BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ NĂM 2008
Tên đề tài: “
Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ
thủy tàu có tải trọng đến 7000 tấn
”


VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ NĂM 2008
Tên đề tài: “Nghiên cứu
Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo
dùng để hạ thủy tàu có tải trọng đến 7000 tấn
” Ký hiệu: 229-08RD/HĐ-KHCN


Nhóm đề tài xin chân thành cảm ơn:
- Bộ Công thương.
- Vụ Quản lý Khoa học và Công nghệ.
- Viện Nghiên cứu Cơ khí.
và các đồng nghiệp đã hợp tác giúp đỡ chúng tôi hoàn thành đề tài này. 2
DANH SÁCH THÀNH VIÊN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

TT Họ và tên Học hàm, học vị Đơn vị công tác Vị trí đề tài
1 Nguyễn Văn Bình Kỹ sư Cơ khí Viện NCCK Chủ nhiệm ĐT
2 Phan Thạch Hổ Tiến sỹ kỹ thuật Viện NCCK Thành viên ĐT
3 Phạm Quốc Thực Kỹ sư Cơ khí Viện NCCK Thành viên ĐT
4 Đỗ Thái Cường Kỹ sư Cơ khí Viện NCCK Thành viên ĐT

tàu trong nhà máy đóng mới - sửa chữa tàu thuỷ

14
2.1.1 Ụ khô
14
2.1.2 Triền tàu
14
2.1.3 Đà tàu
14
2.1.4 Ụ khô
14
2.1.5 Sàn nâng

14
2.2 Phân loại phương pháp nâng, hạ thuỷ tàu trong các nhà máy đóng tàu 14
2.2.1 Phương pháp nâng, hạ thuỷ tàu bằng đường trượt nghiêng
15
2.2.1.1 Hạ thuỷ bằng đà tàu 15
2.2.1.2 Hạ thuỷ bằng triền tàu 16
2.2.2 Phương pháp nâng, hạ thuỷ tàu bằng biện pháp khống chế mực nước
- Ụ tàu

20
2.2.2.1 Khái niệm về ụ tàu 20
2.2.2.1 Phân loại ụ tàu 20
2.2.3 Ph
ương pháp nâng, hạ thuỷ tàu bằng biện pháp cơ khí - Sàn nâng hạ.
20
Nghiờn cu, thit k, ch to ti kộo dựng h thu tu cú ti trng n 7.000 DWT
ti Nghiờn cu KHCN cp B - Nm 2008

; THuyết minh tính toán tời kéo, hạ thuỷ tàu
tải trọng đến 7.000 dwt
46

3.1. Các thông tin cần thiết đa vào để tính toán, thiết kế tời
46
3.2. Tính toán các thông số và kiểm tra một số chi tiết của tời
46
3.3 Tính toán thiết kế bộ truyền
49
3.4 Tính toán kiểm nghiệm các mối ghép
62
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
PHụ LụC: MộT Số HìNH ảNH tời kéo 25 DWT lắp đặt tại công
ty cơ khí đóng tàu tkv- khu công nghiệp cái lân dùng để
hạ thuỷ tàu có trọng tải đến 7000 DWT
74
75 76

Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT
Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008
3


Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT
Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008
4 DANH SÁCH CÁC THÀNH VIÊN THAM GIA ĐỀ TÀI

1. TS – NCVCC Phan Thạch Hổ
2. KS Phạm Quốc Thực
3. KS Đỗ Thái Cường
4. ThS Mai Quí Sáng


lục: Siêu nặng về
tải trọng (500.000 đến 600.000) DWT, chở được hầu hết các chủng loại hàng hoá
như: ôtô, container, hàng nặng, hàng rời, chở dầu, ga….
Để thấy rõ thành tựu của ngành đóng tàu thế giới từ sau chiến tranh thế giới
thứ 2, số liệu thống kê năm 1981 của hiệp hội vận tải biển thế giới cho chúng ta thấy
tổng số tàu đóng mới trong năm 2269 chiế
c với tổng tải trọng 16.930.000 DWT
được phân bố ở bảng 1.

Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT
Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008
6
Bảng 1: Phân bổ lượng tàu thuỷ đóng mới năm 1981
TT DWT nước Số lượng tàu
Tải trọng
(1000 DWT)
Tỷ trọng % tải
trọng thế giới
1
2
3
4
5
6
7
8
9

45
86
43
99
35
33
136
223
54
45
14
70
40
51
17
31
46
362
8400
929
780
716
703
502
453
403
360
358
352
311

Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc, Hồng Kông, Singaope, Thái Lan,
Malaixia, Indonexia, Việt Nam đang nổi lên chiếm thị phần ngày càng nhiều vì khu
Đông Nam Á,
Đông Bắc Á là khu vực phát triển năng động và có tốc độ phát triển
nhanh hơn các khu vực khác của thế giới nhất là kinh tế biển.

Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT
Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008
7

Bảng 2: Số lượng tàu thuỷ đóng mới từ năm 1977-1981
Năm Tổng số lượng tàu
Tổng trọng tải
(1000 DWT)
Ghi chú
1977 2796 27532
1978 2618 18194
1979 2466 14289
1980 2412 13101
1981 2269 16930
Theo số liệu của
AACK

- Trọng tải một tàu, nhất là các tàu dầu đã đạt mức siêu nặng tới 500.000 –
650.000 DWT, tàu khách đạt 70.000-80.000 DWT với chiều dài L=273-350 m.
- Chủng loại tàu đa dạng: tàu nội địa, tàu biển. Trong tàu biển có các loại: tàu
chở hàng, tàu kỹ thuật, tàu đánh bắt chế biến hải sản, tàu khách và các loại tàu khác.
- Tính chuyên môn hoá, hiện đại hoá cao của mỗi nhà máy, các xưởng. Công
nghệ cũng luôn luôn đổi mới. Ngoài ra, tin học hoá được khai thác triệt để trong
việc thiết k

Theo đề án quy hoạch phát triển hệ thống công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam đến
năm 2010 của Vinashine có định hướng là: “Tập trung nâng cấp và mở rộng các
nhà máy hiện có; phát triển thêm một số nhà máy có khả năng đóng tàu từ 30.000 –
100.000 DWT, đồng thời xây dựng phát triển một số khu công nghiệp tàu thuỷ tại
các khu kinh tế, cảng biển và các nhà máy đóng tàu; phát triển các trung tâm
nghiên cứu thiết kế, đào tạo kỹ thuật để hình thành 3 cụm công nghiệp đóng tàu Bắc
– Trung – Nam”.
Đến năm 2010 cả nước sẽ quy ho
ạch gọn trong 43 cơ sở đóng mới, sửa chữa
tàu, sản xuất vật liệu thiết bị và 3 cơ sở nghiên cứu đào tạo được phân bố tương đối
đồng đều trên cả 3 khu vực Bắc – Trung – Nam.
1.2.2 Hiện trạng công nghiệp đóng tàu Việt Nam và tương lai đến năm 2020
1.2.2.1 Hiện trạng ngành công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam:
Về phân bố: Các nhà máy chủ yếu đang tập trung ở
khu vực phía Bắc (18/34
nhà máy) và các nhà máy ở phía Nam (11/34 nhà máy). Khu vực miền Trung trên
chiều dài 1.400 km bờ biển hiện có Nhà máy liên doanh HYUNDAI-VINASHIN và
các nhà máy đóng tàu mới, sửa chữa phương tiện thuỷ cỡ nhỏ.
Các nhà máy đa phần nằm trong khu vực nội địa (21/34 nhà máy) không còn
quỹ đất để mở rộng. Hầu hết các nhà máy đóng tàu có tải trọng dưới 10.000 DWT
đều nằm sâu trong sông ngòi, các cầu đường bộ là loại cầu tĩnh và thấp, luồng lạch
ra vào nhà máy khó kh
ăn, khả năng phát triển đóng tàu cỡ lớn là hết sức hạn chế.
Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT
Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008
9
Về công nghệ đóng mới - sửa chữa: Trong mấy năm gần đây, các nhà máy
đóng tàu thuộc Tổng Công ty Công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam tuy đã được đầu tư
chiều sâu, đổi mới các trang thiết bị công nghệ như ở Nhà máy đóng tàu Phà Rừng,
Bạch Đằng, Hạ Long, Sông Cấm đã sử dụng các thiết bị hàn, cắt bán tự động, tự

đến 30.000 DWT, tàu dầu sản phẩm từ 20.000-30.000 DWT, tàu dầu thô từ 100.000
đến 200.000 DWT.
Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT
Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008
10
Trên cơ sở phân tích nhận định, chúng ta có chiến lược đầu tư để chiếm lĩnh
thị phần đóng tàu thế giới như sau:
-Giai đoạn 2001-2006: 20 tàu chuyên dùng (tàu cao tốc, tàu khách, tàu công
trình) và 3 tàu vận tải trên 3.500 DWT.
-Giai đoạn 2006-2010: 30 tàu chuyên dùng và 25 tàu vận tải từ 6.500 –
70.000 DWT.
-Giai đoạn: 2011-2020: khoảng 100 tàu chuyên dùng và 80 tàu vận tải 6.500-
70.000 DWT.
Để đạt được mục tiêu tổng quát và các mục tiêu cụ thể nêu trên, dự kiến quy
hoạch phát triển mạng l
ưới Công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam đến năm 2015 có: 18
nhà máy đóng và sửa chữa tàu của các ngành kinh tế và 2 nhà máy của quân đội là
những nhà máy trọng điểm đóng tàu trên 3.500 DWT, tàu chuyên dùng phục vụ
kinh tế trong nước và các tàu xuất khẩu, cùng một số cơ sở công nghiệp chuyên
dùng phục vụ công tác đóng, sửa chữa tàu.
Mạng lưới các nhà máy đóng và sửa chữa tàu thuỷ:
*) Khu vực phía Bắc mạng lưới các nhà máy đóng và sửa ch
ữa tàu được quy
hoạch gắn liền với nhóm cảng biển phía Bắc và khu công nghiệp lớn. Tập trung ở
khu vực Hải Phòng, Quảng Ninh. Hệ thống các nhà máy này hầu hết được phát triển
trên các cơ sở nhà máy hiện có, gồm: 7 nhà máy đóng và sửa chữa tàu trên 3.500
DWT, trong đó đầu tư nâng cấp, mở rộng 6 nhà máy (Hạ Long, Nam Triệu, Phà
Rừng, Bạch Đằng, Bến Kiền, Công ty chế tạo thiết bị và đóng tàu Hải Phòng) và di
dời 01 nhà máy (Công ty Cơ khí đóng tàu Than Việt Nam nay là Công ty Cơ khí
đóng tàu – TKV) để phục vụ chương trình đóng tàu hàng, tàu container trên 10.000

Tam Bạc (Quận Hồng Bàng-TP. Hải Phòng) để đóng và sửa chữa tàu chuyên dùng
đặc biệt (tàu cao tốc, tàu công trình, tàu khách ). Sau năm 2015 cần di chuyển ra
khỏi nội thành TP Hải Phòng.
- Các cơ sở đóng - sửa chữa tàu khác của Tổng công ty Công nghiệp tàu thuỷ
Việt Nam (sông Lô, sông Hồng, Hải Dương, Nam Định, Công nghiệp tàu thủy Ngô
Quyền và Hồng Bàng ).
* Khu vực miền Trung gồm 4 nhà máy đóng - sửa chữa tàu trên 3.500 DWT
tại khu cảng bi
ển và nhà máy lọc dầu số 2 Nghi Sơn – Thanh Hoá, Đà Nẵng. Khu
công nghiệp Dung Quất - Quảng Ngãi, Vân Phong – Khánh Hoà và các cơ sở nhỏ
khác. Trong đó có 2 nhà máy xây dựng mới, 1 nhà máy di dời và nâng cấp trên cơ
sở hiện có.
- Nhà máy đóng tàu Nghi Sơn: Chuẩn bị đầu tư xây dựng nhà máy mới đóng
và sửa chữa tàu đến 50.000 DWT phù hợp với tiến trình xây dựng Khu công nghiệp
lọc dầu số 2.
Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT
Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008
12
- Nhà máy đóng tàu Dung Quất: Xây dựng mới để đóng - sửa chữa tàu trọng
tải đến 150.000 DWT, trên diện tích 80 ha.
- Nhà máy đóng tàu Đà Nẵng: Di dời từ Sông Hàn về vịnh Mân Quang để
đóng, sửa chữa tàu trọng tải cỡ 15.000 DWT, trên diện tích 20 ha.
- Nhà máy đóng tàu biển Hyundai – VINASHIN đóng và sửa chữa tàu
100.000 đến 400.000 DWT.
- Các cơ sở khác thuộc Tổng Công ty Công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam (Bến
Thuỷ, Quảng Bình, Phú Yên, Nha Trang ).
* Khu vực miền Nam các nhà máy được g
ắn liền với hệ thống cảng biển và
khu công nghiệp tại thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bà Rịa Vũng Tàu và Đồng
bằng sông Cửu Long gồm: 5 nhà máy đóng - sửa chữa tàu trên 3.500 DWT, trong

DWT, đầu tư hoàn thiện 2 khu công nghiệp phụ trợ để sản xuất các loại thép đóng
tàu thông dụng, xích neo, lắp ráp máy tàu thuỷ, sản xuất các thiết bị trên boong, cơ
khí hàng hải ; đầu tư xây dựng hoàn chỉnh trung tâm nghiên cứu, bể thử mô hình
tàu thuỷ tại Viện Nghiên cứu Khoa học Công nghệ tàu thuỷ Hà Nội để phục vụ công
tác thiết kế.
Từ 2010 -2015: Căn cứ nhu cầu thực tế của sự phát triển, tiếp tục đầu tư mở
rộng các nhà máy có khả năng phát triển để nâng công suất đóng, sửa chữa tàu phù
hợp với nhu cầu thị
trường; mở rộng các khu công nghiệp phụ trợ để nâng dần tỷ lệ
nội địa hoá đến 60%.
Giai đoạn 2:
từ 2015 đến 2020
Di chuyển dần một số nhà máy nằm ở khu trung tâm đô thị ra ngoài các khu
công nghiệp trung tâm. Tiếp tục mở rộng và đầu tư chiều sâu (bao gồm cả thiết bị,
trình độ công nghệ) các cơ sở sửa chữa – đóng mới tàu đạt mức tiên tiến trong khu
vực.

Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT
Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008
14
CHƯƠNG 2
NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP NÂNG, HẠ THUỶ TÀU
VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP HẠ THUỶ TÀU
CÓ TẢI TRỌNG ĐẾN 7.000 DWT
2.1 Một số khái niệm về công trình thuỷ phục vụ công tác nâng, hạ thủy tàu
trong nhà máy đóng mới - sửa chữa tàu thuỷ.
2.1.1 Ụ khô
Đây là hạng mục công trình thuỷ công có thể bơm nước cạn để tiến hành các
công tác đóng mới hoặc sửa chữa tàu thuyền cũng như các ph
ương tiện nổi khác.

2.2.1 Phương pháp nâng, hạ thuỷ tàu bằng đường trượt nghiêng
2.2.1.1 Hạ thuỷ bằng đà tàu
1) Khái niệm và phạm vi sử dụng của đà tàu
Đà tàu là loại công trình thuỷ có dạng mặt nghiêng dùng để đ
óng mới tàu.
Tàu sau khi đóng xong, dưới tác dụng của trọng lượng bản thân sẽ trượt xuống nước
(hạ thuỷ) theo đường trượt nghiêng (Hình 2.1)

Hình 2.1: Đà tàu của nhà máy đóng tàu Bạch Đằng - Hải Phòng
Đà tàu chỉ có thể hạ thuỷ tàu mà không kéo đưa tàu lên bờ được, nên chỉ
dùng để đóng mới tàu thuỷ.
2) Phân loại đà tàu
a) Theo phương pháp hạ thuỷ đối với vị trí đóng mới: theo cách này có đà
dọc và đà ngang:
+ Đà dọc khi hạ thuỷ, tàu chuyển động theo phương dọc thân tàu. Đà dọc có
ưu điểm hạ thuỷ t
ương đối an toàn, nhưng yêu cầu khu nước phía trước phải rộng,
đường trượt của đà dài và độ sâu đầu mút đường trượt lớn.
Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT
Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008
16
+ Đà ngang khi hạ thuỷ, phương chuyển động thẳng góc với phương dọc thân
tàu. Đà ngang thường dùng để đóng các tàu nhỏ, nhưng hạ thuỷ thì không an toàn vì
thế phương pháp này đến nay hầu như ít sử dụng.
b) Theo vật liệu: đà tàu bằng gỗ, bê tông cốt thép.
c) Theo hình thức kết cấu:
+ Loại đường trượt thông thường: lắp đặt các dầm đường trượt cố định và
quét dầu mỡ lên m
ặt dầm.
+ Đà tàu có móng nổi: Móng nổi có công dụng đưa phần dưới nước của đà

- Không hạn chế bởi độ chênh mực nước giữa mực nước cao và thấp.
- Ít bị tác động xâm thực của nước cũng như của môi trường không khí làm
gỉ sắt đường xe triền, cũng như bị sự bồi lắng của phù sa và các yếu tố tự nhiên
khác.
- Vốn đầu tư không lớn, so với ụ khô, ụ nổi, ụ nước hoặc sàn nâng thì vốn
đầu tư chỉ b
ằng 1/3 đến 2/3.
Triền tàu được sử dụng khá phổ biến trong các nhà máy đóng mới và sửa
chữa tàu thuỷ trong các nhà máy ở nước ta như: Nhà máy đóng tàu Bạch Đằng, Hạ
Long, Bến Kiền, Sông Thu, Sông Hàn, Sông Lô, Công ty Cơ khí đóng tàu – TKV
2) Phân loại triền tàu
a) Theo mặt bằng
Căn cứ vào trục dọc của tàu khi hạ thuỷ hoặc kéo lên tương ứng với đường
mép nước, triền tàu được chia ra làm 2 loại:
+ Triền tàu dọc: tr
ục dọc của tàu vuông góc với đường mép nước.
+ Triền tàu ngang: trục dọc của tàu song song với đường mép nước.
b) Theo xe kéo và di chuyển tàu
Theo quan điểm này, chia làm 6 loại:
+ (1). Triền dọc một tầng xe giá bằng (Hình 2.4): Chỉ có một bãi sửa chữa
nằm ngay phần khô của đường triền, thích nghi với năng lực sửa chữa thấp khoảng
20 tàu/năm.
+ (2). Triền dọc xe giá nghiêng (Hình 2.5): Trường hợp ngày thường có hai
xe: Xe đườ
ng triền giá nghiêng và xe chở tàu giá bằng. Xe chở tàu làm nhiệm vụ di
chuyển tàu vào bãi hoặc ra khỏi bãi. Ngoài ra còn được gọi triền dọc hai tầng xe.
+ (3). Triền ngang một tầng xe giá bằng (Hình 2.6): Trường hợp này mái dốc
phải thoải, bệ sửa chữa ngay ở đoạn cạn đường triền.
Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT
Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008

+ Triền đóng mới; + Triền sửa chữa;
+ Triền dân sự; + Triền quân sự.
d) Theo vị trí địa lý
+Triền trong hồ; + Triền trong sông;
+Triền ngoài biển; + Triền ngoài đảo.

Hình 2.3 Triền dọc đơn xe giá bằng
Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT
Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008
20
2.2.2 Phương pháp nâng, hạ thuỷ tàu bằng biện pháp khống chế mực nước - Ụ
tàu.
2.2.2.1 Khái niệm về ụ tàu
Nguyên tắc ụ tàu được thiết kế trên nguyên tắc khống chế mực nước cho tàu
ra vào. Ban đầu chỉ thuần tuý có ụ khô, sau có thêm ụ nước và ụ nổi, trong đó ụ khô
vẫn vượt trội và chiếm số lượng áp đảo.
Ụ tàu có lịch sử xuất hiện sau đà và triền tàu.
Đóng tàu mới và sửa chữa bằng
ụ là một công nghệ hiện đại, vạn năng và tiên tiến. Số nhà máy có ụ trên thế giới
chiếm tỷ lệ khoảng 50 %.
Xét về mặt an toàn cho tàu thì ụ được xếp hàng đầu. Tàu được hạ thuỷ và kéo
vào ụ luôn luôn ở vị trí bằng phẳng trong môi trường nước hầu như không có tốc độ
dòng chảy. Tốc độ ra vào, hạ thuỷ chậm rãi và theo ý muốn củ
a người điều khiển.
Ngày nay quá trình điều khiển được tự động hoá nên độ an toàn lại càng cao.
2.2.2.1 Phân loại ụ tàu
Phân loại ụ tàu theo thông lệ quốc tế chia làm 3 loại:
-Ụ khô;
-Ụ nước;
-Ụ nổi.