Bài giảng Máy và thiết bị sản xuất vật liệu xây dựng - Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu (Phần 2)

Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu

II.1.2 Máy xúc nhiều gầu

Máy xúc nhiều gầu là loại máy xúc liên tục nhờ có các gầu gắn vào xích vô tận hoặc

rôto. Quy trình làm việc của máy: xúc, vận chuyển, đổ nguyên liệu, di chuyển máy đều xảy ra

đồng thời.

Máy xúc nhiều gầu có thể khai thác nguyên liệu ở cao độ ngang mức đặt máy, chỉ

cần thay đổi vị trí của giá mang gầu.

-

Dung tích của gầu thường từ 0,115-0,6m³.

Chiều sâu hoặc chiều cao khai thác 15-29m.

Độ nghiêng của giá gầu lớn nhất 50^o.

Tốc độ di chuyển của gầu 0,3-1,0m/sec.

Tốc độ di chuyển của máy trên đường sắt ( ray) 3-8m/ phút

Tốc độ di chuyển bằng xích 3-5m/ phút.

Máy xúc nhiều gầu có năng suất rất cao, nhưng chỉ khai thác được nguyên liệu từ loại

I-III (bảng A-1). Thường máy xúc nhiều gầu được phân loại theo thiết bị mang gầu:

- Máy xúc nhiều gầu loại băng hay xích mang gầu

- Máy xúc nhiều gầu loại rôto mang gầu.

4

3

6

1

8

7

12

11

9

10

5

2

Gàu xúc

Hình 1.5a Sơ đồ làm việc máy xúc nhiều gàu loạI băng hoặc xích mang gàu

Trang I-16

Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu

Hình 1.5b hệ thống máy xúc nhiều gàu tại nhà máy xi

măng Hà tiên 2

Trang I-17

Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu

Hình 1.5c Gàu xúc đất

Máy xúc nhiều gầu loại băng hoặc xích mang gầu

Sơ đồ cấu tạo và nguyên tắc làm việc

Máy gồm xích (1), trên gắn các gầu (2) cách đều nhau. Xích mang gầu (1) đầu được

kéo căng bởi đĩa quay (3) hình đa cạnh đều; đĩa quay được nhờ động cơ qua hệ truyền

động, còn đầu kia được kéo căng bởi đĩa (4). Giá gầu (5) được treo cân bằng nhờ cần treo (6)

và đối trọng (7).

Khi máy làm việc, xích mang gầu di chuyển (theo chiều mũi tên) gầu sẽ cắt vào nguyên

liệu, dần dần nguyên liệu chứa đầy gầu. Theo giá gầu (5), gầu di chuyển qua đĩa (3) rồi vòng

lại đổ nguyên

liệu chứa trong gầu (gầu hở hai mặt) vào phễu chứa (8) (phễu đóng mở

tự động nhờ đối trọng (9)), nguyên liệu từ phễu chứa (8) được tháo tự động vào thiết bị vận

chuyển (10) ( xe, goòng, hay băng tải...)

Trong quá trình làm việc thiết bị di chuyển (11) của máy xúc nhiều gầu mang bu ồng

máy (12), xích (1), gầu (2), giá gầu (5), cần treo (6), đối trọng (7), phễu chứa (8)...di chuyển

dọc theo tầng khai thác. Thiết bị vận chuyển nguyên liệu (10) cũng di chuyển theo máy xúc

nhiều gầu.

Phạm vi sử dụng:

Máy xúc nhiều gầu loại băng hoặc hoặc xích mang gầu có khả năng khai thác nguyên

liệu từ I-II ở trên, dưới hoặc ngang mức đặt máy.

Máy xúc nhiều gầu loại rôto mang gầu

Sơ đồ cấu tạo và nguyên tắc làm việc

Trang I-18

Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu

1

7

8

9

3

5

6

4

2

10

Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy đào đất loại Roto mang gầu

Máy gồm rôto (1) được lắp vào cuối ống kim loại rỗng (2). Trên rôto lắp đều các gầu

xúc có răng (3). Trong ống kim loại (2) có đặt thiết bị vận chuyển ( 4) (băng tải ) và (6)

(xe, goòng, băng tải...). Rôto, ống kim loại (2) và thiết bị vận chuyển (5) được giữ ở vị trí cân

bằng xác định nhờ các cần treo (7) và (8).

Khi máy làm việc rôto quay, các gầu (3) gắn trên rôto xúc vào tầng nguyên liệu và đổ

nguyên liệu vào thiết bị vận chuyển (4), rơi xuống thiết bị vận chuyển( 5), chảy vào thiết bị

vận chuyển (6), chuyển về nhà máy.

Chuyển động quay của rôto (1) nhờ một động cơ qua hệ thống truyền động đặt trong

buồng máy (9). Ống kim loại (2) có thể nâng lên hay hạ xuống theo yêu cầu khai thác.

Thiết bị vận chuyển (5) cũng có thể nâng lên hay hạ xuống và có thể quay 145^otrong

mặt phẳng nằm ngang.

Phạm vi sử dụng :

Máy xúc nhiều gầu loại rôto mang gầu thường dùng để khai thác nguyên liệu loại I-

III, máy được đặt ở cao trình thấp hơn mặt nguyên liệu.

So với máy xúc nhiều gầu loại băng hay xích mang gầu, loại rôto mang gầu có nhiều ưu

điểm hơn:

- Trọng lượng máy xúc nhỏ

- Năng lượng tiêu hao riêng cho khai thác 1m³nguyên liệu nhỏ.

- Lực cắt vào nguyên liệu lớn hơn nên khai thác được nguyên liệu rắn hơn.

- Năng suất khai thác cao.

Với những ưu điểm trên hiện nay nó được sử dụng phổ biến hơn loại băng hoặc xích

mang gầu.

Trang I-19

Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu

II.2 Máy gạt

Máy gạt chính là loại máy kéo, nhưng được lắp lưỡi gạt ở phía trước hay giữa thân

máy. Trong công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, máy gạt có thể dùng để khai thác tất cả

các loại nguyên liệu; tuy nhiên đối với nguyên liệu từ IV-VI cần phải làm tơi sơ bộ trước. Nó

cũng có thể dùng để thu gọn hoặc vun đóng nguyên liệu khai thác, bóc lớp phủ mặt hoặc san

phẳng mặt bằng và di chuyển nguyên liệu với khoảng cách 70-100m.

Phân loại máy gạt:

-

Máy gạt lưỡi gạt không quay

Máy gạt lưỡi gạt quay (theo mặt phẳng nằm ngang và mặt phẳng đứng). Trong

công nghiệp thường dùng máy gạt lưỡi gạt không quay

Sơ đồ cấu tạo và nguyên tắc làm việc

Máy gạt gồm lưỡi gạt (1) ( không quay) có lắp dao cắt (2). Lưỡi gạt được lắp vào cần

động (3). Lưỡi gạt có thể nâng lên hay hạ xuống nhờ píttong (4) một đầu đặt trong xi lanh

(5), đầu kia nối với cần động (3) qua khớp cầu (6). pittong làm việc được nhờ bơm dầu (7)

qua hệ ống dẫn ( 8). Cũng có thể nâng hay hạ lưỡi gạt bằng hệ tời và cáp kéo.

Khi máy làm việc lưỡi gạt được hạ xuống nhờ hệ pittong (4). Khi máy di chuyển về phía

trước, dao cắt (2) cắt vào nguyên liệu và đẩy nguyên liệu khai thác về phía trước. Khi máy di

chuyển không tải lưỡi gạt lại được nâng lên. Vì vậy, máy gạt vừa khai thác nguyên liệu lại vừa

vận chuyển nguyên liệu về phía trước.

5

7

8

6

1

3

2

Hình 1.7a Sơ đồ nguyên lý họat động của máy ủi

Trang I-20

Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu

7

1

4

5

2

8

6

3

Hình 1.7b Máy ủi hiệu Liebherr (Đức)

Hình 1.7c Máy ủI hiệu Liebherr

Trang I-21

Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu

II.3 Thiết bị khai thác cơ khí thủy lực

Phương pháp khai thác cơ khí thủy lực cơ bản là dùng động năng của tia nước có áp

suất cao 4-70 kG/cm²và tốc độ 10-90m/sec để bóc nguyên liệu ra khỏi mỏ và làm giàu

nguyên liệu khai thác.

Phương pháp khai thác cơ khí thủy lực trong công nghiệp vật liệu xây dựng dùng để

khai thác nguyên liệu từ loại I-III

Phương pháp cơ khí thủy lực có những ưu khuyết điểm chính:

Ưu điểm

- Thiết bị đơn giản, trọng lượng nhỏ, giá thành rẻ.

- Có thể phân loại nguyên liệu khai thác thành những nhóm hạt có kích thước khác nhau

và có thể làm giàu nguyên liệu khai thác.

- Vốn đầu tư nhỏ hơn các phương pháp khai thác khác.

Khuyết điểm:

- Không gian làm việc yêu cầu rộng

- Phải gần nguồn nước và năng lượng điện rẻ.

- Chỉ thích hợp cho nguyên liệu tương đối mềm.

Sơ đồ cấu tạo và nguyên tắc làm việc

2

3

2

4

1

6

7

5

Hình 1.8a Sơ đồ hoạt động thiết bị khai thác thủy lực

Trang I-22

Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu

Phương pháp khai thác cơ khí thủy lực dựa trên cơ sở dùng nước có áp suất cao do bơm

ly tâm tạo nên theo ống dẫn (1) cung cấp, cho các vòi phun (2). Dưới áp lực cao tia nước xói

vào tầng nguyên liệu (3), nguyên liệu bị bóc ra theo các kênh dẫn (4) chảy vào bể chứa (5).

Tại đây nhờ bơm ly tâm 6 nguyên liệu được dẫn theo ống dẫn (7) (vận chuyển có áp lực) hoặc

dẫn theo kênh máng (vận chuyển không có áp lực ) về nơi sử dụng.

Trong phương pháp khai thác cơ khí thủy lực vòi phun cao áp đóng vai trò quan trọng.

Cấu tạo vòi phun:

7

5

4

2

3

6

1

Hình 1.8b Sơ đồ nguyên lý họat động vòi phun

Hình 1.8c Chi tiết đầu xối cho nạ

o vét (

ố

ng hút)

Trang I-23

Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu

Vòi phun gồm khớp dưới (1), đầu cuối được nối với ống dẫn nước vào, đầu trên nối với

khớp trên (2) qua khớp động (3). Khớp động 3 có thể quay 360^otrong mặt phẳng nằm ngang.

Khớp trên (2) nối với thân vòi phun (4) qua khớp cầu động (5), khớp cầu động (5) có

thể quay 1 góc 75^otrong mặt phẳng thẳng đứng (50^ovề phía trên và 25^ovề phía dưới). Dọc

phía trong thân vòi phun (4) có xẻ (3) gờ định hướng (6) để tránh hiện tượng xoáy của tia

nước, nhờ đó nước khi ra khỏi mũi vòi (7) không bị rời và phân tán.

Ngoài vòi phun thiết bị khai thác cơ khí thủy lực còn có các phụ kiện khác như: bơm ly

tâm, ống vận chuyển hoặc máng vận chuyển nước.

Hình 1.8c Chi tiết mũi ống xối

Trang I-24

Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu

Hình 1.10 Tàu hút bùn cát (Hãng chế tạo Kawasaki, Nhật bản)

Hình 1.11 Tàu khai thác cát (Nhật bản chế tạo)

Trang I-25

Chương 1: Máy khai thác nguyên liệu

Hình 1.12 Hệ thống dây chuyền khai thác vật liệu dưới nước

Hình 1.14 Đầu phá đất của tàu hút

Trang I-26