệt độ nước làm mát dưới 25oC máy phải làm việc tải nhỏ nhất

1.3.2.9 Khởi động và đảo chiều

+ Áp suất trong bình khí lớn nhất : 5 MPa

+ Áp suất trong bình khí nhỏ nhất khi khởi động máy nguội : 1,6 MPa + Áp suất trong bình khí nhỏ nhất khi khởi động máy nóng : 1,2 MPa

+ Dung lượng mỗi bình khí nén : 300 L

+ Số lần khởi động của mỗi bình khí nén : 6 lần

+ Áp suất khí nén chạy đảo chiều : 0,4 MPa + Dung lượng bình khí nén đảo chiều : 100 L

+ Thời gian cần để đảo chiều lớn nhất : 15 giây + Thời gian cần để nạp bình khí nén 300 lít từ 0 đến 5 MPa : 60 phút

1.3.2.10.Bơm nhiên liệu

+ Lưu lượng bơm chuyển nhiên liệu : 12 L/phút

1.3.2.11 Kiểu của bơm cao áp

+ Bơm cao áp máy phải : PAL-PC.ly25L.278g-1886 + Bơm cao áp máy trái : PAL-PC.ly25P.278g-1891

1.3.2.12.Thiết bị điện cảm biến

1.3.2.13 Tua bin tăng áp

+ Lượng không khí cấp vào máy : 5800 m 3 /h

+ Áp suất góc của không khí tăng áp

1.3.2.14 Đặc tính của động cơ chính 6L350PN[23]

Hình 1.7 Đồ thị đặc tính của động cơ 6L350PN đội tàu vận tải TSV4HQ

Cột P - Công suất động cơ(kW)

Cột Mk - Momen xoắn Nm

ge- Suất tiêu hao nhiên liệu g/kWh

G - Suất tiêu hao nhiên liệu giờ kg/h

tν1-Nhiệt độ khí xả tại cửa xả của từng xilanh (0C)

tν1-Nhiệt độ khí xả trước tua bin tăng áp (0C)