BỘ CÔNG THƯƠNG
TẬP ĐOÀN CÔNG NGHIỆP THAN – KHOÁNG SẢN VIỆT NAM
VIỆN CƠ KHÍ NĂNG LƯỢNG VÀ MỎ- TKV
BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NCKH
TÊN ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VỎ BÌNH ẮC QUY
TÀU ĐIỆN MỎ BẰNG VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI
MÃ SỐ: 02NN-07
THUYẾT MINH BÁO CÁO
Cơ quản chủ quản: Bộ Công Thương
Cơ quan chủ trì: Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ -TKV
CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
Đỗ Trung Hiếu
DUYỆT VIỆN
Hà Nội, 2007
DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN
TT Họ và tên Nghề nghiệp Cơ quan công tác
1 Đỗ Trung Hiếu Thạc sỹ Máy và Dụng cụ
Công nghiệp
Viện Cơ khí Năng lượng
và Mỏ - TKV
2 Trần Đức Thọ Thạc sỹ Máy và Dụng cụ
Công nghiệp
Viện Cơ khí Năng lượng
và Mỏ - TKV
3 Hoàng Văn Vĩ Kĩ sư Chế tạo máy mỏ Viện Cơ khí Năng lượng
và Mỏ - TKV
4 Đàm Hải Nam Kĩ sư Công nghệ Chế tạo
máy
Viện Cơ khí Năng lượng
và Mỏ - TKV
5 Nguyễn Đức Toàn Thạc sỹ Máy và Dụng cụ
Công nghiệp
Trường Đại học Bách
khoa Hà Nội
6 Vũ Quang Hà Thạc sỹ Công nghệ Chế
tạo máy
Công ty TNHH Công
nghiệp Quang Nam
7 Vương Thế Hà Kỹ sư Cơ khí Phó GĐ Công ty CP Cơ
khí Ôtô Uông Bí
8 Trương Mậu Đạt Kỹ sư Cơ khí Tr. Phòng KCS Công ty
CP Cơ khí Ôtô Uông Bí
9 Vũ Văn Công Kỹ sư Công nghệ Chế
tạo máy
Tr. Phòng KT Công ty
CP Cơ khí Ôtô Uông Bí
Môc lôc
Trang
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN................................................................... 5
1.1. Tình hình sử dụng tàu điện ắc qui tại các mỏ than Việt Nam... 5
1.2. Tình hình nghiên cứu ứng dụng vật liệu phi kim loại. .............7
CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ SẢN PHẨM....................... 15
2.1. Nghiên cứu điều kiện làm việc của vỏ bình ắc qui.................15
2.2. Phân tích lựa chọn kết cấu và vật liệu chế tạo sản phẩm........ 16
2.3. Chọn loại nhựa để chế tạo sản phẩm ......................................17
2.4. Dùng phần mềm ANSYS9.0 tính toán kết cấu của vỏ bình ... 19
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUÔN ................................ 44
3.1. Tìm hiểu khuôn ép nhựa .........................................................44
3.2. Xây dựng quy trình thiết kế, chế tạo bộ khuôn ép phun......... 49
3.3. Ứng dụng phần mềm Moldflow để đánh giá các bộ khuôn.... 63
CHƯƠNG 4. CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM SẢN PHẨM ................ 72
4.1. Quy trình công nghệ chế tạo khuôn ........................................72
4.2. Quy trình công nghệ chế tạo vỏ bình......................................72
4.3. THỬ NGHIỆM SẢN PHẨM.................................................. 72
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................... 73
5.1. Kết luận ................................................................................... 73
5.2. Kiến nghị................................................................................. 73
Ch−¬ng 1. TỔNG QUAN
1.1. Tình hình sử dụng tàu điện ắc qui tại các mỏ than Việt Nam.
Để đáp ứng cho nhu cầu sử dụng năng lượng của nền kinh tế, trong
những năm qua ngành Than Việt Nam đã phát triển mạnh mẽ và sẽ còn phát
triển mạnh trong những năm tiếp theo. Sản lượng than theo quy hoạch được
trình bày trong Bảng 1.1
Bảng 1.1: Sản lượng than khai thác theo quy hoạch
Sản lượng năm (Triệu tấn)
TT Tên gọi 2007 2008 2009 2010 2015 2020
1 Than nguyên khai 35,33 36,71 40,525 44,64 50,185 54,755
1.1 Lộ thiên 19,77 19,46 19,785 18,57 18,615 18,155
1.2 Hầm lò 15,56 17,25 20,740 26,07 31,570 36,600
Nguồn: Quy hoạch phát triển ngành Than Việt Nam
Qua bảng trên ta thấy sản lượng than tăng nhanh theo các năm trong đó
sản lượng than lộ thiên sẽ giảm dần và sản lượng than hầm lò tăng mạnh. Để
đáp ứng được tốc độ tăng trưởng sản lượng trên đòi hỏi ngành than phải đổi
mới, hiện đại hoá công nghệ và thiết bị, thực hiện cơ giới hoá đồng bộ các
khâu trong dây truyền sản xuất. Một trong các khâu quan trọng trong dây
truyền sản xuất than hầm lò chính là khâu vận tải. Trong ngành than hiện nay
áp dụng rất nhiều phương thức vận tải trong hầm lò như:
+ Vận tải bằng băng tải;
+ Vận tải bằng máng cào;
+ Vận tải bằng Skíp;
+ Vận tải bằng xe gòong...
Khi vận tải bằng xe goòng thì cũng có những hình thức khác nhau như:
Xe goòng kéo cáp, xe goòng kéo bằng đầu tàu điện cần vẹt, xe goòng kéo
bằng đầu tàu điện ắc quy.
Đối với đầu tàu điện ắc quy hiện nay cũng sử dụng hai loại bình ắc quy
là ắc quy chì axít và ắc quy kiềm. Song so với ắc quy chì, ắc quy kiềm có ưu
thế tuyệt đối hơn hẳn về tuổi thọ (gấp 10 ÷ 15 lần ắc quy chì về thời gian sử
dụng) và độ an toàn cho người và thiết bị (con người không bị bỏng nặng khi
sơ suất; thiết bị không bị ăn mòn do hơi axít). Bởi vậy ắc quy kiềm được các
đơn vị sử dụng phổ biến hơn.
Các loại ắc quy dùng trong Tập đoàn Than – Khoáng sản hiện nay có
xuất sứ từ rất nhiều nguồn khác nhau như của Liên Xô (cũ); của Ba Lan; của
Trung Quốc... Hiện tại Công ty Cổ phần Cơ khí ôtô Uông Bí là đơn vị duy
nhất trong ngành đã chế tạo và cung cấp được các loại bình ắc quy tàu điện
mỏ. Sản lượng và chủng loại bình ắc quy đã tiêu thụ của công ty Cổ phần Cơ
khí Ôtô Uông Bí trong năm 2006 và 2007 được liệt kê trong Bảng 1.2.
Bảng 1.2: Sản lượng và chủng loại bình ắc quy đã tiêu thụ
Sản lượng tiêu thụ
TT Chủng loại
2006 2007
1 Ắc quy kiềm SN300 1500 2000
2 Ắc quy kiềm SN350 1650 2500
Sản lượng bình ắc quy do Công ty Cổ phần Cơ khí Ôtô Uông Bí bán ra
hiện nay chiếm 65 ÷ 70% thị phần trong ngành Than – Khoáng sản, năng lực
của Công ty có thể đáp ứng 100% nhu cầu thị trường.
Tuy nhiên hiện nay Công ty vẫn áp dụng công nghệ làm vỏ bình bằng kim
loại và được bọc một lớp ủng cao su trước khi lắp đặt lên đầu tàu điện. Để có thể
thay thế vỏ bình ắc quy từ sắt sang vỏ bình bằng nhựa, Viện Cơ khí Năng lượng
và Mỏ - TKV đã tiến hành đề tài nghiên cứu thiết kế chế tạo vỏ bình ắc quy tàu
điện mỏ bằng vật liệu phi kim loại. Kết quả thành công của đề tài sẽ được
chuyển giao cho Công ty Cổ phần Cơ khí Ôtô Uông Bí sản xuất để góp phần
phục vụ ngành Than – Khoáng sản.