BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ NĂM 2008 Tên đề tài: “ Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thủy tàu có tải trọng đến 7000 tấn ” Ký hiệu: 229-08RD/HĐ-KHCN Cơ quan chủ quản: BỘ CÔNG THƯƠNG Cơ quan chủ trì đề tài: VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ Chủ nhiệm đề tài: KS.NGUYỄN VĂN BÌNH 7689 05/02/2010 Hµ néi 2008 BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ NĂM 2008 Tên đề tài: “Nghiên cứu Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thủy tàu có tải trọng đến 7000 tấn ” Ký hiệu: 229-08RD/HĐ-KHCN Viện Nghiên cứu Cơ khí Chủ nhiệm đề tài Viện Trưởng Hµ néi 2008 1 LỜI CẢM ƠN Nhóm đề tài xin chân thành cảm ơn: - Bộ Công thương. - Vụ Quản lý Khoa học và Công nghệ. - Viện Nghiên cứu Cơ khí. và các đồng nghiệp đã hợp tác giúp đỡ chúng tôi hoàn thành đề tài này. 2 DANH SÁCH THÀNH VIÊN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI TT Họ và tên Học hàm, học vị Đơn vị công tác Vị trí đề tài 1 Nguyễn Văn Bình Kỹ sư Cơ khí Viện NCCK Chủ nhiệm ĐT 2 Phan Thạch Hổ Tiến sỹ kỹ thuật Viện NCCK Thành viên ĐT 3 Phạm Quốc Thực Kỹ sư Cơ khí Viện NCCK Thành viên ĐT 4 Đỗ Thái Cường Kỹ sư Cơ khí Viện NCCK Thành viên ĐT 5 Mai Quý Sáng Kỹ sư Cơ khí Viện NCCK Thành viên ĐT Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008 1 Môc lôc: LỜI CẢM ƠN 3 DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA ĐỀ TÀI 4 CHƯƠNG 1 :TỔNG QUAN VỀ NGÀNH ĐÓNG TÀU TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 5 1.1 Sơ qua về lịch sử phát triển và thành tựu của ngành đóng tàu thế giới 5 1.2. Sơ lược lịch sử ngành công nghiệp đóng tàu của Việt Nam 7 12.1 Sơ lược về lịch sử phát triển, năng lực hiện tại và tương lai của các nhà máy đóng mới và sửa chữa tàu thuỷ ở Việt Nam 7 1.2.2 Hiện trạng công nghiệp đóng tàu Việt Nam và tương lai đến năm 2020 8 CHƯƠNG 2 : NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP NÂNG, HẠ THUỶ TÀU VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP HẠ THUỶ TÀU CÓ TẢI TRỌNG ĐẾN 7.000 DWT 14 2.1 Một số khái niệm về công trình thuỷ phục vụ công tác nâng, hạ thủy tàu trong nhà máy đóng mới - sửa chữa tàu thuỷ 14 2.1.1 Ụ khô 14 2.1.2 Triền tàu 14 2.1.3 Đà tàu 14 2.1.4 Ụ khô 14 2.1.5 Sàn nâng 14 2.2 Phân loại phương pháp nâng, hạ thuỷ tàu trong các nhà máy đóng tàu 14 2.2.1 Phương pháp nâng, hạ thuỷ tàu bằng đường trượt nghiêng 15 2.2.1.1 Hạ thuỷ bằng đà tàu 15 2.2.1.2 Hạ thuỷ bằng triền tàu 16 2.2.2 Phương pháp nâng, hạ thuỷ tàu bằng biện pháp khống chế mực nước - Ụ tàu 20 2.2.2.1 Khái niệm về ụ tàu 20 2.2.2.1 Phân loại ụ tàu 20 2.2.3 Ph ương pháp nâng, hạ thuỷ tàu bằng biện pháp cơ khí - Sàn nâng hạ. 20 Nghiờn cu, thit k, ch to ti kộo dựng h thu tu cú ti trng n 7.000 DWT ti Nghiờn cu KHCN cp B - Nm 2008 2 2.2.3.1 Khỏi nim v sn nõng, h thu tu 20 2.2.3.2 Phõn loi sn nõng, h thu 23 2.2.3.3 Gii thiu mt s sn nõng, h thu trờn th gii v Vit Nam 25 2.3 S dng ti kộo, h trong cụng ngh nõng, h thu tu 27 2.3.1 Vai trũ chc nng ca ti kộo, h trong cỏc cụng trỡnh nõng, h thu tu trong cỏc nh mỏy úng tu 27 2.3.2 Thc t s dng ti kộo, h trong cỏc cụng trỡnh nõng, h thu tu n 7.000 DWT (DWT) trong cỏc nh mỏy úng tu nc ta 31 2.4 La chn phng phỏp h thu tu cú ti trng n 7.000 DWT trong cỏc nh mỏy úng mi, sa cha tu thu nc ta 32 2.4.1 Phõn tớch cỏc phng phỏp h thu tu cú ti trng n 7.000 DWT ang c ng dng rng rói ti nc ta 32 2.4.2 La chn phng phỏp h thu tu cú ti trng n 7.000 DWT bng phng phỏp trin ngang 41 2.4.3 Phng phỏp xỏc nh lc kộo tu 43 2.5 Kt lun 45 chơng 3 ; THuyết minh tính toán tời kéo, hạ thuỷ tàu tải trọng đến 7.000 dwt 46 3.1. Các thông tin cần thiết đa vào để tính toán, thiết kế tời 46 3.2. Tính toán các thông số và kiểm tra một số chi tiết của tời 46 3.3 Tính toán thiết kế bộ truyền 49 3.4 Tính toán kiểm nghiệm các mối ghép 62 Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo PHụ LụC: MộT Số HìNH ảNH tời kéo 25 DWT lắp đặt tại công ty cơ khí đóng tàu tkv- khu công nghiệp cái lân dùng để hạ thuỷ tàu có trọng tải đến 7000 DWT 74 75 76 Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008 3 LỜI CẢM ƠN Nhóm đề tài xin trân thành cảm ơn 1. Bộ Công Thương 2. Vụ KHCN - Bộ Công Thương 3. Viện nghiên cứu Cơ khí 4. Công ty Cơ khí Đóng tàu - TKV Và các đồng nghiệp khác đã giúp đỡ chúng tôi hoàn thành đề tài này. Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008 4 DANH SÁCH CÁC THÀNH VIÊN THAM GIA ĐỀ TÀI 1. TS – NCVCC Phan Thạch Hổ 2. KS Phạm Quốc Thực 3. KS Đỗ Thái Cường 4. ThS Mai Quí Sáng Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008 5 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH ĐÓNG TÀU TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.1. Sơ qua về lịch sử phát triển và thành tựu của ngành đóng tàu thế giới Cách đây khoảng 3000 năm trước công nguyên, dọc theo các triền sông Nil, Euphrat, Tigris, Trường Giang, Hoàng Hà xuất hiện nhiều loại phương tiện vận tải thuỷ rất đặc sắc mang nhiều sắc thái dân tộc bản xứ. Dù các loại thuyền tàu này khác nhau, song đã phản ánh trình độ khoa h ọc sáng tạo của nhiều bộ lạc, nhiều dân tộc trên thế giới. Đầu thiên niên kỷ thứ 1, các phương tiện vận tải trên sông, trên biển đua nhau ra đời ở khắp các châu lục, nhất là ở Châu Âu. Điều đó chứng tỏ đã có hàng trăm, nghìn các xưởng đóng, sửa chữa tàu thuyền cho vận chuyển hàng hoá, hành khách và phục vụ quân sự, chứng tỏ sự giao lưu trao đổi hàng hoá luôn là yêu cầu không thể thiếu của bất kỳ một dân tộc nào sinh sống trên trái đất. Đồng thời nhân loại từ lâu đã khẳng định một điều: Vận tải thuỷ luôn xếp hàng đầu về vận tải do giá thành hạ. Bước sang thiên niên kỷ 2, nhất là cuộc cách mạng “cơ khí” bùng nổ, công nghệ đóng tàu thuỷ cũng phát triển theo. Trước thế kỷ 15 có nhiều chiếc thuyền đã ứng d ụng thiết bị cơ khí, song còn rất đơn giản. Khi máy hơi nước ra đời, công nghệ đóng tàu cũng được đổi mới theo. Đến cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20, tàu thuỷ đã đủ sức vượt tất cả các đại dương tới hầu hết các nơi trên thế giới. Cuối thế kỷ 20, trọng tải đường thuỷ đã vượt tới con số kỷ lục: Siêu nặng về tải trọng (500.000 đến 600.000) DWT, chở được hầu hết các chủng loại hàng hoá như: ôtô, container, hàng nặng, hàng rời, chở dầu, ga…. Để thấy rõ thành tựu của ngành đóng tàu thế giới từ sau chiến tranh thế giới thứ 2, số liệu thống kê năm 1981 của hiệp hội vận tải biển thế giới cho chúng ta thấy tổng số tàu đóng mới trong năm 2269 chiế c với tổng tải trọng 16.930.000 DWT được phân bố ở bảng 1. Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008 6 Bảng 1: Phân bổ lượng tàu thuỷ đóng mới năm 1981 TT DWT nước Số lượng tàu Tải trọng (1000 DWT) Tỷ trọng % tải trọng thế giới 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Nhật Bản Hàn Quốc Tây Ban Nha Brazil Tây Đức Pháp Thuỵ Điển Liên Xô cũ Hoa Kỳ Đông Đức Đan Mạch Đài Loan Na Uy Ban Lan Ý Nam Tư Phần Lan Anh Các nước khác 839 45 86 43 99 35 33 136 223 54 45 14 70 40 51 17 31 46 362 8400 929 780 716 703 502 453 403 360 358 352 311 310 283 271 223 217 213 1146 49.6 5.5 4.6 4.2 4.2 3.0 2.7 2.4 2.1 2.1 1.8 1.8 1.7 1.6 1.3 1.3 1.3 1.3 6.8 Theo số liệu thống kê gần đây, Nhật Bản có tới 1150 đến 1200 nhà máy đóng tàu thuỷ và trở thành cường quốc số 1 trên thế giới về đóng tàu từ năm 1960 đến nay. Hiện nay, Nhật Bản vẫn là cường quốc số 1 về sản lượng đóng tàu. Cùng với Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc, Hồng Kông, Singaope, Thái Lan, Malaixia, Indonexia, Việt Nam đang nổi lên chiếm thị phần ngày càng nhiều vì khu Đông Nam Á, Đông Bắc Á là khu vực phát triển năng động và có tốc độ phát triển nhanh hơn các khu vực khác của thế giới nhất là kinh tế biển. [...]... Năm 2008 29 Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT Hình 2.14 Sàn nâng ở Karwar Ấn Độ Hình 2.15 Các sàn nâng dùng để sửa chữa tàu ngầm a Cận cảnh công trình; b Tổng thể công trình Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008 30 Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT Hình 2.16 Mặt bằng của nhà máy đóng tàu Sông Thu... lợi có đập ngăn sông mà không có âu để di dời tàu qua lại Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008 20 Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT Hình 2.4 Triền dọc xe giá nghiêng cùng với xe chở tàu Hình 2.5 Triền ngang một tầng xe giá bằng a Mặt bằng; b Mặt cắt A-A Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008 21 Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ. .. khu vực Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008 13 Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP NÂNG, HẠ THUỶ TÀU VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP HẠ THUỶ TÀU CÓ TẢI TRỌNG ĐẾN 7.000 DWT 2.1 Một số khái niệm về công trình thuỷ phục vụ công tác nâng, hạ thủy tàu trong nhà máy đóng mới - sửa chữa tàu thuỷ 2.1.1 Ụ khô Đây là hạng mục công... tạo nâng cấp để đóng mới và sửa chữa tàu có tải trọng đến 50.000 DWT, trên diện tích 42 ha - Tổng Công ty công nghiệp tàu thuỷ Nam Triệu (khu công nghiệp Bắc thành phố Hải Phòng): Mở rộng, nâng cấp để đóng mới và sửa chữa tàu có tải trọng đến 70.000 DWT, trên diện tích là 100ha ( đến năm 2015) Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008 10 Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải. .. cấp Bộ - Năm 2008 9 Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT Trên cơ sở phân tích nhận định, chúng ta có chiến lược đầu tư để chiếm lĩnh thị phần đóng tàu thế giới như sau: -Giai đoạn 2001-2006: 20 tàu chuyên dùng (tàu cao tốc, tàu khách, tàu công trình) và 3 tàu vận tải trên 3.500 DWT -Giai đoạn 2006-2010: 30 tàu chuyên dùng và 25 tàu vận tải từ 6.500 – 70.000... Triền dọc đơn xe giá bằng Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008 19 Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT 2.2.2 Phương pháp nâng, hạ thuỷ tàu bằng biện pháp khống chế mực nước - Ụ tàu 2.2.2.1 Khái niệm về ụ tàu Nguyên tắc ụ tàu được thiết kế trên nguyên tắc khống chế mực nước cho tàu ra vào Ban đầu chỉ thuần tuý có ụ khô, sau có thêm ụ nước và ụ nổi, trong... sửa chữa tàu đến 50.000 DWT phù hợp với tiến trình xây dựng Khu công nghiệp lọc dầu số 2 Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008 11 Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT - Nhà máy đóng tàu Dung Quất: Xây dựng mới để đóng - sửa chữa tàu trọng tải đến 150.000 DWT, trên diện tích 80 ha - Nhà máy đóng tàu Đà Nẵng: Di dời từ Sông Hàn về vịnh Mân Quang để đóng,... Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT Để thực hiện quy hoạch phát triển tổng thể ngành Công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam, dự kiến gồm giai đoạn sau: +Giai đoạn 1: Tiếp tục tập trung chiều sâu, đổi mới công nghệ của các nhà máy hiện có theo hướng chuyên môn hoá cao để đóng mới các tàu có tải trọng đến 70.000 DWT, sửa chữa tàu có tải trọng đến đến 100.000 DWT Từ... trình thuỷ công trong các nhà máy đóng tàu, chia thành các phương pháp sau: Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008 14 Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT -Phương pháp dùng đường trượt nghiêng: đà tàu, triền tàu dọc, triền tàu ngang; -Phương pháp dùng biện pháp khống chế mực nước: ụ khô, ụ nước và ụ nổi; -Phương pháp dùng biện pháp cơ khí như: sàn nâng... những tàu chở hàng có tải trọng lớn Do đó công nghệ hạ thuỷ tàu cũng phát triển nhằm đáp ứng yêu cầu trên Với việc ứng dụng các công nghệ hạ thuỷ khác nhau tuỳ thuộc vào điều kiện, vị trí của từng nhà máy Hiện nay, Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008 31 Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT một số nhà máy đóng tàu lớn ở Việt Nam đã đóng được những tàu . nghiệp cái lân dùng để hạ thuỷ tàu có trọng tải đến 7000 DWT 74 75 76 Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT Đề tài Nghiên cứu KHCN. nâng c ấp để đóng mới và sửa chữa tàu có tải trọng đến 70.000 DWT, trên diện tích là 100ha ( đến năm 2015). Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000. năng phát triển đóng tàu cỡ lớn là hết sức hạn chế. Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tời kéo dùng để hạ thuỷ tàu có tải trọng đến 7.000 DWT Đề tài Nghiên cứu KHCN cấp Bộ - Năm 2008 9 Về công