Tại sao các nhà máy đóng tàu đang dần loại bỏ máy mài góc có chổi than

Trong đóng tàu, mọi đường hàn, mỗi mét vuông tấm thân tàu và mọi công việc lắp đặt đều yêu cầu mài, cắt, mài bavia và chuẩn bị bề mặt. Máy mài góc là một trong những công cụ được sử dụng nhiều nhất trong xưởng đóng tàu. Trong nhiều thập kỷ, máy mài góc có chổi than là lựa chọn mặc định. Nhưng điều đó đang thay đổi. Các nhà máy đóng tàu trên toàn thế giới—từ Trung Quốc đến Đông Nam Á—đang ngày càng thay thế chúng bằng các giải pháp thay thế không chổi than. Lý do không phải là một xu hướng. Đó là vấn đề về chi phí, năng suất và an toàn.

 Chi phí tiềm ẩn của chổi than

 Máy mài góc có chổi than dựa vào chổi than để truyền dòng điện tới rôto của động cơ. Bàn chải ép vào cổ góp (đầu đồng) khi động cơ quay. Ma sát làm chúng mòn đi. Một bộ chổi than thông thường có tuổi thọ từ 100 đến 300 giờ làm việc trước khi cần thay thế. Trong một xưởng đóng tàu, nơi các máy nghiền chạy hàng giờ mỗi ngày, điều đó có nghĩa là phải thay bàn chải vài tuần hoặc thậm chí vài ngày trên các công cụ được sử dụng nhiều.

 Vấn đề không dừng lại ở việc thay chổi than. Khi bàn chải mòn quá ngắn, áp suất tiếp xúc sẽ giảm xuống. Tia lửa tăng lên. Bạn có thể ngửi thấy không khí bị ion hóa. Nếu không được kiểm tra, cổ góp sẽ bị cháy sém và bị rỗ. Tại thời điểm đó, chỉ thay chổi than không còn hiệu quả nữa—bản thân rôto phải được thay thế hoặc tân trang lại. Tuổi thọ hữu ích của động cơ chổi than thường bị giới hạn ở một hoặc hai lần thay chổi than trước khi cổ góp bị hỏng không thể sửa chữa. Trong điều kiện xưởng đóng tàu—bụi, rung, ẩm, tải nặng liên tục—chu kỳ hư hỏng đó sẽ tăng tốc.

 Ngoài thời gian ngừng hoạt động để bảo trì, động cơ chổi than sẽ mất hiệu suất khi chịu tải. Tạo áp lực lên đĩa mài và RPM giảm đáng kể. Tốc độ chậm hơn có nghĩa là loại bỏ vật liệu chậm hơn. Thời gian làm việc lâu hơn. Người vận hành mệt mỏi hơn. Chi phí nhân công cao hơn trên mỗi tấn thép được xử lý.

Những thay đổi không cần chổi than

 Động cơ không chổi than loại bỏ hoàn toàn chổi than và cổ góp. Giao hoán được điều khiển bằng điện tử. Không có ma sát vật lý giữa các tiếp điểm điện chuyển động. Kết quả là một động cơ đơn giản là không có các bộ phận bị mòn như thiết kế chải.

 Những lợi ích thiết thực trong nhà máy đóng tàu có thể đo lường được:

 Tuổi thọ dài hơn.  Động cơ không chổi than thường có tuổi thọ cao hơn từ 5 đến 6 lần so với động cơ có chổi than—một số ước tính có thể dài hơn tới 10 lần. Một máy mài tiếp tục làm việc thay vì băng ghế sửa chữa sẽ trực tiếp giảm chi phí thay thế và bảo trì dụng cụ.

 Hiệu quả cao hơn.  Không có ma sát chổi than và không bị mất năng lượng tia lửa điện, động cơ không chổi than chuyển đổi nhiều năng lượng điện hơn thành công cơ học. Mức tăng hiệu quả từ 30% trở lên là phổ biến. Một số máy mài không chổi than cung cấp công suất tương đương với máy có chổi than 1500W trong khi tiêu thụ ít dòng điện hơn. Mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn trên mỗi tấn thép nghiền tăng lên trên một nhóm công cụ.

 Tốc độ không đổi dưới tải.  Đây có lẽ là lợi thế quan trọng nhất đối với công việc đóng tàu. Máy mài không chổi than duy trì RPM định mức ngay cả khi bạn dựa vào đường hàn dày. Loại bỏ vật liệu nhanh hơn có nghĩa là ít giờ công cho mỗi công việc hơn. Đĩa mài mòn cũng tồn tại lâu hơn vì chúng hoạt động ở tốc độ tối ưu thay vì chạy chậm lại và bị mờ.

 Giảm nguy cơ tia lửa.  Nhà máy đóng tàu không hẳn là môi trường có rủi ro thấp. Nhiên liệu, khói sơn và các chất dễ cháy khác thường xuất hiện. Động cơ chổi than tạo ra tia lửa ở cổ góp như một phần hoạt động bình thường. Các nghiên cứu chỉ ra rằng khoảng 15% các vụ cháy công nghiệp là do tia lửa từ các dụng cụ điện. Động cơ không chổi than hầu như không tạo ra tia lửa, loại bỏ nguồn đánh lửa đáng kể khỏi nơi làm việc.

 Độ rung thấp hơn và sự mệt mỏi của người vận hành.  Máy mài chạy chậm lại dưới tải buộc người vận hành phải đẩy mạnh hơn. Điều đó làm tăng khả năng tiếp xúc với rung động của cánh tay. Máy mài không chổi than có khả năng khởi động mềm và điều khiển tốc độ không đổi giúp giảm phản ứng mô-men xoắn và mức độ rung đột ngột. Trong một ngành công nghiệp mà hội chứng rung tay-cánh tay được công nhận là mối lo ngại về sức khỏe nghề nghiệp thì đây không phải là một chi tiết nhỏ.

 Các nhà máy đóng tàu không từ bỏ máy mài góc có chổi than vì lý do tiếp thị. Họ đang làm điều đó bởi vì động cơ chổi than chưa bao giờ được thiết kế cho các điều kiện bẩn, tải nặng và liên tục của ngành đóng tàu hiện đại. Chổi than, một bộ phận tiêu hao dễ bị hao mòn, phát ra tia lửa và mất hiệu suất khi chịu tải, là một hạn chế cơ bản của công nghệ.

 Động cơ không chổi than loại bỏ hạn chế đó. Họ chạy lâu hơn, làm việc chăm chỉ hơn, lãng phí ít năng lượng hơn và tạo ra ít mối nguy hiểm hơn. Đối với một xưởng đóng tàu mà mỗi giờ ngừng hoạt động đều tốn kém chi phí và mọi sự cố về an toàn đều gây ra hậu quả nghiêm trọng, trường hợp không chổi than ngày càng khó bị bỏ qua.