Đề tài Thiết kế quy trình công nghệ trong việc tháo lắp và sửa chữa bánhl ái tàu hàng tại công ty đóng tàu Hyundai Vinashin

nh cắt thông thường. - Bước 5: Tháo chốt dưới bằng cách tháo đai ốc. Tùy theo kích thước của đai ốc mà có thể tháo bình thường, nếu đai ốc lớn thì áp dụng các biện pháp công nghệ để tháo. Ví dụ dùng con đội để có thể tháo được đai ốc. - Bước 6: Tháo chốt dưới lên. - Bước 7: Tháo ổ dưới của trục lái liên kết với bánh lái. - Bước 8: Sau khi chốt dưới được tháo ra và ổ dưới của trục lái được tháo rời khỏi bánh lái, lúc này bánh lái được dây cáp giữ chặt, người ta tiến hành nâng bánh lái lên. Để nâng được bánh lái lên người ta dùng palăng kéo dây cáp hoặc các xe cẩu để nâng. - Bước 9: Di chuyển bánh lái ra khỏi vòm đuôi tàu. - Bước 10: Hạ bánh lái xuống và tiến hành công việc sửa chữa khi bánh lái hư hỏng. - 25 - 3.1.1.2. Bánh lái cân bằng hai chốt (hình 3.2) Hình 3.2. Bánh lái cân bằng hai gối hai chốt 1.trục lái; 2. chốt trên; 3. chốt dưới; 4.chốt dưới 5. bánh lái Loại bánh lái này được dùng rộng rải ở các tàu chở hàng. Khác với kiểu bánh lái cân bằng một chốt gối trên của bánh lái là bản lề chốt nằm ở phía trên bánh lái gồm một khối bản lề (đúc hoặc hàn) của bánh lái được nối với bản lề của sống đuôi tàu qua chốt. Để đảm bảo độ bền đều của sống lái, khối bản lề phải có kết cấu đảm bảo nối chắc với các gân cứng của bánh lái. Trọng lượng bánh lái và trục lái do ổ chặn phía đầu trục lái chịu. Mặt bích có 6 8 bu lông và then ngang đai ốc đặt phía dưới hảm bằng chốt chẻ. Trong hốc đặt đai ốc đổ xi măng bảo vệ. Bánh lái có 3 vách dọc, tôn bao phần mũi bánh lái dày hơn phần đuôi, phần duới bánh lái có cửa thăm để quan sát đai ốc - 26 - của chốt dưới. Các bước tháo lắp bánh lái này tương tự như bánh lái một chốt tuy nhiên với loại bánh lái này sau khi tháo chốt dưới nguời ta tiếp tục tháo chốt trên, và các bu lông ở bích nối giữa trục lái và bánh lái, khi bánh lái được tháo rời công việc được tiến hành như bánh lái một chốt. 3.1.2. Bánh lái treo Hình 3.3. Bánh lái treo cân bằng có ống côn 1.trục lái; 2. ống bao ổ trên; 3. ống bao vùng ổ dưới; 4 ống lót ổ; 5. đoạn sống lái 6. đai ốc hãm; 7. tấm nắp; 8.sống lái; 9. tấm nắp dưới bánh lái; 10.vách đứng; 11.tôn bao; 12. sống đuôi bánh; 13 gân cứng ngang; 14. tấm nắp trên bánh lái. Bánh lái treo cân bằng (hình 3.3) thường được trang bị cho các tàu nội thủy có chiều chìm giới hạn (ít dùng trên các tàu lớn). - 27 - Trọng lượng toàn bộ bánh lái và trục lái do ổ đỡ chặn của trục lái chịu. Mối nối trục lái với bánh lái qua mặt bích ít dùng vì kém tin cậy. Mối nối bánh lái với trục lái qua ống côn và then tin cậy hơn, đoạn côn của trục lái thường chiếm khoảng 30% đôi khi tới 60% chiều cao bánh lái. Liên kết giữa bánh lái và trục lái được liên kết bằng đai ốc hãm. Quy trình tháo lắp bánh lái này được thực hiện theo các bước sau: - Bước 1: Công tác chuẩn bị: + Chuẩn bị các trang thiết bị máy hàn, dây xích, cáp, và các thiết bị chuyên dùng khác… + Vận chuyển các trang thiết bị tới vị trí đuôi tàu. - Bước 2: Bắt giàn giáo xung quanh bánh lái. - Bước 3: Hàn các tai cẩu vào tôn mạn bánh lái,và trên vòm đuôi tàu để luồn dây xích hoặc dây cáp giữ bánh lái trước khi tháo. - Bước 4: Dùng máy cắt, cắt lỗ, đây gọi là lỗ công nghệ sau khi cắt lỗ xong tiến hành mở đai ốc. Trong quá trình tháo đai ốc bánh lái luôn được giữ cố định bằng dây cáp để đảm bảo tính an toàn trong quá trình tháo. - Bước 5: Sau khi đai ốc được tháo ra người ta tiến hành hạ bánh lái xuống bằng dây cáp hoặc xích. - Bước 6: Bánh lái được vận chuyển vào xưởng sửa chữa, bằng các thiết bị chuyên dùng hoặc xe cẩu. - Bước 7: Tùy theo mức độ hư hỏng củng như điều kiện của nhà máy mà lựa chọn phương án sửa chữa hợp lý. - 28 - 3.1.3. Bánh lái cân bằng nửa treo Hình 3.4. Bánh lái cân bằng nửa treo hai chốt có mặt bích - 29 - Kiểu bánh lái này rất phổ biến ở tàu khách và tàu hàng khô cở trung bình và lớn. Bánh lái cân bằng nửa treo thường liên kết bằng một hoặc hai chốt vào trụ lái treo. Bánh lái cân bằng nửa treo có profin lưu tuyến. Phần bánh lái nằm dưới trụ lái treo là phần cân bằng. Trụ lái treo kết cấu đúc liên kết chặt với kết cấu thân tàu.Thường trụ lái làm liền một khối với ống bao trục lái. Trục lái nối với bánh lái qua mặt bích hoặc ống côn. Sống bánh lái thường được thay bằng một vách đứng liên tục liên kết chặt vào phần đúc trên của bánh lái. Ổ đỡ chặn của trục lái chịu toàn bộ trọng lượng của bánh lái và trục lái. Trục lái có thể là trục thẳng (khi bánh lái một chốt) hoặc trục cong (khi bánh lái hai chốt). Bánh lái cân bằng nửa treo được dùng khi cần phải có khoảng trống lớn xung quanh chân vịt đưa chân vịt ra xa vỏ tàu để tránh dao động vùng đuôi tàu. Để có thể tháo được loại bánh lái này người ta thực hiện các bước sau : - Bước 1: Công tác chuẩn bị. + Chuẩn bị các trang thiết bị máy hàn, máy cắt dây xích, cáp, và các thiết bị chuyên dùng khác… - Bước 2: Bắt giàn giáo xung quanh bánh lái để chuẩn bị tháo. - Bước 3: Tất cả các phụ tùng và các chi tiết khác được vận chuyển đến giàn giáo để chuẩn bị tháo. - Bước 4: Chuẩn bị máy hàn để hàn các tai cẩu lên vòm đuôi tàu cũng như lên mạn bánh lái để luồn dây xích và giữ bánh lái sau khi tháo. - Bước 5: Luồn dây xích vào tai cẩu ở mạn bánh lái và vòm đuôi tàu để giữ bánh lái. - Bước 6: Cắt lỗ ở tôn mạn bánh lái vùng chốt dưới của bánh lái để tháo đai ốc. - Bước 7: Cắt lỗ ở tôn mạn bánh lái phía dưới chốt trên để tháo đai ốc ở chốt trên. - Bước 8: Tháo các đai ốc và bu lông ở bích nối giữa bánh lái và trục lái. - Bước 9: Tiến hành tháo các chốt trên và chốt dưới của bánh lái. Để tháo được các chốt này người ta dùng các thiết bị chuyên dùng như tăng đơ, palăng, gắn dây cáp để tháo chốt. - 30 - - Bước 10: Lúc này bánh lái được tách rời ra khỏi trục lái và trụ lái, người ta tiến hành nâng bánh lái lên bằng dây xích được luồn qua tai cẩu giữa vòm đuôi tàu và tôn mạn bánh lái. - Bước 11: Di chuyển bánh lái ra phía sau bằng cách luồn dây xích vào lỗ phía sau bánh lái và xe cẩu bờ để di chuyển bánh lái. - Bước 12: Hạ bánh lái xuống và tiến hành công tác sửa chữa. Sơ đồ tháo lắp bánh lái được thể hiện trên (hình 3.5) Hình 3.5.. Sơ đồ tháo trục lái qua mạn tàu a) Nhìn từ đuôi về mũi tàu ; b) Nhìn từ mạn vào 1. tai mắc cáp để nâng bánh lái; 2. ống bao trục lái; 3. tấm che ống bao trục lái; 4. lỗ mắc cáp lái sự cố; 5. ống luồn cáp nâng bánh lái; 6. bánh lái; 7. vị trí trục lái khi tháo lắp. 3.2. Phương án thiết kế quy trình công nghệ tháo lắp và sửa chữa bánh lái 3.2.1. Các dạng hư hỏng của bánh lái tàu. Bánh lái tàu thủy hư hỏng do rất nhiều nguyên nhân và biểu hiện dưới nhiều dạng khác nhau. Các dạng hư hỏng phổ biến nhất thường là: Rạn nứt, tai nạn trên biển, ăn mòn, sinh vật biển, bu lông và đai ốc bị rơ, trục bánh lái bị gãy, chốt bánh b a 7 6 5 4 3 2 1 - 31 - lái bị mòn, khe hở giữa bản lề bánh lái và trụ đứng hẹp làm cho bánh lái không thể hoạt động được. 3.2.1.1. Rạn nứt Các loại rạn nứt thường phân ra ba nhóm chính: - Rạn nứt toàn phần: tức là trường hợp khi toàn bộ bánh lái bị vết nứt chạy suốt một mặt cắt. - Rạn nứt từng phần: khi tất cả các chi tiết kết cấu trong một khu vực nhất định bị nứt nhưng vết nứt không lan tiếp. - Rạn nứt cục bộ: khi vết nứt xảy ra tại một vị trí trên một chi tiết kết cấu Các loại rạn nứt trên thường xảy ra bởi các nguyên nhân chính sau: + Kết cấu chi tiết không đúng quy cách gây ứng suất tập trung vượt quá giới hạn bền của vật liệu. + Nguyên nhân vật liệu không đúng chất lượng yêu cầu. + Chất lượng gia công lắp ráp các chi tiết không tốt, ví dụ: hàn không đúng quy trình gây ứng suất bên trong lớn, không đồng đều, hoặc các mối hàn ngậm xỉ, rổ trở thành nơi xuất phát của những vết nứt, hoặc lắp ráp gượng ép những chi tiết không đúng kích thước … + Điều kiện làm việc biến động của thân tàu áp lực thủy động của dòng nước lớn tác dụng lên bánh lái làm giảm sức bền mỏi của các kết cấu cũng gây ra hiện tượng rạn nứt. + Hao mòn kết cấu bánh lái trong quá trình sử dụng do hiện tượng han gỉ cũng làm tăng khả năng rạn nứt. + Đối với các tàu hoạt động ở xứ lạnh sự thay đổi nhiệt độ giữa ngày và đêm nhất là sự khác biệt nhiệt độ giữa không khí và nước cũng có thể là nguyên nhân rạn nứt. 3.2.1.2.Tai nạn trên biển Trong thời gian vận hành các loại tàu thuyền thường gặp các dạng tai nạn trên biển dưới đây: - 32 - - Đâm va giữa các tàu hoặc đâm va vào bờ cảng gây hư hỏng thân tàu làm cho kết cấu bánh lái cũng bị biến dạng. - Va đập của sóng làm hư hại phần mũi, phần đuôi, sóng lớn đập lên bong có thể làm hư hại trên boong và các kết cấu thượng tầng … - Mắc cạn: hiện tượng này thường xảy ra nhất đối với những tàu hoạt động vùng nước cạn, mắc cạn gây hư hỏng chủ yếu vùng đáy tàu, phần bánh lái có thể hư hỏng không thể hoạt động được. - Vấp phải đá ngầm: khi tàu vấp phải đá ngầm đáy tàu có thể bị thủng ngoài ra đá ngầm củng làm cho bánh lái bị biến dạng, trục lái, trụ lái bị vênh, tôn bao bánh lái bị thủng, bánh lái không thể hoạt động được nữa. - Vấp phải băng: khi tàu vấp phải những tảng băng lớn không những bánh lái bị hư hỏng mà còn phần đáy tàu củng có thể bị thủng. Nguyên nhân chủ yếu của những vụ tai nạn đó là: + Điều kiện thời tiết xấu (sương mù, bão tố…) làm mất khả năng nhận biết chướng ngại của người lái tàu, làm mất khả năng điều khiển tàu, sóng gió lớn cũng gây hư hại tàu. + Tàu mất tính ăn lái, mất khả năng điều khiển. Nguyên nhân chính cũng có thể do máy móc điều khiển bị hư hại, động cơ chính bị hỏng, thiết bị điều khiển tàu khi lâm nạn không chạy, người điều khiển tàu kém, không thông hiểu giữa thuyền viên và nhân viên cảng hoặc nhân viên tàu kéo khi ra vào cảng…. + Không thông hiểu luồng lạch và vùng hoạt động của tàu. 3.2.1.3. Ăn mòn Hiện tượng hư hỏng kim loại do ăn mòn gây ra là hiện tượng phổ biến nhất trong tất cả các kết cấu kim loại đặc biệt là tàu thủy. Nó hạn chế tuổi thọ của thân tàu, giảm hiệu quả kinh tế khi sử dụng và đôi khi còn là nguyên nhân của những vụ tai nạn lớn của tàu trên biển. Dựa vào cơ cấu của quá trình ăn mòn, người ta phân ra làm hai loại ăn mòn chính: + Ăn mòn hoá học, trong đó hiện tượng ăn mòn xảy ra do những phản ứng hoá học oxit kim loại; - 33 - + Ăn mòn điện hoá, trong đó ăn mòn xảy ra dưới tác dụng của môi trường chất điện phân (dung dịch muối, kiềm hoặc axit). Về mặt đặc tính hủy hoại của hiện tượng ăn mòn, ta có thể phân biệt: Hình 3.6. Các dạng ăn mòn. a) Ăn mòn đều; b) Ăn mòn không đều; c) Ăn mòn một thàn phần hợp kim; d) Ăn mòn loang; e) Ăn mòn lỗ chỗ; f) Ăn mòn điểm; g) Ăn mòn giữa các tinh thể; h) Ăn mòn xuyên tinh thể; i) Ăn mòn dưới bề mặt. - Ăn mòn toàn phần, tức là toàn bộ bề mặt bị han gỉ; Ăn mòn một thành phần hợp kim; - Ăn mòn cục bộ, han gỉ chỉ tập trung ở một vị trí nhất định trên chi tiết kết cấu. Loại ăn mòn cục bộ còn được phân ra các loại sau: + Ăn mòn lỗ chỗ, loại ăn mòn này không rộng nhưng sâu lỗ chỗ ở một vài điểm; + Ăn mòn điểm, loại này xảy ra trên một bề mặt rất nhỏ (phạm vi bán kính từ 0,2 đến 1,0mm) nhưng vết gỉ ăn sâu có khi đục thủng cả kết cấu; + Ăn mòn giữa các tinh thể gây hủy hoại tế vi tăng độ giòn của kim loại; - 34 - + Ăn mòn xuyên tinh thể, hiện tượng này thường kết hợp với sự rạn nứt tế vi của kim loại; + Ăn mòn một thành phần hợp kim; + Ăn mòn dưới bề mặt, loại ăn mòn này xuất phát từ bề mặt nhưng phát triển chính ở dưới bề mặt. Loại này thường xảy ra đối với kim loại có thành phần hoá học phân bố không đồng đều hoặc khi cán bị tách lớp. Sự ăn mòn của kim loại trong nước biển phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khác nhau như nồng độ, chiều sâu ngâm, chất lượng thép và các vi sinh vật thực vật bám trên thân tàu… Trong kết cấu tàu thủy, ăn mòn đồng đều trên bề mặt không đáng lo ngại bằng hiện tượng ăn mòn lỗ chỗ vì loại này có thể ăn sâu tới 5mm làm giảm nghiêm trọng sức bền vỏ tàu. 3.2.1.4. Sinh vật biển. Một trong những nguyên chính làm tàu giảm tốc độ là trên bề mặt thân tàu ngâm dưới nước một số sinh vật biển bao gồm các loại hầu, hà, rong, rêu, sinh sống trong nước mặn bám vào. Ngoài việc làm tăng sức cản thân tàu, hầu, rong, rêu biển còn làm tăng độ ăn mòn thông qua: + Việc tăng khả năng thẩm thấu oxy tới những phần không bị hầu, hà bám, do đó gây tập trung han gỉ tại nơi đó; + Thay đổi thành phần hoá học của nước biển bao quanh vỏ tàu bởi khí thải của động thực vật hoặc xác sinh vật chết; + Hủy hoại lớp bảo vệ thân tàu. Số lượng và độ lớn của các lớp hầu, hà, rong, rêu bám trên thân tàu tùy thuộc trước tiên vào lớp sơn chống hầu, hà và phụ thuộc vào điều kiện của từng luồng lạch. 3.2.1.5. Bu lông và đai ốc bị rơ lỏng Liên kết giữa trục lái và bánh lái thông thường bằng liên kết qua mặt bích khi đó bu lông và đai ốc được xiết chặt nếu xảy ra hiện tượng rơ lỏng phải kịp thời khắc phục. - 35 - 3.2.1.6. Trục bánh lái bị gãy Trục bánh lái bị gãy có thể do trục bị va phải một số vật dưới biển hoặc do trục lái làm việc quá nhiều. 3.2.1.7. Chốt bánh lái bị mòn Chốt bánh lái bị mòn có rất nhiều nguyên nhân nhưng nguyên nhân chính là do bánh lái hoạt động nhiều, hoặc chất lượng vật liệu không tốt. 3.2.1.8. khe hở giữa bản lề bánh lái và trụ đứng Khe hở giữa bản lề bánh lái và trụ lái vượt quá giới hạn cho phép gây hiện tượng kẹt bánh lái không thể hoạt động được. 3.2.2. Các cơ sở để lựa chọn phương án sửa chữa 3.2.2.1. Các dạng phương án sửa chữa Dựa vào mức độ hư hỏng của con tàu và khả năng sửa chữa của nhà máy mà người ta có các dạng phương án sửa chữa sau: + Sửa chữa rời rạc: tức là các chi tiết kết cấu bị hư hại ở những vị trí khác nhau của con tàu thì chúng ta tiến hành sửa chữa thay thế những phần bị hư hỏng của từng chi tiết một cách trực tiếp. + Sửa chữa khối: tức là các chi tiết kết cấu bị hư hỏng tập trung tại một vùng liên tục của con tàu thì chúng ta tiến hành sửa chữa thay thế cụm chi tiết kết cấu đó cùng một lúc bằng cách ghép chúng lại với nhau thành phân đoạn hay tổng đoạn (còn gọi là khối). Phương án này đòi hỏi nhà máy phải có các trang thiết bị nâng hạ vận chuyển có thể di chuyển được khối này từ vị trí này đến vị trí khác. + Sửa chữa kết hợp: tức là kết hợp hai phương án sửa chữa trên. Phần hư hỏng con tàu được sẽ được sửa chữa thay thế đối với các kết cấu gần nhau đều bị hỏng bằng cách đóng phân đoạn, tổng đoạn thay thế cho phần hư hỏng đó, đồng thời sửa chữa thay thế rời rạc cho các kết cấu khác bị hư hỏng không liên tục hoặc khó đóng phân đoạn, tổng đoạn thay thế. 3.2.2.2. Lựa chọn phương án Tàu PASH BULKER đưa vào sửa chữa tại HVS do vấp phải đá ngầm trong lúc quay trở nên bánh lái của tàu bị biến dạng phần phía dưới, tôn mạn bánh lái bị - 36 - thủng, các kết cấu xương đứng và xương nằm của bánh lái cũng bị biến dạng, chốt trên và chốt dưới bị lệch. Do đó ta cần phải có phương án sửa chữa hợp lý để đảm bảo tính an toàn cho tàu đồng thời đảm bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật. Phương án 1: Tàu không đưa vào ụ để sửa chữa mà nằm ngoài cầu cảng. Đối với phương án này người ta cho phần đuôi tàu nổi lên trên mặt nước bằng cách đổ vào két nước giằng phía mũi tàu, hoặc di chuyển hàng hóa đến phần mũi, làm cho trọng tâm phần mũi hạ thấp xuống, khi đó phía đuôi tàu nổi lên và tiến hành công việc tháo lắp và sửa chữa bánh lái. Ưu điểm: - Chi phí của chủ tàu để sửa chữa con tàu là không lớn vì tàu không nằm trong ụ nên sẽ giảm một phần kinh phí cho chủ tàu. - Thời gian sửa chữa sẽ nhanh hơn vì lúc này tàu không đưa vào ụ nên công tác chuẩn bị trong ụ như căn kê, chuẩn bị tàu kéo, đẩy tàu vào trong ụ được bỏ qua. Nhược điểm: - Không an toàn cho tàu trong trường hợp sóng gió ở cầu cảng lớn có thể làm cho tàu mất ổn định và gây nguy hiểm. - Các trang thiết bị chuyên dùng của nhà máy phải được chuẩn bị đầy đủ, việc vận chuyển bánh lái vào xưởng sửa chữa sẽ gặp khó khăn. - Đây là loại bánh lái có kích thước tương đối lớn (101005050) nên quá trình tháo lắp phức tạp. Phương án thứ 2: Đưa tàu vào ụ khô Ưu điểm: - Dễ dàng thi công trong quá trình tháo lắp bánh lái. - Việc vận chuyển bánh lái hư hỏng đến xưởng sửa chữa tiến hành dễ dàng. - Có thể sửa chữa trong điều kiện sóng gió lớn. - Đảm bảo yêu cầu kỹ thuật trong việc sửa chữa. Nhược điểm: - Chi phí cho sửa chữa sẽ tăng lên do tàu phải đưa vào ụ. - 37 - - Việc cân chỉnh đảm bảo an toàn cho tàu phải được thực hiện chính xác. Nhận xét: Để hoàn thành công việc sửa chửa đảm bảo yêu cầu chất lượng, cũng như tiến độ thi công, ta đưa tàu vào ụ để sửa chữa là hợp lý. Quy trình sửa chữa được trình bày như sau: 3.3. Quy trình sửa chữa bánh lái Để có thể sửa chữa phần hư hỏng bánh lái của con tàu, cần có một quy trình công nghệ sửa chữa hợp lý, vừa đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của con tàu, đồng thời thỏa mãn nhu cầu của chủ tàu. Việc sửa chữa bánh lái tàu bị hư hỏng bao gồm những công việc chính sau đây: - Xác định vùng hư hỏng của bánh lái. - Xác định độ lệch tâm giữa chốt trên và chốt dưới của bánh lái. - Tháo bánh lái. - Cắt bỏ vùng hư hỏng. - Chế tạo chi tiết thay thế. - Lắp ráp chi tiết thay thế. - Sửa chữa độ lệch tâm. - Lắp lại bánh lái như ban đầu. - Kiểm tra và nghiệm thu. Yêu cầu chung về phương án công nghệ. 1. Kết cấu gia công phải đảm bảo chính xác khi lắp ráp phải ăn khớp với vùng không hư hỏng. 2. Trước khi gia công các chi tiết kết cấu ở bánh lái cần lưu ý các điểm sau: - Phải được KCS kiểm tra chất lượng tôn cũng như các chi tiết khác - Đánh sạch bề mặt tôn để thay thế tôn mạn bánh lái - Nắn phẳng các tấm tôn bị cong vênh - Sơn chống gỉ bề mặt tôn - Tiến hành gia công hạ liệu các chi tiết kết cấu 3. Chuẩn bị vật liệu máy móc trang thiết bị cần thiết khác - 38 - Máy hàn, que hàn, dây hàn hàm lượng khi CO2, máy cắt, dây dọi để kiểm tra độ lệch tâm trước và sau khi sửa chữa độ lệch tâm, và các trang thiết bị chuyên dùng khác ... 3.3.1. Quy trình xác định vùng hư hỏng 1. Công tác chuẩn bị. Do tàu sửa chữa bị hư hỏng phần bánh lái do đó tàu phải được đưa vào ụ khô để thuận tiện cho việc tháo lắp và sửa chữa, chuẩn bị tốt căn kê trong ụ trước khi đưa tàu vào ụ để đảm bảo tính an toàn cho tàu. - Chuẩn bị giàn giáo - Thước đo sơn làm dấu - Dây dọi - Máy hàn, máy cắt, xe cẩu. - Bản vẽ bánh lái tàu sửa chữa (chủ tàu cấp cho nhà máy) 2. Công tác khảo sát xác định vùng hư hỏng Đối tượng tham gia công tác khảo sát gồm có chủ tàu, cơ quan đăng kiểm, và bên nhà máy sửa chữa (HVS). Tàu va phải đá ngầm nên kết cấu của bánh lái không những bị biến dạng phá vỡ tôn mạn bánh lái bị rạn nứt mà còn gây ra những rạn nứt bên trong, ngoài ra trục lái, chốt trên, chốt dưới của bánh lái cũng bị lệch cong vênh. Do đó việc khảo sát xác định vùng hư hỏng được tiến hành như sau: + Đối với những loại hư hỏng bên ngoài ta khảo sát bằng mắt thường. + Đối với những vị trí có khả năng xảy ra khuyết tật bên trong do va đập thì ta xác định bằng phương pháp từ tính siêu âm… a. Xác định vùng hư hỏng tôn mạn bánh lái Công tác xác định vùng hư hỏng được tiến hành theo các bước sau: - Bước 1: Dùng thước lá, búa để đo và xác định chính xác vị trí của các gia cường nằm ngang, từ xương nằm ngang số 0 tính từ phía đáy bánh lái đến xương nằm ngang số 6 (như hình 3.11). - 39 - Hình 3.7. Các xương đứng số 1, 2, 3 - 40 - Hình 3.8. Xuơng đứng số 4 - 41 - - Hình 3.9. Các xương nằm ngang 0. 1, 2, 3, 4. - 42 - Hình 3.10. Các xương nằm ngang 5, 6, 7, 8. - 43 - - Bước 2: Dùng sơn làm dấu giới hạn hư hỏng của tôn bao. (Chú ý những đường giới hạn phải là các đường thẳng và không được trùng lên vị trí các kết cấu khung xương bên trong, mà phải cách ra một khoảng 100 đến 200mm). 90 ? 22FB90? 22FB90 ? 22FB 90 ? 22FB 90 ? 22FB 90 ?22FB90? 22FB90?22FB90 ? 22FB 90 ? 22F B 90 ?22F B 90 ? 22FB 90 ?22FB 90 ?22FB 9 0 ? 22FB 90 ?22FB 90? 22F B 90 ? 22FB 90 ? 22FB90 ?22FB 90 ? 22FB 9 0 ? 22FB90 ?22FB 90 ? 22FB Lỗ công nghệ Hình 3.11. Vùng hư hỏng bánh lái Vùng hư hỏng - 44 - b. Xác định vùng hư hỏng kết cấu bên trong bánh lái Kết cấu bên trong bánh lái chủ yếu là các khung xương, do đó việc xác định vùng hư hỏng phải được tiến hành sau khi đã xác định xong vùng hư hỏng tôn bao. Công tác xác định vùng hư hỏng của các kết cấu bên trong được tiến hành theo các bước sau: - Bước1: Dùng sơn làm dấu vùng hư hỏng của từng chi tiết kết cấu bên trong - Bước 2: Tiến hành đo và vạch dấu chính xác vùng hư hỏng các kết cấu bên trong bánh lái. - Bước3: Tiến hành sửa chữa. c. Xác định độ lệch tâm giữa trục lái chốt trên và chốt dưới của bánh lái. Hình 3.12. Xác định độ lệch tâm 640 3 2 1 5 621 4 6 - 45 - Công tác xác định độ lệch tâm giữa trục lái chốt trên và chốt dưới được tiến hành theo các cách sau: Cách 1: Dùng dây thép và quả dọi Đối với phương pháp này trước khi tiến hành đo độ sai lệch. Ta sẽ cắt lỗ ở vùng chốt trên và chốt dưới. Sau đó đo khoảng cách từ 2 chốt đến dây dọi. Các bước thực hiện như sau: - Bước 1: Dùng dây thép và quả dọi để xác định độ lệch tâm. + Lấy dấu chính xác tâm của trục lái. + Lấy dấu tâm của chốt trên, chốt dưới. + Thả dây thép song song với đường tâm của trục lái từ trên xuống dưới. + Đo khoảng cách từ tâm của trục lái đến dây thép, lấy dây thép làm chuẩn, khoảng cách ở vị trí số 1 ta xác định được. + Đo khoảng cách từ tâm chốt dưới đến dây thép ở vị trí số 6. + So sánh khoảng cách ở hai vị trí số 1 và vị trí số 6 ta xác định được độ lệch tâm. - Bước 2: Đo khoảng cách bị lệch tâm như trên (hình 3.12). - Bước 3: Tiến hành sửa chữa. + Việc sửa chữa độ lệch tâm được tiến hành sau khi đã tháo bánh lái tùy theo điều kiện của nhà máy cũng như tình trạng hư hỏng của chốt lái trên và chốt lái dưới mà ta có phương án sửa chữa cho hợp lý. Khi bị lệch tâm giữa trục lái chốt trên và chốt dưới, tất cả các ổ đỡ phía trên và phía dưới cũng bị biến dạng, áo bao trục lái, áo bao chốt lái cũng bị cong vênh, do đó sau khi tháo, bánh lái phải được vận chuyển vào xưởng sửa chữa. (Hình 3.12) là bản vẽ thể hiện độ lệch tâm giữa chốt trên và chốt dưới sau khi dùng dây dọi kiểm tra ta thấy độ lệch tâm giữa chốt trên và chốt dưới là 19mm. Thông thường khi kiểm tra độ lệch tâm người ta đặt bánh lái trên tấm phẳng dùng dây căng chỉnh sai lệch giữa tâm chốt trên và và chốt dưới sau đó đo và ghi lại kết quả. Tuy nhiên đối với bánh lái tàu sửa chữa ta sẽ xác định độ lệch tâm trực tiếp, trước khi tháo bánh lái. Sau khi đo xong độ lệch tâm ta có kết quả được xác định. - 46 - Cách 2: Căn cứ vào đường tâm của cạnh phía sau bánh lái Đây là bánh lái có dạng hình chữ nhật nên đường tâm của cạnh phía sau bánh lái trùng với đường tâm của trục lái, chốt trên, chốt dưới. Do đó khi xác định độ lệch tâm ta không cần thiết phải cắt lỗ ở vùng chốt bánh lái. Mà tiến hành đo trực tiếp, các bước xác định độ lệch tâm theo phương pháp này được thực hiện như sau: - Bước 1: Dùng dây mực làm dấu đường tâm của cạnh phía sau bánh lái. - Bước 2: Thả dây thép từ tâm trục lái tới tâm của cạnh phía sau bánh lái, hai dây này được đặt trùng lên nhau. - Bước 3: Dùng thước lá đo khoảng cách giữa dây mực làm dấu với dây thép. - Bước 4: Xác định khoảng cách độ lệch và ghi lại kết quả. Các bước được tiến hành (trên hình 3.13). Trục lái Chốt trên Chốt dưới Dây thép Đường làm dấu Hình 3.13. Xác định độ lệch tâm 19 - 47 - Để thuận tiện trong việc tháo bánh lái ta chọn cách thứ nhất là hợp lý. Như vậy trong quá trình tháo bánh lái, ta sẽ tiến hành tháo đai ốc ở chốt trên và chốt dưới. Các vị trí xương đứng bánh lái đều bị biến dạng phần phía dưới. Hình 3.14. Vùng hư hỏng tại vị trí xương đứng số 1,2. Vùng hư hỏng - 48 - Vùng hư hỏng Hình 3.15. Vùng hư hỏng tại vị trí xương đứng 3, 4. - 49 - Vùng hư hỏng Vùng hư hỏng Vùng hư hỏng Hình 3.16. Vùng hư hỏng các xương nằm ngang số 0, 1, 2, 3. - 50 - Hình 3.17. Vùng hư hỏng các xương nằm ngang số 4, 5, 6. Sau khi khảo sát và xác định chính xác vùng hư hỏng bánh lái cũng như phần sai lệch giữa trục lái, chốt trên và chốt dưới ta tiến hành tháo bánh lái. 3.3.2. Quy trình tháo bánh lái Bánh lái tàu được được ghép với trục lái qua mặt bích ngang do đó khi tháo bánh lái ta không nhất thiết phải nâng trục lái lên. Vùng hư hỏng Vùng hư hỏng - 51 - Quy trình tháo bánh lái được thực hiện theo các bước sau: - Bước1: Bắt giàn giáo xung quanh bánh lái để chuẩn bị tháo Hình 3.18. Bắt giàn giáo xung quanh bánh lái Giàn giáo được bắt xung quanh hai phía tôn mạn trái và tôn mạn phải của bánh lái để thuận tiện trong việc hàn các tai cẩu lên vòm đuôi tàu cũng như lên phía tôn mạn bánh lái. - Bước 2: Tất cả các phụ tùng trang thiết bị được vận chuyển lên giàn giáo như máy hàn, máy cắt và một số thiết bị khác… - Bước 3: Hàn các tai cẩu lên tôn mạn bánh lái, vòm đuôi tàu để luồn dây cáp giữ bánh lái trước khi tháo. Đối với loại bánh lái này ta bố trí 4 tai cẩu hàn vào tôn mạn bánh lái để đảm bảo an toàn trong quá trình tháo lắp. 1. Tôn mạn bánh lái 2. Dây cáp 3. Tai cẩu 4. Đường hàn Hình 3.19. Hàn các tai cẩu vào tôn mạn bánh lái. - 52 - - Bước 4: Cắt các lỗ ở phía chốt trên và chốt dưới để tháo đai ốc, trình tự cắt được tiến hành sau khi đã vạch dấu lên tấm tôn mạn, cắt bằng máy cắt kim loại. - Bước 5: Tháo chốt trên và chốt dưới lên, chốt trên và chốt dưới có khối lượng tương đối lớn nên để tháo được chốt lên ta tiến hành hàn vào các khung xương bên trong bánh lái các tai mắc cáp sau đó luồn dây cáp qua và dùng palăng kéo chốt lên. - Bước 6: Tháo bu lông và đai ốc ở bích nối giữa bánh lái và trục lái, trước khi tháo bu lông và đai ốc ở bích nối ta tiến hành phá vỡ khối xi măng được phủ lên bích nối. - Bước 7: Nâng bánh lái lên và di chuyển bánh lái ra khỏi vòm đuôi tàu, để nâng được bánh lái lên ta luồn dây cáp qua các tai cẩu ở tôn mạn bánh lái với tai cẩu ở vòm đuôi tàu. Theo số liệu của chủ tàu cung cấp trọng lượng bánh lái tương đối lớn (30 tấn), do đó để nâng được bánh lái lên và đảm bảo an toàn trong việc tháo lắp ta chọn loại dây cáp có đường kính 22.5mm, diện tích tiết diện ngang 198.39 mm2 trọng lượng 100m cáp là: 184.90 kg, lực đứt cáp 32000 N (Bảng phụ lục tiêu chuẩn chọn cáp thép Liên Xô AK-06*19 OCT 3077 – 55). Khi bánh lái được nâng lên dùng xe cẩu chuyên dùng hoặc các cẩu bờ nối dây cáp với lỗ luồn ống dây ở phía sau bánh lái kéo bánh lái ra phía sau. - Bước 8: Hạ bánh lái xuống tiến hành công việc sửa chữa. - Bước 9: vận chuyển bánh lái vào xưởng sửa chữa. Sau khi tháo bánh lái ra khỏi vòm đuôi tàu. Ta nhận thấy phần phía dưới bánh lái bị hư hỏng, các kết cấu bên trong cũng bị biến dạng và đường tâm giữa trục lái, chốt trên và chốt dưới bị lệch do đó để sửa chữa rất phức tạp nên tiến hành cắt bỏ vùng hư hỏng và chế tạo chi tiết mới thay thế hoàn toàn phần hư hỏng đó đồng thời - 53 - sửa chữa lại độ lệch tâm bằng phương pháp doa sau đó kiểm tra chính xác bằng dây thép và ghi lại kết quả. Sơ đồ tháo bánh lái được thể hiện trên (hình 3.20). Hình 3.20. Sơ đồ tháo bánh lái tàu 1. Tai cẩu; 2. dây cáp; 3. chốt trên; 4. chốt dưới Để có thể lựa chọn phương án sửa chữa hợp lý thì phải dựa trên các yêu cầu sau: + Đảm bảo hiệu quả cao nhất về yêu cầu kinh tế kỹ thuật. + Thỏa mãn nhu cầu của khách hàng. Theo tình trạng hư hỏng của bánh lái tàu như trên, ta quyết định sửa chữa thay thế toàn bộ kết cấu bị hư hỏng cũng như căng chỉnh lại chính xác độ lệch tâm. Phương án sửa chữa như sau: + Chế tạo phân đoạn mới thay thế kết cấu bị hư hỏng từ xương nằm ngang số 0 đến xương nằm ngang số 6. - 54 - + Sửa chữa thay thế rời các kết cấu còn lại. + Định tâm chính xác giữa trục lái chốt trên và chốt dưới. Việc lựa chọn phương án sửa chữa trên, chúng ta được những thuận lợi sau: - Tiết kiệm thời gian sửa chữa. - Dễ dàng thi công. - Tiết kiệm chi phí sửa chữa. - Đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. 3.3.3. Quy trình cắt bỏ vùng hư hỏng Quy trình cắt bỏ vùng hư hỏng được tiến hành theo các bước sau: 1.Công tác chuẩn bị - Vạch dấu đường cắt. - Để tránh biến dạng phần không bị hư hỏng ta tiến hành gia cường các kết cấu đó và tiến hành cắt. - Dùng máy cắt kim loại. - Xe chuyên dùng, cần cẩu, palăng… 2.Cắt bỏ vùng hư hỏng Công tác cắt bỏ vùng hư hỏng cần hết sức lưu ý đến chất lượng mặt cắt, để khỏi tốn công sửa chữa trước khi hàn. Trình tự cắt bỏ vùng hư hỏng được tiến hành như sau: a. Cắt bỏ vùng hư hỏng tôn mạn bánh lái - Bước 1: Đánh sạch sơn, hàn gỉ theo mối hàn cũ một dải rộng khoảng 250mm. - Bước 2: Dũi các mối hàn giữa kết cấu khung xương bánh lái với vùng tôn. mạn cần thay thế, đồng thời dũi cả các mối hàn dọc ngang trên tấm kế cận một khoảng cách mép tấm phải thay một khoảng cách 150mm. - Bước 3: Tiến hành chia nhỏ vùng cắt tôn để tránh biến dạng tôn của phần còn lại. - 55 - - Bước 4: Trước khi tiến hành cắt để bảo vệ cho tấm tôn mạn vùng không bị hư hỏng khỏi biến dạng ta giữ bằng thiết bị ép giữ (hình 3.21). 1- Thân ép 2- Lưỡi giằng 3- Chốt 4- Tôn mạn Hình 3.21. Thiết bị ép giữ tấm. - Bước 5: Tiến hành cắt bằng máy cắt kim loại. - Bước 6: Dùng xe chuyên dùng hoặc cầu trục vận chuyển các tấm tôn được cắt ra khỏi vị trí sửa chữa. b. Cắt bỏ kết cấu khung xương bên trong Cắt bỏ phần hư hỏng từ xương nằm ngang số 6 cách xương nằm ngang một khoảng 150 mm, cắt bỏ các xương đứng của bánh lái. Tiến hành cắt bằng máy cắt kim loại và cắt theo đường đã vạch dấu trong quá trình khảo sát. Trong quá trình cắt bỏ kết cấu trên, ta kết hợp cắt bỏ các gia cường dọc và ngang của khung xương bị hư hỏng. Sau khi cắt xong vùng hư hỏng của bánh lái, ta tiến hành sửa lại các mép cắt trên các kết cấu còn lại và tiến hành chế tạo chi tiết thay thế. - 56 - 3.3.4. Quy trình chế tạo chi tiết thay thế Các chi tiết kết cấu cần thay thế gồm tôn vỏ, các xương đứng và xương nằm của bánh lái. Các xương nằm được chế tạo theo biên dạng profin của bánh lái như hình vẽ dưới đây. Hình 3.22. Mô hình kết cấu bánh lái phần thay thế Ở đây ta chế tạo các thanh thép gia cường tạo thành khung xương bánh lái và chế tạo phần tôn bao bánh lái, để thay thế hoàn toàn phần hư hỏng. Ngoài ra chốt dưới, chốt trên bánh lái cũng bị biến dạng do đó ta cũng tiến hành sửa chữa. - Đối với chi tiết tôn mạn bánh lái. Quy trình được thực hiện theo các bước sau: Bước 1: Vạch dấu trên tấm tôn gia công. - 57 - Bước 2: Cắt các tấm tôn bằng máy cắt tự động CNC. Bước 3: Các tấm tôn được cắt xong di chuyển tới máy dập tôn để tiến hành uốn theo biên dạng profin bánh lái. Bước 4: Vận chuyển các tấm được cắt và uốn tới vị trí lắp ráp. Hình 3.22. Hình dạng tôn thay thế sau khi uốn. Đối với các chi tiết cần chế tạo là thanh thép gia cường ta cũng tiến hành cắt sau khi đã lấy dấu chính xác, để lắp ghép tạo thành bộ khung xương bánh lái như hình 3.21. Hình 3.23. Chế tạo chi tiết thay thế - 58 - Công tác lắp ráp các chi tiết đã chế tạo thành cụm chi tiết, sau đó tiến hành lắp ráp thành kết cấu khung xương bên trong bánh lái. Khi lắp ráp cần chú ý khoảng cách giữa chúng, thông thường khoảng cách giữa các nẹp gia cường ngang và dọc của khung xương bánh lái bằng nhau. Các chi tiết đã chế tạo được cẩu lên bệ lắp ráp tiến hành lắp ráp tạo thành khung xương bánh lái. Các gia cường ngang và dọc có khoảng cách tương đối bằng nhau. Các kết cấu được lắp ráp và hàn lại với nhau tạo thành bộ khung như (hình 3.24). 3.3.5. Quy trình lắp ráp chi tiết thay thế Lắp ráp chi tiết kết cấu thay thế được tiến hành theo các bước sau: 1. Công tác chuẩn bị. - Vạch dấu các đường lắp ráp và đường kiểm tra. - Chuẩn bị căn kê đệm đỡ. - Chuẩn bị các dụng cụ để cố định như tăng đơ mã răng lược … 2. Lắp ráp các chi tiết vào vị trí. - Dùng cầu trục trong nhà xưởng vận chuyển các chi tiết đã được chế tạo vào vị trí lắp ráp. - Cân chỉnh các chi tiết sao cho hợp lý. - Kiểm tra vị trí kích thước của kết cấu cần thay thế. - Cố định các chi tiết kết cấu bằng các liên kết mềm như mã răng lược tăng đơ, kích … - Hàn hoàn chỉnh chi tiết Trước khi hàn hoàn chỉnh chi tiết ta tiến hành hàn đính các kết cấu với nhau để thuận tiện cho việc cân chỉnh lại kích thước. - Kiểm tra mối hàn bằng một trong các cách sau: + Quan sát bên ngoài bằng mắt thường + Phương pháp siêu âm + Phương pháp chiếu tia Rơnghen hoặc tia gamma + Phương pháp khoan... - 59 - Trong quá trình lắp ghép các kết cấu khung xương bánh lái cần chú ý cân chỉnh thẳng hàng và khoảng cách giữa các kết cấu. Khoảng cách giữa các xương nằm được tính theo công thức: a = 0.2( 100 L ) + 0.4 (m) (L: chiều dài thiết kế của tàu) Hình 3.24. Lắp ghép các khung xương bánh lái phần thay thế - 60 - Khoảng cách giữa các xương đứng: b = 1.5a (Theo quy phạm 2003) Khi lắp ráp các chi tiết cần lưu ý những điểm sau: Đối với tôn mạn bánh lái phần thay thế phải được khai triển sao cho mối nối là ít nhất. Các vách nằm và vách đứng được hàn trước tạo thành bộ khung của bánh lái vùng sửa chữa (hình 3.24). Sau đó tôn mạn phải được hàn vào khung bằng các mối hàn chữ T liên tục (không nên dùng mối hàn gián đoạn vì gây gỉ mạnh). Tiếp theo tấm tôn đáy bánh lái được hàn vào khung và vào tôn mạn phải. Trên các mép vách nằm và vách đứng ở mạn trái, hàn các dải tôn rộng khoảng (3-4) lần chiều dày tôn mạn bánh lái. Trên tôn mạn bánh lái cắt các lỗ khoét (hình 3.20a), phân bố đều trên các dải tôn. Mối hàn quanh mép lỗ khoét sẽ liên kết tôn mạn bánh lái vào khung xương. Ngoài cách hàn tôn mạn bằng các lỗ khoét ta còn có thể dùng các vấu, trên các vách ngang và vách đứng làm các vấu nhỏ có lỗ ( hình 3.25b.). Tôn mạn được khoét lỗ, lồng qua vấu. Cài các chốt hình nêm vào lỗ ở vấu để ép sát tôn vào khung xương, sau đó hàn quanh vấu. Khi hàn xong chặt và mài phẳng các vấu. Sau khi hàn, hình dạng phần thay thế được kiểm tra bằng dưỡng. Khe hở giữa mép dưỡng và tôn mạn bánh lái tại mỗi mặt cắt không được quá 1% chiều dày profin bánh lái. Hình 3.25. Liên kết tôn mạn với các vách 1.Tôn mạn; 2. Mối hàn qua lỗ khoét; 3. Vấu; 4. Vách a b - 61 - 3.3.6. Sửa chữa độ lệch tâm 3.3.6.1. Doa lại các ổ đỡ. Sau khi sửa chữa xong phần hư hỏng các kết cấu bên trong bánh lái và chế tạo chi tiết thay thế. Ta tiến hành sửa chữa độ lệch tâm giữa chốt bánh lái với trục lái. Phương án sửa chữa được tiến hành như sau: - Bước 1: Định tâm các áo bao chốt bằng một dây thép, dây thép có đường kính 0.7mm trọng lượng dây 3.0195g/m, chiều dài giữa hai điểm chuẩn 19.2 m - Bước 2: Áo bao chốt được làm lớn hơn khoảng 35mm bằng phương pháp doa - Bước 3: Bạc mới với độ dày 35mm được đặt vào trong ống bao chốt. Các lỗ ở ổ đỡ phía trên và phía dưới đều bị biến dạng do đó ta tiến hành chỉnh sửa bằng phương pháp doa. Doa lại lỗ ổ đỡ phía trên Trước khi doa Sau khi doa Hình 3.26. Doa lại lỗ ổ đỡ phía trên. Do bị lệch tâm giữa chốt lái trên và chốt lái dưới nên cần phải điều chỉnh lại kích thước của lỗ để từ đó cân chỉnh lại đường tâm cho chính xác Trước khi doa ta tiến hành vạch dấu chính xác, sau khi đã khảo sát độ sai lệch, lỗ mới được doa sẽ rộng hơn một khoảng 32 mm và 38 mm. Để doa được ta tiến hành dùng máy doa đứng, cho máy chạy từ phía trên xuống. - 62 - Doa lại các ổ đỡ phía dưới Trước khi doa Sau khi doa Sau khi doa lỗ ở phía trên và phía dưới ta tiến hành sửa chữa bạc trục lái phương án sửa chữa bạc trục lái cũng được tiến hành như sau: - Căn cứ vào vòng tròn mà điều chỉnh dao doa cho phù hợp - Khi doa cho dao chạy từ trên xuống dưới các tiêu chuẩn kỹ thuật khi doa phải đảm bảo các yêu cầu sau: + Độ bóng bề mặt không nhỏ hơn  5 + Độ dôi lắp ghép H7/ n6 - Khi doa xong dùng giấy nhám mịn bo lại bề mặt bên trong ổ đỡ - Kiểm tra đường kính lỗ doa: sau khi doa xong kiểm tra lại đường kính lỗ doa đảm bảo theo yêu cầu kỹ thuật như độ côn độ ô van lỗ doa không lớn hơn 0.03mm, sai lệch đường kính lỗ doa so với đường kính lý thuyết không lớn hơn 0.1mm và đảm bảo bề mặt độ bóng theo yêu cầu. 3.3.6.2. Sửa lại chốt trên và chốt dưới Căn cứ vào tình trạng hư hỏng của chốt lái mà ta có thể sửa chữa chốt lái hoặc thay thế mới hoàn toàn. Ở đây chốt bánh lại biến dạng tâm giữa chốt trên và chốt dưới bị lệch do đó ta tiến hành vận chuyển chốt trên và chốt dưới vào xưởng sửa chữa và tiến hành cân chỉnh lại đường tâm cho chính xác. Chốt trên và chốt dưới được sửa chữa xong, ta tiến hành sửa ống bao chốt lái. Hình 3.27. Doa lại các ổ đỡ phía dưới - 63 - Do bị biến dạng nên ống bao chốt lái cũng bị lệch tâm công tác sửa chữa độ lệch tâm cũng được thực hiên như sau: - Bước 1: Vạch dấu xác định độ lệch tâm. - Bước 2: Dùng máy doa, doa lại ống bao chốt lái. - Bươc 3: Kiểm tra lại sự đồng tâm giữa chốt trên và chốt dưới lần cuối. Chốt lái trên và dưới sau khi được sửa chữa. Sau khi sửa chữa chốt lái trên và chốt lái dưới, để kiểm tra sự đồng tâm giữa hai chốt ta tiến hành kiểm tra bằng cách kiểm tra sự đồng tâm giữa áo bao chốt trên và chốt dưới. Hình.3.28. Chốt lái trên Tấm đúc - 64 - Ø745 63 10 Ø565 Ø566.5 0 +20 Ø521 Ø614 Ø567 M350× 6 Tấm đúc Hình.3.29. Chốt lái dưới - 65 - 3.3.6.3. Sửa lại áo bao chốt lái Do chốt lái bị biến dạng nên áo bao chốt lái trên và chốt lái dưới cũng bị biến dạng, do đó ta phải tiến hành sửa chữa. Phương án sửa chữa áo bao chốt lái ta cũng tiến hành bằng phương pháp doa, trước khi doa phải xác định tâm chính xác, theo vị trí tâm chốt lái đã sửa. Phương pháp doa áo bao chốt cũng được tiến hành như sau: Cho dao doa chạy từ trên xuống dưới sau khi đã vạch dấu chính xác. Sau khi doa xong tiến hành hàn đắp những chỗ dao doa đã cắt đến khi định tâm chính xác thì dừng lại và tiếp tục mài để đảm bảo yêu cầu độ bóng. Hình 3.30. Áo bao chốt trên - 66 - 23.75~33.75 23.75~33.75 Hình 3.31. Áo bao chốt dưới - 67 - Sau khi sửa chữa xong các phần hư hỏng, ta tiến hành lắp ráp phân đoạn vừa chế tạo với phân đoạn không bị hư hỏng. Công việc lắp ráp được tiến hành theo các bước sau: Bước 1: Chuẩn bị các thiết bị chuyên dùng, máy hàn cầu trục chuẩn bị cẩu phân đoạn mới vào vị trí. Bước 2: Hàn các kết cấu khung xương bên trong, trong khi hàn cần chú ý biến dạng và kích thước của các chi tiết. Bước 3: Hàn các tấm tôn mạn bánh lái giữa phân đoạn vừa chế tạo và phân đoạn trước. Bước 4: Kiểm tra mối hàn và hoàn chỉnh bánh lái. 3.3.7. Lắp ráp trục lái và bánh lái 3.3.7.1. lắp ráp chốt bánh lái Theo quy trình lắp ráp thí chốt bánh lái được lắp vào bánh lái trước, trước khi được lắp xuống tàu. Tuy nhiên tùy theo công nghệ của nhà máy mà thiết kế quy trình lắp ráp bánh lái sao cho hợp lý. Đối với công ty HVS các bước lắp ráp bánh lái sau khi đã hoàn tất việc sửa chữa được tiến hành theo các bước sau: Bước 1: Kiểm tra độ côn chốt bánh lái độ côn giá đỡ chốt. - Theo yêu cầu trước khi lắp đặt phải được KCS và Đăng Kiểm, kiểm tra đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. Bước 2: Di chuyển bánh lái vào vị trí đuôi tàu bằng các xe nâng hoặc xe chuyên dùng. Bước 3: Luồn dây cáp vào tai cẩu ở tôn mạn bánh lái và các tai cẩu ở vòm đuôi tàu để nâng bánh lái lên. Bước 4: Di chuyển bánh lái vào vị trí lắp đặt, trong quá trình di chuyển bánh lái vào vị trí lắp đặt phải cân chỉnh chính xác đường tâm giữa trục lái, chốt trên và chốt dưới. Sau khi cân chỉnh xong mới tiến hành lắp đặt chốt lái. Bước 5: Gắn chốt bánh lái vào bánh lái - Vệ sinh sạch bề mặt côn chốt bánh lái và bạc chốt. - Đưa chốt bánh lái vào bạc chốt dùng đai ốc tròn hảm (M1706) xiết chặt - 68 - (Chú ý trước khi đưa đai ốc vào phải lắp các đệm và joăng cao su làm kín nước). - Sau khi xiết đủ lực (theo đề xuất của nhà chế tạo) thì dừng lại, sau đó kiểm tra lại chốt lái (kiểm tra độ đảo hướng trục của chốt lái) có còn nằm trong giới hạn cho phép hay không ( mm03.0 ). Sau khi kiểm tra xong thì dùng thanh thép hảm hàn vào đai ốc để chống xoay. - Dùng vải sạch quấn chặt bề mặt chốt lái nơi gắn vào bạc chốt. 3.3.7.2. Lắp đặt bạc trục lái, giá đỡ treo, trục lái và bánh lái Bước 1: Kiểm tra và lắp đặt bạc trục lái - Bạc trục lái được gia công sau khi có các số liệu chính xác về lỗ doa trên các ổ đỡ và trên giá đỡ lái. - Bạc lái được gia công đảm bảo theo các yêu cầu kỹ thuật (trong bản vẽ chi tiết) như độ dôi lắp ghép H7/n6, độ côn và độ ô van của bạc trục không lớn hơn 0.03mm… - Bạc lái được đưa ép vào ổ đỡ bạc, sau đó được khoan hảm chống xoay, lắp joăng kín nước, nắp đệm … - Vệ sinh sạch bề mặt bên trong để chuẩn bị cho bước lắp trục lái. Bước 2: Lắp đặt giá đỡ treo trục lái - Dựa trên dấu đường tâm đã được xác định trong quá trình căng tâm ta xác định được tâm chính xác của giá đỡ treo, dựa trên vòng tròn doa cắt và vòng tròn kiểm tra. - Cân chỉnh tâm chính xác. Bước 3: Lắp đặt bánh lái - Bánh lái sau khi được sửa chữa xong trong nhà xưởng tiến hành vệ sinh sạch sơn chống gỉ hoàn toàn sau đó hàn các móc treo palăng. - Dùng cẩu và xe nâng đưa bánh lái vào vị trí đuôi tàu. - Dùng các palăng đưa bánh lái vào vị trí giá đỡ. - 69 - - Dùng palăng điều chỉnh tâm chốt bánh lái trùng với tâm trục lái. Tại vị trí này dùng palăng kéo bánh lái lên, điều chỉnh sao cho chốt bánh lái trùng với bạc chốt. - Chốt bánh lái được đưa vào trong ổ đỡ, cân chỉnh hợp lý sau đó xiết chặt đai ốc. Bước 4: Lắp đặt trục lái - Trục lái được lắp với bánh lái qua mặt bích nối giữa trục lái với tấm tôn phía trên bánh lái. - Sau khi cân chỉnh chính xác đường tâm giữa trục lái, chốt trên, chốt dưới ta gắn trục lái với bánh lái, dùng bu lông và đai ốc xiết chặt bích nối và liên kết cố định. - Sau khi lắp ráp hoàn tất các thiết bị trên bánh lái ta kiểm tra lần cuối khe hở lắp ráp bánh lái. Hình 3.33. Khe hở lắp ráp bánh lái . 1. Bánh lái. 2. Sống đuôi. 3. Chốt bản lề. 1 2 3 - 70 - Khi lắp bánh lái cùng trụ lái phải đảm bảo khe hở a tại chốt bản lề và sống đuôi tàu. Và khe hở b giữa chốt và lỗ bản lề sống đuôi tàu. Khe hở này không được vượt qua giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn. (Bảng phụ lục 3.3) khe hở a giữa bản lề bánh lái và trụ đứng. Bước 5: Hàn lỗ công nghệ của chốt lái trên bánh lái - Sau khi lắp xong phải vệ sinh sạch và sơn chống gỉ. - Hàn nắp đậy của lỗ công nghệ trên bánh lái lại hoàn chỉnh, kiểm tra và siêu âm đường hàn nếu cần. - Vệ sinh và sơn lại đường hàn sau khi kiểm tra, chuyển bước công nghệ cho lắp ráp bánh lái. 3.3.8. Thử thiết bị lái, kiểm tra và nghiệm thu. 3.3.8.1.Thử thiết bị lái Sau khi sửa chữa, lắp ráp xong thiết bị lái ta tiến hành thử. Đối với bánh lái đã sửa chữa xong ta tiến hành thử kín nước bắng một trong các phương pháp sau: Phương pháp 1: Thử bằng nước Ta tiến hành thử kín nước bằng cách bơm nước vào bên trong bánh lái quan sát có hiện tượng nước bị rò rỉ hay không, trong thời gian 1 2 giờ đồng hồ. Nếu có hiện tượng bị rò rỉ phải kịp thời khắc phục sửa chữa. Phương pháp 2: Thử bằng áp lực Đối với phương pháp này ta bơm vào bên trong bánh lái một lượng khí nén khoảng 45 at. Khi áp suất bơm đầy kim đồng hồ đo áp lực giữ 45 at trong khoảng ½ giờ Sau đó bôi một lớp bọt xà phòng vào tất cả các đường hàn bên phía tôn mạn bánh lái. Nếu mối hàn không kín sẽ có hiện tượng bọt xà phòng nổi lên, hoặc kim đồng hồ chỉ áp suất bị lệch. Khi phát hiện vết nứt ta cũng tiến hành khắc phục sửa chữa. Phương pháp 3: Thử bằng mỡ Đối với phương pháp này ta lấy mỡ đun cho chảy lỏng ra và phết lên chổ có hiện tượng rạn nứt, mối hàn không ngấu. Sau khi mỡ đóng lại dùng giẻ lau sạch và - 71 - quét lên một lớp phấn mỏng, dùng mỏ hàn xì đốt nóng chổ có hiện tượng không ngấu lên khoảng 40  50 0 C để mỡ ở những chỗ có hiện tượng nứt chảy ra và thấm hiện lên lớp phấn. Sau khi thử kín nước ta tiến hành thử quay bánh lái cho bánh lái quay trở từ mạn này sang mạn kia liên tục trong 1.52 giờ trong đó có 1015 lần quay trở nhanh chóng. 3.3.8.2. Kiểm tra nghiệm thu. Để đảm bảo chất lượng các kết cấu hàn cũng như độ sai lệch giữa trục lái, chốt trên, chốt dưới, phải tiến hành kiểm tra chặt chẻ công tác hàn và lắp ráp ngay từ khi chuẩn bị trong thời gian lắp ráp và sau khi lắp ráp xong. Đối với kiểm tra công tác hàn lắp ghép tôn mạn bánh lái nội dung kiểm tra như sau: - Kiểm tra công tác của nhà xưởng đối với công tác hàn trong đó bao gồm khâu chuẩn bị tài liệu kỹ thuật, công nghệ các điều kiện đảm bảo thông số hàn. - Kiểm tra cấp bậc thợ có phù hợp với công tác yêu cầu hay không. - Kiểm tra chất lượng nguyên vật liệu hàn như dây hàn que hàn bột hàn. - Kiểm tra mác thép đưa đi hàn. - Kiểm tra trạng thái kỹ thuật của thiết bi dụng cụ hàn. - Kiểm tra việc chuẩn bị các mép hàn bao gồm việc lắp ráp các chi tiết với nhau làm sạch mối nối cũng như việc hàn đính. Đối với công tác kiểm tra độ lệch tâm giữa trục lái, chốt trên, chốt dưới, cũng như khe hở giữa chốt bản lề bánh lái và các ổ đỡ ta cũng tiến hành đo và đối chiếu với tiêu chuẩn cho phép nếu thỏa mãn yêu cầu thì cho phép bàn giao. - 72 - Hình. 3.34. Kiểm tra độ lệch tâm. Sau khi kiểm tra lần cuối ta thấy độ lệch tâm giữa chốt trên và chốt dưới là 4.5mm. Theo tiêu chuẩn lắp ghép thì giới hạn cho phép độ lệch tâm này < 10mm. Như vậy việc sửa chữa và lắp ráp bánh lái đảm bảo yêu cầu. 4.5 Trục lái Chốt dưới Chốt trên - 73 - CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 4.1. Kết luận Thiết bị lái là thiết bị chịu lực nặng và là một trong những bộ phận có tầm quan trọng bậc nhất trong việc đảm bảo an toàn cho tàu. Việc sửa chữa các chi tiết kết cấu bánh lái, trục bánh lái, chốt lái trên, chốt lái dưới, phải trải qua nhiều công đoạn khác nhau. Để đảm bảo các yêu cầu kinh tế kỹ thuật, đòi hỏi tất cả các công đoạn từ chuẩn bị nguyên vật liệu, đến công tác sơn hoàn chỉnh, đặc biệt là những người làm công tác thiết kế công nghệ sửa chữa phải hết sức chu đáo và chính xác. Có như vậy mới tăng năng suất lao động, tạo ra được những sản phẩm có chất lượng cao và giá thành thấp thỏa mãn nhu cầu của khách hàng, tăng uy tín cho nhà máy sửa chữa. Thiết bị lái có thể được sửa chữa thay thế rời rạc, tuy nhiên phương án này năng suất lao động không cao, không tạo được tính phân công lao động hợp lý. Vì vậy ta áp dụng phương án sửa chữa kết hợp trên. 4.2.Ý kiến đề xuất Trong quá trình sửa chữa thay thế thiết bị lái ngoài những cơ sở lý thuyết đã được học trong nhà trường, còn đòi hỏi người thiết kế ra quy trình sửa chữa phải có kinh nghiệm thực tế, phù hợp với nhà máy sửa chữa tàu. Điều này trong quá trình học tập sinh viên vẫn chưa có được. Do đó em kính mong Bộ môn có thể tạo điều kiện để kết hợp thực tế với quá trình giảng dạy. - Tạo điều kiện cho sinh viên tiếp cận nhiều hơn với thực tế ở một số nhà máy đóng và sửa chữa tàu biển có như vậy thì mới tạo được sự tự tin về tay nghề đối với những kỹ sư tương lai, đáp ứng nhu cầu xã hội. - Trong quá trình học có thể lồng ghép một phần về kết cấu bánh lái để được nắm vững hơn. - 74 - BẢNG PHỤ LỤC Bảng 3.1.Khe hở b giữa chốt và ổ bản lề bánh lái Khe hở b, mm Khi lắp ráp (đóng mới, sửa chữa) Đường kính chốt bản lề dc, mm Danh nghĩa Dung sai Giới hạn cho phép Đến 60 61 - 150 0.01dc 0.01dc +0.02 +0.03 151-200 201-300 301-400 401-500 Trên 500 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 +0.3 3.b Bảng 3.2. Khe hở và độ hao mòn giới hạn cho phép của ổ đỡ trụ lái Độ ô van và độ côn của trụ lái mm Khe hở giữa cổ trụ lái và bạc đỡ mm Đường kính cổ trụ lái d,m Khi lắp ráp Gíới hạn cho phép sử dụng Khi lắp ráp Giới hạn cho phép khi sử dụng 50-80 81-120 121-175 176-225 226-275 276-325 326-400 401-500 Trên 500 0.06 0.07 0.08 0.09 0.09 0.10 0.11 0.12 0.12 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.9 2.2 2.5 2.5 0.25-0.35 0.30-0.40 0.35-0.50 0.45-0.60 0.50-0.70 0.60-0.80 0.70-0.90 0.80-1.0 0.002d 1.8 2.00 2.20 2.40 2.65 2.90 3.20 3.50 0.007d - 75 - Khe hở a,mm Khe hở a,mm Khe hở a,mm Đường kính trụ lái d,mm Khi lắp ráp (trong đóng mới và sửa chữa) Giới hạn cho phép %d Đường kính trụ lái d,mm Khi lắp ráp (trong đóng mới và sửa chữa) Giới hạn cho phép %d Đường kính trụ lái d,mm Khi lắp ráp (trong đóng mới và sửa chữa) Giới hạn cho phép %d 100 110 120 130 140 150 160 15 15 16 16 18 18 18 7 8 8.5 9 10 10.5 11 170 180 190 200 210 220 230 20 20 20 22 22 22 24 12 12.5 13 14 14.5 15.5 16 240 250 260 270 280 290 300 24 24 26 26 28 28 30 16.5 17.5 18 18 20 20 21 Bảng 3.4. Hao mòn giới hạn cho phép của các chi tiết chính của thiết bị lái Tên chi tiết Hao mòn giới hạn cho phép ( nếu quá phải thay mới) - Áo trụ lái - Áo gót lái - Gót lái( không có áo trục) - Bạc đỡ ổ bản lề bánh lái - Chiều cao ổ bản lề bánh lái - Xích lá, thanh nối - 50% chiều dày ban đầu - 5% đường kính gót lái - 7% đường kính ban đầu - 7% đường kính chốt bản lề - 50% đường kính lớn nhất chốt bản lề - 10% đường kính ban đầu Bảng 3.3. Khe hở a giữa bản lề bánh lái và trụ đứng - 76 - TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Phạm Văn Hội (chủ biên) - Phan Vĩnh Trị - Hồ Ngọc Tùng. SỔ TAY THIẾT BỊ TÀU THUỶ - Tập 1 Nhà xuất bản giao thông vận tải - Hà Nội 1986 2. Nguyễn Đăng Cường THIẾT KẾ VÀ LẮP RÁP THIẾT BỊ TÀU THỦY. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật - 2003. 3. Nguyễn Đức Ân - Hồ Quang Long – Dương Đình Nguyên SỔ TAY KỸ THUẬT ĐÓNG TÀU THỦY - Tập 3 Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật -1986 4. Nguyễn Thị Hiệp Đoàn LÝ THUYẾT TÀU THỦY Đại Học Hàng Hải Hải Phòng 5. Th.s. Nguyễn Thái Vũ - Ks. Nguyễn Chí Thanh BÀI GIẢNG THIẾT BỊ MẶT BOONG Đại Học Nha Trang 2006 (Lưu hành nội bộ) 6. Một số tài liệu tại HVS.