Chương 9 hệ thống trên boong

Khái niệm chung và phân loại Thiết bị lái tàu thuỷ dùng để quay trục bánh lái và bánh lái tới một góc nào đó theo yêu cầu điều khiển tàu với hớng đi qui định cúng nh theo yêu cầu.. Thiết

Chơng IX

Các thiết bị trên boong

Các máy móc và thiết bị trên boong gồm:

- Thiết bị lái tàu thuỷ

- Thiết bị tời neo

- Thiết bị cần trục

9-1 Thiết bị lái tàu thuỷ

I Khái niệm chung và phân loại

Thiết bị lái tàu thuỷ dùng để quay trục bánh lái và bánh lái tới một góc nào đó theo yêu cầu điều khiển tàu với hớng đi qui định cúng nh theo yêu cầu

Thiết bị lái gồm các bộ phận chính sau:

- Bánh lái: Nhận áp lực của dòng nớc và làm thay đổi hớng chuyển động của tàu

- Truyền động lái: Là cơ cấu liên hệ giữa bánh lái với máy lái và truyền mômen cần thiết để quay bánh lái

- Máy lái: Là cụm năng lợng đảm bảo sự làm việc của bộ truyền động lái

- Bộ truyền động từ xa: Để liên hệ giữa máy lái với buồng lái

Theo cấu tạo và nguyên lý hoạt động có các dạng thiết bị lái sau:

* Thiết bị lái cơ

* Thiết bị lái hơi nớc

* Thiết bị lái điện

* Thiết bị lái điện - thuỷ lực

Trong những năm gầm đây hầu nh trên các tàu vận tải biển có trọng tải vừa và lớn, ngời ta lắp các máy lái điện thuỷ lực có hiệu suất cao hơn so với các loại máy khác, hoạt

động tin cậy, an toàn, kích thớc nhẹ gọn, khối lợng bé

II Các yêu cầu chung với thiết bị lái

Căn cứ vào các điều khoản của SALAS 74 và những quy phạm đóng tàu khác, các yêu cầu chung cơ bản đôí với thiết bị lái có thể tóm tắt nh sau:

1 Mỗi tàu phải có một máy lái chính và một máy lái sự cố đợc bố trí sao cho khi trục trặc máy lái thỡ cú thể chuyển sang lỏi sự cố được Thiết bị lái dự trữ có thể là thiết bị lái thứ hai trên những tàu lớn hoặc lá máy lái quay tay trên các tàu nhỏ, và phải lắp đặt ra sao để cho khi có một h hỏng ở hệ thống ống hoặc tại cụm năng lợng thì vẫn có khả năng lái tàu

2 Khi ở tốc độ khai thác bộ truyển động chính cần chuyển bánh lái từ 350 mạn trái qua 350 mạn phải và ngợc lại, thời gian chuyển bánh lái từ 350 mạn kia cần ít hơn 28 giây, cấu tạo của bánh lái cần tính toán tới hành trình lùi cực đại

3 Trên các tàu khách, độ bền của các bộ phận truyển động lái phụ cần phù hợp với độ bền của các bộ phận truyển động chính, đợc tính ở tốc độ 12 hải lý/ giờ

Thiết bị lái sự cố phải có khả năng nhanh chóng đa vào hoạt động và quay bánh lái từ

150 mạn này sang 150 mạn kia trong 60 giây Khi có chiều chìm lớn nhất và tốc độ bằng tốc độ công tác lớn nhất hoặc bằng 7 hải lý/ giờ

4 Trên tàu khách nếu đờng kính trục bánh lái lớn hơn 230mm thì phải đặt hai trạm

điều lớn có một khoảng cách đủ so với trạm lái chính và phải đảm bảo việc chuyền lệnh

điều khiển đến buồng này Khi có một trạm hỏng không gây cả trở đến trạm kia

5 Thiết bị lái yêu cầu phải lắp đặt chắc chắn trang bị những thiết bị chống va đập và các thiết bị đề phòng tác động điều kiện thời tiết, các ống va đờng dây điện dẫn đến đó cần sử dụng loại đặc biệt Cần bố trí các thiết bị giới hạn cho chính bánh lái và cả bộ phận truyển động lái, không những cho các giá trị nhỏ của góc quay bánh lái mà có thiết

bị an toàn để hãm và chặn bánh lái

6 Thiết bị lái cần lắp đặt phù hợp với thiết kế đã đợc phê chuẩn và đợc chế tạo bắng những vật liệu thiết kế quy định.Nó cần đợc thử phù hợp với các yêu cầu của thiết bị, trên tàu cần có các chi tiết dự trữ cho thiết bị lái để thay thê theo điều kiện tính toán khi khai thác

7 Trong các thiết bị lái truyển động điện cần:

- Đề phòng bảo vệ khi đứt cầu chì ( khi đó nguyên nhân càn phải làm rừ) càu chì phải

để ở nơi dễ nhìn thấy

- Bố trí bộ báo lái

III Hệ thống lái thuỷ lực

Máy lái thuỷ lực có u điểm là khối lợng nhỏ kích thớc gọn, sức lái lớn hiệu suất cao tiết kiệm được công suất của động cơ điện và đặc biệt là có độ tin cậy cao trong quá trình vận hành khai thác

Nhợc điểm là chất lỏng dễ thẩm thấu hoặc rò rỉ có thể gây ra sự cố

1.Sau đây là sơ đồ của hệ thống lỏi thủy lực

1 Trục bỏnh lỏi 5 Van trợt điều khiển

2 Piston thủy lực 6 Bơm thuỷ lực một chiều

3 Van một chiều 7 Két dầu

4 Van an toàn

I II

Hình 9-1: Sơ đồ máy lái thuỷ lực

2 Nguyờn lý hoạt động

Khi khởi động mỏy lỏi I (bờn trỏi ) động cơ điện sẽ lai bơm thủy lực và dầu thủy lưc được hỳt từ kột ,đẩy theo đường P qua van trượt điều kiển về đường K trở lại cửa hỳt của bơm

Giả sử khi ta bẻ lỏi sang phải thỡ khi này van điện từ sẽ tỏc động làm cho van trượt điều khiển dịch chuyển sang trỏi,làm cho cửa P thụng với cửa N, cửa T thụng với cửa K Khi này dầu từ của đẩy của bơm sẽ theo đường B cấp vao xilanh thủy lực đảy piston sang phải đồng thời dầu ở xilanh kia sẽ thoỏt về theo đường A về cửa T thụng với cửa K trở về của hỳt của bơm Khi piston sang phải làm cho trục bỏnh lỏi quay theo chiều ngược kim đồng hồ và lệnh bẻ lỏi sang phải đó được thực hiện Khi ta bẻ lỏi sang trỏi thỡ quỏ trỡnh sẽ ngược lại Khi ta cho mỏy lỏi II hoạt động thỡ quỏ trỡnh hoạt động cũng tương tự như mỏy I Ở hệ thống này chỉ cho được một trong hai mỏy lỏi hoạt động

9-2 thiết bị tời neo

1 Các yêu cầu đối với một số chi tiết hệ thống neo tời

- Có khả năng thả neo với độ dài xích neo thích hợp

- Một đầu cuối của xích neo phải đợc cố định chặt với tàu (trong hầm xích neo)

- Có khả năng nhổ mỏ neo rời khỏi đáy biển đáy sông

- Treo mỏ neo nơi thuận tiện trắc chắn Xích neo luôn sẵn sàng trong hầm xích

- Có khả năng cắt bỏ xích neo với thời gian ngắn nhất

- Phải có thiết bị hãm phanh để khống chế tốc độ thả neo

- Độ dài dây xích neo,tốc độ thả và kộo neo phải theo đúng qui phạm qui định

2 Hệ thống truyền động tời - neo

* Động cơ lai: Có thể là động cơ điện, động cơ Diesel, động cơ thuỷ lực

* Bộ giảm tốc : Thờng là bộ truyền động bánh răng

* Mỏ neo: Tuỳ thuộc vào độ lớn của tàu, địa bàn nơi hoạt động, trạng thái đất nơi thả neo mà có kết cấu khác nhau

* Xích neo: Phụ thuộc vào trọng tải nên chúng có kích thớc độ bền phù hợp

* ống dẫn dây xích và mỏ neo: Đợc bố trí thuận tiện ở phía mũi và lái của tàu cho việc thả và kéo neo

Hình 9-2: Truyền động tời neo

Động cơ lai 8 thông qua khớp nối và nhóm biến tốc cơ khí bánh răng làm trục quay ra

có trị số mô men lớn và giảm tốc độ quay Tiếp đó truyền động này sẽ tiếp nhận ở trống quấn dây hoặc trống xích neo 5 do sự điều khiển của tay ly hợp 6 Trống phanh 4 có nhiệm vụ hạn chế tốc độ khi cần thiết Thiết bị neo dùng để cố định tàu nhờ mỏ neo bám vào đáy biển, đáy sông nơi tàu chờ đợi

1 Trống tời

2 ổ đỡ

3 Trống xích

4 Phanh cơ khí

5 Ly hợp

6 Tay điều khiển

7 Bánh răng

8 Động cơ thuỷ lực,

hoặc động cơ điện

Thiết bị tời dùng để kéo, buộc tàu cố định vào cầu cảng hoặc vào tàu khác khi cần thiết Ở trên tàu, thông thờng thiết bị tời đợc bố trí chung với máy neo để tiện sử dụng và tiết kiệm trang thiết bị

3 Hệ thống tời- neo thuỷ lực

a Sơ đồ hệ thống

Hình 9- 3: Sơ đồ hệ thống tời- neo thuỷ lực

b Nguyên lý hoạt động theo sơ đồ đã cho

Khi khởi dộng hệ thống tời neo thỡ bơm 5 sẽ hỳt dầu từ kột đẩy qua P sang T tới phin lọc về kột Khi ta thả neo thỡ van trượt điều khiển dịch chuyển sang trỏi làm cửa P thụng với L và cửa I thụng với T Khi này dầu từ P cấp tới L qua van một chiều lờn động cơ thủy lực làm động cơ quay theo chiều thả neo, dầu ra khỏi động cơ trở về của I tới T về kột Khi ta kộo neo thỡ van trượt dịch chuyển sang phải làm cho P thụng với I và L thụng với T, lỳc này dầu từ P qua I một nhỏnh lờn động cơ, một nhỏnh tới van tràn cõn bằng mở thụng van tràn và dầu từ động cơ sẽ qua van tràn cõn bằng về kột, đồng thời động cơ quay theo chiều kộo neo

9-3 thiết bị cẩu -trục

Thiết bị cẩu - trục trang thiết bị trên tàu biển dùng để bốc xếp hàng hoá vật t giữa tàu với cảng hoặc giữa các tàu với nhau

1 Động cơ thuỷ lực

2 Van an toàn

3 Van cân bằng tải

4 Van trợt điều khiển

5 Bơm thuỷ lực một chiều

6 Phin lọc

7 Két dầu

8 Van một chiều

9 Van tiết lu điều chỉnh

Thông thờng thiết bị cẩu đợc chia ra hai loại nặng và nhẹ, tuỳ thuộc vào trọng lợng hàng hoá bốc xếp:

- Loại nhẹ - trọng tải <10 T

- Loại nặng - trọng tải >10 T

I Các chức năng hoạt động chính của cần trục cẩu

Với việc bốc xếp hàng hoá trong một phạm vi giới hạn bởi các kích thớc của cẩu, chúng đều có những chức năng hoạt động chính đó là: nâng hàng lên hạ hàng, nâng cần lên hạ cần xuống và quay hoặc xoay với một góc nào đó phục vụ việc sắp đặt hàng hoá

1 Nâng hạ hàng

Việc nâng hạ hàng là thờng xuyên và chiếm đến 70 -100% các hoạt động của cẩu Dõy cỏp dựng để nõng hạ hàng phải chịu được những lực:

- Trọng lượng hàng húa

- Trọng lượng múc cẩu và dõy cỏp

- Lực cản ma sỏt bởi cỏc dũng dọc

2 Nõng hạ cần

Việc nõng hạ cần để thay đổi tầm với của cẩu

Song lực cần thiết để nâng cần không những phụ thuộc vào trọng lợng kiện hàng nh việc nâng hạ hàng mà còn phụ thuộc vào góc của cần cẩu

3 Sang cân (tạt cần trái - phải)

Chức năng sang cần cũng hoạt động thờng xuyên song về giá trị lực tác động nhỏ Nó chỉ thực hiện trong việc thắng quán tính khối lợng quay, thắng ma sát cơ khí và duy trì tốc độ dịch chuyển

Đối với hệ thống nhỏ và đơn giản, việc tạt trái hay phải nhờ vào sức ngời Song đối với hệ cẩu lớn thì phải dùng động cơ hoặc phải thiết kế cẩu trục kiểu ghép

II Truyền động điện - cơ khí cho máy cẩu

Cẩu điện - cơ khí gồm động cơ điện qua khớp nối làm quay hệ thống bánh răng và tời quay trống quấn dây Ngoài ra qua một nhóm truyền động bánh răng dẫn động và ly hợp

ma sát hoạt động với chức năng của phanh điện Toàn bộ nhóm bánh răng và các thiết bị khác đợc bảo vệ trong hộp vỏ kín có chứa dầu bôi trơn

III Truyền động thuỷ lực cho máy cẩu

1.Sơ đồ nguyờn lý

Hình 9- 4: Sơ đồ hệ thống truyền động thuỷ lực tời- cẩu

2 Nguyên lý hoạt động theo sơ đồ đã cho

Khi khởi động hệ thống tời cẩu thỡ bơm 5 sẽ hỳt dầu từ kột đẩy qua P sang T tới phin lọc về kột Khi ta nõng hàng thỡ van trượt điều khiển dịch chuyển sang phải làm cửa P thụng với I và cửa L thụng với T Khi này dầu từ P cấp tới I qua van một chiều lờn động

cơ thủy lực làm động cơ quay theo chiều nõng hàng, dầu ra khỏi động cơ trở về của L tới T về kột Khi ta hạ hàng thỡ van trượt dịch chuyển sang trỏi làm cho P thụng với L và

I thụng với T, lỳc này dầu từ P qua L một nhỏnh lờn động cơ, một nhỏnh tới van cõn bằng tải qua van tiết lưu mở thụng van tràn cõn bằng và dầu từ động cơ sẽ qua van tràn

về kột, đồng thời động cơ quay theo chiều hạ hàng

Khi hệ thống mất điện cú thể hạ hàng hoặc cần bằng cỏch mở van chặn 8

c Những lu ý khi khai thác hệ thống tời neo-tời cẩu thuỷ lực

- Thao tác khai thác và bảo dỡng trang thiết bị phải theo hớng dẫn của nhà chế tạo

- Thờng xuyên kiểm tra và bổ sung dầu mỡ ở các vị trí quan trọng cần thiết cần thiết

- Thay dầu công tác đúng hạn hoặc khi xét thấy quá bẩn

- Thờng kỳ kiểm tra ly hợp trống xích tời

- Hạn chế tối đa việc dùng cùng lúc các thiết bị theo tiêu chuẩn qui định

- Trước khi khởi động hệ thống phải đặt tay trang( van trượt điều khiển ở vị trớ O)

- Thao tác huấn luyện việc sử dụng một cách thành thạo đối với các trang thiết bị này

1 Động cơ thuỷ lực hai

chiều

2 Van an toàn

3 Van tiết lu điều chỉnh

4 Van trợt điều khiển

5 Bơm thuỷ lực một chiều

6 Phin lọc

7 Két dầu

8 Van chặn

9 Van cân bằng tải