182
Chương 11
TRANG BỊ ĐIỆN CÁC THIẾT BỊ VẬN TẢI LIÊN TỤC
11-1. Khái niệm chung
Các thiết bị vận tải liên tục dùng để vận chuyển các vật liệu thể hạt, thể cục
kích thước nhỏ, các chi tiết ở dạng thành phẩm và bán thành phẩm, hoặc vận
chuyển hành khách theo một cung đường nhất định không có trạm dừng giữa
đường để trả hàng và nhận hàng. Thiết bị vận tải liên tục bao gồm: băng
chuyền, băng tải các loại, băng gàu,
đường cáp treo và thang chuyền. Những
thiết bị vận tải liên tục kể trên có năng suất rất cao so với các phương tiện
vận tải khác, đặc biệt là ở những vùng núi non có địa hình phức tạp.
Nhìn chung, về nguyên lý hoạt động của các thiết bị vận tải liên tục tương
tự nhau, chúng chỉ khác nhau ở các điểm sau: công năng, kết cấu cơ khí, cơ
cấu chở hàng hoá, cơ cấu t
ạo lực kéo v.v…
1. Băng tải: Thường dùng để vận chuyển vật liệu thể bột mịn, thể hạt hoặc
kích thước nhỏ theo phương nằm ngang hoặc theo phương mặt phẳng
nghiêng với góc nghiêng nhỏ hơn 30
0
, với các cơ cấu kéo (băng chở vật liệu)
đa dạng như băng vải, băng cao su, băng bằng thép tấm v.v…
2. Băng chuyền: Thường dùng để vận chuyển các vật liệu thành phẩm và
bán thành phẩm, thường được lắp đặt trong các phân xưởng, các nhà xưởng,
xí nghiệp sản xuất theo dây chuyền. Với cơ cấu chuyển là móc treo, giá treo
và thùng hàng.
3. Băng gàu: là thiết bị dùng để vận chuyển các vậ
t liệu thể bột mịn bằng
các gàu con nối liên tiếp nhau thành một vòng kín được lắp đặt theo phương
thẳng đứng hoặc góc nghiêng lớn hơn 60
Hình 11-1 Băng tải cố định
a,b) kết cấu của băng tải; c,d,e) Các dạng của cơ cấu truyền lực Băng tải được chế tạo từ
bố vải có độ bền cao, ngoài bọc cao su với khổ
rộng (900 ÷ 1200)mm. Khi vận chuyển vật liệu có nhiệt độ cao (tới 300
0
C)
thường dùng băng tải bằng thép có độ dày (0,8 ÷ 1,2)mm với khổ rộng (350
÷ 800)mm.
Cơ cấu truyền lực trong hệ truyền động băng tải thường dùng ba loại:
- Đối với băng tải cố định thường dùng hộp tốc độ và hộp tốc độ kết hợp
với xích tải (hình 11-1c,d).
- Đối với băng tải lắp không cố định (có thể di dời) dùng tang quay lắp trực
tiếp với trục động cơ (hình 11-1e) với kết cấu của hệ truyền động gọn hơn.
- Đối với một số băng tải di động cũng có thể dùng cơ cấu truyền lực dùng
. Kết cấu của băng gàu được
giới thiệu trên hình 11-2.
Hình 11-2 Băng gàu
a) Cấu tạo băng gàu b) Hệ thống truyền động của băng gàu
Cấu tạo băng gàu gồm: cơ cấu kéo tạo thành một mạch vòng khép kín 2,
g
γ
Ψ
=
[m
3
] (11-5)
Trong đó: i - thể tích của mỗi gàu xúc, m
3
;
h - hệ số lấp đầy của gàu, có trị số từ 0,4 đến 0,8 tuỳ thuộc vào
loại vật liệu cần vận chuyển;
γ - khối lượng thể tích của vật liệu, tấn/m
3
;
l
g
- cự ly gián cách giữa các gàu, m;
v - tốc độ di chuyển, m/s.
3.
Đường cáp treo
Đường cáp treo thường được chế tạo theo hai kiểu: đường cáp treo có một
đường cáp và đường cáp treo có hai đường cáp kéo nối thành một đường
vòng kép kín (hình 11-3)
[tấn/h] (11-6)
Trong đó: t - thời gian gián cách hai toa hàng, s;
G- trọng tải hữu ích của một toa hàng, tấn.
4.Thang chuyền
Thang chuyền là một loại cầu thang với các bậc chuyển động dùng để vận
chuyển hành khách trong các nhà ga của tàu điện ngầm, các toà thị chính,
các siêu thị, với tốc độ di chuyển từ 0,4 đến 1m/s.
Kết cấu của một thang chuyền được giới thiệu trên hình 11-4 Hình 11-4 Kết cấu của thang chuyền
Động c
ơ truyền động 6, lắp ở phần trên của thang chuyền truyền lực cho
trục chủ động 5 qua cơ cấu truyền lực - hộp tốc độ. Trục chủ động 5 có hai
bánh xe hoa cúc và dải băng vòng có các bậc thang 4 khép kín với bánh hoa
cúc 2 lắp ở phần dưới của thang chuyền. Ở trục thụ động 2 có lắp cơ cấu tạo
lực căng cho dải băng vòng. Để đảm bảo an toàn cho hành khách, hai bên
thành c
dài hạn với phụ
tải hầu như không đổi. Theo yêu cầu công nghệ của hầu hết các thiết bị vận
tải liên tục không yêu cầu điều chỉnh tốc đô. Trong một số trường hợp,cần
tăng nhịp độ làm việc trong các phân xưởng sản xuất theo dây chuyền, các
băng chuyền phục vụ trong dây chuyền sản xuất yêu cầu phạm vi điều chỉnh
tốc độ là D = 2:1. Động cơ truyền động và các thiết bị điều khiển hệ truyền
động phải chọn làm việc ở chế độ dài hạn. Hệ truyền động các thiết bị vận
tải liên tục là hệ truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ rôto
lồng sóc và rôto dây quấn.
Phần lớn các thiết bị vận tải liên tục lắp đặ
t ngoài trời, nơi có môi trường
làm việc khắc nghiệt, nên để đảm bảo khởi động được đầy tải, các động cơ
truyền động phải có mômen mở máy lớn. Mômen khởi động các thiết bị vận
tải liên tục yêu cầu tới trị số M
kđ
= (1,6 ÷ 1,8)M
đm
. Bởi vậy thường chọn loại
động cơ có hệ số trượt lớn, rãnh stato sâu để có mômen mở máy lớn.
Nguồn cấp cho động cơ truyền động phải có dung lượng đủ lớn, đặc biệt là
đối với những động cơ truyền động có công suất lớn hơn 30kW.
Đối với băng tải, băng gàu di động, khi cấp điện từ nguồn đến động cơ
, cần
kiểm tra tổn thất điện áp trên đường cáp cấp điện, để điện áp ở cuối đường
dây không được thấp hơn 0,85U
đm
.
Khi tính chọn động cơ cần phải tiến hành kiểm tra trị số gia tốc của hệ
truyền động khi tăng tốc và khi hãm dừng.
Đối với hệ truyền động đường cáp treo và thang chuyền, quá trình mở máy
.γ = L’δk
1
g [N] (11-8)
Trong đó:
L - chiều dài của băng tải, m;
k
1
- hệ số có tính đến lực cản khi dịch
β - góc nghiêng của băng tải;
g - gia
chuyển vật liệu, thường lấy k
1
= 0,05.
tốc trọng trường, m/s
2
.
uyển
v
ó: v là tốc độ di chuyển
c
ải có thể tính theo
n
Công suất cần thiết để dịch ch
ật liệu:
P
1
= F
1
.v
= '0139,0
6,3
=
(11-10)
ực cản trong các ổ đỡ các con lăn và
động trên các con lăn được tính theo biểu th
ông tải.
(11-12)
.
d
L lực cản do ma sát khi băng chuyển
ức:
F
2
= L2δbcosβk
2
g = 2L’.δ
b
.k
2
.g (11-11)
Trong đó: k
2
- hệ số có tính đến lực cản khi kh
Công suất cần thiết để khắc phục tổn hao công suất do lực cản ma sát bằng:
P
2
= F
2
Công suất cản tĩnh của băng tải b
P
= k(P + P + P ) = kg(0,0139QL’ + 2L’ (11-15)
189
Hình 11-6. Sơ đồ tính toán để xác
định công suất động cơ truyền
H
ất phụ do lực ma sát trong các con
lă
Trong đó: k - hệ số có tính đến tổn th
n dẫn hướng k= (1 ÷ 1,25).
Công suất của động cơ truyền động băng tải được tính theo biểu thức:
động băng gàu
η
dc
kP .=
(11
c
P
-16)
rong đó: k - hệ số d trữ (k = 1,2 ÷ 1,25);
η - hiệu su t của hệ truyền động.
ông suất
đ rên lực cản và lực căng của các
n
tang
th
ng đó:
F
1
- lực kéo tại điểm 1 thường lấy bằ
k
1
- hệ số có tính đến lực ma sát trên tang
quay, k
1
= 1,05 ÷
δ - khối lượng vật liệu trên một mét dài của
băng, kg;
k
2
- hệ số có tính đến lực cần vận chuyển 1
kg vật liệu
δ
0
- khối lượng 1 mét băng.
Lực kéo của nhánh kéo xuống c ợc tính bằng:
F
kx
= F
1
+ δ
0
Hg
Tổng lực kéo đặt lên tang chủ động của băng gàu bằng:
95,0
F =
g nút bấm và công tắc
tơ
thống băng tải. Khi thiết kế hệ thống điều
k
thống băng tải được trình bày trên hình 11-7.
→ băng
tả
T6 và đổ vào thùng chứa T2.
÷ Đ
B6 hiển thị trạng thái làm việc của sáu băng tải tương ứng.
ị trạng thái làm việc của các van, của hai
th báo
Đ
g nhấp nháy, còn khi các băng tải đã khởi
đ
cho hệ thống đèn chiế
u sáng (hình 11-7c).
Điều khiển băng tải và băng gàu có cùng
đồ điều khiển, các mạch liên động và
Khi một băng tải hoặc băng gàu làm việc độc lập, không liên quan với các
thiết bị khác, điều khiển hệ truyền động bằng hệ thốn
l
ắp trong tủ điện của băng tải.
Khi có nhiều tuyến vân tải vật liệu, trong đó có nhiều máy công tác, sự liên
hệ giữa các máy công tác đó là hệ
hiển hệ thống băng tải trên phải tuân thủ các nguyên tắc sau:
- Thứ tự khởi động các động cơ truyền động băng tải ngược chiều vớ
i dòng
vận chuyển vật liệu.
- Dùng băng tải bất kỳ nào đó chỉ được phép khi băng tải trước nó đã dừng.
c)
3
4
RHV1
CM1
CM2
CM3
8
6
RK1
10
RTh
12
14
RTh
RK1
RK3
16
D
M
RK2
RK4
RK4
20
RK1
RK2
RK3
RHV1
RTr1
26
RK2
18
RHV2
RHV3
24
28
RK4
C
22
32
RTr3
RHV2
RHV3
36
RHV2
RTr1
44
46
CT2
RKT3
NCV1
RTr2
48
CT3
RTr3
K2
K3
RN3
RN2
RN1
TP1
BT1
BT2
BT3
BT4
S1
S3 S2
BT5 BT6
TP2
ĐB1
ĐB2
ĐB3
ĐB4
ĐB5
ĐB6
RHV1
RHV2
RHV3
RTr1
RDB
Đ1
RTr1 K1
RHV1
RTr2
Đ2
RTr2 K2
RHV1
RTr3
Đ3
RTr3 K3
NCV4
0
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
39
41
43
45
47
49
V1
V2
V3
V4
Ng1 Ng2
RTr1
26
30
RTr2
RHV1
RTr4
34
RTr5
38
RHV3
RTr6
40
K1
42
CT1
RKT4
NCV2
RKT2
NCV1
60
RHV2
RHV3
64
RHV3
1
1CT0
2
RĐB
RHV2
RHV3
RN2
RN1
K4
50
CT4
RKT5
NCV3
RKT6
NCV4
RTr4
52
54
CT5
NCV3
RTr5
RTr6
K5
RN5
RN4
56
CT6NCV4
K6
RN6
58
RHV1
NCV1
66
RHV4
NCV2
NCV3
Đ3
RTr3 K3
RHV2
RHV3
RTr4
Đ4
RTr4
K4
RHV3
RTr5
Đ5
RTr5 K5
RHV2
RTr6
Đ6
RTr6 K6
RHV1
NCV1
ĐV1
NCV1
RHV2
NCV2
ĐV2
RHV3
NCV2
RHV3
NCV3
ĐV3
NCV3
RHV2
V4
Ng1 Ng2
11
22
33
a)
Hình 11-8 Sơ đồ điều khiển hệ thống băng tải
a)Sơ đồ công nghệ b) sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển c) Hệ thống đèn báo
192
- Quay chuyển mạch CM3 sang bên phải, rơle hướng vận chuyển RHV3(8)
=1. Tiếp điểm của nó sẽ đóng để chuẩn bị cấp nguồn cho các rơle trung gian
và các cuộn nam châm sau:
٭ RHV3(26) =1, cấp nguồn cho các rơle RTr1.
٭ RHV3(36) =1, chuẩn bị cấp nguồn cho rơle RTr4.
٭ RHV3(38) =1, chuẩn bị cấp nguồn cho rơle RTr5.
٭ RHV3(62) =1, chuẩn bị cấp nguồn cho cuộn dây nam châm NCV2.
٭ RHV3(64) =1, chuẩn bị cấp nguồn cho cuộn dây nam châm NCV3.
٭ RHV3 c
ấp cho các đèn báo ĐB1(7), ĐB2(39), ĐB3(43), ĐB4(17),
ĐB5(25) vào nguồn Ng2. Các đèn báo sẽ sáng nhấp nháy cho phép chúng ta
kiểm tra tính đúng đắn của tuyến đường vận chuyển vật liệu đã chọn.
Để khởi động các động cơ truyền băng tải, ấn nút mở máy M, → RK1(10)
=1, → RK1(16) =1 [duy trì], RK1(20) =1→ RK4(20) =1 → RK4(22) =1 →
chuông điện Ch(22) kêu báo hiệu hệ thống băng tải chuẩn bị làm việc.
Sau thời gian ch
ỉnh định (5 ÷ 10)s, tiếp điểm thường mở đóng chậm
RTh(14) =1, → RK2(14) =1 → RK2(16) = 1, RK2(12) = 0 → cắt nguồn cấp
cho RTh(12), → RK2(20) = 0 → RK4(20) =0 → cắt nguồn chuông Ch(22);
RK2(18) = 1→ RK3(18) = 1 → RK3(1-3) đóng nguồn cho dòng 26 ÷ 70.
đồng bộ rôto dây quấn. Khởi động động cơ thực hiện bằng cách loại trừ dần
điện trở phụ trong mạch rôto của động cơ theo hàm thời gian gồm tám cấp
nhờ các rơle thời gian 1RG ÷ 8RG. Điều khiển động cơ bằng bộ khống chế
từ KC có tám tiếp đi
ểm K1 ÷ K8. Hạn chế dùng khởi động của động cơ bằng
rơle dòng RD lắp trong mạch stato của động cơ.
- Bảo vệ quá dòng bằng rơle dòng điện cực đại RDC và bảo vệ quá tốc độ
bằng rơle kiểm tra tốc độ RKT.
- Hãm dừng động cơ bằng cơ cấu phanh hãm điện từ NCH.
- Bảo vệ điện áp thấp bằng rơle
điện áp RĐA .