Giáo trình mô đun Lắp ráp hệ thống máy lái - Nghề: Sửa chữa máy tàu thủy

CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM

TRƯỜNG CAO ĐẰNG HÀNG HẢI I

GIÁO TRÌNH

MÔ ĐUN: LẮP RÁP HỆ THỐNG

MÁY LÁI

NGHỀ: SỬA CHỮA MÁY TÀU THỦY

TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

Ban hành kèm theo Quyết định số:

ngày tháng năm 2017

của Hiệu trường Trường Cao đẳng Hàng hải I

Hải Phòng, năm 2017

1

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể

được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và

tham khảo.

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh

doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cꢀm.

2

LỜI GIỚI THIỆU

Giáo trình “Lắp ráp hệ thống máy lái” được biên soạn theo đề cương chi

tiết mô đun “Lắp ráp hệ thống máy lái” cho hệ cao đẳng ngành Lắp ráp hệ động

lực tàu thủy Trường Cao đẳng Hàng hải I, nhằm cung cꢀp cho sinh viên những

kiến thức và kỹ năng tháo, lắp các phần tử của hệ thống lái trên tàu thủy đảm

bảo tàu khai thác an toàn và hiệu quả.

Giáo trình phục vụ cho việc giảng dạy, học tập của giảng viên, học sinh

sinh viên trường Cao đẳng Hàng hải I. Đồng thời là tài liệu tham khảo cho công

nhân đang làm tại các nhà máy đóng mới và sửa chữa tàu thủy.

Trong quá trình biên soạn chúng tôi cố gắng nêu ra nhừng quy trình công

nghệ, các công đoạn và nguyên công cơ bản nhꢀt trong công tác lắp ráphệ thống

máy lái được thực hiện trong ngành công nghiệp tàu thủy tại Việt nam.

Tuy nhiên, trong quá trình biên soạn chắc chắn không tránh khỏi

những thiếu sót chúng tôi rất mong được sự góp ý của các đồng nghiệp và

bạn đọc góp ý, bổ sung cho cuốn giáo trình mô đun ”Lắp ráp hệ thống lái thủy

lực ” được hoàn thiện hơn.

Xin chân thành cám ơn!

Hải Phòng, ngày… tháng … năm 2017

Tham gia biên soạn

Chủ biên: Th.s Hoàng Thị Kim Thúy

3

MỤC LỤC

STT

NỘI DUNG

TRANG

3

4

6

1

2

3

4

5

Lời giới thiệu

Mục lục

Danh mục ký hiệu, từ viết tắt, thuật ngữ chuyên ngành

Danh mục bảng, biểu và hình vẽ

Nội dung

Bài 1: Công tác chuẩn bị

1. Công tác chuẩn bị

1.1. Chuẩn bị tài liệu, bản vẽ kỹ thuật.

1.2. Chuẩn bị các điều kiện phục vụ cho việc lắp ráp

1.3. Chuẩn bị dụng cụ, trang thiết bị trước khi lắp ráp hệ hệ

thống

1.4. Một số sơ đồ hệ thống lái

7

13

12

14

15

16

18

21

22

23

24

Bài 2: Quy trình lắp ráp hệ thống máy lái

2.1.sơ đồ lắp ráp trụ lái, cung lái

2.2. Chuẩn bị dụng cụ

2.2. Quy trình lắp ráp trụ lái cung lái.

2.2.1. Yêu cầu chung

2.2.2. Quy trình lắp ráp trụ lái, bánh lái và cung lái

2.2.3.Lắp ráp truyền động điện:

2.2.4. Lắp ráp bộ truyền động thủy lực

Bài 3: Kiểm tra và nghiệm thu

3.1. Thử tại bến ( thử buộc tàu )

3.2.Thử khi chạy biển

2.3. Kiểm tra định kỳ thiết bị lái trong sử dụng

2.4. Hồ sơ kỹ thuật

4

27

6

7

Tài liệu tham khảo

Các phụ lục, tài liệu đính kèm

5

CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN

Tên mô đun: LẮP RÁP HỆ THỐNG MÁY LÁI

Mã số mô đun: MĐ 6520112.30

Thời gian thực hiện mô đun: 48 giờ; (Lý thuyết: 16 giờ; Thực hành, thí

nghiệm, thảo luận, bài tập: 26; kiểm tra: 6giờ)

Vị trí, tính chất của mô đun:

- Vị trí:

Lắp ráp hệ thống lái thủy lực tàu thủy là mô đun quan trọng trong đào tạo

nghề Lắp ráp hệ thống động lực tàu thuỷ; được bố trí học sau các môn học, mô

đun 12,20,25,26,27.

- Tính chꢀt:

+ Mô đun này cần thiết học của nghề lắp ráp hệ thống động lực tàu thuỷ;

+ Mô đun trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng về lắp ráp

lái thủy lực đúng quy trình với độ tin cậy cao. Cùng với sử dụng trang thiết bị,

vật tư, với thời gian hợp lý nhưng vẫn đảm bảo được an toàn và vệ sinh công

nghiệp.

- Ý nghĩa và vai trò của mô đun:

+ Trang bị kiến thức cho người học về hệ thống máy lái tàu thủy.

+ Tạo kỹ năng tháo, lắp hệ thống máy lái tàu thủy.

Mục tiêu mô đun:

- Kiến thức.

+ Trình bày được cꢀu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống lái thủy lực

tàu thủy;

+ Phân loại được các dạng hệ thống lái thủy lực tàu thủy;

+ Hiểu được công dụng và vị trí lắp đặt hệ thống lái thủy lực,

+ Trình bày được quy trình lắp đặt hệ thống lái tàu thủy.

- Kỹ năng.

6

+ Nhận biết các loại hệ thống lái thủy lực tàu thủy;

+ Lắp đặt được hệ thống lái thủy lực tàu thủy theo đúng quy trình, đảm

bảo yêu cầu kỹ thuật;

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:

Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động sáng tạo

trong học tập và rèn luyện, phát huy khả năng làm việc theo nhóm.

BÀI 1: CÔNG TÁC CHUẨN BỊ

Mã bài: 6520112.30.1

Giới thiệu:

Công tác chuẩn bị cho việc lắp ráp hệ thống máy lái là hết sức quan trọng,

nó đảm bảo trong quá trình lắp ráp được liên tục, tránh gây ra các công việc sai

hỏng làm ảnh hưởng đến quá trình khai thác làm việc của hệ thống máy lái nâng

cao hiệu quả làm việc của hệ thống máy lái.

Mục tiêu của bài:

- Mô tả được công việc chuẩn bị lắp ráp hệ thống máy lái tàu thủy

- Thực hiện được công việc chuẩn bị lắp ráp hệ thống máy lái tàu thủy,

theo quy trình, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật;

- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động sáng tạo

trong học tập và rèn luyện, phát huy khả năng làm việc theo nhóm.

Nội dung bài:

1. Công tác chuẩn bị

1.1. Chuẩn bị tài liệu, bản vẽ kỹ thuật.

- Bản vẽ thuyết minh quy trình lắp ráp hệ thống máy lái;

- Bản vẽ lắp;

- Bản vẽ kết cꢀu bệ máy;

- Bản vẽ các nguyên công lắp đặt;

7

1.2. Chuẩn bị các điều kiện phục vụ cho việc lắp ráp

- Chuẩn bị nhân lực cho việc lắp ráp;

- Chuẩn bị hồ sơ phục vụ cho quá trình thi công;

- Chuẩn bị bản vẽ nguyên công;

- Hồ sơ hoàn công lắp ráp hệ thống khí nén.

1.3. Chuẩn bị dụng cụ, trang thiết bị trước khi lắp ráp hệ hệ thống

1.3.1. Chuẩn bị dụng cụ:

- Các dụng cụ tháo, lắp như Clê các loại, mỏ lết, kìm, tô vít...V.V...;

- Thước lá;

- Thước Rơ đờ căn;

- Bu lông ê cu;

- Clê lực;

- Bu lông tăng chỉnh;

- Thước vuông;

- Pa lăng;

- Máy hàn;

- Kích thủy lực;

- Cần trục;

- Giá điều chỉnh, giá đỡ máy lái.

1.3.2. Các trang thiết bị:

a. Đối với hệ lái cơ khí

- Trục lái;

- Bánh lái;

- Cung lái;

- Ổ đỡ trên;

- Ổ đớ dưới;

- Máy lái ( máy lái cơ khí, máy lái điện, máy lái thủy lực);

8

- Hệ thống truyền động các đăng

- Thiết bị nâng hạ và vận chuyển phải được kiểm tra kỹ lưỡng và phải

đảm bảo là tuyệt đối an toàn;

b. Máy lái điện: Ngoài các thiết bị của hệ lái cơ khí còn có động cơ điện lai cung

lái.

c. Máy lái thủy lực: Ngoài các thiết bị của hệ thống lái cơ khí còn có cặp piston

xi lanh thủy lực, bơm thủy lực;

1.4. Một số sơ đồ hệ thống lái

Hình 1.1. Hệ thống truyền động bằng trục

1. Vô lăng tay lái; 2. Vỏ máy; 3. Bánh xe hình chóp; 4. Trục truyền động; 5.

Qụat trái; 6. Bánh lái; 7. Trục lái; 8. Nơi lắp tay lái sự cố; 9. Bạc đỡ

9

Hình 1.2. Máy lái điện

1. Hình quạt; 2. Cần cẩu xoay lái;

3.Giảm xóc; 4.Bánh răng;5.Động cơ điện

10

Hình 1.3. Máy lái thuỷ lực

1. Trục lái;

4.Xylanh;

2. Bơm;

5.Chốt liên kết;

3. Động cơ điện;

6.Cần xoay lái

BÀI TẬP THỰC HÀNH

1. Thực hiện các bước chuẩn bị hồ sơ tài liệu phục vụ công tác lắp ráp hệ

thống lái;

2. Thực hiện các bước chuẩn bị dụng cụ cho công tác lắp ráp hệ thống lái;

3. Thực hiện các bước chuẩn bị trang thiết bị cho công tác lắp ráp hệ

thống lái;

Hướng dẫn ôn tập:

- Tìm hiểu kỹ các tài liệu hướng dẫn của nhà sản xuꢀt để nắm chắc các

thông số kỹ thuật của công tác lắp ráp hệ thống lái.

- Nghiên cứu kết cꢀu của các bản vẽ và các mối lắp ghép để chuẩn bị các

dụng cụ lắp ráp,

11

- Thực hiện được các bước chuẩn bị hồ sơ, bản vẽ cho công tác lắp ráp hệ

thống lái,

- Thực hiện các bước chuẩn bị dụng cụ cho việc lắp ráphệ thống lái.

- Thực hiện được các các bước chuẩn bị các trang thiết bị cho công việc

lắp ráp hệ thống lái.

- Các hồ sơ, bản vẽ lꢀy ở đâu?

Câu hỏi ôn tập:

1. Thực hiện các bước chuẩn bị hồ sơ tài liệu phục vụ công tác lắp ráp hệ

thống lái?

2. Thực hiện các bước chuẩn bị dụng cụ cho công tác lắp ráp hệ thống lái?

3. Thực hiện các bước chuẩn bị trang thiết bị cho công tác lắp ráp hệ

thống lái?

12

BÀI 2: QUY TRÌNH LẮP RÁP HỆ THỐNG MÁY LÁI

Mã bài: 6520112.30.2

Giới thiệu:

Hệ thống máy lái được thiết kế từ đơn giản đến phức tạp tùy thuộc trọng tải của

tàu thủy. Hiện nay đối với các tàu có trọng tải lớn thường lắp ráp hệ thống máy

lái thủy lực, còn các tàu có trọng tải trung bình thường sử dụng hệ thống lái

điện. Trong phần này người viết trình bày về nguyên tắc trung về lắp ráp cung

lái, trụ lái và khái quát một số quy trình lắp ráp hệ thống lái điện, lái thủy lực.

Mục tiêu của bài:

- Trình bày được sơ đồ lắp ráp hệ thống máy lái tàu thủy;

- Lập được quy trình lắp ráp hệ thống máy lái tàu thủy; Thực hiện được

công việc lắp ráp hệ thống máy lái tàu thủy theo quy trình, đảm bảo yêu cầu kỹ

thuật;

- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động sáng tạo

trong học tập và rèn luyện, phát huy khả năng làm việc theo nhóm.

Nội dung bài:

1. Sơ đồ lắp ráp trụ lái, cung lái

Hình 2.1. Hệ trục lái

1. ổ đỡ trên;

2. Bạc đỡ;

3. Trục lái;

4. ổ đỡ dưới;

5. Bạc đỡ dưới;

6. Bánh lái;

7. Gót lái;

8. ổ đỡ gót lái

13

2. Chuẩn bị dụng cụ

- Các dụng cụ tháo, lắp như Clê các loại, mỏ lết, kìm, tô vít...V.V...;

- Thước lá;

- Thước Rơ đờ căn;

- Bu lông ê cu;

- Clê lực;

- Bu lông tăng chỉnh;

14

- Thước vuông;

- Pa lăng;

- Máy hàn;

- Kích thủy lực;

- Cần trục;

- Giá điều chỉnh, giá đỡ trụ lái, cung lái;

3. Quy trình lắp ráp trụ lái cung lái.

3.1. Yêu cầu chung

Thiết bị lái bao gồm bánh lái (và gót lái), các ổ đỡ, cung lái, máy lái, các

cơ cꢀu truyền chuyển động như: cơ cꢀu thủy lực, puli, ròng rọc, xích, cáp…

Thiết bị lái là một trong nhữn thiết bị quan trọng trên tàu, có tính quyết định khả

năng hoạt động và tính an toàn của con tàu. Do vậy trong quy phạm cũng như

trong thực tế đòi hỏi thiết bị phải được kiểm tra chꢀt lượng chặt chẽ.

Thiết bị lái phải đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật sau đây:

- Thời gian quay bánh lái từ 35⁰mạn này sang 30⁰mạn kia không quá 28

giây khi tàu chạy tiến toàn tốc với chiều chìm toàn tải. Thời gian quay bánh lái

khi sử dụng dẫn động dự trữ từ 20⁰mạn này sang 20⁰mạn kia không quá 60

giây khi tàu chạy với tốc độ bằng ẵ tốc độ tối đa của tàu, nhưng không nhỏ hơn

7 hải lý/giờ ở chiều chìm toàn tải mùa hè.

- Với hệ dẫn động cự cố (chỉ sử dụng khi có sự cố) thì chỉ yêu cầu có thể

quay được bánh lái từ mạn này sang mạn kia ở tốc độ tàu không nhỏ hơn 4 hải

lý/giờ, mà không quy định về thời gian.

- Đối với thiết bị dẫn động chính một người điều khiển thì lực trên tay vô

lăng không quá 16 kG với số vòng quay không quá 25 vòng nếu bánh lái quay từ

35⁰mạn này sang 30⁰mạn kia khi tàu chạy tiến toàn tốc. Với lái sự cố hoặc tay

lái dự trữ (dạng cần lái thủ công) của tàu có trọng tải nhỏ hơn 500 tꢀn thì không

quy định về số người điều khiển và thời gian quay bánh lái.

15

- Thời gian chuyển từ dẫn động chính sang dẫn động dự trữ không quá 2

phút. Dẫn động dự trữ phải lắp trực tiếp trên trục lái không phụ thuộc vào dẫn

động chính.

- Phải có biện pháp giới hạn góc quay bánh lái lớn hơn 2⁰so với góc quay

về mỗi phía. Trên cung lái phải có biện pháp để đánh dꢀu vị trí thật của bánh lái

với thang chia 1⁰. Thiết bị chỉ báo vị trí thật của góc bánh lái phải đảm bảo mức

chính xác.

3.2. Quy trình lắp ráp trụ lái, bánh lái và cung lái:

Bước 1: Kiểm tra độ đòng tâm giữa trụ lái và bánh lái;

Bước 2: Thứ tự lắp áo vào cổ trụ lái và gót lái như sau:

- Kiểm tra trước khi lắp: Nếu là áo rời thì hàn đính các đoạn lại với nhau.

- Tiện chính xác bề mặt trong của áo.

- Đốt nóng áo trục trên 400^oC.

- Đưa áo vào cổ trục lái ( gót lái ) lúc này nhiệt độ áo còn khoảng 200 –

250^oC.

- Hàn liền áo vào đầu tự do hoặc mặt đầu gót lái.

- Tiện tinh mặt trụ ngoài của áo.

- Làm kín hai đầu bằng cách đổ nhựa êpôxit, lót đệm cao su và quét nhựa

bảo vệ phần không làm việc của trụ

Hình 1.2. Bảo vệ trụ lái

a. Kín nước trụ lái: 1. Áo đồng;

2. Nhựa Epoxi;

3. Vongd cao su;

4. Bánh lái;

5. Trụ lái;

b. Cổ trụ lái đã tiện để hàn đắp thép không gỉ

16

Hi

17

Hình 1.3 a. Kết cꢀu kín nước ổ đỡ trụ lái

2. Trụ lái 3. Vòng cao su

1. Ổ đỡ

Hình 1.3 b. Kết cꢀu ổ đỡ gót lái

1. Trụ gót lái 2. Vòng cao su 3. Nhựa epoxi

18

4. Áo đồng 5.Vòng chặn 6. Bánh lái

Bước 3: Dùng vam chuyên dụng lắp ráp bạc đỡ dưới vào ổ đỡ dưới;

Bước 4: Dùng vam chuyên dụng lắp ráp bạc đỡ trênvào ổ đỡ trên;

Bước 5: Kiểm tra độ đồng tâm của bạc đỡ trên và bạc đỡ dưới bằng

phương pháp căng dây hoặc bằng phương pháp quang học;

Bước 6: Cẩu trục lái lắp ráp vào bệ đỡ trên và đỡ dưới;

Bước 7: Định vị trụ lái bằng tăng đơ vào hai phía của phần đáy tàu;

Bước 8: Lắp may ơ của cung lái hoặc may ơ của bộ máy lái thủy lực;

Bước 9: Lắp ráp bộ làm kín phía trên, cụm làm kín phía dưới trụ lái;

Bước 10: Cẩu lắp bánh lái vào trụ lái thông qua mối ghép bích trụ lái và

bích bánh lái;

Bước 11: Lắp các bu long định vị trụ lái và bánh lái;

Bước 12: Doa bu long chính xác của mối ghép;

Bước 13: Xiết các bu long chính xác và bu long thường theo quy tắc xiết

chéo để tránh hiện tượng chịu lực không đều giữa các bu long;

Bước 14: Đánh phanh các ê cu của mối ghép trụ lái và bánh lái;

Bước 15: Lắp ráp bộ truyền động cho trụ lái – bánh lái;

3.3.Lắp ráp truyền động điện:

Bước 1: Gia công bệ đỡ động cơ điện;

Bước 2: Gia công bệ đỡ bánh răng trung gian;

Bước 3: Lắp ráp bánh răng trung gian;

Bước 4: Lắp ráp động cơ điện vào bệ đỡ;

Bước 5: Căn chỉnh động cơ điện với bánh răng trung gian sao cho toàn bộ

hệ truyền động dịch chuyển nhẹ nhàng cả hai phía trái, phải là được.

3.4. Lắp ráp bộ truyền động thủy lực

Toàn bộ hệ thống thiết bị lái thủy lực được bố trí ở các khoang khác nhau,

bao gồm các cụm chính như: cụm máy lái thủy lực trực tiếp quay trụ lái, Bơm

19

xoay thủy lực có lưu lượng (công suꢀt) thay đổi cùng với mô tơ điện dẫn

động;thiết bị điều khiển từ xa cùng với vô lăng lái tay bố trí tại ca bin lái tàu, và

các hệ thống làm mát, hệ thống ống dẫn dầu....

Thứ tự các bước lắp đặt như sau:

Bước 1: Các bệ đỡ máy lái được lắp đặt và gia công các bệ mặt lắp ráp

đảm bảo độ thảng góc, và mặt phẳng ngang, bằng thước thảng và dụng cụ

chuyên dụng với sai số cho phép nhỏ hơn hoặc bằng 0,05mm trên một mét;

Bước 2: Lắp các cặp trục piston và xi lanh máy lái thủy lực, kiểm tra độ

song song và đồ đồng trục giữa piston và xi lanh;

Bước 3: Kẹp chặt các cặp trục piston bằng bu long, sau khi đã lắp khớp

cầu với may ơ trục lái;

Bước 4: Lắp may ơ vào đầu trụ máy;

Bước 5: Lắp các xéc măng kín dầu và đệm kín dầu trong xy lanh, kiểm tra

khe hở, sau đó cố định cặp xi lanh vào bệ đỡ;

Bước 6: Lắp máng trượt và con trượt dẫn hướng, đảm bảo khe hở giữa

chúng ≤ 0,1 mm, sau đó cố định máng trượt (dầm dọc) dọc theo xi lanh bằng bu

long chính xác;

Bước 7: Dùng ống mềm, dẫn dầu từ bơm xoay nạp vào xi lanh với áp lực

1,5 lần áp lực dầu khi hoạt động thực tế, để kiểm tra độ kín của piston xi lanh;

Bước 8: Xác định vị trí góc lớn nhꢀt của may ơ trụ lái;

Bước 9: Kiểm tra lại toàn bộ chꢀt lượng lắp ráp, trong đó đặc biệt hoạt

động của piston cùng với áp lực dầu;

Bước 10: Lắp bơm xoay

- Trước hết lắp toàn bộ cơ cꢀu bơm xoay;

- Tiến hành cân chỉnh mô tơ điện;

- Nối các ống dầu vào bơm và tiến hành thử;

Mục đích của thử chủ yếu là để xác định lưu lượng bơm trong đơn vị thời gian ở

mỗi vị trí của vô lăng lái, đồng thời lưu lượng, áp suꢀt dầu ứng với từng vị trí

của vòng dẫn hướng.

20