Trên thế giới, công nghiệp khai thác khoáng sản phát triển rất mạnh mẽ ở trình độ chuyên môn hoá cao từ khai thác đến chế tạo các trang thiết bị phục vụ. Trong khai thác hầm lò, máng cào với nhiều chủng loại kết cấu của nước ngoài đã xuất khẩu sang Việt Nam từ nhiều năm nay. Các sản phẩm này được nhà chế tạo thay đổi về cả hình thức lẫn kết cấu nhằm nâng cao khả năng ứng dụng vào điều kiện cụ thể. Các công ty than thuộc tập đoàn công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam hiện đang sử dụng nhiều loại máng cào để vận chuyển khai thác than trong các lò chợ. Chủ yếu các loại máng cào nhập khẩu như: SGD-280/11(7.5); SGD-320; SGD-320/18.5; C14M, SKAT80, SGB420/22, SGB 420/30, SGB630 và SGZ110/2. Các loại máng cào này chủ yếu được nhập khẩu từ Liên Xô cũ (SNG), Trung Quốc, Ba Lan... Máng cào Trung Quốc mới được nhập vào Việt Nam nhiều nhất trong mấy năm gần đây, với nhiều mẫu mã và chủng loại như SGB 420; SGB 620; SGB630 được áp dụng một cách đa dạng tại các công ty than của nước ta.

Với mục tiêu làm chủ tính toán, thiết kế chế tạo hệ thống thiết bị tự động hàn cầu máng cào; Chế tạo được hệ thống thiết bị tự động hàn cầu máng cào và ứng dụng được vào sản xuất. Nhóm nghiên cứu Phòng thì nghiệm trọng điểm công nghệ Hàn và Xử lý bề mặt đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống thiết bị tự động hàn cầu máng cào, ứng dụng trong công nghiệp khai thác than” .

Từ các kết quả khảo sát nhu cầu sử dụng và chế tạo cầu máng cào trong khai thác than ở Việt Nam, kết hợp với tổng quan về nghiên cứu công nghệ chế tạo cầu máng cào trong và ngoài nước. Nhóm đề tài đã sử dụng các công cụ hỗ trợ bằng các phần mềm thiết kế chuyên dụng cho các cơ cấu cơ khí, các phần tử điện – điều khiển, thiết kế mô phỏng…để nghiên cứu tối ưu hóa công nghệ hàn tự động cầu máng cào trong đó kết hợp quá trình lắp ghép hoàn thiện và dịch chuyển phù hợp cho mỗi cặp đường hàn, lựa chọn chế độ công nghệ hàn, công nghệ khử ứng suất biến dạng hàn cho cầu máng cào…

Sau một thời gian nghiên cứu, nhóm đề tài đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo thành công dây chuyền thiết bị hàn tự động cầu máng cào với kích thước bao: chiều dài L= 14m; chiều rộng W= 4m; chiều cao H= 1,5 - 2,5m; với tổng trọng lượng: 15 tấn. Dây chuyền thiết bị bao gồm 06 cụm thiết bị công nghệ, trong đó nền tảng là cụm thiết bị hàn 4 đường dọc. Dây chuyền thiết bị công nghệ được chế tạo bằng các công nghệ hiện đại, sử dụng các vật liệu, thiết bị và linh kiện phụ trợ tiên tiến. Được điều khiển tự động bằng hệ thống PLC linh hoạt và đồng bộ, đảm bảo nâng cao năng suất, chất lượng đáp ứng được các nhu cầu cần thiết của thực tế sản xuất.

Chất lượng các cầu máng cào MC80 được hàn tự động trên dây chuyền thiết bị đã được kiểm nghiệm bằng các phương pháp: thử nghiệm cơ tính, kiểm tra siêu âm UT, kiểm tra thẩm thấu PT, kiểm tra Xray và hình dáng hình học của mối hàn theo tiêu chuẩn TCVN 1691-75-T1 và đều đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật. Năng suất của dây chuyền đạt và vượt 80 sản phẩm/ ca; tốc độ trung bình của dây chuyền 50m/h; chiều dày của chi tiết hàn 5 - 15 mm; sai số vị trí đường hàn trong phạm vi cho phép là ± 1,5mm.

Kết quả đề tài đã mang lại ý nghĩa to lớn về mặt khoa học và kinh tế: Thúc đẩy các nghiên cứu công nghệ cơ bản và ứng dụng về công nghệ hàn tự động trong sản xuất các sản phẩm cầu máng cào.Tạo điều kiện cho các nhà nghiên cứu trong nước tiếp cận với các công trình nghiên cứu tiên tiến trên thế giới. Tiết kiệm ngoại tệ cho đất nước, tạo điều kiện cho các doanh nghiệp có sự lựa chọn đầu tư thiết bị hàn tự động có giá thành hợp lý trong dây chuyền sản xuất. Góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm và năng suất lao động, tạo điều kiện nâng cao tri thức, cải thiện điều kiện lao động cho người lao động.  Nâng cao vị thế của sản phẩm mang thương hiệu Việt Nam trong nền kinh tế hội nhập

Nguồn: Báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 16965/2019) tại Cục Thông tin KHCNQG.