CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ XE NÂNG HÀNG 1. Khái quát về xe nâng Xe nâng hàng là loại xe chuyên dùng phục vụ cho việc vận chuyển, bốc xếp, nâng hạ hàng hóa và được thiết kế dựa trên xe cơ sở có bổ sung thêm các thiết khị nâng hạ. Xe nâng là loại máy xếp dỡ có tính cơ động cao nên sử dụng rất ưu việt khi bốc xếp hàng ở các kho bãi của các cảng biển, cảng sông cũng như để xếp dỡ và vận chuyển hàng hóa trong nội bộ các xí nghiệp, nhà máy. Dạng cơ bản của bộ công tác đặt trên xe nâng tự hành là bàn trượt có gắn với hai càng nâng hình chữ L (đĩa nâng).
Đặc điểm cơ bản của xe nâng là tính cơ động cao, có nhiều chức năng: Nâng hạ, bốc xếp hàng hóa Khả năng vận chuyển linh hoạt 1. Phân loại xe nâng Có nhiều cách phân loại xe nâng khác nhau: Theo nguồn động lực Xe nâng hạ bằng tay Xe nâng hạ bằng tay là xe nâng dùng thủ công để di chuyển hàng hóa bao gồm xe nâng tay, xe đẩy tay hoặc có thể vừa di chuyển hàng hóa vừa nâng hàng hóa lên cao bao gồm các loại xe nâng tay cao. Tải trọng nâng và chiều cao nâng cho loại xe nâng bằng tay này đều rơi vào loại nhẹ và đơn giản, từ 500 kg -1500 kg cho loại vừa di chuyển vừa nâng lên cao hoặc 2500 kg cho loại chỉ di chuyển chứ không nâng lên cao. Xe nâng hạ bằng tay tải trọng 1000 kg Xe nâng hạ dùng động cơ đốt trong Xe nâng hạ dùng động cơ đốt trong là xe dùng động cơ đốt trong để thực hiện cả việc di chuyển và nâng hạ.
Thông thường khi sử dụng loại xe này, người ta phải sử dụng nâng đỡ và di chuyển hàng hóa với khối lượng lớn, tần suất cao mà các loại xe khác không thể đáp ứng được. Cấu tạo của xe chủ yếu bao gồm có động cơ chạy bằng nhiên liệu xăng, dầu diesel hoặc gas, khung gầm và lốp xe như cấu tạo xe ô tô, ngoài ra còn có thêm hệ thống thủy lực để nâng hàng hóa. Tải trọng của loại xe nâng bằng động cơ xuất phát có thể từ 1 tấn lên đến hàng chục tấn. Thông thường các loại xe nâng từ 5 tấn trở xuống dùng đại trà trong các nhà máy xí nghiệp, các loại xe có tải trọng từ 10 tấn trở lên dùng ở các cảng biển phục vụ cho việc nâng hạ container có trọng tải lớn.
Xe nâng hạ sử dụng dầu Diesel tải trọng 2500 kg Xe nâng hạ dùng động cơ điện Xe nâng hạ dùng động cơ điện (xe nâng điện) là xe dùng ắc quy hoặc cắm điện để thay cho sức người để di chuyển hàng và nâng hàng. Nếu chỉ sử dụng động cơ điện cho việc nâng hạ hoặc chỉ cho việc di chuyển thì gọi là xe nâng bán tự động vì chỉ có một nửa công năng dùng ắc quy. Nếu sử dụng động cơ điện cho cả việc di chuyển và việc nâng hạ thì gọi là xe nâng tự động hoặc xe nâng điện. Tải trọng nâng và chiều cao nâng cho loại xe nâng bằng điện cao hơn xe nâng bằng tay, có thể nâng tới 2500 kg với chiều cao 6m.
Các loại xe này thường hay sử dụng với hệ thống giá kệ. Để giảm nhẹ việc lấy hàng và tạo độ ổn định cho hàng khi xe di chuyển, xe nâng hàng có thể nghiêng so với phương thẳng đứng về phía sau một góc 5° – 15° , về phía trước một góc 3° – 10°. Để đảm bảo ổn định trong thời gian làm việc và đặt biệt là để cân bằng vật được đặt lên các giá cao của kệ chồng xếp (hoặc lấy hàng từ kệ) thì xe nâng được trang bị các đối trọng, mà các đối trọng này có thể được lắp theo chiều dài và được lắp chặt ở những cánh tay đòn khác nhau so với trục sau. Theo hướng của thiết bị công tác Xe nâng chạc phía trước Xe nâng chạc bên sườn Theo thiết bị di chuyển máy 11 Xe nâng di chuyển trên bánh lốp Xe nâng di chuyển trên bánh xích Theo các cách khác Theo sức nâng Q Theo chiều cao nâng H 1.
Phạm vi ứng dụng của xe nâng Cùng với nền kinh tế ngày càng phát triển thì xe nâng cũng phải có những cải tiến sao cho phù hợp với tính chất công việc. Do vậy phạm vi hoạt động cũng ngày càng mở rộng. Không chỉ sử dụng xe nâng trong các bến cảng, bãi bốc xếp, trong lĩnh vực xây dựng, trong các công ty, nhà máy mà xe nâng còn phải đáp ứng yêu cầu về nhanh gọn, thích nghi với mọi điều kiện không gian, địa hình phức tạp, do đó càng phải đa dạng về chủng loại, kích cỡ xe. Yêu cầu của xe nâng điện Xe nâng điện được thiết kế trong đồ án có tải trọng nhỏ, phục vụ chủ yếu ở kho hàng, bến cảng,… Do đó, yêu cầu thiết kế xe nâng điện như sau: Kích thước nhỏ gọn Có khả năng bốc xếp hàng hóa trong những không gian bị giới hạn như trong container Dễ sử dụng Độ ổn định, tin cậy cao 12 1.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của xe nâng điện 1. Cấu tạo chung Hình 1. Sơ đồ bố trí xe nâng điện 1. Xi lanh nâng 3.
Tay gạt điều khiển 4. Bàn trượt 5. Ghế ngồi điều khiển 9. Cụm bơm thủy lực 10.
Bánh sau dẫn hướng 12. Xi lanh nghiêng 13. Bánh trước chủ động 13 a) Khung nâng Là một kết cấu khung dầm thép liên kết với nhau bằng các mối hàn. Bao gồm các phần: Khung trong Khung động di chuyển tương đối so với khung ngoài.
Nhờ xi lanh thủy lực nâng khung và tựa trên các cặp con lăn dẫn hướng. Kết cấu gồm hai dầm chính là thép chữ I. Hai dầm chính được liên kết với nhau nhờ dầm ngang thép hình và cũng làm nhiệm vụ của các thanh giằng. Dầm ngang phía trên có đỉnh lắp hai công xôn, là nơi định vị đầu piston xi lanh nâng khung.
Cặp xi lanh nâng khung tạo chuyển động tương đối khung động so với khung ngoài. Tùy vào yêu cầu và kết cấu mà có thể có một hoặc nhiều khung trong. Khung ngoài Gồm hai dầm chính là thép kết cấu hình chữ C được đặt thẳng đứng, liên kết với nhau bằng các dầm ngang thép hình cũng có tác dụng như thanh giằng. Phần đoạn giữa bản thành phía ngoài của mỗi khung chính là nơi định vị một đầu xi lanh-piston nghiêng, cặp xi lanh-piston nghiêng này liên kết khung nâng với chassis.
Để giảm bớt chiều dài phần công xon của càng nâng (chạc nâng) giúp cho việc lấy hàng được thuận lợi, bộ phận nâng hàng có thể nghiêng về phía trước 6° so với phương thẳng đứng. Ngoài ra, để tạo ổn định cho khung nâng khi di chuyển bộ phận nâng có thể nghiêng về phía sau một góc 12° so với phương thẳng đứng. Phần đoạn trên cùng của bản thành phía trong của mỗi khung chính có lắp con lăn lăn trên bản cánh của khung trong, có tác dụng dẫn hướng khung trong chuyển động tương đối so với khung ngoài. Trục con lăn được hàn vào bản thành.
b) Cơ cấu nâng Cơ cấu nâng khung: gồm nhiều xi lanh piston nâng, là loại piston tác dụng đơn, các phần chính gồm: thân xi lanh, nắp chụp xi lanh, cần piston, cán piston. Xi lanh được định vị trên dầm ngang dưới cùng của khung chính, cán piston được lắp chốt với phần công xon của dầm ngang khung động. Cụm xi lanh – piston này có một 14 van an toàn bảo vệ cơ cấu công tác trong trường hợp đường dầu thủy lực mất áp suất đột ngột. c) Bàn trượt Bàn trượt có kết cấu dạng khung dùng để tựa và ổn định cho chạc hàng khi làm việc.
Bàn trượt gồm 2 thanh ngang liên kết hàn với 2 thanh đứng có nhiệm vụ giữ cố định bàn trượt và giúp bàn trượt di chuyển trong lòng khung động nhờ các con lăn được gắn trên thanh. Thanh ngang trên của bàn trượt có bố trí răng để lắp chạc và di chuyển chạc khi cần thay đổi khoảng cách giữa 2 chạc hàng. Bàn trượt di chuyển độc lập trong lòng khung trong. Bàn trượt được dẫn hướng nhờ bốn cặp con lăn: hai cặp con lăn phụ và hai cặp con lăn chính.
Trục lắp con lăn chính được hàn vào kết cấu khung. Trục con lăn phụ liên kết với khung bằng bu lông và ốc chêm. Đỉnh mỗi dầm chính khung trong có lắp tấm chặn bằng cao su cùng với tấm chặn lắp dưới con lăn chính dưới cùng của bàn trượt sẽ ngăn chuyển động vượt ra khỏi khung trong của bàn trượt. Bàn trượt liên kết bởi 2 xích nâng.
Mỗi đầu xích định vị cố định trên khung trong, tại vị trí này có thể điều chỉnh chiều dài xích. Kết cấu thép bàn trượt là khung dầm hình chữ nhật trượt tương đối (trên ray rãnh) so với khung trong nhờ xi lanh piston tác dụng một chiều. d) Xích nâng Cặp puly dẫn hướng xích được lắp trên đầu piston xi lanh nâng bàn trượt, vòng qua puly là xích tải bản đôi. Xích tải này có một đầu điều chỉnh được định vị trên thân xi lanh nâng bằng bu lông đai ốc, đầu còn lại liên kết cố định với bàn trượt.
e) Càng nâng Càng nâng là bộ phận mang hàng của xe nâng. Càng nâng được chế tạo từ thép có độ bền cao, được gia công nhiệt luyện tại góc của chạc khoảng 300 mm về hai phía để đạt được độ cứng HB= 250 ÷ 295 vì đây là vị trí dễ hỏng nhất của chạc. f) Cơ cấu nghiêng khung Cơ cấu nghiêng khung gồm 2 xi lanh hoạt động hai chiều, liên kết với các bộ phận trên máy như sau: 15 Phần đầu cần của piston có liên kết khớp với khung ngoài của thiết bị nâng và đóng vai trò gối tựa của khung nâng Phần đuôi của vỏ xi lanh thủy lực liên kết với khung chassis của xe nâng. g) Cơ cấu di chuyển Bao gồm các chi tiết và cụm máy: động cơ điện, hộp giảm tốc, cầu trước chủ động, cầu sau dẫn hướng, các bánh xe, hệ thống phanh, hệ thống lái…Trong xe nâng điện, cơ cấu dẫn hướng lái đặt ở phía sau còn cầu chủ động đặt ở phía trước (ngược lại cách sắp đặt của ô tô).
Điều đó có thể giải thích là: ở phía trước xe nâng hàng chịu tải rất lớn so với tải ở cầu sau do hàng và bộ phận công tác đặt ở phía trước máy. Phía sau máy nhẹ hơn nên dùng cầu sau làm cầu định hướng lái sẽ nhẹ lực điều khiển khi xe cần chuyển hướng chuyển động.