Chuyển đến nội dung chính

Chức năng của vành đỡ (tyre) và con lăn (roller) ở lò quay

Thanh Sơn biên dịch, bản quyền thuộc baoduongcokhi.com

Mục đích của vành đỡ lò quay (tiếng anh là Kiln tyre hay ridding ring), và con lăn (roller) là để đỡ lò quay và cho phép nó quay với ma sát tối thiểu. 

Lò quay là một trong những máy quay công nghiệp lớn nhất, có lò quay trọng lượng vài nghìn tấn khi đầy tải. 

Lò quay nhà máy xi măng

Bất chấp những thách thức về kích thước và nhiệt độ cao, điển hình nhất là lò quay được đỡ quay trên các con lăn gần như không ma sát, năng lượng do bộ truyền động cung cấp gần như hoàn toàn để chống lại tải trọng lệch tâm của nguyên liệu có trong lò. 

Khi ngắt truyền động lò quay, lò sẽ "lăn ngược lại" và khi được tác động phanh, lò sẽ tiếp tục lắc lư như một con lắc trong mười hoặc mười lăm phút trước khi dừng lại. Điều kiện cơ học được tinh chỉnh này đòi hỏi thiết kế phức tạp của các bệ đỡ của lò quay.


Cấu tạo lò quay

Một thiết kế tiêu chuẩn đã phát triển trong ba thập kỷ đầu tiên của thế kỷ XX, cho phép sự gia tăng lớn về kích thước của các lò quay sau đó.

Vành đỡ lò quay (Rotary kiln tyre):

Bản thân vành đỡ quay thường là loại thép đúc đơn, được gia công theo các kích thước tròn chính xác và có kết cấu nhẵn bóng trên mọi bề mặt. Vành đỡ ban đầu đôi khi được sản xuất dưới dạng 2 nửa có thể dễ dàng lắp ráp và thay thế, nhưng loại vành đỡ này nhanh chóng bị không còn được sử dụng vì dẫn đến sự mài mòn nhanh chóng ở các khớp nối.

Trong thiết kế tiêu chuẩn, vành đỡ được gắn có độ lỏng (độ rơ) trên vỏ lò quay (kiln shell). Thông thường, vành đỡ sẽ mát hơn vỏ lò quay, và do đó một khe hở nhỏ cho phép sự giãn nở diễn ra. Khe hở thường được thiết kế bằng khoảng 0,2% đường kính vỏ ở nhiệt độ hoạt động bình thường. Thùng lò chịu lực đè xuống mặt bên trong của vành đỡ thông qua các tấm đỡ (chair pad) có bề mặt nhẵn cũng có các vấu giữ (lugs bracketing) chặn vành đỡ, ngăn không cho nó trượt theo phương dọc thân lò. Khoảng cách (gap) của các tấm đỡ cũng làm giảm lượng nhiệt truyền từ vỏ lò vào vành đỡ. Vành đỡ cần phải duy trì ở trạng thái tương đối mát vì một vật đúc lớn như vậy sẽ khó có thể tồn tại một sự chênh lệch nhiệt độ hướng tâm lớn trong suốt quá trình gia nhiệt cho lò quay. Một tác động khác của khoảng cách (gap) là vành đỡ sẽ dần dần xoay xung quanh lò quay, vành đỡ sẽ quay trọn 1 vòng với mỗi 500 vòng quay của lò quay. Đo tỷ lệ tiến động (rate of precession) là một cách sơ bộ và dễ dàng để đánh giá khe hở của vành đỡ với vỏ lò quay khi lò đang hoạt động. Những thay đổi nhỏ do độ mòn có thể được điều chỉnh bằng cách thêm miếng chêm (shim).

Con lăn đỡ lò quay (Roller):

Thiết kế cơ bản của con lăn ít thay đổi trong những năm qua. Các con lăn được lắp đặt trên một tấm đế lớn bằng gang hoặc bằng thép để cung cấp các lực ngang hướng vào trong các con lăn và phân bổ trọng lượng của lò quay trên trụ móng đỡ. 

Khoảng cách giữa các con lăn phải đủ nhỏ để ngăn các lực ngang lớn, nhưng đủ lớn để giữ cho lò ổn định về mặt hướng kính. Các con lăn được thiết kế để tạo một góc 60° ở tâm vành đỡ (xem ảnh), và điều này dường như luôn xảy ra. Cho phép điều chỉnh nhỏ để lò quay có thể được giữ đồng tâm (tức là giữ cho tâm của vành đỡ đồng tâm) khi có những thay đổi nhỏ, chẳng hạn như độ mòn của vành đỡ hoặc độ lún của trụ móng.

Mặt ngoài con lăn được làm rộng hơn so với mặt vành đỡ, chủ yếu để cho phép lò quay co lại trong quá trình ngừng hoạt động. Điều này đặt ra một vấn đề: nếu vành đỡ vẫn ở một vị trí so với con lăn, mài mòn hoặc biến dạng dẻo sẽ hình thành vết lõm trên mặt con lăn. Do đó, việc cố tình làm cho lò “ nổi - lơ lửng” “float” (tức là thường xuyên di chuyển đi lên (uphill) và đi xuống (downhill) qua các con lăn) là một thực tế bình thường để tránh mài mòn. Vì lò quay có độ dốc (thường là 1,5° đến 3,5°) nên nó có xu hướng trượt xuống phía chân dốc (slip downhill) tự nhiên khi quay. Ngay từ những lần đầu tiên, xu hướng này đã được bù đắp bằng cách tạo các con lăn mặt có rãnh cắt (cutting)– tạo đường xiên so với tâm trục của con lăn một góc rất nhỏ để có tác động như của vặn vít đi lên (uphill screw action) được truyền vào vành đỡ. Hành động này dựa trên ma sát giữa bề mặt vành đỡ và con lăn, và do đó người vận hành có thể làm cho lò di chuyển lên hoặc xuống bằng cách điều chỉnh lượng ma sát. Để phòng ngừa thêm để ngăn lò quay rơi ra khỏi các con lăn của nó, các con lăn đỡ dọc thân lò đặt ở 1 mặt bên của vành đỡ được sử dụng. Chúng thường được đặt trên con lăn gần bộ truyền động nhất, nơi cần hạn chế chuyển động nhất.

Dựa vào ma sát, việc tạo rãnh cắt trên các con lăn chắc chắn sẽ làm tăng tốc độ mài mòn, và sau khi trở thành thông lệ tiêu chuẩn trong nhiều năm, nó đã bị loại bỏ từ những năm 1950 trở đi để chuyển sang sử dụng các bộ đẩy cơ học (mechanical thrusters) để làm nổi lò. Chúng thường có dạng pittong thủy lực gắn với con lăn đỡ hướng dọc thân lò (thrust roller), được điều khiển tự động để truyền dao động dọc trục răng cưa đến vị trí của lò, với biên độ vài cm.


Con lăn đỡ hướng dọc thân lò (thrust roller) (ảnh minh họa)

Related Posts by Categories



Nhận xét

Bài đăng xem nhiều

Dung sai và các chế độ lắp ghép bề mặt trụ trơn [pdf]

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Ví dụ bạn cần gia công 1 trục bơm ly tâm 1 cấp, khi lên bản vẽ gia công thì cần dung sai gia công, việc chọn dung sai gia công thì căn cứ vào kiểu lắp ghép như vị trí lắp vòng bi: đối với vòng trong vòng bi với trục bơm thì sẽ lắp theo hệ thống lỗ (vì kích thước vòng bi không thay đổi được), nên việc lắp chặt hay trung gian là do bạn lựa chọn dựa trên các tiêu chí ở dưới. Còn thân bơm với vòng ngoài vòng bi thì lắp theo hệ trục (xem vòng ngoài vòng bi là trục). Bạn cũng cần lưu ý việc lắp chặt hay trung gian có thể ảnh hưởng đến khe hở vòng bi khi làm việc nên cần cân nhắc cho phù hợp với điều kiện vận hành, loại vòng bi (cùng loại vòng bi, vòng bi C2, C3 có khe hở nhỏ hơn C4, C4 nhỏ hơn C5). Nếu bạn đang dùng C3, lắp trung gian mà chuyển sang lắp chặt có thể làm giảm tuổi thọ vòng bi vì khe hở giảm hoặc không đáp ứng yêu cầu làm việc. Sơ đồ miền dung sai Miền dung sai Miền dung sai được tạo ra bằng cách phối hợp giữa  1...

Tải miễn phí phần mềm triển khai hình gò

Phần mềm này sẽ giúp các bạn đưa ra bản vẽ triển khai gia công đầy đủ và chính xác, cho phép các bạn xuất ra bản vẽ Autocad để tiện hơn cho việc tính toán, in ấn , quản lý. [MF] —–  nhấn chọn để download Lưu ý: sau khi giải nén và cài đặt thì chép pns4.exe (có sẵn sau khi giải nén) đè lên file pns4.exe mới. Phiên bản này có đầy đủ kích thước với các kiểu ống và help. Nên chạy run as administrator trong win 7. Xin chào bạn!  Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. Nguyễn Thanh Sơn

Phương pháp kiểm tra hạt từ (Magnetic Particle Testing)

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Kiểm tra hạt từ (Magnetic Particle Testing MPT/MT hay Magnetic Particle Inspection - MPI) là một phương pháp kiểm tra không phá hủy nhằm phát hiện các khuyết tật trên bề mặt hoặc ngay bên dưới bề mặt kim loại. Đây là kỹ thuật nhanh và đáng tin cậy để phát hiện và định vị các vết nứt bề mặt. Nguyên lý MPT: Từ thông rò trên bề mặt không liên tục Nguyên lý Kiểm tra hạt từ (MT) dựa trên tính chất từ tính của vật liệu sắt từ. Khi một thành phần sắt từ bị từ hóa (được thực hiện bằng cách cho dòng điện chạy qua nó hoặc bằng cách đặt nó trong một từ trường mạnh), bất kỳ sự không liên tục hoặc khuyết tật nào có trong vật liệu sẽ gây ra rò rỉ từ thông (như vết nứt  sẽ tạo ra lực cản đáng kể đối với từ trường, tại những điểm không liên tục như vậy, từ trường thoát ra trên bề mặt của mẫu thử (từ thông rò rỉ). Xem thêm:  Kiểm tra thẩm thấu PT (Penetrant Testing) Kiểm tra siêu âm bên trong lòng ống ILI là gì? Rò rỉ từ thông...

Cách kiểm tra và đánh giá vết ăn khớp (tooth contact) của cặp bánh răng

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Hộp số với cặp bánh răng nghiêng Tooth contact là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả và độ bền của bánh răng Mục đích Các bánh răng phải có tải trọng phân bố đều trên bề mặt răng khi làm việc ở điều kiện danh định.  Nếu tải trọng phân bố không đều, áp lực tiếp xúc và ứng suất uốn tăng cục bộ , làm tăng nguy cơ hư hỏng.  Gear Run Out của bánh răng là gì? cách kiểm tra Bánh răng và hộp số, phần 3: Phân tích dầu tìm nguyên nhân hư hỏng bánh răng. Bánh răng và Hộp số, phần 2: Các loại hộp số, bôi trơn, hư hỏng thường gặp Bánh răng và hộp số, phần 1: Các loại bánh răng (types of gears) Để đạt được sự phân bố tải đều, bánh răng cần có độ chính xác trong thiết kế, sản xuất, lắp ráp và lắp đặt các bộ phận của hộp số. Các yếu tố này được kiểm tra, test thử nghiệm và kiểm tra tại xưởng của nhà sản xuất thiết bị. Lắp đặt đúng cách tại hiện trường là bước cuối cùng để ...

Slide hướng dẫn phân tích hư hỏng và nâng cao độ tin cậy của thiết bị

Slide hướng dẫn phân tích hư hỏng và nâng cao độ tin cậy của thiết bị Biên soạn: Nguyễn Thanh Sơn - admin baoduongcokhi.com Tải slide: https://drive.google.com/file/d/1u8JdcjzU7qd9PH6eudxEThAYJ7LOlIgr/view?usp=sharing Tài liệu "Hướng dẫn phân tích hư hỏng và nâng cao độ tin cậy của thiết bị"  cung cấp cái nhìn toàn diện về các phương pháp phân tích hư hỏng (Root Cause Analysis - RCA) và các chiến lược cải thiện độ tin cậy của thiết bị công nghiệp. Tài liệu trình bày chi tiết các cơ chế gây hư hỏng phổ biến như quá tải, mỏi, ăn mòn và mài mòn, đồng thời phân tích các nguyên nhân gốc rễ từ yếu tố vật lý, con người và hệ thống quản lý. Tài liệu bao gồm các ví dụ thực tiễn từ các thảm họa công nghiệp nổi tiếng và các trường hợp cụ thể trong sản xuất, giúp người đọc hiểu rõ hơn về cách áp dụng phân tích hư hỏng vào thực tế. Ngoài ra, tài liệu còn đề cập đến các đặc tính của vật liệu, ứng suất và các phương pháp chẩn đoán, cùng với các kỹ thuật tiên tiến để giảm thiểu hư hỏng do mỏ...

Khe hở mặt răng (backlash) và khe hở chân/đỉnh răng (root/tip clearance)

Viết bài : Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Các thông số cơ bản của bánh răng Về những thông số của bánh răng, có rất nhiều thông số để phục vụ cho quá trình gia công, thiết kế và lắp đặt máy. Tuy nhiên có một số thông số cơ bản bắt buộc người chế tạo cần phải nắm rõ, gồm: Đường kính Vòng đỉnh (Tip diameter): là đường tròn đi qua đỉnh răng, da = m (z+2) . Đường kính Vòng đáy (Root diameter): là vòng tròn đi qua đáy răng, df = m (z-2.5) . Đường kính Vòng chia (Reference diameter): là đường tròn tiếp xúc với một đường tròn tương ứng của bánh răng khác khi 2 bánh ăn khớp với nhau, d = m.Z   Số răng: Z=d/m Bước răng (Circular Pitch): là độ dài cung giữa 2 profin của 2 răng kề nhau đo trên vòng chia, P=m. π Modun: là thông số quan trọng nhất của bánh răng, m = P/π ; ha=m. Chiều cao răng (whole depth): là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia; h=ha + hf=2.25m, trong đó ha=1 m, hf=1,25 Chiều dày răn...

Kỹ thuật hàn Temper Bead

Biên soạn Nguyễn Thanh Sơn , bản quyền thuộc baoduongcokhi.com Hàn temper bead là một kỹ thuật hàn đặc biệt, trong đó nhiệt lượng (heat input) từ các lớp hàn kế tiếp sẽ làm tôi (temper) các lớp hàn trước đó. Kết quả là cấu trúc hạt mịn (fine grain structure) và độ cứng thấp được hình thành trong vùng ảnh hưởng nhiệt (Heat-Affected Zone – HAZ). Đây là phương pháp rất hữu ích trong việc kiểm soát luyện kim vùng HAZ mà không cần xử lý nhiệt sau hàn (Post-Weld Heat Treatment – PWHT).  Kỹ thuật này thường được áp dụng trong các tình huống mà PWHT không thể thực hiện được vì lý do kỹ thuật hoặc kinh tế — chẳng hạn như khi thực hiện sửa chữa tại chỗ trong các nhà máy đang vận hành. Trong những trường hợp như vậy, hàn temper bead cho phép đạt được các đặc tính cơ học chấp nhận được cho mối hàn và kiểm soát kích thước HAZ ở mức tối thiểu. 1. Định nghĩa và cơ sở luyện kim Temper Bead Welding (TBW) là phương pháp hàn nhiều lớp (multi-pass welding) được bố trí theo trình tự cụ thể, trong đó...

Tại sao đường kính ống hút thường lớn hơn đường kính ống xả của bơm ly tâm?

Trong hệ thống bơm ly tâm (centrifugal pump system), việc thiết kế và lựa chọn kích thước đường ống hút và đường ống xả không phải là ngẫu nhiên mà dựa trên cơ sở tính toán thủy lực nhằm đảm bảo hiệu quả vận hành, độ tin cậy và tuổi thọ thiết bị. Một điểm dễ thấy là trong nhiều hệ thống, đường kính ống hút thường lớn hơn đường kính ống xả. Điều này xuất phát từ các yêu cầu kỹ thuật liên quan đến kiểm soát tổn thất áp suất, chống xâm thực (cavitation) và đảm bảo điều kiện thủy lực tối ưu cho bơm. Sau đây là phân tích chi tiết: 1. Hiểu rõ nguyên lý hoạt động của bơm ly tâm Bơm ly tâm hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển đổi năng lượng cơ học từ bánh công tác (impeller) thành động năng và áp năng của dòng chất lỏng. Chất lỏng được hút vào bơm qua cửa hút (suction inlet), tại đây bánh công tác gia tốc dòng chảy, sau đó chất lỏng được đẩy ra ngoài qua cửa xả (discharge outlet) với áp suất và vận tốc cao hơn. Lưu ý: Áp suất tại cửa hút luôn thấp hơn áp suấ...

Phương pháp kết nối truyền động bằng đĩa ép chặt (Shrink disc)

Kết nối then Giả sử bạn muốn lắp 1 Đĩa răng lên 1 Trục, thông thường sẽ là 1 mối lắp gép dùng then, tuy nhiên việc kết nối bằng then sẽ tạo sự tập trung ứng suất tại rãnh then, sự mài mòn cơ học theo thời gian và sự lệch tâm trục. Phương pháp kết nối bằng đĩa ép chặt (Shrink Disc) tạo sự phân bố áp lực đồng đều nên sẽ loại bỏ các nhược điểm trên. Đĩa ép chặt này còn gọi là  thiết bị kết nối không dùng then (Keyless locking device) , đây là một phương pháp hiện đại để tạo sự kết nối cơ học.  Đĩa ép chặt  (shrink disc)  có hình  dạng của 1 mặt bích trục có ghép nối ma sát. Chức năng chính của đĩa ép chặt là kết nối an toàn giữa trục bằng ma sát. Ví dụ, truyền động với trục và truyền động trục lồng trục (hollow shaft). Đĩa ép tạo ra kết nối không có khe hở bằng cách ép moay-ơ vào trục. Kết nối này chủ yếu được sử dụng để truyền mô-men xoắn. Đĩa ép chỉ cung cấp các lực cần thiết và không tự truyền lực hoặc mô men giữa trục và moay-ơ. Đĩa ép không nằm trong đường...

Tải giáo trình chuyên nghành cơ khí [pdf]

Danh mục sách chuyên nghành cơ khí do chúng tôi tìm kiếm sưu tầm trên internet, đường link google drive có sẵn (pdf).  Nếu có điều kiện các bạn nên mua sách để ủng hộ tác giả và NXB nhé! Link tải giáo trình vẫn đang tiếp tục được cập nhật hàng ngày...... Ngày cập nhật: 26/8/2025 -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 1 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng, TH.S. Phan Đăng Phong NXB Khoa học và Kỹ thuật (2006) Số trang: 734 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 2 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng NXB Khoa học và Kỹ thuật (2004) Số trang: 601 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 3 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng NXB Khoa học và Kỹ thuật (2006) Số trang: 653 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ ...