Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Bảo trì hệ thống truyền động cơ khí (Mã mô đun: MECM53124) là tài liệu đào tạo chuyên môn thuộc chương trình đào tạo nghề Bảo trì thiết bị cơ điện (BTTBCĐ) do Trường Cao đẳng Dầu khí (thuộc Tập đoàn Dầu khí Việt Nam) ban hành kèm theo Quyết định số 203/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022. Tài liệu do tập thể tác giả thuộc Khoa Giáo dục nghề nghiệp biên soạn, với Chủ biên là ông Trần Thanh Ngọc cùng sự tham gia của ông Nguyễn Xuân Thịnh.

Trong khung chương trình đào tạo chuyên môn ngành (nhóm II.2), mô đun MECM53124 có khối lượng học tập là 03 tín chỉ với tổng thời lượng 75 giờ. Về mặt phân bổ, chương trình bao gồm 14 giờ lý thuyết, 58 giờ thực hành/thí nghiệm/thảo luận và 03 giờ kiểm tra đánh giá (01 giờ kiểm tra lý thuyết và 02 giờ kiểm tra thực hành). Về vị trí môn học, mô đun được bố trí giảng dạy bắt buộc sau khi người học đã hoàn thành các mô đun tiên quyết bao gồm Xử lý sự cố thiết bị cơ điện (Mã ELEM53167) và Bảo trì máy điện (Mã ELEM5415).

Mục tiêu học tập của giáo trình hướng tới việc trang bị cho người học ba nhóm năng lực chính:

  • Về kiến thức: Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc, đặc điểm lắp ghép và quy trình kỹ thuật các bước bảo dưỡng hệ thống truyền động cơ khí.
  • Về kỹ năng: Thực hiện thành thạo các thao tác tháo dỡ, làm sạch, kiểm tra khuyết tật, sửa chữa nhỏ các chi tiết cơ khí đúng chỉ tiêu kỹ thuật; thực hiện lắp ráp và vận hành chạy thử, xử lý sai sót sau bảo dưỡng.
  • Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện tác phong làm việc khoa học, tỉ mỉ, tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp.

Giáo trình được cấu trúc thành 06 bài học tương ứng với 6 giai đoạn logic trong một chu trình bảo trì kỹ thuật thực tế: chuẩn bị, tháo dỡ, làm sạch/kiểm tra, sửa chữa/phục hồi, lắp ráp và chạy thử nghiệm thu. Điểm đặc thù của tài liệu là phương pháp tiếp cận gắn liền với việc lập và thực thi "Phiếu công nghệ", lấy các cụm truyền động thực tế như hộp tốc độ máy khoan K125 và hộp chạy dao máy tiện T6M16 làm đối tượng nghiên cứu và thực hành trực tiếp.


Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình được triển khai tuần tự qua 06 bài học cụ thể:

  • Bài 1: Công tác chuẩn bị trước khi bảo dưỡng hệ thống truyền động bằng cơ khí (Thời lượng: 03 giờ - 01 giờ LT, 02 giờ TH): Cung cấp kiến thức về cấu tạo, nguyên lý và đặc điểm lắp ghép của hộp tốc độ máy khoan K125 (gồm 3 trục truyền, các khối bánh răng di trượt và cơ cấu điều khiển gạt rãnh chữ V); hướng dẫn quy trình lập phiếu công nghệ tháo lắp và phiếu công nghệ bảo dưỡng; chuẩn bị mặt bằng, bàn nâng hạ và dụng cụ.
  • Bài 2: Tháo hệ thống truyền động bằng cơ khí (Thời lượng: 15 giờ - 03 giờ LT, 12 giờ TH): Hướng dẫn nguyên tắc và trình tự tháo dỡ các mối ghép: tháo hộp tốc độ khỏi thân máy, tháo hệ thống bơm dầu bôi trơn, tháo buly đai thang đầu trục I, tháo nắp trước/sau/nắp chặn đầu trục hình số 8, tháo các trục I, II, III; quy tắc sắp xếp chi tiết và lập bảng kê định danh chi tiết.
  • Bài 3: Làm sạch và kiểm tra chi tiết sau khi tháo (Thời lượng: 16 giờ - 03 giờ LT, 13 giờ TH): Trình bày nguyên lý thiết bị tẩy rửa cơ khí (máy mài khí nén gắn bánh chải kim loại đường kính 0,5 - 0,7 mm) và thiết bị thùng rửa áp lực (phun dung dịch với vận tốc 100 m/s); phân tích thành phần dung dịch hóa học tẩy dầu mỡ cho kim loại đen, đồng, nhôm; quy trình thổi khô bằng khí nén; kỹ thuật kiểm tra sai lệch kích thước, độ đảo mặt đầu, độ đảo hướng kính bằng Panme và thước cặp 1/20 để phân loại chi tiết.
  • Bài 4: Bảo dưỡng, sửa chữa nhỏ và chuẩn bị chi tiết thay thế (Thời lượng: 09 giờ - 02 giờ LT, 06 giờ TH, 01 giờ KT): Phân tích khả năng công nghệ, cấp chính xác và độ nhẵn bề mặt ($R_a$) của 8 phương pháp gia công cơ khí (tiện, phay, bào, khoan, doa, mài, dũa, cạo); phương pháp phục hồi bằng hàn đắp (sử dụng dưỡng đồng lá hoặc gạch chịu lửa định hình răng mẻ) và phương pháp phụ thêm kích thước; quy trình cạo bavia then hoa, dũa vát đỉnh răng $2 \times 45^\circ$, thông rửa đường dẫn dầu.
  • Bài 5: Lắp bộ phận truyền động cơ khí (Thời lượng: 16 giờ - 03 giờ LT, 12 giờ TH, 01 giờ KT): Hướng dẫn quy trình lắp ráp các trục I, II, III vào vỏ hộp; định vị ổ lăn, lắp nắp chặn số 8 siết bu lông đối xứng; lắp buly đai, lắp cụm bơm dầu bôi trơn (đảm bảo đầu ống hút cách đáy máng dầu từ 15 đến 20 mm); tiêu chuẩn kiểm tra độ êm nhẹ khi quay trục bằng tay.
  • Bài 6: Thử bộ phận truyền động sau bảo dưỡng (Thời lượng: 16 giờ - 03 giờ LT, 12 giờ TH, 01 giờ KT): Hướng dẫn quy trình vận hành chạy thử không tải và có tải; kiểm tra độ ồn, độ rung, nhiệt độ làm việc của các ổ trục và khớp truyền động; phát hiện và hiệu chỉnh các sai lệch kỹ thuật phát sinh sau lắp ráp.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình xây dựng hệ thống lý thuyết và nguyên lý kỹ thuật cơ sở bao gồm:

  • Nguyên lý xích truyền động: Phân tích phương trình truyền động từ động cơ điện ($N = 2,7\text{ kW}$, $n = 1440\text{ vòng/phút}$) qua bộ truyền đai thang ($i = d_1/d_2$) vào trục I. Xích truyền động tạo 9 cấp tốc độ cho trục chính thông qua các tỷ số truyền bánh răng:
    • Tỷ số truyền từ trục I sang trục II: $i_1 = Z_1/Z_4$, $i_2 = Z_2/Z_5$, $i_3 = Z_3/Z_7$.
    • Tỷ số truyền từ trục II sang trục III: $i_4 = Z_6/Z_9$, $i_5 = Z_7/Z_{10}$, $i_6 = Z_8/Z_{11}$.
  • Đặc tính lắp ghép cơ khí: Mối ghép vòng trong ổ lăn với cổ trục là lắp chặt, vòng ngoài với lỗ thân hộp là lắp trung gian; mối ghép then bằng truyền mô-men xoắn; mối ghép then hoa dẫn hướng khối bánh răng di trượt theo phương pháp định tâm bằng đường kính ngoài; liên kết thân vỏ bằng bu lông ren M12 và M8.
  • Định lượng công nghệ hóa chất tẩy rửa: Cung cấp thông số nồng độ dung dịch cho từng nhóm vật liệu kim loại ở nhiệt độ 80 - 90°C trong 20 - 40 phút:
    • Kim loại đen: $\text{NaOH}$ (20 - 60 g/l), $\text{Na}_2\text{CO}_3$ (20 - 30 g/l), $\text{Na}_3\text{PO}_4\cdot12\text{H}_2\text{O}$ (10 - 20 g/l), $\text{Na}_2\text{SiO}_3$ (5 - 10 g/l).
    • Đồng và hợp kim đồng: $\text{Na}_2\text{CO}_3$ (10 - 15 g/l), $\text{Na}_3\text{PO}_4\cdot12\text{H}_2\text{O}$ (50 - 60 g/l), $\text{Na}_2\text{SiO}_3$ (3 - 5 g/l).
    • Nhôm, kẽm, chì: $\text{Na}_2\text{CO}_3$ (20 - 25 g/l), $\text{Na}_3\text{PO}_4\cdot12\text{H}_2\text{O}$ (20 - 25 g/l), $\text{Na}_2\text{SiO}_3$ (5 - 10 g/l).
  • Thông số cấp chính xác và độ nhẵn bề mặt ($R_a$): Bảng chuẩn độ nhẵn bề mặt cho các phương pháp gia công: Tiện phá ($R_a = 25 - 100,\mu\text{m}$), Tiện tinh ($R_a = 1,6 - 3,2,\mu\text{m}$), Mài rà ($R_a = 0,1 - 1,6,\mu\text{m}$), Dũa nguội ($R_a = 1,6 - 2,5,\mu\text{m}$), Cạo tinh ($R_a = 0,1 - 0,8,\mu\text{m}$).

Kỹ năng phát triển

Người học được rèn luyện các kỹ năng kỹ thuật cụ thể:

  • Kỹ năng công nghệ: Lập phiếu công nghệ tháo dỡ, phiếu bảo dưỡng và bảng kê định danh chi tiết.
  • Kỹ năng thao tác dụng cụ: Sử dụng clê dẹt (17-19), clê lục giác 12, búa cầm tay kết hợp thanh đồng/nhôm để đóng tháo trục; vận hành máy mài khí nén, máy nén khí, cẩu nâng loại nhỏ và bàn nâng hạ chiều cao 1800 mm.
  • Kỹ năng đo kiểm và phục hồi: Sử dụng Panme, thước cặp $1/20$ kiểm tra độ mòn; thao tác dũa sửa biên dạng răng, hàn hồ quang bù đắp kim loại cho răng mẻ, cạo vết xước then hoa, kiểm tra độ đồng tâm và đảo trục.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình định hướng áp dụng phương pháp dạy học tích cực, chuyển trọng tâm từ truyền thụ lý thuyết sang rèn luyện kỹ năng thực hành công nghệ:

  • Phương pháp đối với giảng viên:
    • Áp dụng các phương pháp diễn giảng tích cực, vấn đáp kỹ thuật và dạy học giải quyết vấn đề (Problem-based learning) gắn với hiện trạng hư hỏng thực tế.
    • Thiết kế hệ thống giáo án theo từng bài dạy; chuẩn bị đầy đủ bản vẽ khai triển hộp tốc độ, hộp chạy dao, mẫu phiếu công nghệ và tài liệu phát tay (bảng tra thông số ổ lăn, an toàn lao động).
    • Hướng dẫn sinh viên thao tác trực tiếp trên trang thiết bị thực tế tại xưởng cơ khí, kiểm soát an toàn khi nâng hạ thiết bị ở độ cao 1800 mm.
  • Phương pháp đối với người học:
    • Nghiên cứu trước nội dung bài học trong giáo trình trước khi đến lớp.
    • Tổ chức học tập linh hoạt theo hình thức làm việc độc lập và làm việc nhóm trong các bài tập thực hành tháo lắp cụm chi tiết.
    • Hoàn thành đầy đủ các phiếu công nghệ tháo lắp, phiếu bảo dưỡng và bảng kê phân loại chi tiết sau kiểm tra.
  • Quy trình và phương pháp đánh giá:
    • Đánh giá thường xuyên: Hình thức hỏi miệng và kiểm tra sự chuẩn bị bài học.
    • Kiểm tra định kỳ: Bao gồm 03 bài kiểm tra chính thức:
      • Bài kiểm tra số 1: Đánh giá nội dung lý thuyết và công nghệ của Bài 4 (1 giờ).
      • Bài kiểm tra số 2: Đánh giá kỹ năng thực hành lắp ráp của Bài 5 (1 giờ).
      • Bài kiểm tra số 3: Đánh giá kỹ năng thực hành chạy thử, xử lý sự cố của Bài 6 (1 giờ).
    • Thi kết thúc mô đun: Kết hợp bài thi lý thuyết trắc nghiệm khách quan/tự luận với bài thi thực hành thao tác trực tiếp trên mô hình truyền động cơ khí.

Điểm nổi bật và cập nhật

Nội dung giáo trình Bảo trì hệ thống truyền động cơ khí thể hiện các đặc trưng kỹ thuật và tính chuẩn hóa theo yêu cầu thực tiễn:

  • Tính quy chuẩn hóa theo công nghệ sản xuất: Giáo trình loại bỏ hoàn toàn các mô hình trừu tượng, tích hợp trực tiếp các thiết bị công nghiệp tiêu chuẩn làm đối tượng học tập, cụ thể là Hộp tốc độ máy khoan K125 và Hộp tốc độ/hộp chạy dao máy tiện T6M16.
  • Hệ thống dữ liệu kỹ thuật định lượng chi tiết: Cung cấp thông số kỹ thuật rõ ràng cho từng công đoạn:
    • Thông số lắp ghép và chiều cao thao tác thiết bị (chiều cao 1800 mm từ bệ máy).
    • Vận tốc dòng phun chất lỏng làm sạch đạt $100\text{ m/giây}$ trong buồng rửa kín, chu trình phun và ngưng đọng 5 phút, đảo chiều góc $180^\circ$.
    • Thông số đường kính bánh chải kim loại dùng khí nén ($0,5 - 0,7\text{ mm}$).
    • Vị trí lắp đặt đầu ống hút bơm dầu bôi trơn (cách đáy máng chứa dầu chính xác từ $15\text{ đến }20\text{ mm}$).
  • Bảng tra cứu cấp chính xác và độ nhẵn bề mặt ($R_a$): Tổng hợp và đối chiếu đầy đủ các thông số gia công cơ khí từ Tiêu chuẩn cũ sang thông số $R_a$ ($\mu\text{m}$) chuẩn quốc tế cho 8 phương pháp gia công cắt gọt và nguội sửa chữa.
  • Tích hợp các giải pháp phục hồi cơ khí chuyên dụng: Giáo trình hướng dẫn kỹ thuật phục hồi biên dạng răng bánh răng bằng cách làm dưỡng từ đồng lá hoặc gạch chịu lửa kết hợp hàn hồ quang điện và dũa hoàn thiện biên dạng, giúp người học nắm vững phương án xử lý hư hỏng cục bộ trong bảo trì phân xưởng.

Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình được thiết kế chuyên biệt cho các nhóm đối tượng trong hệ thống đào tạo nghề và kỹ thuật công nghiệp:

  • Sinh viên, học viên đào tạo nghề:
    • Dành cho người học nghề Bảo trì thiết bị cơ điện (BTTBCĐ) ở cả trình độ Cao đẳng và Trung cấp.
    • Tài liệu phục vụ trực tiếp cho mô đun MECM53124 trong học kỳ chuyên ngành.
  • Điều kiện tiên quyết đối với người học (Prerequisites):
    • Đã hoàn thành các môn học chung và cơ sở ngành: Vẽ kỹ thuật 1 (MECM512003), An toàn vệ sinh lao động (SAEN52001), Gia công nguội cơ bản (MECM513104), Khí cụ điện (ELEI53117), Đo lường điện (ELEI53115).
    • Đã hoàn thành hai mô đun chuyên môn trực tiếp trước đó: Xử lý sự cố thiết bị cơ điện (ELEM53167) và Bảo trì máy điện (ELEM5415).
  • Giảng viên và cán bộ quản lý đào tạo:
    • Làm căn cứ thiết kế giáo án lý thuyết, giáo án tích hợp và phiếu thực hành theo quy chuẩn của Trường Cao đẳng Dầu khí.
    • Sử dụng làm khung chuẩn để xây dựng ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm, đề thi lý thuyết và barem đánh giá bài thi thực hành tay nghề.
  • Kỹ thuật viên tại doanh nghiệp:
    • Dùng làm tài liệu tham khảo nội bộ cho thợ cơ điện, kỹ thuật viên bảo dưỡng tại các nhà máy, xí nghiệp cơ khí và cơ sở dịch vụ dầu khí để tra cứu bảng thành phần dung dịch tẩy dầu mỡ, quy trình tháo lắp các cụm trục và quy cách sửa chữa phục hồi chi tiết máy.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp cho đối tượng người học nào?

Giáo trình được biên soạn chuẩn hóa cho học sinh, sinh viên theo học nghề Bảo trì thiết bị cơ điện (trình độ Trung cấp và Cao đẳng) theo chương trình đào tạo của Trường Cao đẳng Dầu khí. Đồng thời, tài liệu là nguồn tham khảo cho kỹ thuật viên bảo trì cơ khí tại các phân xưởng sản xuất.

2. Người học cần hoàn thành những môn học nào trước khi học mô đun này?

Người học bắt buộc phải hoàn thành các môn học tiên quyết bao gồm: Xử lý sự cố thiết bị cơ điện (ELEM53167) và Bảo trì máy điện (ELEM5415), cùng các môn cơ sở như Vẽ kỹ thuật 1, Gia công nguội cơ bản và An toàn vệ sinh lao động.

3. Cấu trúc nội dung giáo trình có điểm gì khác biệt so với giáo trình lý thuyết truyền động thông thường?

Giáo trình không đi sâu vào tính toán thiết kế động học mà tập trung hoàn toàn vào quy trình công nghệ bảo trì thực tế gồm 6 bước khép kín (Chuẩn bị – Tháo – Làm sạch/Kiểm tra – Sửa chữa nhỏ – Lắp – Chạy thử), trong đó thời lượng thực hành chiếm tới 77,3% (58/75 giờ) và gắn với việc lập "Phiếu công nghệ".

4. Phương pháp tự học giáo trình này như thế nào để đạt hiệu quả cao?

Người học cần nghiên cứu kỹ bản vẽ khai triển của máy khoan K125 và máy tiện T6M16 trước khi vào xưởng; tự giải các bài tập lập phiếu công nghệ tháo lắp; học thuộc các bảng tra độ nhẵn bề mặt $R_a$, nồng độ hóa chất tẩy rửa và luôn tuân thủ nguyên tắc tháo chi tiết (tháo trước để xa, tháo sau để gần, gom nhóm cụm cơ cấu).

5. Giáo trình có những tài liệu tham khảo và học liệu bổ trợ nào?

Tài liệu trích dẫn và sử dụng các nguồn tham khảo chính gồm:

  • Giáo trình Truyền động cơ khí – PGS. TS Nguyễn Văn Yến, TS. Vũ Thị Hạnh, Nhà xuất bản Xây dựng.
  • Giáo trình bảo trì hệ thống truyền động cơ khí – Trường Cao đẳng Cơ giới Ninh Bình.
  • Hệ thống bản vẽ khai triển hộp tốc độ K125, hộp chạy dao T6M16 và phiếu hướng dẫn thực hành xưởng.

Kết luận

Giáo trình mô đun Bảo trì hệ thống truyền động cơ khí (Mã: MECM53124) của Trường Cao đẳng Dầu khí là tài liệu đào tạo chuyên môn cung cấp hệ thống kiến thức và quy trình công nghệ chuẩn mực về công tác bảo dưỡng, sửa chữa cơ khí. Giá trị cốt lõi của tài liệu nằm ở tính thực hành cao, chuẩn hóa trình tự thao tác qua việc lập phiếu công nghệ và cung cấp các thông số kỹ thuật định lượng chính xác từ khâu tẩy rửa, kiểm tra, sửa chữa đến lắp ráp và kiểm thử. Lộ trình học tập khuyến nghị cho người học là kết hợp chặt chẽ việc đọc bản vẽ cơ khí, tra cứu bảng thông số dung sai với rèn luyện kỹ năng thao tác trên các máy công cụ điển hình nhằm đáp ứng chuẩn đầu ra nghề Bảo trì thiết bị cơ điện.