Đồ án Thiết kế nâng cấp hệ truyền động điện cơ cấu nâng hạ gầu của máy xúc ЭKΓ4,6

Chương1 Đặc điểm công nghệ và trang bị điện máy xúc Máy xúc được sử dụng rộng rãi trên các công trường xây dựng,trên các công trình thuỷ lợi, xây dựng cầu đường để san gạt mặt bằng.Đặc biệt trong ngành công nghiệp khai thác mỏ theo phương pháp lộ thiên nhất là khai thác than. Máy xúc đóng vai trò cực kỳ quan trọng không thể thiếu 1.1.Phân loaị : Máy xúc rất đa dạng nhưng có thể phân loại theo các chỉ tiêu sau: 1.1.1:Phân loại theo đặc tính sử dụng + Máy xúc xây dựng chạy bánh lốp, bánh xích dùng trong nghành xây dựng có thể tích gầu xúc V= 0.252m3 +Máy xúc chạy bằng bánh xích dùng trong công nghiệp khai thác mỏ lộ thiên (máy xúc ЗКГ) có thể tích gầu xúc V= 4.6 8m3 + Máy xúc bốc đất đá có thể tích gầu xúc V= 435m 3 + Máy xúc gầu ngoạm dùng để xúc những vật liệu thể hạt có thể tích gầu xúc V= 480m 3 1.1.2 : Phân loại theo cơ cấu bốc xúc + Máy xúc có cơ cấu bốc xúc là gầu thuận : Gầu xúc di chuyển vào đất đá theo hướng từ máy xúc ra phía trước dưới tác dụng của hai lực kết hợp của cơ cấu nâng và cơ cấu đẩy tay gầu + Máy xúc có cơ cấu bốc xúc kiểu gầu cào di chuyển theo hướng từ tay gầu vào máy xúc theo mặt phẳng nằm ngang. + Máy xúc có cơ cấu bốc xúc kiểu gầu treo trên dây : Gầu di chuyển theo hướng từ phía ngoài vào máy xúc dưới tác dụng của lực kết hợp hai cơ cấu: cơ cấu keo và cơ cấu nâng + Máy xúc có cơ cấu bốc xúc kiểu gầu ngoạm : quá trình bốc xúc đất đá được thực hiện bằng cách khép kín dần hai nửa thành gầu ngoạm dưới tác dụng lực kéo của cơ cấu kéo : + Máy xúc có cơ cấu bốc xúc kiểu gầu quay : Gầu quay là một bánh xe ,gầu xúc được gá lên bánh xe theo chu vi. + Máy xúc có cơ cấu bốc xúc kiểu máng cào nhiều gầu xúc. 1.1.3. Phân loạ theo thể tích gầu xúc. + Máy xúc công suất nhỏ có thể tích gầu xúc V= 0.25 2m 3 + Máy xúc công suất trung bình có thể tích gầu xúc V= 2 6m 3 . + Máy xúc công suất lớn có thể tích gầu xúc V= 6 80m 3. 1.1.4. Phân loại theo cơ cấu truỳên lực. + Máy xúc có cơ cấu truyền lực là động cơ đốt trong (Điêzen) + Máy xúc có cơ cấu truyền lực là động cơ điện. 1.1.5. Phân loại theo cấu tạo của cơ cấu di chuyển. + Máy xúc di chuyển bằng bánh lốp. + Máy xúc di chuyển bằng xích. + Máy xúc di chuyển bằng bánh sắt chạy trên ray. ơ 1.2. Các yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động điện các cơ cấu của máy xúc. Từ những đặc điểm của máy xúc các yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động điện, truyền động các cơ cấu chính của máy xúc bao gồm. 1.2.1.Đường Đặc tính cơ . Hệ truyền động điện của các cơ cấu chính của máy xúc (Cơ cấu nâng- hạ ; ra - vào của tay gầu và quay máy ) phải được bảo vệ một cách tin cậy khi quá tải,có nghĩa là hệ truyền động phải tạo ra ((đặc tính máy xúc)) . Đường đặc tính cơ hệ truyền động phải đảm bảo hai yêu cầu sau Trong phạm vi : +0 < I < Ing Ing=(2.252.5)Iđm Thì độ sụt tốc độ Để đảm bảo năng xuất của máy xúcvà sự làm việc ổn định của động cơ Khi dòng điện động cơ I > Ing . Tốc độ động cơ giảm nhanh về 0 , để đảm bảo động cơ không bị quá tải có nghĩa là hệ truyền động phải tạo ra đặc tính cơ đặc trưng có tên gọi ((đặc tính máy xúc )) (Hình 1-1) 0 A 1 2 Mng C (Md ) Hình 1.1: Đặc tính máy xúc M B D Trong đó đường đặc tính cơ 1 là đường đặc tính cơ lý tưởng = 0 Trị số mômen ngắt bằng mô men dừng. Trong thực tế không sử dụng đường đặc tính cơ lý tưởng như đường 1 mà thường sử dụng đường đặc tính cơ mềm hơn (đường 2 ). Độ cứng của đường đặc tính cơ ở vùng phụ tải định mức giảm xuống 85ữ90 %. Nếu độ cứng đường đặc tính cơ quá lớn người vận hành máy xúc khó cảm nhận được khi cơ cấu bị quá tải, không kịp giảm lớp cắt dẫn đến cơ cấu dừng làm giảm năng xuất của máy xúc. Và đặc biệt dẫn đến tuổi thọ động cơ bị giảm nhanh. Trên thực tế người ta dùng đường đặc tính cơ thực 0 Mng< Md Để đánh giá năng xuất của một máy xúc người ta đưa ra một hệ số đặc trưng được gọi là hệ số lấp đầy K K ==<1 (1.1) Trong đó : S=SAD CO . diện tích hợp thành bởi hệ trục tọa độ và đường đặc tính cơ lý tưởng SAB CO là diện tích tạo bởi hệ trục tọa độ và đường đặc tính cơ lý tưởng - tốc độ không tải lý tưởng của động cơ Md -mô men dừng m - hệ số tỷ lệ về diện tích Đối với hệ truyền động hệ số lấp đầy của máy xúc có thể đạt tới 0.8 ữ 0.9 1.2.2. Động cơ truyền động. Các cơ cấu máy xúc phải chắc chắn , khả năng chịu quá tải lớn . Độ cách điện của động cơ phải đảm bảo chịu quá nhiệt , độ ẩm cao, động cơ phải đảm bảo chịu tần số đóng cắt lớn (400ữ600) lần / h 1.2.3. Động cơ truyền động các cơ cấu chính của máy xúc phải có mô men quán tính đủ nhỏ để giảm thời gian quá độ khi mở máy và hãm. Nên chọn động cơ có phần ứng dài, đường kính nhỏ. 1.2.4. Các thiết bị điều khiển dùng trong máy xúc phải đảm bảo làm việc tin cậy trong điều kiện nặng nề nhất (Độ rung động , chao lắc lớn , phụ tải đột biến và tần số đóng cắt lớn ) 1.2.5. Hệ thống điều khiển hệ truyền động. + Các cơ cấu của máy xúc phải đơn giản, chắc chắn, mức độ tự động hóa cao + Các cơ cấu truyền động máy xúc trong quá trình làm việc thường bị qúa tải cho nên việc hạn chế mô men nhỏ hơn trị số cho phép ở chế độ tĩnh và động là yêu cầu quan trọng bậc nhất. để máy xúc có năng xuất cao nhất đồng thời bảo vệ được các thiết bị không bị hỏng hóc khi quá tải cần thực hiện hai yêu cầu O 50 100 150 200 250 100 25 50 75 M% 4 % 2 3 1 Hình 1.2. Đặc tính cơ của các hệ truyền động [[ Trên (hình 1.2) biểu diễn các đường đặc tính cơ của các hệ truyền động khác nhau dùng trong máy xúc. Họ đặc tính cơ của các hệ đó cho phép đánh giá và tính chọn hệ truyền động một cách hợp lý đối với từng loại máy xúc cụ thể. Hệ truyền động xoay chiều dùng động cơ không đồng bộ ba pha (đường 1) được sử dụng rộng rãi cho các loại máy xúc có thể tích gầu tới 1m3. Nếu dùng động cơ truyền động là động cơ xoay chiều có hệ số trượt lớn cho phép hạn chế dòng điện trong phạm vi cần thiết để giảm độ cứng của đường đặc tính cơ trong vùng mômen phụ tải bằng mômen định mức của động cơ, có thể thực hiện được bằng cách đấu thêm điện trở phụ vào mạch rôto của động cơ: Rf = (10 ữ15)% R (R là điện trở của dây quấn rôto động cơ) Nếu trong mạch rôto của động cơ có đấu cuộn kháng bão hòa hoặc khuyếch đại từ, ta sẽ nhận được đường đặc tính cơ tối ưu với hệ truyền động xoay chiều. Hệ truyền động máy phát - động cơ với đường đặc tính cơ 3 được áp dụng rộng rãi cho các loại máy xúc từ 2 ữ5m3. Hệ này có đường đặc tính cơ gần với đường đặc tính cơ tối ưu cho phép điều chỉnh tốc độ động cơ truyền động trong một phạm vi khá rộng. ơ Hệ truyền động máy phát - động cơ có khuyếch đại trung gian (khuyếch đại máy điện KĐMĐ, khuyếch đại từ KĐT, khuyếch đại bán dẫn KĐBD) sẽ tạo ra đường đặc tính cơ 4, đáp ứng hoàn toàn với yêu cầu của máy xúc. Hệ này được sử dụng rộng rãi trong các loại máy xúc có công suất lớn có thể tích gầu từ 10 ữ 80m3.