›
›

Đồ án Tìm hiểu hệ thống tự động hóa cho dây chuyền đúc liên tục 4 dòng đi sâu lập trình điều khiển cho máy gạt phôi

pdf 71 trang huongle 2970
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Tìm hiểu hệ thống tự động hóa cho dây chuyền đúc liên tục 4 dòng đi sâu lập trình điều khiển cho máy gạt phôi", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_tim_hieu_he_thong_tu_dong_hoa_cho_day_chuyen_duc_lien.pdf

Nội dung text: Đồ án Tìm hiểu hệ thống tự động hóa cho dây chuyền đúc liên tục 4 dòng đi sâu lập trình điều khiển cho máy gạt phôi

  1. LỜI MỞ ĐẦU Gang thép đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của ngành kinh tế quốc dân. Một quốc gia muốn phát triển độc lập cần phải sản xuất được thép đáp ứng nhu cầu trong nước mà không phải nhập khẩu từ nước ngoài. Vì vậy, phát triển ngành công nghiệp gang thép là chủ trương hàng đầu, ưu tiên của chính phủ. Sản lượng thép của Việt Nam năm 2011 đạt khoảng 4.6 triệu tấn. Theo dự đoán năm 2012 mức tiêu thụ thép của chúng ta khoảng 11.7 triệu tấn trong khi đó sản lượng thép đạt khoảng 5.2 triệu tấn. Do vậy như cầu thép của chúng ta là rất lớn. Theo chủ trương của Chính phủ, phát triển ngành thép phù hợp với quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội và ngành công nghiệp của cả nước.Coi trọng và khuyến khích các thành phần kinh tế, các ngành kinh tế trong nước liên kết, hợp tác với nước ngoài đầu tư xây dựng một số tổ hợp mỏ - luyện kim, nhà máy thép liên hợp và nhà máy cán các sản phẩm thép dẹt quy mô lớn. Trong quá trình học tập tại trường, với sự giúp đỡ của nhà trường và khoa Điện Tự Động Công Nghiệp em đã được nhận đề tài tốt nghiệp: “Tìm hiểu hệ thống tự động hóa cho dây chuyền đúc liên tục 4 dòng đi sâu lập trình điều khiển cho máy gạt phôi.”. Nội dung đồ án gồm 3 chương : Chương 1: Tổng quan công nghệ sản xuât thép và dây truyền đúc liên tục 4 dòng. Chương 2: Nghiên cứu hệ thống tự động hóa dây truyền đúc liên tục 4 dòng. Chương 3: Lập trình PLC S7-300 cho máy gạt phôi. Trong quá trình làm đồ án, được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy giáo Th.S Nguyễn Đoàn Phong và các anh kĩ sư trong công ty cổ phần công nghiệp MED, cùng với các thầy cô giáo trong khoa đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án được giao. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn ! Hải Phòng, ngày tháng năm 2013 Nguyễn Văn Thàn 1
  2. CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT THÉP VÀ DÂY TRUYÊN ĐÚC LIÊN TỤC 4 DÒNG 1.1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT THÉP 1.1.1. Công nghệ sản xuất thép Hình 1-1: Lưu đồ công nghệ 1.1.2. Công nghệ thiêu kết quặng sắt Thiêu kết quặng sắt là mục đích để tạo ra cỡ cục quặng to hơn từ quặng vụn, quặng cám, để nâng cao tính hoàn nguyên, tức là nâng cao hiệu suất luyện gang. Qua thiêu kết cũng khử được một số tạp chất có hại như : P, S, As, Pb, Zn với mức độ khác nhau. Những năm gần đây thiêu kết quặng sắt cũng để tăng độ kiềm của quặng : thiết kết tự trợ dung qua đó giảm hẳn hoặc loại bỏ không đưa trợ dung sống vào lò luyện gang. 2
  3. Nhà máy lựa chọn dây truyền công nghệ thiêu kết băng tải kiểu hút với mặt sàn thiết kế là 100 m2. Công suất có thể đạt 2400000 tấn quặng thiêu kết/ năm, đảm bảo cung ứng cho lò cao chạy với hàm lượng quặng thiêu kết trên 80%. Hình1.2: Sơ đồ lưu trình công nghệ thiêu kết 1.1.3. Luyện gang lò cao Lò Cao đang luyện 90% gang trên thế giới,ra đời đã mấy trăm năm,lò cao đã phát triển thể tích đến các lò khổng lồ 4500m3, 5000m3 5500m3. So với các thiết bị luyện kim khác,lò cao có các đặc điểm sau đây: Lò cao làm việc liên tục và không đổi trong một thời gian rất dài . Tuổi thọ của gạch chịu lửa tường lò có thể tới 15 năm và đời lò có thể tới 40 năm.Lò cao là thiết bị điển hình có công suất lớn,ví dụ lò cao 4500m3 có thể sản xuất trên 10.000 tấn gang/ngày đêm.Mức độ cơ khí hóa trong sản suất lò cao rất cao. Qúa trình sản suất chủ yếu được tự động hóa và điều khiển theo chương trình máy tính. 3
  4. Các quá trình hóa lý xảy ra trong lò cao rất phức tạp: Quá trình trao đổi nhiệt, trao đổi chất; quá trình khử oxy của quặng sắt, quá trình phân hóa,quá trình tạo gang tạo xỉ Gang và xỉ ở dạng lỏng,dễ dàng tháo chúng riêng biệt ra khỏi lò,hiệu suất thu hồi sắt rất cao, đến 98%. Để đảm bảo dây truyền công nghệ hoạt động đồng bộ, hiệu quả, tính cơ giới hóa, tự động hóa cao. Nhà máy xây dựng 2 lò cao với dung tích 750 m3 mỗi lò. 1.1.4. Công nghệ luyện thép lò thổi oxy Hiện nay lò thổi oxy làm ra hơn 60% lượng thép trên thế giới. Thời gian luyện thép tương đối ngắn phù hợp công suất lớn. Việc cơ khí hóa, tự động hóa cũng tương đối dễ dàng Nhà máy xây dựng 1 lò thổi LD 60 tấn. Ngoài ra, để đảm bảo thời gian thổi luyện, giảm thời gian phân tích mẫu, xác định chính xác thời gian dừng thổi và đặc biệt, không phải dừng thổi giữa chừng để lấy mẫu và chờ kết quả phân tích. Nhà máy đã đầu tư thiết bị phân tich trực tiếp hàm lượng C trong thép bằng công nghệ laser. Hình 1.3: Sơ đồ phân tích hàm lượng C trong thép bằng laser 1.1.5. Lò tinh luyện Hiện nay có nhiều loại lò tinh luyện khác nhau, tuy nhiên lò được sử dụng rộng rãi với hiệu quả cao hiện nay là tinh luyện bằng lò thùng. Các chức năng chính của lò thùng như sau: Nung nóng thép lỏng và điều chỉnh nhiệt độ 4
  5. Khử O2, S và các tạp chất trong thép lỏng Điều chỉnh hàm lượng các nguyên tố hợp kim đúng thành phần mác thép quy định. Thép lỏng qua tinh luyện lò thùng, chất lượng nước thép được nâng cao dẫn đến chất lượng sản phẩm được đảm bảo. 1.2. TỔNG QUAN DÂY TRUYỀN ĐÚC LIÊN TỤC 4 DÒNG Qu¸ tr×nh s¶n xuÊt thÐp chñ yÕu chia thµnh 2 kh©u lín lµ luyÖn thÐp vµ ®óc rãt. T¸c nghiÖp ®óc rãt chÝnh lµ ®óc thÐp láng cã thµnh phÇn hîp c¸ch thµnh thÐp ®Æc cã h×nh d¹ng nhÊt ®Þnh ®¸p øng yªu cÇu gia c«ng c¸n thÐp hoÆc rÌn dËp. Cã 2 ph•¬ng ph¸p c«ng nghÖ ®Ó cho thÐp láng ®«ng kÕt ®óc thµnh thÓ ®Æc: - Ph•¬ng ph¸p ®óc rãt khu«n thÐp thái - Ph•¬ng ph¸p ®óc thÐp liªn tôc §óc thÐp liªn tôc cã thÓ trùc tiÕp ®óc rãt thÐp láng ®· ®•îc luyÖn xong ë lß luyÖn thÐp thµnh c¸c lo¹i ph«i thÐp nh• ph«i tÊm, ph«i dÑt, ph«i vu«ng vµ ph«i trßn råi cung cÊp ph«i thÐp cho c¸c lo¹i m¸y c¸n ®Ó s¶n xuÊt ra c¸c lo¹i vËt liÖu thÐp quy c¸ch kh¸c nhau. T¸c nghiÖp ®óc rãt lµ t¸c nghiÖp ®Æc thï gi÷a luyÖn thÐp vµ c¸n thÐp. TÝnh ®Æc thï cña nã biÓu hiÖn ë qu¸ tr×nh ®«ng kÕt biÕn thÐp láng thµnh thÓ ®Æc. Sau khi thÐp láng ®· ®«ng kÕt thµnh thÓ ®Æc th× trong qu¸ tr×nh c¸n thÐp vÒ sau kh«ng thÓ cã c¶i tiÕn vÒ b¶n chÊt ®èi víi chÊt l•îng thÐp. §óc thÐp liªn tôc lµ rãt liªn tôc thÐp láng nhiÖt ®é cao vµo mét hoÆc vµi hép kÕt tinh cã ®Çu dÉn thái ®•îc lµm nguéi c•ìng bøc b»ng n•íc, thÐp láng ®«ng kÕt rÊt nhanh víi ®Çu dÉn thái, chê sau khi thÐp láng ®«ng kÕt thµnh vá ph«i víi chiÒu dÇy nhÊt ®Þnh th× kÐo ra khái ®Çu d•íi hép kÕt tinh. Nh• vËy, ph«i ®óc ®· ®«ng kÕt víi chiÒu dÇy nhÊt ®Þnh sÏ ®•îc liªn tôc kÐo ra khái hép kÕt tinh vµ tiÕp tôc ®•îc phun n•íc lµm nguéi ë khu vùc lµm nguéi lÇn hai. Ph«i ®óc cã ruét láng, võa dÞch chuyÓn võa ®«ng kÕt cho tíi khi ®«ng kÕt hoµn toµn, dïng m¸y c¾t b»ng khÝ oxy hoÆc m¸y c¾t ®Ó c¾t thµnh ph«i thÐp cã kÝch th•íc nhÊt ®Þnh. C«ng nghÖ trùc tiÕp ®óc rãt thÐp láng nhiÖt ®é cao thµnh ph«i thÐp nh• vËy gäi lµ ®óc thÐp liªn tôc. 5
  6. Ph¸t triÓn ®óc liªn tôc lµ xu thÕ tÊt nhiªn, tÝnh •u viÖt cña ®óc liªn tôc thay cho ®óc khu«n lµ: (1) Tû lÖ thu håi kim lo¹i cã thÓ n©ng cao 8 15%, ®ång thêi n©ng cao ®•îc tû lÖ thµnh phÈm ph«i thÐp. (2) Tiªu hao nhiÖt n¨ng cã thÓ gi¶m 50 70%. (3) Gi¸ thµnh s¶n xuÊt cã thÓ h¹ 10 20%. (4) §Çu t• x©y dùng c¬ b¶n cã thÓ gi¶m ®•îc 40%. (5) ChÊt l•îng ph«i ®óc liªn tôc nãi chung cao h¬n thái ®óc khu«n. (6) C¶i thiÖn ®iÒu kiÖn lao ®éng vµ m«i tr•êng t¸c nghiÖp, tiÖn cho viÖc thùc hiÖn c¬ giíi ho¸ vµ tù ®éng ho¸. (7) Cã thÓ thùc hiÖn "mét löa ra thµnh phÈm", rót ng¾n chu kú s¶n xuÊt. 6
  7. 1.2.1. Sơ đồ khối của dây chuyền đúc liên tục Thùng nước thép Ụ xoay Thùng sự cố Thùng trung gian Màng tráng Hộp kết tinh Cơ cấu rung Làm nguội 2 lần và thanh Thanh dẫn phôi cứng dẫn giả Máy kéo nắn Cơ cấu thanh dẫn phôi Đường con lăn trước cắt Máy cắt ngọn lửa Con lăn vận chuyển Máy gạt phôi Sàn nguội tịnh tiến Chất đống phôi 7
  8. 1.2.2.Quy trình hoạt động Nước thép hợp quy cách sau tinh luyện ở lò sau khi cầu trục cẩu thùng nước thép ra,cẩu đến ụ xoay thùng nước thép của máy đúc liên tục,qua hệ xoay này đưa vị trí đúc rót, mở miệng rót tấm trượt của thùng thép,để nước thép chảy vào thùng trung gian.Khi nước thép của thùng trung gian đạt đến độ cao nhất định ,bắt đầu rót nước thép qua miệng rót đinh kính chảy vào hộp kết tinh. Khi mặt nước thép trong hộp kết tinh dâng lên đến mặt kết tinh khoảng 100mm,vỏ đông đặc đủ dày,thì khởi động máy kéo nắn,lúc đó cơ cấu rung hộp kết tinh,van nước làm nguội 2 lần, quạt gió thải hơi nước đồng thời tự khởi động. Căn cứ vào sự khác nhau về loại thép,tiết diện đúc và tốc độ kéo,máy tính tự động điểu chỉnh lượng nước làm nguội lần 2. Sau khi mức thanh dẫn lùi ra máy kéo nắn,thao tác tự động để phôi rời khỏi thanh dẫn phôi,cơ cấu truyền động giá để thanh dẫn phôi đi vào giá cất giữ.Đầu phôi qua đường con lăn trước máy cắt đi vào máy cắt ngọn lửa(hoặc bằng ga oxi),đầu tiên cắt đoạn đầu,đầu cắt rơi vào phễu phế liệu,sau khi đưa phôi đúc vào sàn nguội,dùng máy gạt ra sàn nắn phôi,cầu trục sẽ gắp phôi ra bãi. 1.2.3. Thông số kỹ thuật công nghệ chủ yếu của máy đúc liên tục a. §iÒu kiÖn kÕt hîp m¸y ®óc liªn tôc vµ nÊu luyÖn 1. ThiÕt bÞ nÊu luyÖn: Lß ®iÖn 60T + lß LF60T 2. L•îng ra thÐp b×nh qu©n cña lß: 56T 3. l•îng ra thÐp tèi ®a cña lß: 60T 4. Chu kú nÊu luyÖn b×nh qu©n: 65min 8
  9. b. Th«ng sè kü thuËt c«ng nghÖ chñ yÕu cña m¸y ®óc liªn tôc TT Tªn §¬n vÞ Th«ng sè M¸y ®óc liªn tôc h×nh cung 1 KiÓu m¸y toµn phÇn thanh dÉn thái cøng 2 B¸n kÝnh h×nh cung m 6 (n¾n th¼ng liªn tôc) 3 Sè m¸y, sè dßng 4 m¸y, 4 dßng 4 Kho¶ng c¸ch dßng mm 1200 5 ChiÒu dµi luyÖn kim m 11.6 6 MÆt c¾t ph«i ®óc mm mm 120 120, 130 130 7 M¸c thÐp ®óc rãt Q235 20MnSi 8 ChiÒu dµi ®Þnh c÷ ph«i ®óc m 3.0 6.0 Tèc ®é lµm viÖc 9 Tèc ®é kÐo ph«i M/min Tèc ®é tèi ®a b×nh th•êng (1) 120 120 2.0 3.2 4.0 (2) 130 130 1.8 2.7 3.8 10 KiÓm tra thanh dÉn thái Cøng toµn phÇn 11 Tèc ®é ®•a dÉn thái M/min 2.5 Bi va ch¹m c¬ giíi +M¸y c¾t 12 Ph•¬ng thøc ®Þnh c÷ ph«i ®óc ngän löa tù ®éng Cèt mÆt con l¨n ph«i m¸y ®óc 13 m 0.000 liªn tôc Sè mÎ ®óc rãt liªn tôc b×nh 14 mÎ 5 qu©n S¶n l•îng n¨m cña m¸y ®óc 15 T 28.5 1000 liªn tôc 9
  10. 1.2.4. Công dụng và công năng thiết bị a. ụ xoay Hình 1.4 Ụ xoay ô xoay thïng thÐp ®•îc tæ thµnh bëi c¸c bé phËn: Tay xoay, c¬ cÊu truyÒn ®éng, bÖ ®ì xoay, hÖ thèng khÝ ®éng, hÖ thèng b«i tr¬n nhiÒu ®iÓm vµ hÖ thèng mì b«i tr¬n ®iÖn ®éng. ô xoay thïng thÐp ®Æt trªn mãng bª t«ng ë phÝa tr•íc sµn ®óc rãt, dïng ®Ó ®ì thïng thÐp vµ xoay thïng ®ùng thÐp láng vÒ vÞ trÝ phÝa trªn thïng trung gian ®Ó cÊp thÐp láng cho thïng trung gian. Khi thÐp láng trong thïng thÐp ®· rãt hÕt (hoÆc khi x¶y ra sù cè) cã thÓ xoay thïng thÐp 180o ®Ó thùc hiÖn ®óc liªn tôc. Th«ng sè kü thuËt chñ yÕu: N¨ng lùc chÞu t¶i tèi ®a: 120T (chÞu t¶i tèi ®a mét tay 60T) B¸n kÝnh xoay 3.5m Tèc ®é xoay: 1r/min (®iÖn ®éng) 0.5r/min (khÝ ®éng) M« t¬ truyÒn ®éng xoay YZPE180L-8 xoay chiÒu:380V C«ng suÊt: N=15KW Vßng quay: N=735r/min Khi sù cè mÊt ®iÖn truyÒn ®éng b»ng m« t¬ khÝ ®éng 10
  11. KiÓu hép gi¶m tèc: Hép gi¶m tèc 3 vßng r¨ng cuèn Tû lÖ gi¶m tèc: i=205.9 Hép gi¶m tèc m« t¬ khÝ ®éng: C«ng suÊt; 6KW Vßng quay: n=900r/min M« men xo¾n cho phÐp: 56N.m Tû sè gi¶m tèc: i=2.41 ¸p lùc kh«ng khÝ: 0.63MPa HÖ thèng b«i tr¬n nhiÒu ®iÓm vµ hÖ thèng mì b«i tr¬n dïng m« t¬ cïng lo¹i, mçi hÖ thèng mét m« t¬. KiÓu m« t¬ A06334 C«ng suÊt: i=0.37KW Vßng quay: n=1400r.min b. Thïng trung gian vµ tÊm n¾p Ngo¹i h×nh thïng trung gian lµ h×nh T, vá thïng trung gian ®•îc hµn b»ng thÐp tÊm. §Ó cho thïng trung gian kh«ng bÞ biÕn d¹ng, khi vËn chuyÓn, lËt thïng vµ lµm s¹ch thïng ë tr¹ng th¸i nãng, bªn ngoµi thïng cã hµn vßng t¨ng c•êng vµ g©n t¨ng c•êng, ë hai bªn vµ phÝa ®Çu thïng cã hµn trôc tai thÐp rÌn ®· qua gia c«ng, dïng ®Ó ®ì vµ chuyÓn thïng trung gian. Th«ng sè kü thuËt chñ yÕu: ChiÒu cao mÆt thÐp láng lµm viÖc: 700mm ChiÒu cao mÆt thÐp láng ch¶y trµn: 800mm Dung l•îng lµm viÖc: 15T Dung l•îng tèi ®a: 17T 11
  12. c. Xe thïng trung gian Hình 1.5 Xe thùng trung gian Xe thïng trung gian dïng ®Ó chuyÓn dÞch thïng trung gian trong hµnh tr×nh gi÷a vÞ trÝ chuÈn bÞ vµ vÞ trÝ ®óc rãt, ®ång thêi gi÷ ®ì thïng trung gian ®Ó nã cÊp thÐp láng cho hép kÕt tinh. Tû lÖ t¸c nghiÖp m¸y ®óc liªn tôc cao, v× vËy yªu cÇu tû lÖ sù cè xe thïng trung gian ph¶i thÊp. HÖ thèng n©ng h¹ xe thïng trung gian ph¶i ®ñ ®é tin cËy bÒn ch¾c, n©ng h¹ æn ®Þnh nh»m ®¸p øng yªu cÇu b¶o vÖ ®óc rãt. Di ®éng chiÒu ngang cña thïng trung gian ph¶i æn ®Þnh, chuÈn x¸c, ®¶m b¶o ®èi chuÈn gi÷a miÖng rãt víi hép kÕt tinh. Xe thïng trung gian ®•îc tæ thµnh bëi c¸c c¬ cÊu nh•: Gi¸ xe, c¬ cÊu vi ®iÒu chØnh di ®éng chiÒu ngang Gi¸ xe lµ kÕt cÊu hµn d¹ng cöa, cöa më ë phÝa thao t¸c, dÇm gi¸ xe sö dông kÕt cÊu d¹ng hép, trªn gi¸ xe cã ®Æt sµn thao t¸c vµ bè trÝ c¬ cÊu c¸ch nhiÖt vµ ®Ò phßng thÐp láng b¾n ra, sö dông h×nh thøc kÕt cÊu dÇm cao thÊp. C¬ cÊu ch¹y xe ¸p dông ph•¬ng ph¸p m« t¬ xoay chiÒu th«ng qua biÕn tÇn truyÒn ®éng lùc gi¶m tèc ®Ó cã ®•îc tèc ®é nhanh vµ chËm. 12
  13. C¬ cÊu vi ®iÒu chØnh di ®éng chiÒu ngang dïng ®Ó ®èi chuÈn miÖng rãt thïng trung gian víi hép kÕt tinh, sö dông cÇn thao t¸c b»ng tay ®Ó ®iÒu chØnh vÞ trÝ thïng trung gian. Th«ng sè kü thuËt chñ yÕu: T¶i träng tèi ®a: 50T Cù ly ray: 3800mm Cù lý b¸nh xe: 5070mm C¬ cÊu ch¹y xe: 2 bé M«t¬: Sè l•îng: 2 c¸i C«ng suÊt: 5.5KW Vßng quay: 150 1500r/min Tèc ®é nhanh: 15.7m/min Tèc ®é chËm: 1.6m/min Hép gi¶m tèc Sè l•îng: 2 c¸i KiÓu: QSC16-112M-90 Tû sè truyÒn: 90 Di ®éng chiÒu ngang: H×nh thøc truyÒn ®éng: CÇn ren thao t¸c b»ng tay Hµnh tr×nh: 60mm d. Hép kÕt tinh Hình1.6 Hộp kết tinh 13
  14. 1. Lo¹i h×nh hép kÕt tinh Theo kiÓu m¸y ®óc liªn tôc kh¸c nhau, hép kÕt tinh cã thÓ chia thµnh 2 lo¹i lín lµ lo¹i th¼ng vµ lo¹i h×nh cung. Theo quy c¸ch vµ h×nh d¹ng ph«i ®óc th× chia thµnh hép kÕt tinh ph«i vu«ng nhá, ph«i vu«ng lín, ph«i tÊm vµ ph«i dÞ h×nh. Theo kÕt cÊu b¶n th©n th× hép kÕt tinh cã thÓ chia thµnh 3 lo¹i h×nh: (1) Hép kÕt tinh kiÓu èng: §•îc chÕ t¹o b»ng èng ®ång cã chiÒu dÇy thµnh èng 6 12mm, bªn ngoµi èng ®ång cã èng bäc t¹o thµnh ®•êng th«ng n•íc lµm nguéi 5 7mm, ®¶m b¶o l•u tèc n•íc lµm nguéi 6 10 phót. Hép kÕt tinh lo¹i nµy cã kÕt cÊu gi¶n ®¬n, chÕ t¹o thuËn tiÖn, sö dông réng r·i cho m¸y ®óc liªn tôc ph«i vu«ng nhá. (2) Hép kÕt tinh kiÓu khèi: §•îc chÕ t¹o c¾t gät tõ thái ®ång nguyªn khèi, ë 4 xung quanh trong khoang trong cã rÊt nhiÒu lç nhá ®Ó th«ng n•íc lµm nguéi. Hép kÕt tinh lo¹i nµy cã ®é cøng rÊt tèt, dÔ b¶o d•ìng, tuæi thä t•¬ng ®èi dµi, nh•ng gi¸ thµnh chÕ t¹o cao, tiªu hao ®ång nhiÒu, mÊy n¨m gÇn ®©y ®· kh«ng ®•îc ¸p dông n÷a. (3) Hép kÕt tinh tæ hîp: Sö dông 4 tÊm ®ång tæ hîp thµnh khoang trong, bµo r·nh trªn mÆt tÊm thÐp 2 50mm vµ liªn kÕt víi mét tÊm ®ång, n•íc lµm nguéi ®i qua r·nh. M¸y ®óc liªn tôc ph«i vu«ng lín vµ ph«i tÊm ®Òu dïng hép kÕt tinh lo¹i nµy. 2. Tæ thµnh cña hép kÕt tinh kiÓu èng Hép kÕt tinh kiÓu èng ®•îc tæ thµnh bëi c¸c bé kiÖn nh• èng ®ång, bäc n•íc lµm m¸t, tÊm ch©n ®Õ vµ con l¨n ch©n. Khoang trong lµ èng ®ång kh«ng hµn h×nh cung cã ®é c«n, bªn ngoµi lång bäc n•íc trong b»ng thÐp ®Ó h×nh thµnh ®•êng th«ng n•íc lµm m¸t, sö dông tÊm ng¨n vµ ®Öm cao su ®Ó liªn kÕt víi bäc n•íc ngoµi, h×nh thµnh 2 buång n•íc trªn vµ d•íi, n•íc lµm m¸t tõ èng cÊp n•íc ®i vµo buång n•íc d•íi vµ qua khe n•íc víi tèc ®é 6 8m/s ®i vµo buång n•íc trªn råi tho¸t ra qua èng tho¸t n•íc. Hép kÕt tinh èng ®ång chñ yÕu sö dông cho m¸y ®óc liªn tôc ph«i vu«ng nhá. 3. TÝnh n¨ng hép kÕt tinh m¸y ®óc liªn tôc Hép kÕt tinh lµ bé kiÖn quan träng cña m¸y ®óc liªn tôc. ThÐp láng ®«ng cøng thµnh h×nh trong hép kÕt tinh, t¹o thµnh vá ph«i cã ®é dÇy nhÊt ®Þnh vµ 14
  15. ®•îc liªn tôc kÐo ra khu vùc lµm nguéi lÇn 2. Hép kÕt tinh ph¶i cã c¸c tÝnh n¨ng sau ®©y: (1) TÝnh dÉn nhiÖt nhiÖt tèt, cã thÓ lµm cho thÐp láng ®«ng cøng nhanh. 1kg thÐp láng ®óc rãt thµnh ph«i vµ nguéi ®Õn nhiÖt ®é trong nhµ to¶ ra mét nhiÖt l•îng kho¶ng 1340KJ/kg, hép kÕt tinh ®em ®i 5 10% tøc lµ 67 134KJ/kg, chiÒu dµi hép kÕt tinh l¹i t•¬ng ®èi ng¾n, nãi chung kh«ng qu¸ 1m, víi cù ly ng¾n nh• vËy ph¶i ®em ®i nhiÖt l•îng lín nªn yªu cÇu hép kÕt tinh ph¶i cã tÝnh n¨ng dÉn nhiÖt tèt. NÕu tÝnh n¨ng dÉn nhiÖt kÐm sÏ lµm cho vá ph«i ®óc bÞ máng ®i, ®Ó phßng ngõa rß thÐp ®µnh ph¶i gi¶m tèc ®é kÐo. V× vËy, hép kÕt tinh cã tÝnh n¨ng dÉn nhiÖt tèt chÝnh lµ tiÒn ®Ò quan träng ®Ó thùc hiÖn kÐo ph«i víi tèc ®é cao. (2) §é cøng kÕt cÊu tèt V¸ch trong hép kÕt tinh tiÕp xóc víi kim lo¹i nhiÖt ®é cao, v¸ch ngoµi th«ng n•íc lµm nguéi mµ chiÒu dÇy cña nã l¹i rÊt máng (chØ cã 10 20mm), v× vËy, bËc thang nhiÖt ®é theo chiÒu dÇy cña nã rÊt lín, øng lùc nhiÖt kh¸ lín, kÕt cÊu cña nã ph¶i cã ®é cøng kh¸ lín ®Ó thÝch øng víi øng lùc nhiÖt lín. (3) Th¸o l¾p vµ ®iÒu chØnh thuËn tiÖn §Ó cã thÓ thay ®æi kÝch th•íc ph«i ®óc ®•îc nhanh chãng hoÆc söa ch÷a hép kÕt tinh ®•îc nhanh chãng nh»m n©ng cao n¨ng lùc s¶n xuÊt cña m¸y ®óc liªn tôc, hép kÕt tinh hiÖn ®¹i ®Òu sö dông kü thuËt cÈu l¾p c¶ côm hoÆc ®iÒu chØnh t¹i chç. (4) Tuæi thä lµm viÖc dµi Hép kÕt tinh ë tr¹ng th¸i nhiÖt ®é cao cã sù ma s¸t tr•ît gi÷a ph«i ®óc víi v¸ch trong hép kÕt tinh. V× vËy, vËt liÖu trong hép kÕt tinh ph¶i chÞu mµi mßn tèt vµ nhiÖt ®é t¸i kÕt tinh t•¬ng ®èi cao. (5) Lùc qu¸n tÝnh khi rung ph¶i nhá §Ó n©ng cao chÊt l•îng bÒ mÆt ph«i ®óc, rung hép kÕt tinh sö dông réng r·i biªn ®é rung nhá, tÇn sè cao, cao nhÊt ®¹t 400 lÇn/phót. Khi rung cao tÇn, kh«ng ®•îc xem nhÑ lùc qu¸n tÝnh, lùc qu¸n tÝnh qu¸ lín kh«ng nh÷ng ¶nh h•ëng ®Õn c•êng ®é vµ ®é cøng cña hép kÕt tinh mµ cßn ¶nh h•ëng ®Õn ®é chÝnh x¸c quü tÝch chuyÓn ®éng hép kÕt tinh. 15
  16. 4. Yªu cÇu vÒ vËt liÖu hép kÕt tinh Líp trong hép kÕt tinh lµ bé phËn quan träng tiÕn hµnh trao ®æi nhiÖt khi thÐp láng ®«ng cøng vµ lµm cho thÐp láng thµnh h×nh. V× vËy, yªu cÇu chÕ t¹o b»ng vËt liÖu cã tÝnh n¨ng dÉn nhiÖt tèt. TÊm ®ång ®á cã tÝnh n¨ng dÉn nhiÖt tèt nh•ng c•êng ®é vµ ®é cøng ®Òu thÊp, nhÊt lµ ë nhiÖt ®é cao th× c•êng ®é l¹i cµng thÊp, do ®ã tuæi thä sö dông ng¾n. §Ó n©ng cao tuæi thä sö dông, th•êng dïng hîp kim ®ång. 5. Líp m¹ tÊm ®ång hép kÕt tinh Khi hép kÕt tinh lµm viÖc tiÕp xóc trùc tiÕp víi ph«i ®óc nhiÖt ®é cao, gi÷a hép kÕt tinh vµ ph«i ®óc th•êng xuyªn ë vµo tr¹ng th¸i ma s¸t tr•ît. §Ó n©ng cao tÝnh n¨ng dÉn nhiÖt cña hép kÕt tinh, nãi chung v¸ch trong hép kÕt tinh lµm b»ng hîp kim ®ång, nh•ng ®é cøng cña nã t•¬ng ®èi thÊp, do ®ã ®Ó n©ng cao tuæi thä sö dông tÊm hîp kim ®ång v¸ch trong hép kÕt tinh, th•êng dïng biÖn ph¸p m¹ v¸ch trong. M¹ Cr ë mÆt trong tÊm ®ång v¸ch trong hép kÕt tinh, chiÒu dÇy líp m¹ lµ 0.06 0.08mm, tèi ®a cã thÓ m¹ 0.15mm. §é cøng cña Cr cao, nh•ng do hÖ sè d·n në tuyÕn cña crom vµ ®ång chªnh lÖch gÇn gÊp ®«i, hÖ sè d·n në tuyÕn cña ®ång lµ 0.165 10-4, cña cr«m lµ 0.084 10-4 (1/oC), do ®ã sau mét thêi gian lµn viÖc líp m¹ sÏ b¾t ®Çu bong trãc. 6. Hép kÕt tinh cÇn t¹o thµnh ®é c«n ng•îc. KÝch th•íc mÆt c¾t däc khoang trong hép kÕt tinh t¹o thµnh trªn to d•íi nhá, h×nh thµnh ®é c«n, do trªn to d•íi nhá nªn gäi lµ ®é c«n ng•îc. ThÐp láng trong hép kÕt tinh do ®•îc lµm nguéi mµ h×nh thµnh vá ph«i víi h×nh d¹ng nhÊt ®Þnh, ph«i ®óc kh«ng ngõng chuyÓn dÞch xuèng d•íi, nhiÖt ®é còng kh«ng ngõng h¹ thÊp mµ sinh ra co ngãt. NÕu hép kÕt tinh kh«ng cã ®é c«n ng•îc sÏ h×nh thµnh khe hë gi÷a vá ph«i víi hép kÕt tinh gäi lµ khe khÝ. Tån t¹i khe khÝ sÏ lµm gi¶m hiÖu qu¶ lµm nguéi. §ång thêi do vá ph«i t¸ch khái v¸ch trong qu¸ sím, víi t¸c dông ¸p lùc tÜnh cña thÐp láng, vá ph«i sÏ x¶y ra biÕn d¹ng phång. V× vËy, hép kÕt tinh t¹o thµnh ®é c«n ng•îc th× cã thÓ tr¸nh ®•îc t×nh tr¹ng trªn. Nh•ng ®é c«n lín hay nhá ph¶i thÝch øng víi ®é co ngãt nguéi cña ph«i ®óc. 16
  17. §é c«n qu¸ nhá cã thÓ h×nh thµnh khe khÝ, ®é c«n qu¸ lín cã thÓ t¨ng trë lùc kÐo ph«i, theo kinh nghiÖm nãi chung th•êng lÊy ®é c«n kho¶ng 0.5 1%. 7. HÖ thèng n•íc lµm nguéi hép kÕt tinh Trong hÖ thèng tuÇn hoµn n•íc lµm nguéi hép kÕt tinh, ®Ó lµm s¹ch t¹p chÊt lÉn trong n•íc lµm nguéi, ë mçi m¸y ®óc liªn tôc ®Òu ph¶i ®Æt bé läc kiÓu tù lµm s¹ch vµ ®Æt trong phßng van gÇn m¸y ®óc liªn tôc ®Ó khèng chÕ tËp trung vµ thao t¸c b»ng tay. N•íc håi lµm nguéi hép kÕt tinh ®Òu ch¶y dån vµo ®•êng èng chÝnh n•íc lµm nguéi gi¸n tiÕp cña m¸y vµ ch¶y vÒ hÖ thèng xö lý n•íc. §Ó tiÖn cho viÖc th¸o l¾p èng n•íc, gi÷a èng n•íc lµm nguéi hép kÕt tinh víi èng n•íc cña ®•êng èng ®Òu sö dông ®Êu nèi b»ng ®Çu nèi co d·n, ®Ó thÝch øng víi rung ®éng lªn xuèng cña hép kÕt tinh. §Ó ®¶m b¶o n•íc lµm nguéi chøa ®Çy trong tÐc n•íc lµm nguéi vµ c¸c ®•êng èng, ph¶i ®Æt èng tho¸t khÝ vµ nót xo¸y ë chç cao nhÊt ®Ó tho¸t hÕt kh«ng khÝ trong ®•êng èng. 8. Th«ng sè kü thuËt chñ yÕu KÝch th•íc mÆt c¾t ®óc rãt: 120 120mm, 130 130mm ChiÒu dµi èng ®ång hép kÕt tinh: 900mm §é c«n ng•îc hép kÕt tinh: 0.85 1.05%/m ChiÒu réng khe n•íc: 4mm N•íc lµm nguéi hép kÕt tinh: Tèc ®é dßng n•íc: 10m/s L•u l•îng (max): 115m3/h ¸p lùc: 1.0MPa Con l¨n ch©n hép kÕt tinh: Mét hµng (Con l¨n 90) N•íc phun •ít con l¨n ch©n: ¸p lùc: 0.8MPa L•u l•îng (max): 15m3/h 17
  18. e. C¬ cÊu rung hép kÕt tinh: Hình 1.7 Rung hộp kết tinh 1. Môc ®Ých rung hép kÕt tinh Môc ®Ých rung hép kÕt tinh lµ nh»m phßng ngõa sù cè kÐo nøt hoÆc kÐo rß do ph«i ®óc dÝnh b¸m vµo tÊm ®ång trong qu¸ tr×nh ®«ng cøng, ®Ó ®¶m b¶o kÐo ph«i ®•îc thuËn lîi. 2. Ph•¬ng thøc rung hép kÕt tinh Theo ®Æc tr•ng tèc ®é, rung hép kÕt tinh cã thÓ chia lµm 3 lo¹i: (1) KiÓu ®«ng bé: rung kiÓu ®ång bé tøc lµ tèc ®é rung xuèng b»ng tèc ®é kÐo ph«i, tèc ®é rung lªn lµ 3 lÇn tèc ®é rung xuèng. (2) KiÓu tr•ît ©m: Khi hép kÕt tinh rung xuèng, tèc ®é cña nã lín h¬n tèc ®é kÐo ph«i. Tr•êng hîp nµy xuÊt hiÖn tr•ît ©m nªn gäi lµ kiÓu tr•ît ©m. (3) Rung h×nh sin: §Æc ®iÓm lµ tèc ®é rung biÕn ®æi theo quy luËt h×nh sin. Rung h×nh sin ®•îc øng dông réng r·i v× nã cã nh÷ng •u ®iÓm sau ®©y: - Trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng kh«ng cã giai ®o¹n chuyÓn ®éng æn ®Þnh, do ®ã cã lîi cho viÖc t¸ch ph«i, nh•ng còng cã mét giai ®o¹n tr•ît ©m, lµm cho vá ph«i bÞ kÐo ®øt ®•îc hµn liÒn. 18
  19. - Tèc ®é t¨ng cña chuyÓn ®éng hép kÕt tinh tÊt nhiªn biÕn ®æi theo quy luËt h×nh sin, do ®ã ®iÓm qu¸ ®é t•¬ng ®èi b×nh æn, kh«ng cã xung kÝch rÊt lín. - Rung h×nh sin cã thÓ thùc hiÖn b»ng c¬ cÊu tay biªn cong, kÕt cÊu t•¬ng ®èi gi¶n ®¬n, dÔ gia c«ng vµ duy tu. V× vËy, rung h×nh sin cã thÓ n©ng cao tÇn sè, gi¶m chiÒu s©u vÕt h»n rung, c¶i thiÖn chÊt l•îng bÒ mÆt ph«i ®óc. 3. Ph•¬ng thøc biÓu thÞ m« h×nh sè häc tÇn sè rung hép kÕt tinh HÖ sè tr•ît ©m trung b×nh h×nh sin (V V) 100% m v V Trong ®ã: Vm: Tèc ®é b×nh qu©n rung hép kÕt tinh m/min V: Tèc ®é kÐo ph«i Tèc ®é rung hép kÕt tinh Vm cã thÓ biÓu thÞ b»ng c«ng thøc sau: fhSin2 f V m 1000 Trong ®ã: h: biªn ®é rung mm Tõ c«ng thøc trªn cã thÓ tÝnh ®•îc tèc ®é b×nh qu©n rung hép kÕt tinh Vm=2fh. Thay Vm vµo c«ng thøc hÖ sè tr•ît ©m cã thÓ tÝnh ®•îc tÇn sè rung f. 1000(1 )V(1/ min) f= v 2h Trongm¸y ®óc liªn tôc, v ®Òu lµ trÞ sè x¸c ®Þnh, nh• vËy tÇn sè rung vµ tèc ®é kÐo cã quan hÖ tuyÕn tÝnh, dïng c«ng thøc quan hÖ nµy ®Ó khèng chÕ tÇn sè rung thay ®æi theo sù thay ®æi cña tèc ®é kÐo. C«ng thøc nµy chÝnh lµ m« h×nh sè häc dïng hÖ sè tr•ît ©m ®Ó khèng chÕ tÇn sè rung. M« h×nh nµy sö dông réng r·i trong s¶n xuÊt ®óc liªn tôc trong vµ ngoµi n•íc. 4. §Æc ®iÓm cña thiÕt bÞ c¬ cÊu rung hép kÕt tinh Sö dông c¬ cÊu rung kÕt cÊu tÊm ®µn håi, c¬ cÊu nµy cã nh÷ng ®Æc ®iÓm sau: - KÕt cÊu ®µn håi, sai lÖch chiÒu ngang nhá, ®é chÝnh x¸c cao. - Sµn rung lµ kÕt cÊu hép n•íc, hép kÕt tinh cã thÓ tù ®éng ®Þnh vÞ nhanh trªn ®ã, tù ®éng tiÕp th«ng n•íc lµm m¸t. - Cã thÓ ®iÒu chØnh rung h×nh sin, biªn ®é rung trong d©y truyÒn s¶n xuÊt. 19
  20. - §iÒu tèc biÕn tÇn xoay chiÒu. - Bé ho·n xung cã lß so. 5. Th«ng sè kü thuËt chñ yÕu M« t¬: Sè l•îng: 1c¸i KiÓu: YPBF 132-M4 IMB5 C«ng suÊt: 11KW Vßng quay: 1440rpm Hép gi¶m tèc: Sè l•îng: 1 c¸i KiÓu: JTKW87-5.25B3 (kiÓu nèi th¼ng m« t¬) Tû sè truyÒn ®éng:5.25 TÇn sè rung: 50 275lÇn/phót (10.9 60Hz) Biªn ®é rung: 6mm Hµnh tr×nh rung: 12mm (max) f. Côm èng phun n•íc (c¬ cÊu lµm nguéi lÇn hai) 1. Lµm nguéi lÇn hai ph«i ®óc Sau khi ph«i ®óc ®•îc kÐo ra khái hép kÕt tinh, tuy ®· ®«ng cøng thµnh ph«i ®óc cã h×nh d¹ng mÆt c¾t nhÊt ®Þnh, nh•ng trong ruét vÉn cßn lµ thÓ láng. §Ó cho ph«i ®óc kh«ng bÞ phång do ¸p lùc tÜnh cña thÐp láng vµ kh«ng x¶y ra c¸c khuyÕt tËt kh¸c, cÇn ph¶i bè trÝ c¬ cÊu lµm nguéi lÇn 2 cho ph«i ®óc. C¬ cÊu lµm nguéi ph«i ®óc lµ kh«ng thÓ thiÕu ®•îc trong toµn bé c¬ cÊu lµm nguéi lÇn 2. Cã nhiÒu ph•¬ng ph¸p lµm nguéi: Lµm nguéi b»ng khÝ-n•íc vµ lµm nguéi b»ng n•íc, còng cã mét sè Ýt chØ sö dông lµm nguéi b»ng n•íc. 2. Yªu cÇu vÒ vßi phun trong c¬ cÊu lµm nguéi lÇn hai Vßi phun dïng cho c¬ cÊu lµm nguéi lÇn hai cã thÓ chia thµnh vßi phun ¸p lùc tÜnh vµ vßi phun mï ho¸ khÝ-n•íc. Vßi phun ¸p lùc tÜnh lµ lîi dông ¸p lùc cña b¶n th©n n•íc lµm nguéi lµm n¨ng l•îng ®Ó mï ho¸ n•íc thµnh giät n•íc. Vßi phun mï ho¸ khÝ-n•íc lµ lîi dông n¨ng l•îng cña kh«ng khÝ cao ¸p ®Ó mï ho¸ n•íc thµnh giät n•íc cùc nhá. Vßi phun mï ho¸ khÝ-n•íc lµ lo¹i vßi phun lµm nguéi hiÖu suÊt cao, hiÖn nay ®•îc øng dông réng r·i trong m¸y ®óc liªn 20
  21. tôc. Vßi phun mï ho¸ khÝ- n•íc, theo ph•¬ng thøc hçn hîp cã thÓ chia thµnh kÕt cÊu kiÓu hçn hîp trong vµ kÕt cÊu kiÓu hçn hîp ngoµi, theo kiÓu lç cã thÓ chia thµnh kiÓu lç ®¬n vµ kiÓu lç kÐp. Yªu cÇu ®èi víi vßi phun (1) Ph«i ®óc ®•îc lµm nguéi ®Òu theo chiÒu ngang vµ chiÒu kÐo ph«i. (2) Cã thÓ mï ho¸ n•íc thµnh giät n•íc nhá, l¹i cã tèc ®é phun t•¬ng ®èi cao, phun vµo ph«i ®óc nhiÖt ®é cao dÔ bèc h¬i. (3) Cã thÓ ®iÒu tiÕt c•êng ®é lµm nguéi víi møc tèi ®a theo m¸c thÐp vµ c«ng nghÖ lµm nguéi. (4) DiÖn bao phñ giät n•íc trªn bÒ mÆt ph«i ®óc ph¶i réng vµ ®Òu. (5) Thêi gian ng•ng ®äng n•íc ch•a bèc h¬i trªn ph«i ®óc cµng ng¾n cµng tèt. 3. §Æc ®iÓm cña thiÕt bÞ côm èng phun •ít Côm èng phun n•íc chia lµm 2 ®o¹n trªn vµ d•íi, khi x¶y ra sù cè cã thÓ chuyÓn ®æi nhanh, sö dông n•íc ®Ó lµm nguéi. Th«ng sè kü thuËt chñ yÕu. ¸p lùc n•íc lµm 0.2 0.8MPa nguéi: KiÓu vßi phun: 3/8PZ6265QZ4 g. C¬ cÊu ®ì dÉn h•íng n•íc lµm nguéi lÇn hai 1. T¸c dông cña c¬ cÊu ®ì dÉn h•íng lµm nguéi lÇn hai C¬ cÊu ®ì dÉn h•íng ph«i ®óc cã t¸c dông ®ì vµ dÉn h•íng ®èi víi ph«i ®óc khi ra khái hép kÕt tinh, ®¶m b¶o ®•êng cong quü tÝch dßng ®óc. Vá cña ph«i ®óc võa míi ra khái hép kÕt tinh rÊt máng, nÕu mÆt ngoµi ph«i ®óc kh«ng cã c¬ cÊu ®ì víi møc nhÊt ®Þnh th× tr•êng hîp nhÑ sÏ x¶y ra vÕt nøt, tr•êng hîp nÆng sÏ x¶y ra sù cè rß thÐp. C¬ cÊu ®ì dÉn h•íng lµ mét tæng nh÷ng thiÕt bÞ quan träng cña m¸y ®óc liªn tôc. 2. yªu cÇu ®èi víi c¬ cÊu ®ì dÉn h•íng CÇn cã ®ñ c•êng ®é vµ ®é cøng d•íi t¸c dông cña nhiÖt ®é cao, cÇn sö dông ph•¬ng ph¸p lµm nguéi ®ñ tin cËy, ®Ò phßng c¬ cÊu dÉn h•íng biÕn d¹ng. §Ó ®¶m b¶o ph«i ®óc kh«ng bÞ phång, kh«ng sinh ra vÕt nøt th× sè l•îng con l¨n, 21
  22. ®•êng kÝnh con l¨n vµ bè trÝ con l¨n ë ®o¹n lµm nguéi lÇn 2 ph¶i hîp lý, kÕt cÊu ph¶i ®¬n gi¶n, tiÖn viÖc ®iÒu chØnh, nh»m thÝch øng víi ®óc rãt ph«i ®óc mÆt c¾t kh¸c nhau. Sè l•îng vßi phun n•íc lµm nguéi vµ c¸ch bè trÝ ph¶i hîp lý, l•îng n•íc ph©n phèi ph¶i hîp lý, ®Ó cã lîi cho viÖc lµm nguéi ®Òu ®Æc ph«i ®óc. 3. §Æc ®iÓm cña c¬ cÊu ®ì dÉn h•íng ph«i ®óc cña m¸y ®óc liªn tôc ph«i vu«ng MÆt c¾t ph«i vu«ng nhá t•¬ng ®èi nhá, ph«i ®óc sau khi ra khái hép kÕt tinh ®· h×nh thµnh vá ph«i ®ñ ®é dÇy, cã thÓ chÞu ®•îc t¸c dông ¸p lùc tÜnh cña thÐp láng mµ kh«ng sinh ra biÕn d¹ng phång. V× vËy, c¬ cÊu lµm nguéi lÇn hai cña m¸y ®óc liªn tôc ph«i vu«ng nhá cã kÕt cÊu gi¶n ®¬n. §èi víi m¸y ®óc liªn tôc thanh dÉn thái cøng, c¬ cÊu ®o¹n lµm nguéi lÇn hai kh«ng cÇn bè trÝ con l¨n kÑp hoÆc gi¶m gi¶m con l¨n kÑp, chØ cÇn l¾p ®Æt tèt èng phun •ít lµ ®•îc. C¬ cÊu ®ì ph«i vu«ng nhá chia lµm 2 lo¹i: C¬ cÊu ®ì thanh dÉn thái mÒm vµ c¬ cÊu ®ì thanh dÉn thái cøng. C¬ cÊu ®ì thanh dÉn thái mÒm cã phøc t¹p h¬n vÒ kÕt cÊu so víi c¬ cÊu ®ì thanh dÉn thái cøng. Thanh dÉn thái cøng lµ dùa vµo tù ®ì, ®o¹n dÉn h•íng chØ cÇn 3 con l¨n ®ì lµ ®ñ ®Ó khèng chÕ h•íng ®i cña thanh dÉn thái cøng. Thanh dÉn thái mÒm cÇn cã ®ñ sè con l¨n ë ®o¹n dÉn h•íng ®Ó ®ì vµ dÉn h•íng. 4. ĐÆc ®iÓm cña thiÕt bÞ ®o¹n dÉn h•íng §Æc ®iÓm cña thiÕt bÞ c¬ cÊu ®ì dÉn h•íng lµm nguéi lÇn hai: Sö dông kÕt cÊu ®ì 3 con l¨n, 1 con l¨n kÑp cung trong tiÕn hµnh dÉn h•íng ®èi víi ph«i ®óc, 2 con l¨n ®Õn l¾p trªn dÇm lµm nguéi b»ng n•íc dïng chung. Th«ng sè kü thuËt chñ yÕu: §•êng kÝnh con l¨n: 180mm ChiÒu dµi th©n con l¨n: 260mm 22
  23. h. Thanh dÉn giả Hình 1.8 Thanh dẫn giả 1. T¸c dông cña thanh dÉn giả T¸c dông cña thanh dÉn giả lµ bÞt miÖng d•íi hép kÕt tinh khi më rãt, ®Ó cho thÐp láng kh«ng rß xuèng d•íi, thÐp láng trong hép kÕt tinh ®«ng kÕt víi ®Çu dÉn phôi phÝa trªn thanh dÉn giả, th«ng qua lùc kÐo cña con l¨n lµm cho ph«i ®óc chuyÓn déng xuèng phÝa d•íi, sau khi thanh dÉn phôi kÐo ra khái m¸y kÐo n¾n lµ ®· hoµn thµnh viÖc dÉn phôi,thanh dÉn phôi t¸ch ra vµ ®i vµo tr¹ng th¸i kÐo ph«i b×nh th•êng. 2. §Æc ®iÓm cña thanh dÉn giả Thanh dÉn giả cøng lµ thanh dÉn giả h×nh cung ®•îc chÕ t¹o b»ng thanh thÐp nguyªn b¶n, sau khi nã dÉn ph«i ®óc ra khái hép kÕt tinh vµ con l¨n kÐo n¾n th× t¸ch khái ph«i ®óc vµ ®Æt n»m ë phÝa trªn ®•êng con l¨n ra ph«i. Khi sö dông thanh dÉn giả cøng, ë ®o¹n trªn khu lµm nguéi lÇn hai kh«ng cÇn c¬ cÊu ®ì dÉn h•íng, cßn ë ®o¹n d•íi khu lµm nguéi lÇn hai chØ cÇn tÊm ®ì ®¬n gi¶n. Lo¹i thanh dÉn giả cøng nµy chØ sö dông cho m¸y ®óc liªn tôc ph«i vu«ng nhá, v× ph«i vu«ng nhá kh«ng tån t¹i vÊn ®Ò phång vá ph«i nªn ë khu lµm nguéi lÇn hai kh«ng cÇn con l¨n kÑp dÉn h•íng 23
  24. 3. §Æc ®iÓm thiÕt bÞ thanh dÉn giả cøng §o¹n cung chÝnh cña thanh dÉn giả chia lµm 2 ®o¹n ®Çu vµ ®u«i, liªn kÕt b»ng bu l«ng xuyªn lç khoan, th¸o l¾p thuËn tiÖn. 4. Ph•¬ng thøc ®•a thanh dÉn giả vµo Theo ph•¬ng thøc ®•a thanh dÉn giả vµo cã thÓ chia thµnh hai lo¹i: Ph•¬ng thøc ®•a vµo tõ phÝa d•íi vµ ph•¬ng thøc ®•a vµo tõ phÝa trªn. §èi víi ph•¬ng thøc ®•a vµo tõ phÝa d•íi, thanh dÉn giả ph¶i th«ng qua m¸y kÐo n¾n, khu lµm nguéi lÇn 2 råi ®•a vµo miÖng d•íi hép kÕt tinh. V× vËy, ®èi víi ph•¬ng thøc ®•a vµo tõ phÝa d•íi th× ph¶i ®Ó cho ph«i ®óc cña mÎ tr•íc kÐo ra khái m¸y kÐo n¾n th× míi cã thÓ tiÕn hµnh thao t¸c thanh dÉn giả. Cßn ph•¬ng thøc ®•a vµo tõ phÝa trªn th× ®•a vµo miÖng trªn hép kÕt tinh. Do ®ã, chØ cÇn phÇn ®u«i cña ph«i ®óc mÎ tr•íc ra khái hép kÕt tinh mét kho¶ng c¸ch nhÊt ®Þnh lµ cã thÓ tiÕn hµnh thao t¸c ®•a thanh dÉn giả vµo. Thao t¸c ®•a thanh dÉn giả theo ph•¬ng thøc nµy tiÕn hµnh ®ång thêi víi kÐo ph«i. Ph•¬ng thøc ®•a vµo tõ phÝa trªn rót ng¾n ®•îc rÊt nhiÒu thêi gian chuÈn bÞ s¶n xuÊt cña m¸y ®óc liªn tôc, n©ng cao ®•îc hiÖu suÊt t¸c nghiÖp m¸y ®óc liªn tôc. 5. Th«ng sè kü thuËt chñ yÕu cña thanh dÉn giả cøng MÆt c¾t thanh dÉn giả : 130 148mm §é cung thanh dÉn giả : 920 i. Cơ cÊu ®Ó thanh dÉn giả 1. T¸c dông cña c¬ cÊu ®Ó thanh dÉn giả Thanh dÉn giả nãi chung ®Ó ë c¹nh ®•êng con l¨n gi÷a khu c¾t vµ khu ra ph«i. C¬ cÊu thanh dÉn giả cã 2 ph•¬ng thøc: Ph•¬ng thøc dÞch ngang vµ ph•¬ng thøc lËt. Khi thanh dÉn giả kÐo xuèng vµ t¸ch khái ph«i ®óc ®i vµo khu vùc ®Ó dÉn th× ®•îc c¬ cÊu ®Ó cho thanh dÉn giả lµm cho thanh dÉn giả dÞch ngang hoÆc lËt sang bªn c¹nh ®•êng con l¨n, chê sö dông khi më rãt lÇn sau. ¦u ®iÓm cña c¬ cÊu ®Ó thanh dÉn giả lo¹i nµy lµ thiÕt bÞ g¶n ®¬n, lîi dông kh«ng gian bªn c¹nh ®•êng con l¨n, kh«ng chiÕm vÞ trÝ, thao t¸c thuËn tiÖn. Khi ®•a thanh dÉn giả chØ cÇn dïng c¬ cÊu dÞch ngang (hoÆc c¬ cÊu lËt) cña c¬ cÊu ®Ó thanh dÉn giả ®Ó ®•a thanh dÉn giả dÞch vµo lµ ®•îc. 24
  25. 2. §Æc ®iÓm thiÕt bÞ c¬ cÊu ®Ó thanh dÉn giả (1) Sö dông thuû lùc cho thanh dÉn giả ®Æt th¨ng b»ng c¸ch xa khu vùc nhiÖt ®é cao, ®Ò phßng thanh dÉn thái biÕn d¹ng vµ tr¸nh trë ng¹i ®Õn t¸c nghiÖp cÇu trôc trong nhµ x•ëng. (2) C¬ cÊu truyÒn ®éng sö dông xi lanh (3) Sö dông gi¸ m¸y chØnh thÓ kiÓu tæ hîp hµn b»ng thÐp vu«ng cã ®•êng ray h×nh cung. Toµn bé con l¨n cung trong ngoµi, con l¨n dÉn c¹nh ®Òu l¾p trªn gi¸ m¸y, dïng ®é chÝnh x¸c gia c«ng ®Ó ®¶m b¶o vÞ trÝ con l¨n, l¾p ®Æt t¹i hiÖn tr•êng thuËn tiÖn, ®èi chuÈn cung chÝnh x¸c. 3. Th«ng sè kü thuËt chñ yÕu cña c¬ cÊu ®Ó thanh dÉn giả ¸p lùc khÝ nÐn 0.6MPa KiÓu xi lanh khÝ 320 3080-B ¸p lùc lµm viÖc xi lanh dÇu 10MPa KiÓu xi lanh dÇu UY-TB/m 125 800 j. M¸y kÐo n¾n Hình 1.9 Máy kéo nắn 1. T¸c dông cña m¸y kÐo n¾n M¸y kÐo n¾n ®•îc tæ thµnh 2 bé phËn lµ m¸y kÐo ph«i vµ m¸y n¾n th¼ng. M¸y kÐo ph«i chñ yÕu kh¾c phôc c¸c lo¹i trë lùc khi chuyÓn ®éng tõ hép kÕt tinh ®Õn ®Çu ra ph«i ®óc. M¸y n¾n th¼ng tiÕn hµnh n¾n th¼ng ph«i ®óc ë chç 25
  26. ®iÓm mÆt ngoµi khi ra khái ®o¹n h×nh cung, sau ®ã ph«i ®óc tiÕp tôc ra ph«i theo tuyÕn th¨ng b»ng. M¸y kÐo n¾n kh«ng chØ cã t¸c dông kÐo ph«i vµ n¾n ph«i mµ cßn cã t¸c dông ®•a thanh dÉn thái. 2. Ph«i ®óc kÐo ra ngoµi b»ng m¸y kÐo n¾n Do tån t¹i trë lùc vËn hµnh nªn ph«i ®óc trong m¸y ®óc liªn tôc kh«ng thÓ tù ®éng ra khái m¸y ®óc liªn tôc mµ ph¶i cã ngo¹i lùc míi cã thÓ kÐo nã ra ®•îc. V× vËy, ph¶i bè trÝ m¸y kÐo n¾n. M¸y kÐo n¾n thùc tÕ lµ con l¨n cã lùc truyÒn ®éng-con l¨n kÐo ph«i. HiÖn nay sö dông réng r·i kÐo ph«i nhiÒu con l¨n vµ bè trÝ con l¨n kÐo ph«i v•¬n tíi khu h×nh cung vµ ®o¹n mÆt ngang, trªn thùc tÕ m¸y kÐo ph«i ®· kh«ng cßn lµ “M¸y” n÷a, chØ lµ con l¨n truyÒn ®éng mµ th«i. M¸y ®óc liªn tôc h×nh cung, ph«i ®óc ë khu vùc h×nh cung cã tr•ît xuèng, nh•ng nã kh«ng thÓ kh¾c phôc ®•îc trë lùc vËn hµnh cña ph«i ®óc, nªn vÉn cÇn cã con l¨n kÐo ph«i ®Ó tiÕn hµnh kÐo ph«i. 3. Trë lùc chuyÓn ®éng cña ph«i ®óc Trë lùc chuyÓn ®éng cña ph«i ®óc bao gåm 4 bé phËn: Trë lùc hép kÕt tinh, trë lùc khu lµm nguéi lÇn hai, trë lùc m¸y n¾n th¼ng vµ trë lùc thiÕt bÞ c¾t. 4. N¾n th¼ng ph«i ®óc Ph«i ®óc ®•îc ®óc ra tõ m¸y ®óc liªn tôc mµ khu lµm nguéi lÇn hai lµ h×nh cung cÇn ®•îc tiÕn hµnh n¾n th¼ng (cßn ph«i ®óc ®•îc ®óc ra tõ m¸y ®óc liªn tôc kiÓu ®øng, kiÓu n»m ngang kh«ng cÇn n¾n th¼ng). Ph«i ®óc ®•îc ®óc ra tõ m¸y ®óc liªn tôc mµ khu lµm nguéi lÇn hai lµ h×nh cung, b¸n kÝnh cña nã lµ b¸n kÝnh cong R. Ph«i ®óc h×nh cung lo¹i nµy kh«ng cã c¸ch nµo tiÕn hµnh ®•îc c¸c c«ng ®o¹n sau nh•: C¾t, vËn chuyÓn, xÕp ®èng vµ c¸n. V× vËy, ph«i ®óc ph¶i ®•îc n¾n th¼ng ngay sau khi kÐo ra khái khu lµm nguéi lÇn hai. 5. Ph•¬ng ph¸p n¾n th¼ng ph«i ®óc liªn tôc Theo tr¹ng th¸i ®«ng cøng ph«i ®óc khi n¾n th¼ng, viÖc n¾n th¼ng ph«i ®óc liªn tôc chia thµnh: N¾n th¼ng ®«ng cøng hoµn toµn vµ n¾n th¼ng cã ruét láng. NÕu theo ph•¬ng thøc bè trÝ con l¨n n¾n th¼ng th× chia thµnh: N¾n th¼ng mét ®iÓm, n¾n th¼ng nhiÒu ®iÓm vµ n¾n th¼ng liªn tôc. ChiÒu dÇy ph«i ®óc t•¬ng ®èi máng, nh• ph«i vu«ng nhá, ph«i ch÷ nhËt nhá , do chiÒu dÇy ph«i ®óc t•¬ng ®èi máng, ®«ng cøng t•¬ng ®èi nhanh, chiÒu 26
  27. dµi ruét láng t•¬ng ®èi ng¾n, khi ®i vµo khu n¾n th¼ng ®· ®«ng cøng toµn bé. N¾n th¼ng tr•êng hîp nµy gäi lµ n¾n th¼ng ®«ng cøng (hoÆc n¾n th¼n pha ®Æc). Do ph«i ®óc ®· ®«ng cøng toµn bé, c•êng ®é t•¬ng ®èi cao, cã thÓ chÞu ®ùng ®•îc sù thay ®æi t•¬ng ®èi lín nªn sö dông n¾n th¼ng mét ®iÓm. ChiÒu dÇy ph«i ®óc t•¬ng ®èi lín, nh• ph«i tÊm, ph«i vu«ng lín , thêi gian ®«ng cøng toµn bé ph«i ®óc t•¬ng ®èi dµi, chiÒu dµi ruét láng còng t•¬ng ®èi dµi, nÕu vÉn sö dông n¾n th¼ng mét ®iÓm pha ®Æc th× b¸n kÝnh m¸y ®óc cña nã rÊt lín. §Ó gi¶m thiÓu b¸n kÝnh m¸y ®óc, tiÕn hµnh n¾n th¼n trong tr•êng hîp vÉn cã ruét láng, do c•êng ®é khu vùc hai pha cña ph«i ®óc rÊt thÊp, ®Ó ®Ò phßng sù thay ®æi øng lùc khi n¾n th¼ng mét ®iÓm qu¸ lín lµm x¶y ra nøt trong cÇn sö dông n¾n th¼ng nhiÒu ®iÓm (2 ®iÓm trë nªn gäi lµ nhiÒu ®iÓm) tøc lµ n¾n th¼ng nhiÒu ®iÓm cã ruét láng. N¾n th¼ng cã ruét láng cã thÓ ¸p dông ph•¬ng thøc n¾n th¼ng liªn tôc. N¾n th¼ng liªn tôc tøc lµ ph«i ®óc ®•îc liªn tôc n¾n th¼ng biÕn d¹ng trong khu vùc n¾n th¼ng, do ®ã tû lÖ thay ®æi øng lùc ®Òu rÊt thÊp, cã thÓ c¶i thiÖn tíi møc tèi ®a tr¹ng th¸i chÞu lùc cña ph«i ®óc, cã lîi cho viÖc n©ng cao ph«i ®óc. 6. H×nh thøc kÕt cÊu cña m¸y kÐo n¾n H×nh thøc cña m¸y kÐo n¾n th«ng th•êng x¸c ®Þnh theo sè con l¨n nhiÒu hay Ýt. M¸y kÐo n¾n 5 con l¨n sö dông cho m¸y ®óc liªn tôc ph«i vu«ng nhá, do hai gi¸ m¸y gièng nhau vµ mét con l¨n d•íi tæ hîp thµnh tæ m¸y kÐo n¾n, con l¨n trªn do xi lanh dÇu truyÒn ®éng cã thÓ chuyÓn ®éng lªn xuèng vµ do m« t¬ truyÒn ®éng tiÕn hµnh kÐo ph«i. hai con l¨n trªn vµ mét con l¨n d•íi trung gian tæ thµnh mét tæ m¸y n¾n th¼ng, hoµn thµnh mét ®iÓm n¾n th¼ng. M¸y kÐo n¾n 5 con l¨n lo¹i nµy thùc tÕ lµ m¸y kÐo n¾n 2 con l¨n kÐo ph«i, mét ®iÓm n¾n th¼ng. M¸y kÐo n¾n nhiÒu con l¨n sö dông cho m¸y ®óc liªn tôc ph«i tÊm, nã thuéc tæ m¸y kÐo n¾n nhiÒu con l¨n kÐo ph«i, nhiÒu ®iÓm n¾n th¼ng. 7. Yªu cÇu ®èi víi m¸y kÐo n¾n - M¸y kÐo n¾n ph¶i cã ®ñ n¨ng lùc kÐo ph«i, cã thÓ kh¾c phôc ®•îc trë lùc ë c¸c ®iÓm cña ph«i ®óc. - M¸y kÐo n¾n ph¶i cã ®ñ lùc n¾n th¼ng, cã thÓ n¾n ®•îc ph«i ®óc ë nhiÖt ®é quy ®Þnh. 27
  28. - Tèc ®é kÐo ph«i cña m¸y kÐo n¾n ph¶i ®iÒu tiÕt ®•îc. 8. §iÒu kiÖn n¾n th¼ng pha ®Æc §èi víi m¸y ®óc liªn tôc h×nh cung, ph«i ®óc ph¶i ®•îc n¾n th¼ng tr•íc khi c¾t. N¾n th¼ng cã hai ph•¬ng thøc: N¾n th¼ng pha ®Æc vµ n¾n th¼ng cã ruét láng. N¾n th¼ng pha ®Æc tøc lµ ph«i ®óc ®i vµo khu vùc m¸y kÐo n¾n ph¶i ®«ng cøng toµn bé, tiÕn hµnh n¾n th¼ng khi ®ã thuéc n¾n th¼ng pha ®Æc. ThÐp láng tõ khi rãt vµo hép kÕt tinh cho tíi khi ®«ng cøng toµn bé ë khu vùc n¾n th¼ng cÇn cã thêi gian nhÊt ®Þnh, thêi gian cña nã o cã quan hÖ nh• sau ®èi víi ®é dÇy ph«i ®óc H: 2 o H Tøc lµ thêi gian ®«ng cøng tû lÖ thuËn víi b×nh ph•¬ng ®é dÇy ph«i ®óc. §èi víi ph«i ®óc ®é dÇy t•¬ng ®èi lín, ®Ó cho nã cã thÓ ®«ng cøng toµn bé ë khu n¾n th¼ng, ph¶i qua thêi gian ®«ng cøng t•¬ng ®èi dµi. Nh• vËy, chØ cã thÓ gi¶m tèc ®é kÐo, nh•ng nh• thÕ ph¶i gi¶m n¨ng lùc s¶n xuÊt cña m¸y ®óc liªn tôc. Do ®ã, m¸y ®óc liªn tôc trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, chØ cã ph«i ®óc cã ®é dÇy t•¬ng ®èi nhá míi ¸p dông n¾n th¼ng pha ®Æc, nh• m¸y ®óc liªn tôc ph«i vu«ng nhá, m¸y ®óc liªn tôc ph«i tÊm máng. §èi víi mét sè m¸c thÐp nµo ®ã nh¹y c¶m vÒ vÕt nøt, tèc ®é kÐo ph«i kh«ng thÓ qu¸ nhanh, cÇn cã ®ñ thêi gian ®«ng cøng, còng cã thÓ sö dông n¾n th¼ng pha ®Æc. 9. §Æc ®iÓm thiÕt bÞ m¸y kÐo n¾n (1) N¾n th¼ng liªn tôc lµm nguéi b»ng n•íc hoµn toµn, gi¸ m¸y riªng tõng dßng, cã thÓ thay nhanh. (2) 5 con l¨n, 2 truyÒn ®éng. (3) Sö dông hép gi¶m tèc kiÓu l¾p trôc th¸o l¾p thuËn tiÖn, hép gi¶m tèc truyÒn ®éng mÆt r¨ng cøng b¸nh r¨ng nghiªng 3 cÊp. (4) Gi¸ m¸, ®Õ æ trôc, con l¨n, hép gi¶m tèc ®Òu th«ng n•íc lµm m¸t bªn trong vµ cã bäc n•íc c¸ch nhiÖt ph«i ®óc. (5) MÆt con l¨n hµn ®¾p hîp kim chÞu mµi mßn nhiÖt ®é cao. 28
  29. 10. Th«ng sè kü thuËt chñ yÕu Con l¨n trªn truyÒn 1c¸i ( 350mm 250mm) ®éng: Con l¨n d•íi truyÒn 1c¸i ( 350mm 250mm) (cã mÐp b¸nh r¨ng) ®éng: Con l¨n tù do: 3c¸i ( 350mm 250mm) M«t¬ Sè l•îng: 3 c¸i KiÓu: YZPFE 132S-4-B5 C«ng suÊt: 5.5kW Vßng quay: 1440v/phót Hép gi¶m tèc Sè l•îng: 2 c¸i KiÓu: Phi tiªu chuÈn (kü thuËt chuyªn ngµnh t©m trung) Tû sè truyÒn ®éng: 430.25 Xi lanh thuû lùc KiÓu: KiÓu B1 ( 160/ 90-630) KiÓu B2 ( 160/ 90-360) ¸p lùc thuû lùc: §•a dÉn thái ~7MPa KÐo ph«i (nãng) ~3MPa M«i chÊt thuû lùc: Glycol Tèc ®é tuyÕn mÆt c¾t 0.4~5m/min con l¨n: k. §•êng con l¨n tr•íc c¾t 1. T¸c dông cña ®•êng con l¨n tr•íc c¾t T¸c dông chñ yÕu cña ®•êng con l¨n tr•íc c¾t lµ ®ì ph«i nãng khi kÐo ph«i vµ phèi hîp víi con l¨n Ðp chÆt cung cÊp ®éng lùc dÞch chuyÓn ph«i ®u«i vÒ phÝa tr•íc ®Ó cho m¸y c¾t ngän löa tù ®éng tiÕp tôc hoµn thµnh nhiÖm vô ®óc ph«i. 2. §Æc ®iÓm thiÕt bÞ ®•êng con l¨n tr•íc c¾t §•êng con l¨n tr•íc c¾t n»m ë phÝa sau m¸y kÐo n¾n, phÝa tr•íc m¸y c¾t ngän löa tù ®éng. §•êng con l¨n tr•íc c¾t lµ ®•êng con l¨n ph©n dßng, ®•êng con l¨n mçi dßng ®•îc tæ thµnh bëi 9 con l¨n, ®Õ æ trôc, con l¨n. C¬ cÊu dÉn 29
  30. h•íng ®Òu th«ng n•íc lµm m¸t, toµn bé æ trôc ®•îc b«i tr¬n b»ng mì ®Þnh kú do c«ng nh©n thao t¸c b»ng tay. 3. Th«ng sè kü thuËt chñ yÕu §•êng kÝnh con l¨n: 260mm ChiÒu dµi th©n con l¨n: 260 l. Con l¨n Ðp chÆt C¬ cÊu con l¨n Ðp chÆt l¾p trªn ®•êng con l¨n tr•íc c¾t, chñ yÕu ®•îc tæ thµnh bëi c¸c bé kiÖn nh• gi¸ ®ì, con l¨n Ðp chÆt, miÕng tr•ît, dïng ®Ó Ðp chÆt ph«i ®óc, hoµn thµnh viÖc dÞch chuyÓn ph«i ®u«i. §Æc ®iÓm kÕt cÊu: PhÝa tr•íc con l¨n Ðp chÆt cã tÊm dÉn h•íng ®Ó cho ph«i ®óc cã thÓ ®i ®óng vµo con l¨n Ðp chÆt, miÖng më cña tÊm dÉn h•íng cã thÓ ®iÒu chØnh to nhá theo quy c¸ch ph«i ®óc. Con l¨n Ðp chÆt do xi lanh thuû lùc truyÒn ®éng Ðp trªn ph«i ®óc, lµm cho ph«i ®óc cµng thªm æn ®Þnh khi vËn hµnh ®ång bé víi xe c¾t. Con l¨n phÝa d•íi cña c¬ cÊu con l¨n Ðp chÆt lµ kÕt cÊu lµm m¸t b»ng n•íc, gi¸ m¸y riªng tõng dßng, cã thÓ thay nhanh. Th«ng sè kü thuËt chñ yÕu: Con l¨n truyÒn ®éng 1 c¸i ( 260 210mm) Con l¨n tù do 1 c¸i ( 260 210mm) 1 c¸i, kiÓu TKAT 108TR78-Y3-4P-402- Hép gi¶m tèc M4 Tû sè truyÒn ®éng 430.25 Xi lanh thuû lùc: KiÓu UY-TF/ml 125 350 ¸p lùc thuû lùc: KÐo ph«i nãng: ~3MPa M«i chÊt thuû lùc: Glycol Tèc ®é tuyÕn mÆt con l¨n: ~3m/min 30
  31. m. M¸y c¾t ngän löa tù ®éng Hình 1.10 Máy cắt ngọn lửa tự động 1. T¸c dông cña m¸y c¾t ngän löa M¸y c¾t ngän löa tù ®éng lµ thiÕt bÞ quan träng phÝa sau m¸y ®óc liªn tôc ph«i vu«ng, chñ yÕu dïng ®Ó c¾t ph«i n¾n th¼ng thµnh 1chiÒu dµi kÝch th•íc yªu cÇu. 2. Th«ng sè kü thuËt (1) Quy c¸ch: M¸c thÐp c¾t: ThÐp C¸c bon th•êng, thÐp •u chÊt, thÐp hîp kim thÊp. KÝch th•íc mÆt ®Çu ph«i ®óc 120 120mm, 130 130mm c¾t: Tèc ®é kÐo tèi ®a ph«i ®óc: 1.8~4.0mm, 1.5~3.8mm Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dßng: 1200mm Hµnh tr×nh c¾t: 1600mm Tèc ®é c¾t: 300~450mm/min (2) Träng l•îng mét dßng: Kho¶ng 2500kg (3) M«i chÊt nguån n¨ng l•îng: (mét má c¾t) 31
  32. L•îng tiªu hao Lo¹i ¸p lùc (MPa) Ghi chó (Nm3/h) KhÝ oxy 0.8~1.6 58 §é thuÇn >99.5% KhÝ ®èt KhÝ gas NhiÖt trÞ 0.05~0.079 ~11 (mçi má c¾t) >94100KJ/Nm3 KhÝ nÐn Kh«ng dÇu kh«ng t¹p 0.40~0.603 ~4 (mçi xe) chÊt N•íc lµm m¸t 0.60~0.805 ~6 (mçi xe) N•íc s¹ch c«ng nghiÖp 3. Nguyªn lý c¾t b»ng ngän löa Nguyªn lý c¾t b»ng ngän löa gièng nh• c¾t b»ng oxy th«ng th•êng, nhê ngän löa ch¸y b»ng hçn hîp oxy dù nhiÖt vµ khÝ ®èt lµm nãng ch¶y kim lo¹i ë chç m¹ch c¾t, sau ®ã dïng n¨ng l•îng cña oxy c¾t cao ¸p ®Ó thæi s¹ch kim lo¹i nãng ch¶y, h×nh thµnh m¹ch c¾t, c¾t ®øt ph«i ®óc. C¾t b»ng ngän löa cã thÓ dïng nhiÒu lo¹i khÝ ®èt, nh• Acethylen, khÝ thiªn nhiªn, khÝ gas, propane, propylene, chÊt khÝ n¨ng l•îng cao, khÝ than lß cèc tinh chÕ n. §•êng con l¨n sau c¾t §•êng con l¨n sau c¾t n»m ë phÝa sau m¸y c¾t b»ng ngän löa tù ®éng, phÝa tr•íc ®•êng con l¨n vËn chuyÓn, truyÒn ®éng xÝch tËp trung b»ng 6 con l¨n, th«ng qua c¬ cÊu truyÒn ®éng, nhê b¸nh xÝch vµ xÝch kÐo con l¨n chuyÓn ®éng, cung cÊp ®éng lùc ®Ó vËn chuyÓn ph«i ®óc vÒ phÝa tr•íc. (1) ®Æc ®iÓm thiÕt bÞ TruyÒn ®éng xÝch ph©n nhãm, tËp trung, ®Õ æ trôc vµ con l¨n th«ng n•íc lµm m¸t, cã tÊm dÉn, kÕt cÊu miÔn ®iÒu chØnh (gièng nh• ®•êng con l¨n tr•íc c¾t). (2) Tæ thµnh kÕt cÊu Con l¨n l¾p ®Æt: 6 con l¨n/dßng C¬ cÊu truyÒn ®éng con l¨n: 3 bé M« t¬: Sè l•îng: 3 c¸i 32
  33. C«ng suÊt: 5.5kW Vßng quay: 1440V/phót KiÓu: TR93-Y5.5-4P-33.8-W Tû sè truyÒn ®éng: 33.88 Gi¸ dÉn: 3 bé DÇm ®•êng con l¨n: 3 bé DÇm dïng chung ®•êng con 1 bé l¨n: èng n•íc lµm nguéi: 1 bé (3) Th«ng sè kü thuËt chñ yÕu Tèc ®é tuyÕn mÆt con l¨n: ~33m/min Kho¶ng c¸ch con l¨n: 1025mm Sè nhãm con l¨n: 1 nhãm/ dßng Sè con l¨n mçi nhãm: 6 con l¨n §•êng kÝnh con l¨n: 260mm ChiÒu dµi th©n con l¨n: 260mm o. §•êng con l¨n vËn chuyÓn (bao gåm tÊm ch¾n n©ng h¹) §•êng con l¨n vËn chuyÓn n»m ë phÝa sau ®•êng con l¨n sau c¾t, phÝa tr•íc ®•êng con l¨n cuèi cïng, truyÒn ®éng tËp trung b»ng 5 con l¨n, th«ng qua c¬ cÊu truyÒn ®éng, nhê b¸nh xÝch vµ xÝch kÐo con l¨n chuyÓn ®éng, cung cÊp ®éng lùc ®Ó vËn chuyÓn ph«i ®óc vÒ phÝa tr•íc. (1) §Æc ®iÓm thiÕt bÞ TruyÒn ®éng xÝch ph©n nhãm, tËp trung, ®Õ æ trôc th«ng n•íc lµm m¸t, ®•êng con l¨n cã tÊm dÉn, c¬ cÊu miÔn ®iÒu chØnh (gièng nh• con l¨n tr•íc c¾t). (2) Tæ thµnh kÕt cÊu Sè con l¨n: 2 nhãm Con l¨n l¾p ®Æt: 5 con l¨n/dßng C¬ cÊu truyÒn ®éng con l¨n: 3 bé M« t¬: Sè l•îng: 3 c¸i C«ng suÊt: 5.5kW Vßng quay: 1440v/phót 33
  34. KiÓu TR93-Y5.5-4P-33.88-W Tû sè truyÒn ®éng: 33.88 DÇm ®•êng con l¨n: 3 bé DÇm dïng chung ®•êng con 1 bé l¨n: èng n•íc lµm nguéi: 1 bé TÊm ch¾n n©ng h¹: 3 bé (3) Thèng sè kü thuËt chñ yÕu: Tèc ®é tuyÕn mÆt c¾t con l¨n: ~33m/min Kho¶ng c¸ch con l¨n: 1025mm Sè con l¨n: 5 con l¨n §•êng kÝnh con l¨n: 260mm ChiÒu dµi th©n con l¨n: 260mm p. §•êng con l¨n cuèi cïng §•êng con l¨n cuèi cïng n»m ë sau ®•êng con l¨n vËn chuyÓn, lµ ®•êng con l¨n dµi dïng chung cho 4 dßng, sö dông truyÒn ®éng xÝch ph©n nhãm, tËp trung. Th«ng sè kü thuËt chñ yÕu: Tèc ®é tuyÕn mÆt con l¨n: V=33m/min §•êng kÝnh con l¨n: 315 Sè con l¨n: 6 con l¨n Kho¶ng c¸ch con l¨n: 1040 mm ChiÒu dµi th©n con l¨n: 2850mm M« t¬: KiÓu: YZR160M1-6 C«ng suÊt: 5.5kW Vßng quay: 930v/phót Hép gi¶m tèc KiÓu: ZLH42.5-13-II Tû sè truyÒn ®éng chung i=28 34
  35. q. M¸y gạt phôi( hay máy đẩy phôi) Hình 1.11 Máy đẩy phôi M¸yđẩy phôi chñ yÕu ®•îc tæ thµnh bëi dÇm chÝnh, gi¸ ray vËn hµnh, c¬ cÊu truyÒn ®éng, c¬ cÊu g¹t thÐp. T¸c dông chñ yÕu cña nã lµ: ChuyÓn dÞch ph«i ®óc tõ ®•êng con l¨n ra ph«i tíi sµn nguéi. 1.Tæ thµnh kÕt cÊu Gi¸ ray vËn hµnh: 1 bé DÇm ®•êng ray: 2 thanh C¬ cÊu truyÒn ®éng: 1 bé M« t¬: Sè l•îng: 1 c¸i KiÓu: Y200L-4 C«ng suÊt: 45kW Vßng quay: 1470v/phót Hép gi¶m tèc: Sè l•îng: 1 c¸i KiÓu: ZSY250-100-VIII Tû sè truyÒn ®éng: 100 Bé ngÉu hîp thuû lùc: YOX 360 Phanh ®iÖn-thuû lùc: YWZ5-315/50 Trôc c¸c ®¨ng: 2 c¸i C¬ cÊu đẩy: 6 bé B¸nh xe: 4 c¸i 35
  36. C«ng t¾c tiÕp cËn: 4 c¸i Gi¸ tr•ît c¸p ®iÖn: 1 bé 2. Th«ng sè kü thuËt chñ yÕu: Tèc ®é vËn hµnh: 24.9m/min Kho¶ng c¸ch ray: 7600mm Kho¶ng c¸ch b¸nh xe: 2200mm §•êng kÝnh b¸nh xe: 400mm r. sµn nguéi Sµn nguéi lµ kÕt cÊu lµm nguéi b»ng n•íc, dïng ®Ó chøa ph«i ®óc sau khi c¾t. Th«ng sè kü thuËt chñ yÕu: ChiÒu dµi ®Þnh c÷: 3.0m, 6.0m N¨ng lùc chøa cña sµn lµm nguéi: 23T Kho¶ng c¸ch ray tr•ît sµn nguéi: 1025mm ChiÒu dµi h÷u hiÖu cña sµn nguéi: ~5000mm s. HÖ thèng thuû lùc HÖ thèng thuû lùc lµ hÖ thèng kiÓu hë, chñ yÕu ®•îc tæ thµnh bëi 2 b¬m thuû lùc (b¬m pÝtst«ng biÕn l•îng ¸p lùc kh«ng ®æi), van khèng chÕ, bé lµm m¸t, thïng dÇu b»ng thÐp ph«ng rØ, bé tÝch n¨ng, miÕng van. HÖ thèng thuû lùc chÞu tr¸ch nhiÖm t¸c ®éng Ðp xuèng, n©ng lªn ®èi víi con l¨n kÐo ph«i, con l¨n nh¶ ph«i, con l¨n n¾n th¼ng vµ n©ng, h¹ c¬ cÊu ®Ó thanh dÉn thái. t. B«i tr¬n B«i tr¬n hÖ thèng m¸y ®óc liªn tôc chia lµm 2 lo¹i: B«i tr¬n mì tËp trung vµ b«i tr¬n cho dÇu b»ng nh©n c«ng. ThiÕt bÞ sö dông b«i tr¬n mì tËp trung lµ: ô xoay thïng thÐp, rung hép kÕt tinh, m¸y kÐo n¾n, c¬ cÊu con l¨n Ðp chÆt. ThiÕt bÞ b«i tr¬n cho dÇu b»ng nh©n c«ng lµ: xe thïng trung gian, m¸y c¾t b»ng ngän löa, ®•êng con l¨n, m¸y dÞch thÐp h•íng ngang. 36
  37. CHƢƠNG 2 NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA DÂY TRUYỀN ĐÚC LIÊN TỤC 4 DÒNG 2.1. KHÁI QUÁT VỀ CÁC THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HÓA 2.1.1.Khái niệm chung về PLC Ngày nay tự động hóa ngày càng đóng vai trò quan trọng đời sống và công nghiệp, tự động hóa đã phát triển đến trình độ cao nhờ những tiến bộ của lý thuyết điều khiển tự động, tiến bộ của ngành điện tử, tin học Chính vì vậy mà nhiều hệ thống điều khiển ra đời, nhưng phát triển mạnh và có khả năng ứng dụng rộng là Bộ điều khiển lập trình PLC. Bộ điều khiển lập trình đầu tiên (Programmable controller) đã được những nhà thiết kế cho ra đời năm 1968(Công ty General Motor-Mỹ), với các chỉ tiêu kỹ thuật nhằm đáp ứng các yêu cầu điều khiển : - Dễ lập trình và thay đổi chương trình. - Cấu trúc dạng Module mở rộng, dễ bảo trì và sữa chữa. - Đảm bảo độ tin cậy trong môi trường sản xuất Tuy nhiên hệ thống còn khá đơn giản và cồng kềnh, người sử dụng gặp nhiều khó khăn trong việc vận hành và lập trình hệ thống. Vì vậy các nhà thiết kế từng bước cải tiến hệ thống đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành. Để đơn giản hóa việc lập trình, hệ thống điều khiển lập trình cầm tay (Programmable controller Handle) đầu tiên được ra đời vào năm 1969. Điều này đã tạo ra sự phát triển thật sự cho kỹ thuật lập trình. Trong giai đoạn này các hệ thống điều khiển lập trình (PLC) chỉ đơn giản nhằm thay thế hệ thống Relay và dây nối trong hệ thống điều khiển cổ. Qua quá trình vận hành, các nhà thiết kế đã từng bước tạo ra được 37
  38. một tiêu chuẩn mới cho hệ thống, đó là tiêu chuẩn: Dạng lập trình dùng giản đồ hình thang. Sự phát triển của hệ thống phần cứng từ năm 1975 cho đến nay đã làm cho hệ thống PLC phát triển mạnh mẽ hơn với các chức năng mở rộng : - Số lượng ngõ vào, ngõ ra nhiều hơn và có khả năng điều khiển các ngõ vào, ngõ ra từ xa bằng kỹ thuật truyền thông. - Bộ nhớ lớn hơn. - Nhiều loại Module chuyên dùng hơn. Trong những đầu thập niên 1970, với sự phát triển của phần mềm, bộ lập trình PLC không chỉ thực hiện các lệnh Logic đơn giản mà còn có thêm các lệnh về định thì, đếm sự kiện, các lệnh về xử lý toán học, xử lý dữ liệu, xử lý xung, xử lý thời gian thực Ngoài ra các nhà thiết kế còn tạo ra kỹ thuật kết nối các hệ thống PLC riêng lẻ thành một hệ thống PLC chung, tăng khả năng của từng hệ thống riêng lẻ. Tốc độ của hệ thống được cải thiện, chu kỳ quét nhanh hơn. Bên cạnh đó, PLC được chế tạo có thể giao tiếp với các thiết bị ngoại nhờ vậy mà khả năng ứng dụng của PLC được mở rộng hơn. 2.1.1.1. Phân loại PLC Theo hãng sản xuất Các nhãn hiệu như Siemens, Ormon, Misubishi, Alenbratlay PLC S7-200 của hãnSiemens 38
  39. PLC S7-300 của Siemens PLC S7-400 của Siemens 39
  40. 2.1.1.2. Cấu tạo PLC Các PLC có hai kiểu cấu tạo cơ bản là: kiểu hộp đơn và kiểu modulle nối ghép. Kiểu hộp đơn thường dùng cho các PLC cỡ nhỏ và được cung cấp dưới dạng nguyên chiếc hoàn chỉnh gồm bộ nguồn, bộ xử lý, bộ nhớ và các giao diện vào/ra. Kiểu hộp đơn thường vẫn có khả năng ghép nối được với các module ngoài để mở rộng khả năng của PLC. Kiểu hộp đơn nh- Hình 44. Kiểu module gồm các module riêng cho mỗi chức năng nh- module nguồn, module xử lý trung tâm, module ghép nối, module vào/ra, module mê, Ổ cáp nối với bên ngoài o o o o o o o o o o o o Chân cắm vào vµo o o o o o o o o o o o o Chan cắm ra ra Hình 2-1 :cấu tạo plc kiểu hộp đơn module PID các module được lắp trên các rãnh và được kết nối với nhau. Kiểu cấu tạo này có thể được sử dụng cho các thiết bị điều khiển lập trình với mọi kích cỡ, có nhiều bộ chức năng khác nhau được gộp vào các module riêng biệt. Việc sử dụng các module tuỳ thuộc công dụng cụ thể. Kết cấu này khá linh hoạt, cho phép mở rộng số lượng đầu nối vào/ra bằng cách bổ sung các module vào/ra hoặc tăng cường bộ nhớ bằng cách tăng thêm các đơn vị nhớ (Hình 2-7). 40
  41. Bộ nguồn Bộ xử lý Các modul vào /ra Hình2-2 :kiểu modul Các chương trình được đưa vào PLC băng thiết bị lập trình, thiết bị này không kết nối cố định với PLC có thể từ thiết bị điều khiển này sang thiết bị điều khiển khác mà không làm sáo trộn hoạt động của PLC. PLC có thể vận hành mà không cần kết nối với thiết bị lâp trình sau khi chương trình được tải vào PLC. Các thiết bị lập trình có thể là loại cầm tay, ngày nay thường lập trình bằng máy tính với phần mềm lập trình riêng. PLC cấu tạo gồm có phần cứng và phần mềm. 1.Kết cấu phần cứng Hệ thống PLC thông dụng gồm có 5 bộ phận cơ bản. Bộ vi xử lý, bộ nhớ, bộ nguồn, giao diện xuất nhập và thiết bị lập trình sơ đồ như hình vẽ sau Thiết bị lập trình Bộ nhớ Giao diện vào Bộ xử lý Giao diện ra Nguồn cung cấp Hình 2-3:Cấu hình phần cứng PLC 41
  42. a.CPU. Là linh kiện chứa bộ vi xử lý, xử lý biên dịch các tín hiệu nhập và thực hiện hoạt động điều khiển theo chương trình được lưu sắn trong bộ nhớ của CPU truyền các tín hiệu hoạt động đến thiết bị xuất. Cấu hình của CPU tuỳ thuộc vào bộ vi xử lý. Nói chung CPU có các phần sau. + Bộ thuật toán logic (ALU) chịu trách nhiệm xử lý dữ liệu. Thực hiện các phép toán số học và phép toán logic AND, OR, NOT, EXCLUSUVE – OR. +Bộ nhớ còn gọi là thanh ghi, bên trong bé vi xử lý được dùng để lưu dữ thông tin liên quan đến sự hoạt động của chương trình. + Bộ điều khiển dùng để điều khiển thời gian của các phép toán. b.Bộ nguồn. Có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp AC thành điện áp thấp DC (24V) cần thiết cho bé vi xử lý và các mạch điện trong module giaodiện suất nhập. c.Thiết bị Lập trình. Dùng nhập chương trình điều khiển vào bộ vi xử lý. Chương trình viết trên thiết bị này sau đó nhập vào bộ nhớ của PLC. d.Bộ nhí. Là nơi lưu dữ chương trình sử dụng cho các hoạt động điều khiển, dưới bộ kiểm tra của bộ vi xử lý. Trong hệ thống PLC có nhiều loại bộ nhớ. + Bộ nhí truy cập ngẫu nhiên RAM. Dành cho chương trình người sử dụng. + Bộ nhí truy cập ngẫu nhiên dành cho dữ liệu. đây là nơi lưu dữ thông tin theo trạng thái các thiết bị xuất nhập, các giá trị đồng hồ thời chuẩn, các bộ đếm và các thiết bị nội vi khác. RAM dữ liệu đôi khi được xem là bảng dữ liệu, bảng ghi. Một phần của khối bộ nhớ này khối địa chỉ. Khối địa chỉ dành cho các địa chỉ vào ra. Một phần dành cho các địa chỉ cài trước và một phần để dành lưu dữ các địa chỉ bộ đếm, các giá trị đồng hồ thời chuẩn 42
  43. + Bộ nhớ chỉ đọc có thể xoá và lập trình được EPROM là các ROM có thể lập trình được sau đó chương trình này được thường trú trong ROM. Người dùng có thể thay đổi chương trình và dữ liệu trong RAM. Tất cả các PLC đều có thể lưu dữ chương trình do người dùng cài đặt và dữ liêu chương trình. Tuy nhiên để tránh mất mát chương trình do nguồn cung cấp bị mất thì PLC sử dụng nguồn ác quy để nội dùng RAM trong một thời gian. Sau khi cài đặt vào RAM chương trình có thể được tải vào vi mạch của bộ nhớ EPROM, thường là module có khoá đối với PLC do đó chương trình trở thành vĩnh cửu. Ngoài ra các bộ đệm tạm thời lưu dữ các kênh suất nhập. e.Thiết bị suất nhập. Là nơi bộ vi xử lý nhập thông tin từ thiết bị ngoại vi và truyền thông tin đến các thiết bị bên ngoài. Thiết bị nhập có thể từ công tắc, bộ cảm biến. Đưa đến đầu ra bên ngoài nh- động cơ, các van. Các thiết bị xuất nhập có thể được phân loại theo kiểu tín hiệu cung cấp nh- tín hiệu rời rác, digital là tín hiệu OFF hoặc ON. Công tắc là thiết bị cung cấp rời rạc, có hoặc không có điện áp về cơ bản thiết bị digital có thể được xem là thiết bị rời rạc với tín hiêụ chuẩn là ON – OFF. Các tín hiệu analog cung cấp tín hiệu tỷ lệ với giá trị của biến đang giám sát(hình vẽ). Nút bấm và các Bộ chuyển Các tham số điều Các tín hiệu o công tăc logic giới mạch,công tắc khiển như t ,áp báo động hạn hành trình suất,áp lực Bộ PLC Các cuộn hút Các đèn Các van Hình 2-4:Sơ đồ khối tín hiệu vào/ra 43
  44. Mỗi đầu vào ra có một địa chỉ duy nhất được PLC sử dụng. Các kênh vào/ra đã có các chức năng cách ly và điều hoá tín hiệu sao cho các bộ cảm biến và các bộ tác động có thể nối trực tiếp với chúng mà không cần thêm mạch điện khác. Tín hiệu vào thường được ghép cách điện (cách ly) nhờ linh kiện quang như hình 48. Dải tín hiệu nhận vào cho các PLC cỡ lớn có thể là 5V, 24V, 110V, 220V. Các PLC cơ nhỏ thường chỉ nhận tín hiệu 24V.Tín hiệu ra cũng được ghép cách ly, có thể cách ly kiểu rơle nh- Hình vẽ, cách ly kiểu quang như hình 49b. Tín hiệu ra có thể là tín hiệu chuyển mạch 24v, 100mA; 110v, 1A một chiều; thậm chí 240v, 1A xoay chiều tuỳ loại PLC. Tuy nhiên, với PLC cỡ lớn dải tín hiệu ra có thể thay đổi bằng cách lựa chọn các module ra thích hợp. Cầu chì Rơ le Tín hiệu ra Tín hiệu ra Ghép nối quang PLC PLC a, b, Hình 2-5:Nguyên lý chuyển tín hiệu ra của plc f.Bus. Bus là đường dẫn dùng để truyền thông bên trong PLC. Thông tin truyền theo dạng nhị phân, theo nhóm bít mỗi bít là một số nhị phân 1 hoặc 0, tương ứng với các trạng thái ON/ OFF. Thuật ngữ từ được dùng cho nhóm bít tạo thành thông tín nào đó. Vì vậy mỗi từ 8 bit có thể là một số nhị phân. Hệ thống PLC có 4 bus. + Bus dữ liệu: Tải dữ liệu được xử lý trong quá trình xử lý của CPU. Bé vi xử lý 8bít có một dữ liệu nội có thể thao tác các số 8bít có thể thực hiện các phép toán giữa các số tám bít và phân phối theo kết quả 8bít. 44
  45. + Bus địa chỉ: Được sử dụng tải các địa chỉ vào trong ô nhớ. Mỗi vị trí nhớ gán một địa chỉ duy nhất. Mỗi địa chỉ được gán một dữ liệu sao cho dữ liệu được lưu trữ ở vị trí nhất định. Để CPU có thể đọc ghi ở đó. Bus địa chỉ mang thông tin cho biết địa chỉ sẽ được truy cập. Nếu bus địa chỉ là 8 đường số từ là 8 bít, hoặc số luợng địa chỉ phân biệt là 28 = 256. Với bus địa chỉ là 16 đường, số lượng địa chỉ khả dung là 65.536. + Bus điều khiển: Mang tín hiệu được CPU dùng để điều khiển:ví dụ nh• để thông báo cho các thiết bị nhớ nhận dữ liệu từ thiết bị nhập hay xuất dữ liệu, và tải các tín hiệu thới gian được dùng để đồng hồ hoá. + Bus hệ thống: dùng để truyền thông giữa các cổng nhập và xuất, thiết bị nhập và xuất. 45
  46. 2.Phần mềm. PLC hoạt động khi có phần mềm tức là có chương trình điều khiển nạp vào bộ nhớ của CPU. Mỗi công nghệ khác nhau có chương trình điều khiển khác nhau. ở mối loại PLC có phần mềm lập trình riêng 2.1.2. Bộ Biến tần Bộ biến tần là thiết bị dùng để biến đổi nguồn điện có tần số f1 cố định thành nguồn điện có tần số fr thay đổi được nhờ các khóa bán dẫn Biến tần chia làm 2 loại: -Biến tần gián tiếp -Biến tần trực tiếp - Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều từ tần số này sang dòng điện xoay chiều có tần số khác có thể thay đổi được. Đối với các biến tần dùng trong việc điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều thì ngoài việc thay đổi tần số thì nó còn có thể thay đổi điện áp ra khác với điện áp cấp vào biến tần. 2.1.2.1. Phân loại biến tần Biến tần thường được chia làm hai loại: - Biến tần trực tiếp - Biến tần gián tiếp a.Biến tần trực tiếp Biến tần trực tiếp là bộ biến đổi tần số trực tiếp từ lưới điện xoay chiều không thông qua khâu trung gian một chiều. Tần số ra được điều chỉnh nhảy cấp và nhỏ hơn tần số lưới ( f1 < flưới ). Loại biến tần này hiện nay ít được sử dụng. b. Biến tần gián tiếp. Để biến đổi tần số cần thông qua một khâu trung gian một chiều vì vậy có tên gọi là biến tần gián tiếp 2.1.2.2. Tầm quan trọng của biến tần trong công nghiệp. Biến tần với chức năng điều khiển vô cấp tốc độ động cơ cho phép người sử dụng điều chỉnh tốc độ cơ theo nhu cầu và mục đích sử dụng Chúc năng điều khiển tốc độ động cơ lên tối 16 cấp với khả năng kiểm soát thời gia tốc/ giảm tốc ,nhiều mức công suất phù hợp với nhiều loại động cơ .Có chức 46
  47. năng bảo vệ quá tải ,quá áp, thấp áp, quá dòng,thấp dòng ,quá nhiệt động cơ,nối đất .nó giúp nhười vận hành yên tâm không phải lo lắng về vấ đề mất kiểm soát trong quá trình vận hành Biến tần giúp các dây chuyền hoạt động tối ưu: tiết kiệm điện năng ,đồng bộ các thiết bị(động cơ) hoạt động trơ tru, thân thiện với người sử dụng và giảm thiểu chi phí bảo chì- bảo dưỡng Trong thực tế có rất nhiều hoạt động trong công nghiệp có liên quan đến tốc độ động cơ điện. Đôi lúc có thể xem sự ổn định của tốc độ động cơ mang yếu tố sống còn của chất lượng sản phẩm, sự ổn định của hệ thống Ví dụ: máy ép nhựa làm đế giầy, cán thép, hệ thống tự động pha trộn nguyên liệu, máy ly tâm định hình khi đúc Vì thế, việc điều khiển và ổn định tốc độ động cơ được xem như vấn đề chính yếu của các hệ thống điều khiển trong công nghiệp. Điều chỉnh tốc độ động cơ là dùng các biện pháp nhân tạo để thay đổi các thông số nguồn như điện áp hay các thông số mạch như điện trở phụ, thay đổi từ thông Từ đó tạo ra các đặc tính cơ mới để có những tốc độ làm việc mới phù hợp với yêu cầu của phụ tải cơ. Có hai phương pháp để điều chỉnh tốc độ động cơ: - Biến đổi các thông số của bộ phận cơ khí tức là biến đổi tỷ số truyền chuyển tiếp từ trục động cơ đến cơ cấu máy sản xuất. - Biến đổi tốc độ góc của động cơ điện. Phương pháp này làm giảm tính phức tạp của cơ cấu và cải thiện được đặc tính điều chỉnh, đặc biệt linh hoạt khi ứng dụng các hệ thống điều khiển bằng điện tử. Vì vậy, bộ biến tần được sử dụng để điều khiển tốc độ động cơ theo phương pháp này. .Như tên gọi, bộ biến tần sử dụng trong hệ truyền động, chức năng chính là thay đổi tần số nguồn cung cấp cho động cơ để thay đổi tốc độ động cơ nhưng nếu chỉ thay đổi tần số nguồn cung cấp thì có thể thực hiện việc biến đổi này theo nhiều phương thức khác, không dùng mạch điện tử. Trước kia, khi công nghệ chế tạo linh kiện bán dẫn chưa phát triển, người ta chủ yếu sử dụng các nghịch lưu dùng máy biến áp. Ưu điểm chính của các thiết bị dạng này là sóng dạng Băng truyền 47
  48. 2.2 .SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ ĐẤU NỐI PLC CỦA TỪNG THIẾT BỊ a. Ụ xoay Động cơ ụ xoay được cấp nguồn từ tủ D01.điện áp xoay chiều 3 pha qua attomat N01-QF1đến cuộn kháng N01-L1qua 1 bộ biến tần,các chân được dùng trong biến tần - Cấp độ điều khiển(chân DI0) - Cấp độ điều chỉnh(chân DI1) - Quay về vị trí cũ(chân DI2) - Tốc độ cao(chân DI3) - Tốc độ thấp(chân DI4) - Chân NO và COM sự cố biến tần - Chân PE chân tiếp địa Bên cạnh động cơ ụ xoay là một động cơ bơm dầu với công suất 0.75 kw cũng được lấy nguồn từ tủ N01 với attomat N01 – QF2 loại DZX4-60/3P 10A xuống được gắn với 1 contactor NO1-KM1 loại CJX4-0910d-AC220V b. Xe thùng trung gian Gồm có 4 động cơ với công suất 5.5kw đều được lấy nguồn từ tủ N01.Mỗi xe thùng trung gian có 2 động cơ từ nguồn xuống attomat N01-QF3 loại DZX4- 60/3P 50 Ac qua cuộn kháng xuống biến tần CU240E+6S3224-OBE31-1UAO- 7.5KW các chân được dùng : - Chỉnh hướng khởi động(chân DI0) - Phản hướng khởi động(chân DI1) - Sự cố phục hồi (chân DI2) - Lựa chọn tốc độ cao(chân DI3) - Lựa chọn tốc độ thấp(chân DI4) c. Bơm thủy lưc. Gồm có 2 động cơ này dùng để làm mát mỗi 1 động cơ có công suất 37 kw được lấy nguồn từ tủ N01 qua attomat N01-QF6 loại GSM1-100L/33002 100MA 48
  49. xuống contactor N01-KM2 loại CJX4-8011d AC220 và 1 role nhiệt N01-KH1 loại JRS4-80363/ 63~80A xuống đông cơ máy bơm thủy lực động cơ rung thùng trung gian với công suất 15kw và được mắc khởi động từ đơn được lấy nguồn từ tủ D3 qua attomat D3-QF1 loại DZX4-60/3P 50A rồi qua 2 contactor D3-KM1 va D3-KM2 xuống là 1 rơle nhiệt D3-KH1 loại JRS4- 40355d/G 30-40A xuống động cơ rung d. Hộp kết tinh Gồm có 4 động cơ rung,có công suất là 11kw được lấy nguồn từ tủ NX qua attomat NX-QF1 loại DZX4-60/3P 50A cùng với cuộn kháng NX-L1 loại HSL119-453 được đấu vào đầu vào của biến tần loại tần CU240E+6S3224- OBE31-1UAO-15KW,đâu ra được đấu vào động cơ.Gồm có các chân: - Chân DI0 khởi động - Chân DI2 sự cố phục hồi - Chân AI1+ và chân AI1- cài đặt tần xuất - Chân A00+ và chân A00- tần xuất phản hồi - Chân NO và COM nguồn e. Máy kéo lắn Gồm có động cơ con lăn kéo lên và động cơ con lăn kéo xuống có công suất là 5.5kw được lấy nguồn từ tủ NX qua attomat NX-QF3 loại DZX4-60/3P 32A cùng với cuộn kháng NX-L3 loại HSL119-452 được đấu vào đầu vào của biến tần loại tần CU240E+6S3224-OBE25-5UAO-7.5KW,đâu ra được đấu vào động cơ.Gồm có các chân: - Chân DI0 khởi động kéo dẫn - Chân DI1 khởi động kéo phôi - Chân DI2 sự cố phục hồi - Chân AI1+ và chân AI1- cài đặt tần xuất - Chân NO và COM sự cố biến tần - Chân PE chân tiếp địa - Chân R1 và R2 điện trở 49
  50. f. Thanh dẫn giả Động cơ giật thanh dẫn giả có công suất là 5.5kw được lấy nguồn từ tủ NX qua attomat NX-QF6 loại DZX4-60/3P 32A cùng với cuộn kháng NX-L4 loại HSL119-452 được đấu vào đầu vào của biến tần loại tần CU240E+6S3224- OBE25-5UAO-7.5KW,đâu ra được đấu vào động cơ.Gồm có các chân: - Chân DI0 khởi động kéo dẫn - Chân DI1 khởi động kéo phôi - Chân DI2 sự cố phục hồi - Chân AI1+ và chân AI1- cài đặt tần xuất - Chân NO và COM sự cố biến tần - Chân PE chân tiếp địa - Chân R1 và R2 điện trở g. Máy cắt ngọn nửa Động cơ giật thanh dẫn giả có công suất là 0.75kw được lấy nguồn từ tủ NX qua attomat NX-QF6 loại DZX4-60/3P 32A cùng với cuộn kháng NX-L4 loại HSL119-452 được đấu vào đầu vào của biến tần loại tần CU240E+6S3224- OBE17-5UAO-7.5KW,đâu ra được đấu vào động cơ.Gồm có các chân: - Chân DI0 khởi động kéo dẫn - Chân DI1 khởi động kéo phôi - Chân DI2 sự cố phục hồi - Chân AI1+ và chân AI1- cài đặt tần xuất - Chân NO và COM sự cố biến tần - Chân PE chân tiếp địa - Chân R1 và R2 điện trở f. Máy đẩy thép Gồm có một động cơ có công suất 45 kw được lấy nguồn từ tủ N03 xuống attomat N03-QF1 loại GSM1-225L/3320 160A cùng với cuộn kháng N03- L1được đấu vào đầu vào của biến tần CU240E+6SL3324-OBE34-5UAO-45KW đầu ra được đấu vào động cơ.Các chân được sử dụng: 50
  51. - Chân DI0 khởi động cùng chiều - Chân DI1 khởi động đảo chiều - Chân DI2 sự cố phục hồi - Chân DI4 lựa chọn tốc độ cao - Chân DI5 lựa chọn tốc độ thấp - Chân NO và COM sự cố máy biến tần - Chân PE chân tiếp địa - Chân R1 và R2 điện trở 51
  52. CHƢƠNG 3 LẬP TRÌNH PLC S7-300 CHO MÁY ĐẨY PHÔI 3.1. CẤU TẠO CỦA HỌ PLC S7-300 PLC Step 7-300 thuộc họ Simatic do hãng Siemens sản xuất. Đây là loại PLC đa khối. Cấu tạo cơ bản của loại PLC này là một đơn vị cơ bản (chỉ để xử lý) sau đó ghép thêm các modul mở rộng về phía bên phải, có các modul mở rộng tiêu chuẩn. Những modul ngoài này bao gồm những đơn vị chức năng mà có thể tổ hợp lại cho phù hợp với những nhiệm vụ kỹ thuật cụ thể(sơ đồ khối của PLC S7-300). Bộ nhớ trương trình Timer Bộ đệm Khối vi xử lý Bộ đếm vào/ra trung tâm +Hệ điều hành Bit cờ Bus của PLC Cổng vao ra onboard Quản lý ghép nối Cổng ngắt và đếm tốc độ cao Hình 3-1:Sơ đồ khối hệ thống PLC Thông thường, để đặc tính mềm dẻo trong ứng dụng thực tế mà ở đó phần lớn các đối tượng điều khiển có số tín hiệu đầu vào, đầu ra cũng như chủng loại tín hiệu vào/ra khác nhau mà các bộ điều khiển PLC được thiết kế không bị cứng hoá về cấu hình. Chúng được chia nhỏ thành các module. Số các module được 52
  53. sử dụng nhiều hay ít tuỳ theo từng bài toán, song tối thiểu bao giờ cũng phải có một module chính là module CPU. Các module còn lại là những module nhận/truyền tín hiệu với đối tượng điều khiển, các module chức năng chuyên dụng như PID, điều khiển động cơ chúng được gọi chung là module mở rộng. Tất cả các module được gá trên 4 thanh ray (hay Rack) như hình vẽ: Hình 3-2 .Hình vẽ mặt sau PLCS7-300 3.1.1. Module CPU Module CPU là loại module có chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ thời gian, bộ đếm, cổng truyền thông (RS485 và có thể còn có một vài cổng vào ra số. Các cổng vào ra số có trên CPU được gọi là cổng vào ra onboard. Trong họ PLC S7-300 có nhiều loại module CPU khác nhau, nói chung chúng được đặt tên theo bé vi xử lý có trong nã nh- module CPU312, module CPU314, module CPU315 Những module cung sử dụng một loại bộ vi xử lý, nhưng khác nhau về cổng vào ra onboard cũng như các khối hàm đặc biệt được tích hợp sẵn trong thư viện của hệ điều hành phục vụ việc sử dụng các cổng vào ra onboard này sẽ được phân biệt với nhau trong tên gọi bằng thêm cụm chữ cái IFM (viết tắt của 53
  54. Intergrated Function Module). Ví dụ module CPU315 IFM, module CPU314 IFM Ngoài ra còn có các loại module CPU với 2 cổng truyền thông trong đó cổng truyền thông thứ 2 có chức năng là phục vụ nối mạng phân tán, kèm theo cổng truyền thông này là những phần mềm thích hợp được cài sẵn trong hệ điều hành. (hinh vẽ) Hình 3-3 S7-300 với các cổng truyền thông 3.1.2. Các nhóm lệnh cơ bản của PLC S7 – 300. Nhóm lệnh logíc STL LAD Giải thích Kết hợp trạng thái toán hạng RLO trước đó qua logic A AND. Kết quả là “1” khi toán học mang trạng thái tín hiệu “1” nếu không kết quả là “0” Kết hợp toán hạng với RLO trước đó qua logic AN AND. Kết quả là “1” khi toán học mang trạng thái tín hiệu “0” nếu không kết quả là “0” 54
  55. A( Kết hợp kết quả của biểu thức trong dấu ngược với kết quả trước đó AN( Lệnh thực hiện phép tính AND với giá trị nghịch đảo của một biểu thức Kết hợp toán hạng với RLO trước đó qua logic OR. O Kết quả là “1” khi toán học mang trạng thái tín hiệu “1” nếu không kết quả là “0” Kết hợp toán hạng với RLO trước đó qua logic OR. OR Kết quả là “1” khi toán học mang trạng thái tín hiệu “0” nếu không kết quả là “0” O( Kết hợp kết quả của biểu thức trong dấu ngược với kết quả trước đó qua logic OR OR( Lệnh thực hiện phép tính OR với giá trị nghịch đảo của một biểu thức ) Dấu đóng ngoặc : Kết thúc biểu thức trong dấu ngoặc Tiếp điểm thường mở Tiếp điểm thường đóng = Gán giá trị đầu ra S Ngay khi chương trình được quét với RLO =”1” trạng thái tín hiệu “1” được gán với toán hạng đã ghi địa chỉ. RLO thay đổi không ảnh hưởng tới kết quả. R Ngay khi chương trình được quét với 55
  56. RLO =”1” trạng thái tín hiệu “0” được gán với toán hạng đã ghi địa chỉ. RLO thay đổi không tác động trực tiếp tới kết quả. FP Lệnh phát hiện sườn lên của tín hiệu vào Mạch đặt - xoá Flip – Flop(mạch lật) Mạch xoá - đặt FN Lệnh phát hiện sườn xuống của tín hiệu vào SET Lênh ghi giá trị logíc 1 vào RLO CLR Lệnh ghi giá trị logic 0 vào RLO NOT Lệnh đảo giá trị trong RLO SAVE Lệnh chuyển giá trị của RLO vào BR 3.2 LẬP TRÌNH CHO MÁY ĐẨY PHÔI 3.2.1 M¸y đẩy phôi M¸y đẩy phôi chñ yÕu ®•îc tæ thµnh bëi dÇm chÝnh, gi¸ ray vËn hµnh, c¬ cÊu truyÒn ®éng, c¬ cÊu đẩy phôi. T¸c dông chñ yÕu cña nã lµ: ChuyÓn dÞch ph«i ®óc tõ ®•êng con l¨n ra ph«i tíi sµn nguéi. 1. §Æc ®iÓm thiÕt bÞ (1) KÕt cÊu kiÓu cÇu dÇm ®¬n. (2) DÇm ®•êng ray kÕt cÊu hµn, dïng ®Ó l¾p ®Æt ray thÐp vµ thanh r¨ng truyÒn ®éng. (3) Th©n xe dÇm d¹ng hép hµn dïng ®Ó l¾p ®Æt b¸nh xe, c¬ cÊu truyÒn ®éng, vÊu g¹t dÞch thÐp. (4) Bè trÝ c¬ cÊu truyÒn ®éng lµ: M¬ t¬ -trôc ra thÐp- trôc liªn kÕt 2 bªn- b¸nh r¨ng truyÒn ®éng hai bªn. 56
  57. (5) M« t¬ sö dông m« t¬ th«ng th•êng cã bé ngÉu hîp thuû lùc vµ bé phanh ®iÖn - thuû lùc, khëi ®éng vµ ngõng æn ®Þnh, chuÈn x¸c. 2. Tæ thµnh kÕt cÊu Gi¸ ray vËn hµnh: 1 bé DÇm ®•êng ray: 2 thanh C¬ cÊu truyÒn ®éng: 1 bé M« t¬: Sè l•îng: 1 c¸i KiÓu: Y200L-4 C«ng suÊt: 45kW Vßng quay: 1470v/phót Hép gi¶m tèc: Sè l•îng: 1 c¸i KiÓu: ZSY250-100-VIII Tû sè truyÒn ®éng: 100 Bé ngÉu hîp thuû lùc: YOX 360 Phanh ®iÖn-thuû lùc: YWZ5-315/50 Trôc c¸c ®¨ng: 2 c¸i C¬ cÊu g¹t thÐp: 6 bé B¸nh xe: 4 c¸i C«ng t¾c tiÕp cËn: 4 c¸i Gi¸ tr•ît c¸p ®iÖn: 1 bé 3. Th«ng sè kü thuËt chñ yÕu: Tèc ®é vËn hµnh: 24.9m/min Kho¶ng c¸ch ray: 7600mm Kho¶ng c¸ch b¸nh xe: 2200mm §•êng kÝnh b¸nh xe: 400mm 4. Nguyên lý hoạt động Khi có tín hiệu gạt, tín hiệu điều khiển sẽ đưa tới điều khiển cho máy đẩy phôi,lúc này sẽ cho phép thao tác máy đẩy phôi mở phanh chạy quạt máy sẽ chuyển dịch hướng trước với một tốc độ đã đặt trước.Máy đẩy phôi đến khi chạm vào cựa hạn thì dừng lại lúc này phôi đã được chuyển sang sàn nguội máy gạt phôi chuyển động với một tốc độ nhanh về vị trí ban đầu chuẩn bị cho hành 57
  58. trình tiếp theo và chỉ thực hiện hành trình tiếp theo khi cực hạn phôi chuyển từ 1 về 0 sau đó chuyển từ 0 sang 1. thì mới thực hiện đẩy phôi 3.2.2.Các địa chỉ vào ra Địa chỉ Chức năng I0.3 Tín hiệu nguồn điện cho động cơ máy đẩy phôi I3.0 Tín hiệu khởi động tốc độ cho động cơ máy đẩy phôi I3.6 Tín hiệu khởi động phanh máy đẩy phôi I9.7 Tín hiệu khởi động quạt máy đẩy phôi I3.7 Tín hiệu khởi động quạt máy đẩy phôi I10.0 Tín hiệu khởi động phanh máy đẩy phôi I4.1 Tốc độ thấp máy đẩy phôi I4.0 Tốc độ cao máy đẩy phôi M7.7 Tốc độ thấp máy đẩy phôi M8.0 Tốc độ cao máy đẩy phôi Q20.0 Thao tác máy đẩy phôi Q16.6 Mở phanh Q16.7 Chạy quạt Q18.5 Khởi động máy đẩy phôi hướng trước Q18.6 Khởi động máy đẩy phôi lùi sau Q19.1 Khởi động tốc độ thấp máy đẩy phôi Q19.7 Khởi động tốc độ cao máy đẩy phôi 58
  59. 3.2.3.Sơ đồ khối 59
  60. 3.2.4. Chương trình cho máy đẩy phôi 60
  61. KẾT LUẬN Sau một khoảng thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp, cùng với sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, bạn bè, đến nay em đã hoàn thành đề tài tốt nghiệp của mình. Trong đề tài của mình em đã tìm hiểu và thực hiện được các yêu cầu sau: -Tìm hiểu được công nghệ trong đúc thép liên tục 4 dòng và đi sâu tìm hiểu máy gạt phôi trong dây chuyền. -Tìm hiểu được hệ thống tự động hóa và thiết bị tự động hóa trong dây chuyền đúc thép liên tuc 4 dòng. -Qua đó thực hiện được lập trình cho máy đẩy phôi trong dây chuyền. Tuy nhiên do thời gian có hạn cũng như trình độ và kinh nghiệm của bản thân còn nhiều hạn chế nên đề tài thực hiện còn nhiều thiếu sót . Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, sửa chữa đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo, hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Đoàn Phong, cùng các thầy cô trong khoa, bạn bè đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài. Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, ngày tháng năm 2013 Sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Thành 70
  62. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. TS. Nguyễn Như Hiền- TS. Nguyễn Mạnh Tùng (2007) Điều khiển logic và PLC, NXB Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Hà Nội. 2. PGS.TS. Ngô Trí Phúc – TS. Nguyễn Sơn Lâm (2008) Thiết kế thiết bị và công nghệ đúc phôi thép, NXB Hà Nội. 3. Hoàng Công Minh (2007) Giáo trình công nghệ và thiết bị luyện thép, NXB Đà Nẵng. 4. Trần Văn Dy (2006) Kỹ thuật lò luyện thép, NXB Khoa học Hà Nội. 5. Phạm Tử Phùng (1997) Sổ tay đúc thép, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội. 6. Ngô Trí Phúc (1989) Giáo trình lò thổi ôxy phần đúc thỏi, NXB Hà Nội. 71