WWW.LIB.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные матриалы
 


Pages:   || 2 | 3 | 4 |

«Технологические методы повышения эффективности ремонта и работы дробильно - измельчительного оборудования ...»

-- [ Страница 1 ] --

Старооскольский технологический институт

им. А.А.Угарова - (филиал) Национального исследовательского

технологического университета «МИСиС»

На правах рукописи

УДК 621.914

Бойко Порфирий Федорович

Технологические методы повышения эффективности ремонта

и работы дробильно - измельчительного оборудования

Специальность 05.02.08 - Технология машиностроения

Диссертация

на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва – 2017

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………….6 Глава 1. Задачи повышения эффективности работы и технического обслуживания дробильно-измельчительного оборудования.

Цель и задачи исследования……………………………………………..13

1.1. Служебное назначение и типы дробильно-измельчительного оборудования Стойленского ГОК ……………………………………….13

1.2 Технологические задачи повышения эффективности работы и качества ремонта дробильно-измельчительного оборудования ………………..23

1.3 Обоснование цели и задачи исследования…………………………… 34 Глава 2. Исследования возникновения отказов и методов восстановления работоспособности дробильно-измельчительного оборудования……40

2.1 Исследования возникновения отказов и потери работоспособности дробильно-измельчительного оборудования …………………………...40

2.2 Разработка и исследование технологий восстановления работоспособности дробилок крупного дробления………………………..48

2.3 Разработка и исследование технологий восстановления работоспособности дробилок мелкого и среднего дробления…………56

2.4 Исследования и разработка методов повышения эксплуатационной надежности привода дробилок…………………………………………71

2.5 Выводы…………………………………………………………………..80 Глава 3. Повышение долговечности броней дробилок путем разработки и исследования новых технологий их изготовления ……………………82

3.1. Технологические способы обеспечения качества стали для повышения долговечности броней дробилок…………………………………………….82

3.2 Исследования работоспособности броней дробилок и шаровых мельниц, изготовленных из новой стали………………………………………………96

3.3. Разработка и исследование технологического модуля для выполнения плазменно - механической обработки броней дробилок…………………..106

3.4. Исследование технологии изготовления броней дробилок с применением плазменно-механической обработки……………………113

3.5 Выводы…………………………………………………………………124 Глава 4. Разработка и исследование и технологических способов восстановления точности и работоспособности крупногабаритных деталей дробильных агрегатов.…………………127

4.1 Технологические способы замены футеровки броней дробилок……127

4.2 Восстановление точности базовых поверхностей дробящих конусов на технологическом модуле…………………………………133

4.3 Разработка и исследование технологии восстановления торцевых отверстий дробящего конуса с использованием фрезерно-расточного станочного модуля……………………………………………………………………….140

4.4. Эффективные технологий восстановления базовых поверхностей эксцентриковых стаканов и сферических опор………

4.5. Выводы………………………………………………………………..160 Глава 5. Разработка и исследование технологических методов восстановления работоспособности привода дробилок и измельчительных мельниц …………………………………………

5.1. Ремонтное восстановление требуемой точности зацепления крупномодульных конических колес привода эксцентрика ………………………163

5.2. Разработка методов восстановления точности базовых поверхностей крупногабаритного вала ротора привода мельницы………………….….178

5.3. Ремонтное восстановление отверстий под штифты крепления кольца дробильной чаши к траверзе..……………………………………181 Повышение производительности и работоспособности 5.4.

дробилок путем установления оптимальных конструкторско – технологических параметров и режимов эксплуатации …………………………………….185

5.5. Выводы……………………………………………………………………194 Глава 6. Восстановление работоспособности крупногабаритных деталей без их демонтажа с использованием переносных станков…………196

6.1. Технологические особенности восстановления отверстий в деталях горных машин……………………………………………………………….196

6.2. Ремонтное восстановление точности отверстий в крупногабаритной венцовой шестерни………………………………….209

6.3. Восстановление базового отверстия в траверсе дробилки с использованием мобильного наплавочно - расточного комплекса………..214

6.4. Методика эффективного импортозамещения подшипников качения горных машин…………………………………………………………………224

6.5. Выводы……………………………………………………………………234 Глава 7. Повышение эффективности эксплуатации агрегатов путем своевременного восстановления работоспособности узлов на основе диагностики их состояния……………………………………………………236

7.1 Мониторинг состояния дробильно-измельчительного оборудования в процессе эксплуатации средствами вибродиагностики……………

7.2 Оценка состояния элементов конструкции агрегатов средствами вибродиагностики……………………………………………………………….243

7.3 Оценка состояния узлов оборудования средствами эндоскопической диагностики…………………………………………………255

7.4. Мониторинг фактической нагрузки и температуры нагрева узлов агрегата ………………………………………………………………………….263

7.5. Выводы…………………………………………………………………….270 Глава 8. Эффективные ремонтные технологии и методы организации ремонтного производства. Внедрение результатов исследования………...273

8.1. Прогрессивные технологии сборки и разборки прессовых соединений крупногабаритных деталей………………………………

8.1.1. Применение низкочастотных индукционных нагревателей для создания сборочных зазоров…………………………………………………..273 8.1.2. Демонтаж деталей с применением съемников со встроенным приводом………………………………………………………………….........278 8.1.3. Применение пневматических гайковертов и грузоподъемных магнитных захватов……………………………………………………...........282

8.2. Эффективные технологии получения заготовок и их термической обработки……………………………………………………………………….284 8.2.1. Получение заготовок из сортового проката с использованием ленточнопильных полуавтоматов…………………………………………….284 8.2.2. Получение заготовок из листового материала с применение портальной машины термической резки и универсальных ножниц…………286 8.2.3. Выполнение термической и химико-термической обработки в псевдожиженном слое с использованием установки «Корунд»…………….290

8.3. Эффективные методы организации ремонтного производства.............293

8.4. Внедрение результатов исследований и их экономическая эффективность……………………………………………………………..305 Выводы…………………………………………………………............316 8.5.

Заключение и общие выводы……………………………….................318 Список литературы………………………………………………..322 Приложение ……………………………………………………….334 П.1. Акты внедрения………………………………………………….334 П.2. Новые эффективные ремонтные технологии …………………340 П.3. Структура ремонта агрегатов.…………………………………..348 П.4. Показатели технико-экономической эффективности…………. 349 Введение Актуальность темы. В современном машиностроительном производстве черные металлы являются основным конструкционным материалом, спрос на который ежегодно возрастает. Железо и его сплавы составляют свыше 90% общемирового производства металлов, поэтому снижение производственных затраты на изготовление черных металлов обеспечивает снижение себестоимости изделий машиностроительного, нефтегазового и других производств. Измельчение руды на дробилках и мельницах с помощью брони на горно-обогатительных комбинатах (ГОКах) является одним из основных этапов производства черных металлов.

Броня конусных дробилок работает под большим напряжением, при циклических нагрузках 100…190 т, что вызывает отказы узлов и приводит к простоям агрегатов. Одна смена простоя агрегата крупного дробления означает остановку оборудования по всей технологической цепочке и недопоставку на металлургический комбинат более 20000 м3 массы руды, что составляет 8.5% суточного объема поставки руды в России. В соответствии с этим в диссертации поставлена актуальная научная проблема разработка и исследование новых эффективных комплексных ремонтных технологий восстановления работоспособности крупногабаритных изнашиваемых деталей и узлов дробильно-измельчительного оборудования ГОКа с целью сокращения простоя оборудования, повышения эффективности и ресурса его работы, что снижает производственные затраты на изготовление черных металлов и имеет как научную, так и практическую значимость для развития народного хозяйства страны.

Работа выполнялась в Старооскольском технологическом институте им.

А.А.Угарова - (филиал) Национального исследовательского технологического университета «МИСиС», в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научнотехнического комплекса России на 20014-2020 годы. № 02.532.12.9002.

Степень разработанности. Вопросы технологий ремонта, восстановления работоспособности и диагностирование состояния дробильного оборудования рассматривались в работах Архипова А.Н., Бондаренко Ю.А., Донченко А.С., Зимакос Г.Н., Мнацаканян В.У., Набатникова Ю.Ф, Островского М.С., Пелипенко Н.А., Радкевича Я.М., Солода Г.И., Федоренко М.А. и др. Однако в этих работах не рассмотрена проблема разработки и исследования комплексных эффективных технологий ремонта, диагностики и работы крупногабаритного дробильно-измельчительного оборудования, обеспечивающего непрерывную поставку сырья металлургическим комбинатам.

Целью работы является разработка и исследование технологических методов повышения эффективности ремонта и работы дробильно измельчительного оборудования ГОКа, что позволяет уменьшить простои оборудования, повысить ресурс его работы и снизить производственные затраты на изготовление черных металлов, необходимых для развития народного хозяйства страны.

Объектом исследования являются агрегаты, узлы и функционально важные крупногабаритные детали дробильно - измельчительное оборудование ГОКа.

Предмет исследования – комплекс новых ремонтных технологий, обеспечивающих эффективное восстановление работоспособности и требуемой точности деталей и узлов дробильно-измельчительного оборудования на основе диагностирование его фактического состояния.

Результаты, полученные автором и выносимые на защиту:

- основы теории технологического обеспечения и управления качеством ремонта дробильно-измельчительного оборудования;

- новые эффективные ремонтные технологии сборки и разборки, обеспечивающие восстановление работоспособности привода дробилок и замену броней подвижных и неподвижных конусов;

- новые эффективные технологии восстановления рабочих поверхностей крупногабаритных дробящих конусов, стаканов эксцентрика, сферических опор и валов, реализуемых на созданных многоцелевых технологических модулях;

эффективные технологии восстановления разбитых и изношенных поверхностей крупногабаритных деталей без их демонтажа с применением мобильных станков, выполняющие наплавочные и сверлильно-расточные операции.

- эффективные методы оценки и прогнозирования технического состояния дробильного оборудования с использованием систем вибродиагностики, видеоэндоскопии, термоконтроля и контроля нагрузки;

Научную новизну работы составляют новые научно обоснованные технические и технологические решения, обеспечивающие достижение высокого качества ремонта и повышение ресурса работы дробильноизмельчительного оборудования, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие машиностроения страны.

Основными составляющими научной новизны являются:

1. Основы теории технологического обеспечения и повышения качества ремонтного производства дробильно-измельчительного оборудования горного комбината, что позволило осуществить совершенствование существующих и создание новых ремонтных технологических процессов.

2. Новые ремонтные технологические процессы сборки и разборки крупногабаритных дробильных агрегатов, позволяющие выполнять методом регулировки быстрое восстановление работоспособности тяжело-нагруженного привода дробилок и качественную замену броней подвижных и неподвижных конусов.

3. Выявление и исследование связей, позволивших разработать эффективные методы текущей оценки технического состояния оборудования с применением систем вибродиагностики, видеоэндоскопии, термоконтроля и нагрузки, что дало возможность прогнозировать техническое состояние и ресурс работы нового и отремонтированного оборудования по его фактическому состоянию, исключая возникновение аварийных ситуаций и случайных поломок.

4. Выявление и исследование технологических методов упрочнения броней из стали 110Г13Л и характеристик новой легированной стали 125Г18Х2МНЛ, у которой сочетание легирующих элементов повышает как механические, так и эксплуатационные свойства броней.

5. Раскрытие технологических связей, формируемых при плазменномеханической обработке, что позволило создать специализированные модули для напыления металла на функционально важные поверхности крупногабаритных деталей и для обработки всех типов броней конусных дробилок.

6. Новые технологии восстановления работоспособности рабочих поверхностей дробящих конусов, стаканов эксцентрика, валов, сферических опор, для реализации которых спроектирован и изготовлен многоцелевой технологический модуль, позволяющий выполнять токарные, шлифовальные и наплавочные операции с одной установки крупногабаритной детали массой более 70 т, а также фрезерно-расточной модуль для восстановления торцевых отверстий дробящих конусов.

7. Выявление требований к точности установки переносных станков, к составу и коэффициентам уточнений выполняемых переходов, на основе чего разработаны технологии восстановления работоспособности крупногабаритных деталей без их демонтажа с применением мобильных станков, выполняющих наплавочные и сверлильно-расточные операции.

8. Разработка методики и мероприятий по импортозамещению подшипников качения для горного оборудования, что обеспечивает качественное выполнение технологий ремонта с применением подшипников отечественного производства, активизирует научно-технический процесс в подшипниковой отрасли и исключает зависимость от импорта.

9. Выявление технологических связей, обеспечивающих разработку и внедренные комплексных эффективных ремонтных технологии сборки и механообработки деталей дробильных агрегатов с применением индукционных нагревателей, съемников со встроенным приводом, пневматических гайковертов, магнитных захватов, ленточнопильных полуавтоматов, универсальных ножниц, машины термической резки и установки «Корунд» для химико-термической обработки поверхностного слоя деталей.

Теоретическая значимость разработка теоретических основ технологического обеспечения ремонтного производства крупногабаритного дробильно-измельчительного оборудования на основе применения инновационных технологий, мобильных станков и многофункциональных технологических модулей, что позволило осуществить совершенствование существующих и создание новых ремонтных технологических процессов, обеспечивающих достижение высокого качества ремонта и повышение ресурса работы дробильно-измельчительного оборудования.

Практическая значимость работы - совокупность новых эффективных технических и технологических решений ремонта и диагностики оборудования:

- новые ремонтные технологии монтажно-сборочных работ, выполняемые при замене броней, неработоспособных деталей и при восстановлении привода дробилок;

- технология и оборудование для обработки броней дробилок с применением механо-плазменной резки;

- технология восстановления изношенных крупногабаритных валов дробящих конусов и разработанный для этого многоцелевой технологический модуль;

- технология и оборудование для восстановления базовых отверстий и торца вала дробильного конуса;

- новая легированная высокомарганцовистая сталь для изготовления броней;

- переносной станок для восстановления группы отверстий секционной венцовой шестерни;

- новые методы текущей оценки технического состояния оборудования, основанные на применении систем вибродиагностики, видеоэндоскопии, термоконтроля и нагрузки.

Соответстие диссертации паспорту научной специальности. Диссертация соответствует специальности 05.02.08 – «Технология машиностроения» п. 2 и п. 4 раздела «Области исследования».

Методы исследования включают проведение теоретических и экспериментальных работ на производстве с использованием фундаментальных положений технологии машиностроения, теории баз, теории размерных цепей, теории резания и методов математического моделирования с применением системного анализа.

Достоверность результатов работы подтверждается соответствием и единством полученных научных и практических результатов, корректностью поставленных задач, использованием общезначимых положений технологии машиностроения - теории баз, теории размерных цепей, теории резания и системного анализа. Практическая часть работы выполнялась на действующих агрегатах с применеием аттестованного диагностического, сборочного и металлорежущего оборудовании, что обеспечило согласование теоретических и экспериментальных составляющих исследования.

Реализация работы. Полученные в работе результаты и рекомендации внедрены в ОАО «Стойленский ГОК», который обеспечивает поставку 17 % сырья для металлургического производства черных металлов России. По новым технологиям выполняют ремонтные, монтажно-сборочные работы; брони дробилок изготавливают из новых сталей; крупногабаритные детали восстанавливают на месте с помощью разработанных станочных модулей. В результате коэффициент использования оборудования увеличился до 0,949, а суммарный годовой экономический эффект от внедрения новых ремонтных технологий составил 85,1 млн. руб. Результаты используют в ОАО «Метроспецмаш» и в учебном процессе вуза.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международных, общероссийских и региональных, научно-технических конференциях в г. Москве в МГТУ «Станкин», в Московском Горном университете МГГУ, на неделях Горняка, в НИТУ "МИСиС", в Старооскольский технологическом институте им. А.А.Угарова, в г. Белгород в БГТУ им. В.Г. Шухова, в политехническом университете г.

Жешув (Польша), в Казахском национальном техническом университете им. К.И. Сатпаева.

Публикации. Материалы диссертации полно изложены в изданной автором монографии и в 44 печатных научных работах, 23 из которых опубликованы в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ; пять работ опубликованы за рубежом в трудах международных научных конференциях в Политехническом университете г. Жешов (Польша), в Казахском национальном техническом университете им. К.И. Сатпаева (г.

Алматы).

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, восьми глав, заключения, общих выводов, списка литературы, включающего 122 источника, и приложения. Работа изложена на 333 страницах машинописного текста и содержит 95 рисунков и 19 таблиц.

ГЛАВА 1. ЗАДАЧИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ И

ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ДРОБИЛЬНОИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

–  –  –

Измельчение породы осуществляется с помощью дробильноизмельчительного оборудования (рис 1.1). Руда крупностью 0-1100 мм подается в дробилки ККД 1500/180, где дробится до размера 0-350 мм. Среднее и мелкое дробление осуществляется в дробилках КСД-З000 Т- ДП и КМД-3000 Т2-ДП до размера 0-18 мм. Измельчение проводится в мельницах МШЦУ 5500х6500 мм [92].

После классификации в классификаторах 2КСН 3000х17200, сепарации в сепараторах ПБМ 1200х3000, дешламации в дешламаторах МД-9000 и фильтрации в вакуум-фильтрах ДШ-100 получается железорудный концентрат с содержанием магнитного железа 66,3% и влаги - 10%.

Дробилка ККД 1500/180 предназначена для первичного дробления руд с пределом прочности на сжатие до 250 МПа (2500 КГс/см2), с влагосодержанием до 4% и с примесью глины до 7%. Количество установленных таких дробилок шт. Техническая характеристика дробилки приведена в табл. 1.1 [38,92].

Схема дробилки представлена на рис. 1.2. Станина 1, дробильная чаша 2 и траверса 10, прочно скрепленные между собой фланцевыми болтовыми соединениями, представляют собой корпус дробилки. Внутри корпуса установлен дробящий конус 8, подшипниковые шейки вала которого размещены: верхняя - в стакане траверсы 10; нижняя - в расточке эксцентрика

4. Эксцентрик установлен в центральном стакане станины на подпятнике скольжения и получает вращение от приводного вала 3, соединенного упругой муфтой с валом ведомого шкива привода 32.

Рис.1.1. Дробильно-измельчительное оборудование Стойленского ГОК

–  –  –

Привод дробилок клиноременный; ведущий шкив с электродвигателем, размещенные на станине, и салазки с натяжным винтовым устройством представляют собой привод со шкивом 11.

К фланцу станины 1 прикреплен гидравлический цилиндр 24 нижней гидроопоры, удерживающей дробящий конус 8 в дробильной чаше 2 и изменяющей его положение по высоте при регулировании разгрузочной щели, которое осуществляется путем подачи масла гидроагрегатом 33 под поршень 25.

Материал, подлежащий дроблению, через направляющие отверстия траверсы 10 поступает в дробящую зону, образованную между внутренней поверхностью дробильной чаши 2 и наружной поверхностью рабочей части дробящего конуса

8. Для защиты от износа указанные поверхности зафутерованы бронями из высокомарганцовистой стали. В процессе работы дробилки конусная втулка, расположенная на конце вала дробящего конуса, опирается на шайбу, размещенную в неподвижной втулке стакана траверсы. При вращении

Рис. 1.2. Конусная дробилка крупного дробления ККД-1500/180 :

1 - нижняя часть корпуса (станина); 2 — секции средней части корпуса;

3 — приводной вал; 4 — эксцентрик; 5 — большая коническая шестерня (колесо);

6 — футеровка (броня) неподвижного конуса; 7 — гидродомкрат для демонтажа футеровки; 8 — подвижный конус, 9 — верхняя часть корпуса (траверса);

10 — футеровка траверсы; 11 — уплотнение цементным раствором;

12 — футеровка (броня) подвижного конуса; 13 — гидродомкрат рязъема корпуса;

14 — пест; 15 — колпак; 16 — футеровка противопыльного патрубка, 17 — футеровка патрубка привода; 18 — малая коническая шестерня;

19 — цинковая заливка; 20 — футеровка стенок станины; 21 — футеровка ребра станины;

22 — термосигнализаторы ТСН-085; 23 — зонт - футеровка гидроцилиндра; 24 — гидроцилиндр; 25 — плунжер; 26 - футеровка нижней части гидроцилиндра; 27 — трубопровод гидросистемы; 28 — трубопровод гидросистемы к реле и реле давления; 29 — трубопровод густой смазки (маслопровод); 30 — шкив;

31 — сливной маслопровод; 32 — муфта; 33 — нагнетательный маслопровод.

центрика 4 дробящему конусу сообщается пространственное качание (гирационное движение) относительно точки подвеса, при этом образующие дробящего конуса и дробильной чаши периодически сближаются и удаляются друг от друга. В процессе сближения происходит дробление материала, а в процессе удаления — опускание вниз и разгрузка. Ширина щели опредляется как наибольшее расстояние между футеровками конусов в плоскости разгрузочной щели при измерении по основанию неподвижного конуса.

Каждая дробилка, изготовленная в основном исполнении, т.е. с нижней гидравлической опорой, при необходимости может быть переведена на верхний «жесткий» подвес. Для этого на верхнюю конусную втулку вала дробящего конуса дополнительно устанавливаются плавающее кольцо, обойма, разрезная гайка и шпонка.

Дробилки конусные 3000 марки КСД-3000 Т-ДП (для среднего тонкого дробления) и марки КМД-З000 Т2-ДП (для мелкого тонкого дробления) предназначены для вторичного дробления руд и нерудных ископаемых.

Дробилки (КСД) среднего и (КМД) мелкого дробления обеспечивают, соответственно, вторую и третью стадии дробления руды с пределом прочности при сжатии 3000 кгс/cм2. Количество установленных дробилок — 15 шт., в т.ч.

КСД-З000 Т-ДП - 5 шт., КМД-З000 Т2-ДП - 10 шт. Временное сопротивление сжатию дробимого материала не должно превышать 300 МПа.

Дробилки среднего дробления выпускаются в исполнении с дистанционным управлением, а дробилки мелкого дробления — с дистанционным управлением и распределителем питания. Техническая характеристика этих дробилок приведена в табл. 1.2 Технические характеристики дробилок Таблица 1.2 Нормы Наименование основных параметров КМД-ЗОООТ2-ДП КСД-ЗОООТ-ДП Диаметр основания дробящего конуса, мм 300 300 Ширина приемной щели на открытой стороне, мм 85 475

–  –  –

Измельчение руды, поступающей с карьера, начинается с конусных дробилок. Процесс разрушения материала в дробилках протекает непрерывно и в каждый момент происходит рабочий и холостой ход рабочих органов. Порода в этих дробилках разрушается между двумя конусами. Дробленый материал, достигший размеров менее величины разгрузочной щели на открытой стороне, проваливается под дробилку и удаляется транспортирующими устройствами.

Загрузка, дробление и разгрузка протекают непрерывно. В соответствии с назначениями дробилок у них создают различный профиль дробящего пространства: дробилки с крутым профилем (типа ККД); дробилки с пологим профилем (КСД и КМД); дробилки с криволинейным профилем, к которым относятся дробилки вторичного дробления. Дробилки среднего и мелкого дробления, в основном, отличаются длиной параллельной зоны, расположенной в объеме дробильного пространства.

Среди дробилок типа ККД получили распространение дробилки с верхним жестким подвесом, когда подвижный конус имеет две опоры – верхнюю, которая воспринимает вес конуса и составляющую усилия дробления, и нижнюю, представленную во внутренней расточке эксцентрика. Последняя воспринимает только горизонтальные нагрузки и допускает осевое перемещение подвижного конуса. Привод дробилки включает клиноременную и коническую зубчатую передачи. Наибольшее распространение имеют дробилки типа КСД, КМД с консольным валом подвижного конуса, со сферической опорой подвижного конуса и пружинной амортизацией подвижного кольца, на котором расположена неподвижная броня.

Выбор дробилок и их количество определяется объемом дробильной породы и ее физико-механическими свойствами. В нашей стране и за рубежом наибольшее распространение получили трех – и четырехстадийные схемы дробления. В первом случае крупное дробление осуществляется на дробилка типа ККД, среднее – на дробилках типа КСД, мелкое – на дробилках типа КМД.

Опыт эксплуатации дробилок свидетельствует о высоких простоях оборудования, обусловленных возникновением аварийных ситуаций при достаточно надежных конструктивных решениях, которые приняты на стадии проектирования и изготовления узлов дробилок.

Согласно статистике плановые и вынужденные остановки, связанные с ремонтом дробилок, составляют 16 – 21 % их рабочего фонда времени.

Коэффициент использования дробильного оборудования в среднем на горнообогатительных комбинатах составляет 0,75 – 0,86 %.

Разрабатывая новые ремонтные технологии по восстановлению работоспособности дробильных агрегатов, следует учитывать большую массу деталей и узлов дробилок ( табл. 1.1 и 1.2). Минимальная монтажная высота Hmin

- расстояние от фундамента до крюка крана, составляет Hmin= 6,2м.

Детали и узлы дробилок, которые требуют ремонтного восстановления их геометрической точности, обычно имеют большую массу и габариты. Поэтому они не могут быть отправлены на завод- изготовитель дробильного оборудования.

Восстановление таких деталей необходимо выполнять непосредственно на предприятии ГОКа. Однако для реализации этого требуется разработка ремонтных технологий и создание специального технологического оборудования. На рис.1.3.

приведена структура ремонтно-механической службы Стойленского ГОКа [12].

Основной задачей ремонтно-механической службы является оптимизации централизованного технического обслуживания и ремонта применяемого на комбинате оборудования. Централизацию технического обслуживания и ремонта оборудования осуществляют ремонтно-механический завод, локомотиво-вагонное депо и гаражи автотранспортного цеха. В результате такой организации ремонтномеханической службы уровень централизации техобслуживания и ремонта доведен до 72,45 %.

Ведется систематический контроль и анализ наработок и сроков службы деталей, узлов и агрегатов, создана система выявления причин выхода из их строя. В результате разрабатываются мероприятия по повышению сроков службы агрегатов, что позволило значительно улучшить качество их техобслуживания и ремонта.

Согласно системе проведения технического обслуживания и ремонта оборудования на каждую единицу (из 3 тыс. ед) оборудования составляются графики планово-предупредительного ремонта (ППР) на год и месяц [12]. Вопросы организации, технического обслуживания и ремонта оборудования, контроля и надзора за правильной эксплуатацией и производством работ сосредоточены в организованном в ОГМ бюро ППР и надзора. Все случаи некачественного ремонта и непланового простоя оборудования расследуются, определяются причины и виновники и после этого утверждается акт приемки оборудования.

Надежность (работоспособность) горных машин как основное свойство их качества определяется влиянием совокупных факторов, действующих на всех стадиях существования машин: проектирования, изготовления и эксплуатации.

–  –  –

Рис.1.3. Структура ремонтно-механической службы «Стойленский ГОК»

Факторы, действующие на стадии проектирования и изготовления, являются определяющими в назначении требуемого уровня качества машины и его ресурса, т.е. срока службы до списания. Заводы изготовители должны назначать эти сроки с учетом конкретных условий эксплуатации для всех видов горных пород - для угля, для рыхлых пород, для сланцев и для кварцитов.

Например: срок службы экскаваторов ЭКГ-8,10 назначен 18 лет, а через 3-5 лет эксплуатации в условиях кварцитных забоев начинается разрушение его базовых узлов (нижних рам, поворотных платформ, стрел). В соответствие с требованиями стандартов сроки службы базовых узлов должны быть не менее срока службы машины и при их разрушении машина подлежит списанию.

Заменить их по смете текущих ремонтов из-за их большой стоимости невозможно. Капитальный ремонт такого экскаватора составляет свыше 75% от стоимости нового. Это означает, что срок службы экскаватора назначен неправильно (он назначен только под разработку угля). Другой пример дробилки Н- 8800 по сравнению с аналогичными дробилками КСМД-3000 в два раза меньше по массе, производительнее и эффективнее по классу дробленого продукта, а срок службы их базовых частей (станины, чаши, траверсы, конуса) в два раза меньше. Срок службы этих дробилок заводом не назначен, поэтому налоговые органы признают его также, как и для дробилок КСМД-3000. В результате эти дробилки приходится содержать до завышенного срока службы за счет затрат на текущие ремонты.

Проектировщики и изготовители должны назначать, на основании комплексных испытаний в конкретных условиях обоснованный нормальный срок службы агрегатов и машин. Управление процессом повышения надежности при эксплуатации машин предусматривает: наличие постоянной связи с заводами- изготовителями; организацию входного контроля поступающих машин и их узлов; расследование и выявление причин отказов, составление актов и их обязательное выполнение.

Проведенные исследования и анализ показал, что 40% отказов происходят из-за всевозможных недостатков в проектировании и 28% в изготовлении [12]. В соответствии с этим перед работниками механоремонтных служб стоит задача, как можно дольше сохранять работоспособность машин и повышать их надежность в условиях работы конкретного производства.

1.2. Технологические задачи повышения эффективности работы и качества технического обслуживания и ремонта дробильно измельчительного оборудования Механический способ разрушения горной породы в технологическом процессе добычи руды в настоящее время является одним из основных. Этот способ реализуется, в основном, путем применения гирационных конусных дробилок. Неравномерность загружаемой дробильной массы и характер кинематики процесса дробления определяет формирование больших динамических нагрузок. Все это предъявляет особые требования к конструкциям деталей агрегата. Такие конструкции должны воспринимать высокие динамические нагрузки, обеспечивать устойчивое функционирование в течение определенного периода времени; они должны быть прочны и износостойки.

Однако большие динамические нагрузки вызывают интенсивный износ и поломки деталей дробильных агрегатов, что приводит к простоям оборудования и потерям его эффективности.

Одним из определяющих факторов сокращения простоя и повышения эффективности работы дробильно-измельчительного оборудования является качественное выполнение ремонтных работ с использованием современных восстановительных технологий и оборудования.

Выполнение восстановительных ремонтных работ дробильных агрегатов предусматривает проведения трудоемких сборочных операций, связанных с выполнением частичного демонтажа, с заменой крупногабаритных узлов и деталей, с выполнением регулировок и последующей сборкой агрегата. Все это требует разработки современных сборочных технологий, в которых центральным моментом является выявление методов достижения точности сборки. Эффективное решение этих задач возможно на основе использования теории баз, теории размерных связей машин и технологических систем, которым посвящены работы Б.С. Балакшина, Б.В. Бойцова, В.М. Кована В.П. Новикова, Г.И. Солода, А.А. Кутина, Я.М. Радкевича, и др. [7, 68, 84,101].

Для восстановления работоспособности и геометрической точности, крупногабаритных деталей таких, как дробящий конус, подвижная и неподвижная конусная броня, эксцентрикики, валы привода, венцовые шестерни и др. необходима разработка эффективных ремонтных технологий, реализация которых возможна на основе создания специальных технологических модулей и переносных станков. Масса и габаритные параметры указанных деталей не позволяют их транспортировать, что требует выполнения ремонтных работ непосредственно на месте расположения агрегата. Вопросам разработки переносных станков и создания специальных технологических модулей для обработки крупногабаритных деталей посвящены работы Ю.А. Бондаренко, В.У.

Мнацаканян, Н.А. Пелипенко [73,78,79,103].

Технологические вопросы обеспечения параметров качества деталей при различных методах обработки рассмотрены в работах А.С.Васильева, В.А.

Гречишникова, В.Я. Кершенбаума, Ю.Ф. Набатникова, В.А. Рогова, Г.М.

Сорокина, М.З. Хостикоева и др. [24, 97,102].

Для качественного восстановления изношенных базовых поверхностей подшипниковых опор валов привода, эксцентриковых стаканов, дробящих конусов и опорных шеек крупногабаритных валов необходимо использовать современные технологии газотермического напыления и, в частности, газопламенное, плазменное и высокоскоростное напыления антифрикционных покрытий [4,16,33,38].

Вопросам повышения эффективности работы дробильных агрегатов посвящены работы Титиевского Е.М., Масленникова В.А., Зимакоса Г.Н., Саймонсона Б.Э. и других авторов [38,92,116,117]. Проведенные исследования показывают, что экономические затраты на поддержание в работоспособном состоянии оборудования ГОКа, обеспечивающего все четыре стадии дробления породы составляет порядка 10…15 % от общих затрат на технологическое оборудование комбината. При этом доминирующее влияние имеют расходы, связанные с заменой изнашиваемых броней дробилок. В соответствии с этим важной актуальной задачей является повышение качества стали, применяемой для изготовления броней, а также разработка новых сталей, обладающих большей износостойкостью [50,51,54,77].

Подвижную и неподвижную брони дробилок обычно изготавливают из твердой, высокомарганцовистой, труднообрабатываемой стали марки 110Г13Л.

Трудность механообработки подобных сталей обусловливает необходимость постановки важной задачи - изыскания новых технологических методов более эффективной обработки таких деталей. Этим вопросам посвящены работы В.Ф.

Безьязычного, С.А. Васина, С.А. Григорьева, А.Н. Резникова и др. [10,25,28,36].

Применение специальных методов обработки с плазменным нагревом обрабатываемых материалов рассмотрено в работах [66,75,80].

Управление процессом обеспечения работоспособности и повышения надежности эксплуатируемого оборудования предусматривает:

1. поддержание неснижаемого запаса сменных и запасных частей к основному технологическому оборудованию, что уменьшает влияние на внезапных отказов машин на потери производства;

2. систематический контроль за соблюдением правильной эксплуатации оборудования и расследование всех причин неплановых остановок оборудования;

3. разработку мероприятий по предупреждению попадания не дробимых и негабаритных предметов в горную массу;

4. строгое выполнение регламентов и планов технических обслуживании и ремонтов оборудования;

5. совершенствование ремонтно-механических служб, системы технологического обслуживания и технологических норм времени на ремонтные работы;

6. выполнение работ по повышению сроков службы сменных и запасных частей, совершенствование структуры и регламентов ремонтов оборудования;

Существенное влияние на эффективность работы конусных дробилок и на износ их деталей оказывает характер поступления исходной породы, а также размеры и профиль загрузочных и разгрузочных щелей. В случае одностороннего поступления породы в дробильную камеру происходит неравномерное распределение кусков породы в зоне дробящего пространства как по высоте, так и по длине. Профиль и размеры входных и выходных щелей оказывают существенное влияние на качественные показателей процесса дробления по принятому классу готового продукта и на производительность работы агрегата. В соответствии с этим ставится задача повышения эффективности работы дробилок путем установления оптимальных конструкторско - технологических параметров и режимов их эксплуатации.

Выбор способа восстановления поверхностей и элементов геометрии изношенных деталей зависит от характера полученного дефекта, материала детали, особенности ее конструкции, технологии ее изготовления и условий эксплуатации. При этом необходимо учитывать также технико-экономические показатели, которые оказывают существенное влияние на выбор способа восстановления деталей и узлов агрегатов.

Анализ существующих методов восстановления работоспособности деталей показывает, что большинство поврежденных поверхностей могут быть не только восстановлены в соответствии с требованиями служебного назначения детали, но также и дополнительно упрочнены с повышением ресурса их работоспособности. В соответствии с этим при выборе способа восстановления работоспособности деталей и узлов следует учитывать не только затраты на ремонт, но также и дополнительный эффект, получаемый в результате повышения работоспособности и долговечности восстановленного изделия [77,86].

С этой целью вводят коэффициент:

= Ср / r, где Ср - стоимость отремонтированной детали или узла в рублях;

r - коэффициент сравнительной износостойкости детали, представляющий собой отношение ресурса Rв восстановленной детали к ресурсу новой детали Rн r = Rв / Rн.

Значения Rн определяют путем проведения испытаний на износ новых деталей, а значения Rв определяют путем сбора производственных данных о продолжительности работы деталей восстановленных различными методами.

Одним из определяющих моментов повышения эффективности использования оборудования является оценка уровней его качества и ресурса на всех этапах его жизненного цикла. В работах профессоров Г.И.Солода, Я.М.

Радкевича доказано, что общепринятые представления о ресурсе машины, как наработке до предельного состояния, выраженной в единицах времени или объема выпущенной ею продукции, для горной техники мало пригодны. Это объясняется тем, что физико-технические свойства добываемых пород существенно различаются. Поэтому ни календарное время работы, ни объем переработанной руды не являются однозначными характеристиками самой машины. При этом необходимо учитывать свойства горной породы, на которую воздействует исполнительный орган машины, например, броня дробильного конуса, шнек очистного комбайна и др.

На основе этого в работах [86,93,94] было введено понятие функционального критерия, под которым понимается способность машины выполнять свою работу с учетом свойств той среды, на которую она воздействует в процессе выполнения своих непосредственных функций.

В основу метода положен принцип сопоставления величины расходуемых ресурсов на достижение единицы конечного результата функционирования машины (КРФМ). Для определения КРФМ предложена формула, структура которой является общей для любых машин

–  –  –

где Vi ( cij, u )u - производительность i- й машины как функция ее конструктивных и режимных параметров cij и параметра и, наиболее полно характеризующих условия эксплуатации. Параметр и имеет размерность [ед.

энергии/ед. продукции]; Vi – [ед. продукции /ед. времени]; и, как следствие, КРФМ – [ед. энергии / ед. времени].

–  –  –

tц t п t сп t эп, (1.10) который включает: tп - период проектирования, tсп - период серийного производства и tэп - период эксплуатации выпущенной машины.

Единичные показатели качества продукции характеризует только одно из свойств продукции, в то время как комплексный показатель качества характеризует несколько свойств. Примером комплексного показателя является

–  –  –

где Э - суммарный полезный эффект от эксплуатации или потребления продукции; Зс - суммарные затраты на создание продукции (разработку, изготовление, монтаж и другие единовременные затраты); t - срок службы

–  –  –

где С j - стоимость продукции j -го вида в рассматриваемый период;

m - количество различных видов продукции.

Базовым значением показателя качества продукции принято считать значение, которое принимается за основу при сравнительной оценке качества. Такими показателями обычно относят лучшие показатели отечественных и зарубежных образцов или показатели качества, заданные в технических требованиях на изготовление данной продукции.

Т.к.

параметры качества продукции, определяющие ее качество, по своей физической сущности могут быть различными и иметь разную размерность, то в квалиметрии используют относительную оценку качества - отношение значения j-го показателя качества к его базовому значению:

Pj qj, (1.16) Pj‡ где Pj - значение j -го показателя качества; Pjб - базовое значение j -го показателя качества.

–  –  –

где j - коэффициент весомости j -го показателя; m - количество различных видов продукции; Pj -показатель качества j -й продукции в рассматриваемый период; Pjб - базовое значение j -го показателя качества Важным фактором, определяющим снижение простоя оборудования и повышение его эффективности, является своевременное проведение технического обслуживания и ремонта. Общая схема, отражающая изменение состояния машины в процессе ее эксплуатации, приведена на рис 1.1.

Возвращение машины в исправное состояние осуществляется путем ее восстановления или ремонта. Различают интегральную и дифференциальную диагностику. Под интегральной диагностикой понимают общее техническое состояние машины без выявления ее конкретных неисправностей. В этом случае, не разбирая машины, дают заключение о ее состоянии. Под дифференциальной диагностикой понимают техническое состояние отдельных механизмов, узлов и деталей, для этого проводят полную или частичную

–  –  –

разборку машины. Информация о состоянии узла, агрегата, технологической системы в общем случае может быть получена и проанализирована путем измерения отдельных параметров, как, например, нагрузки, деформаций, перемещений, параметров точности, температуры и др. Для этого в определенных местах машины встраивают соответствующие датчики.

Такие методы локального контроля широко применяют в промышленности. Однако наиболее универсальными методами оценки состояния машины являются методы, основанные на регистрации и анализе вибросигналов [1,3,37,72], генерируемых в соответствующих узлах машины (рис. 1.2).

–  –  –

Создание системы вибродиагностики для оценки технического состояния агрегатов и определения момента их ремонта является важной задачей. Динамическое качество машины, достигнутое при изготовлении, ухудшается в процесс ее эксплуатации вследствие износа деталей, увеличением зазоров, деформаций, заеданий, поломок и прочего. Параметры вибросигнала отражают все эти явления, они малоинерционные и могут быть быстро измерены с высокой точностью [70,81]. Для анализа вибросигналов в настоящее время разработана удобная высокоточная аппаратура. Разработкой такой аппаратуры в пашей стране занимается ВНПО «Спектр», НПП «ВиКонт», НПП «Дельфин», НПП «ВАСТ», ведущими фирмами за рубежом являются «Брюль и Къер»

(Дания), «ЭНТЕК» и «Эндевко» (США), «Шенк» (Германия), «Филлипс»

(Голландия) и др.

Опыт индустриальных стран показывает, что внедрение информационных технологий в систему технического обслуживания дает большой экономический эффект за счет снижения потерь производства из-за отказов оборудования и за счет снижения затрат на техобслуживание и ремонт. Так, например, в Японии в 1982 г. затраты на техническое обслуживание и ремонт технологического оборудования составили 4,2% общего национального валового продукта.

1.3 Обоснование цели и задачи исследования

Необходимость дальнейшего эффективного развития народного хозяйства страны в условиях развивающейся рыночной экономики, ставит задачи разработки и внедрения новых прогрессивных технологий и нового технологического оборудования. Интенсификация производства и экономия всех видов ресурсов может быть осуществлена на основе повышения производительности действующего оборудования и сокращения времени его простоя. Это может быть достигнуто либо применением более производительного нового оборудования, либо повышением уровня технического обслуживания и надежности работы существующего оборудования.

Для современного машиностроение и народного хозяйства в целом характерным является все возрастающий спрос на черные металлы – различные стали, чугуны, которые являются основным конструкционным материалом машиностроительного производства. Железо и его сплавы составляют свыше 90% общемирового производства металлов. Снижение производственных затраты на изготовление черных металлов обеспечивает также снижение себестоимости изделий машиностроительного производства, а также снижение затрат в других отраслях - в строительной индустрии, в нефтяной и газовой промышленности, для развития которых требуется металл.

Работоспособность (надежность) горных машин прямо влияет на эксплуатационные показатели их работы. В результате многозвенности и последовательности технологической цепи работы оборудования, недостаточная надежность отдельных машин и механизмов приводит к снижению полезного машинного времени всего комплекса. Выход из строя любого из элементов комплекса приводит, как правило, к остановке передела, комплекса или горных работ в карьере, поэтому требования к надежности каждого элемента комплекса изначально повышаются.

Оснащение горно-обогатительных производств высокопроизводительной горной техникой большой единичной мощности и создание автоматизированных комплексов оборудования, обеспечивающих надежную работу без постоянного присутствия людей, на составных агрегатах возможно только на базе надежного оборудования. Экономическая сущность проблемы повышения надежности оборудования и уменьшение продолжительности его простоя при ремонте актуальна, так как ее целью являются изначально стабильная работа производства и далее рост производительности труда и снижения себестоимости добычи полезного ископаемого.

Практика эксплуатации дробильно-измельчительного оборудования ГОКа свидетельствует о достаточно длительных простоях, которые обусловлены возникновением аварийных ситуаций. Вынужденные остановки, связанные с ремонтом дробильного оборудования достигают 21 % рабочего времени. При этом имеют место также простои, вызванные непредвиденными поломками узлов. Между тем, как простой одного агрегата крупного дробления за период одной смены означает недопоставку на металлургический комбинат более 20000 м3 массы дробленной руды.

Подавляющее число отказов, определяющих необходимость остановки агрегата и проведения ремонта, обусловлены требованием замены физически изношенных деталей и, в первую очередь, изношенных броней.

В процессе эксплуатации брони конусных дробилок работают в сложном напряженном состоянии при циклическом характере действующих нагрузок. Они воспринимают и передают усилия дробления 100…190 т.

Возникающее при этом временное сопротивление сжатию составляет 100…150 МПа. Все это определяет повышенные требования к качеству стали, применяемой для изготовления броней, а также требования к прочности и качеству изготовления деталей и узлов дробилок [11,18,20,77].

В соответствии с этим, задача повышение механических характеристик применяемой для броней стали 110Г13Л путем ее модифицирования или создание для броней новых сталей с лучшими физико-механическими свойствами является чрезвычайно актуальной [18,58]. Проблемной задачей, требующей своего решения, является также разработка технологии обработки броней из высокомарганцовистых труднообрабатываемых сталей, способных к упрочнению при пластическом деформировании в процессе резания.

Важнейшим фактором повышения эффективности работы дробильноизмельчительного оборудования, к которым относятся дробилки крупного, среднего и мелкого дробления, а также шаровые мельницы, является его надежность, которая во многом зависит от качества монтажно-сборочных ремонтных работ, от своевременного и эффективного технического обслуживания агрегатов.

Применяемая до настоящего времени планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта дробилок не позволяет в ряде случаях своевременно выявить в узлах и на деталях агрегата начальную стадию формирования отклонений, которые приводят к отказам и к возникновению аварийных ситуаций. Задача получения достоверной оценки технического состояния узлов агрегата в процессе их эксплуатации может быть эффективно решена на основе применения современных методов диагностики оборудования по различным параметрам. Это определяет другое важное направление исследования – разработка системы оценки технического состояния дробильного оборудования с применением силовой, вибрационной и эндоскопической диагностики [70,71].

Восстановление работоспособности крупногабаритных изнашиваемых деталей дробильного оборудования – дробящих конусов, сферических опор, эксцентриков, валов, венцовых зубчатых колес, масса которых достигает 43-х и более тон, необходимо осуществлять непосредственно на месте эксплуатации агрегатов. Однако для реализации этого требуется разработка новых ремонтных технологий и создание специального станочного оборудования – мобильных станков, способных выполнять ремонтную обработку деталей без их демонтажа, многофункциональных технологических модулей, обеспечивающих выполнение операций механообработки, наплавки, напыления и отделки цилиндрических, сферических и фасонных поверхностей [16,17,54,57].

Целью данной работы является разработка и исследование технологических методов повышения эффективности ремонта и работы дробильно - измельчительного оборудования ГОКа, что позволяет уменьшить простои оборудования, повысить ресурс его работы и снизить производственные затраты на изготовление черных металлов, необходимых для развития народного хозяйства страны.

Выполнение поставленной цели позволяет уменьшить простои уникального оборудования ГОКа, снизить производственные затраты на получение черных металлов, а следовательно и производственную себестоимость изделий машиностроения и в других отраслях народного хозяйства, связанных с потреблением черных металлов.

Достижение поставленной цели требует разработки и решения следующих задач:

1. Выявить и исследовать основные причины отказа и потери работоспособности дробильно-измельчительного оборудования ГОКа.

Разработать и исследовать новые ремонтные технологии демонтажа и 2.

сборки дробильных агрегатов, выполняемые при замене броней, при восстановлении работоспособности привода, при выполнении регулировок с заменой неработоспособных деталей.

3. Выявить причины интенсивного износа броней дробилок и измельчительных мельниц. Предложить технологические способы повышения физикомеханических свойств стали, применяемой для изготовления броней, а также исследовать возможность создания новых сталей с повышенной долговечностью.

4. Разработать и внедрить эффективные технологии восстановления работоспособности и геометрической точности изношенных поверхностей крупногабаритных деталей дробильных агрегатов - дробящих конусов, валов, эксцентриковых стаканов, подшипниковых опор, зубчатых колес привода.

5. Разработать специальные технологические модули многоцелевого назначения, позволяющие выполнять комплекс технологических операций по восстановлению изношенных поверхностей путем их механообработке, наплавке, напыления и отделке. При этом важно обеспечить восстановление работоспособности крупногабаритной детали за один установ на месте эксплуатации оборудования.

6. Разработать технологию эффективной механообработки броней дробилок из высокомарганцовистых труднообрабатываемых сталей, способных к упрочнению в процессе пластического деформирования.

7. Разработать и внедрить ремонтные технологии восстановления качества зацепления крупномодульных конических колес привода дробилок и снижения неопределенности базирования валов привода, обусловленной износом его подшипниковых опор.

8. Разработать систему силового и вибромониторинга технического состояния дробильных агрегатов, которая позволяет с помощью силовых и вибродатчиков систематически получать информацию о фактическом состоянии узлов машины и возможной тенденции изменения состояния, начиная с начального момента эксплуатации агрегата.

Разработать методику эндоскопической диагностики состояния 9.

дробильных агрегатов, применение которой позволяет осуществить наружный и внутренний осмотр узлов без их демонтажа с использованием современной волоконной оптики и миниатюрных видеокамер.

10. Разработать концепцию управления техническим состоянием дробильноизмельчительного оборудования и проведения ремонтных работ на основе оценки его фактического состояния средствами вибродиагностики и видеоэндоскопии, с целью снижения простоев оборудования и повышения коэффициента его использования.

Глава 2. Исследования возникновения отказов и методов восстановления работоспособности дробильно-измельчительного оборудования

2.1 Исследования возникновения отказов и потери работоспособности дробильно-измельчительного оборудования Выполненные исследования и практика эксплуатации дробильноизмельчительного оборудования свидетельствует о его длительных простоях, которые обусловлены возникновением аварийных ситуаций при использовании достаточно надежных современных конструкций агрегатов и их узлов.

Представленная на рис. 2.1 гистограмма отражает структуру простоев оборудования обогатительного комплекса Стойленского ГОКа за продолжительный период его работы, начиная с 1988г.

Гистограмма наглядно показывает, что простои оборудования обусловлены не только необходимостью планового технического обслуживания оборудования, но также неплановыми простоями, которые происходят в результате непредвиденной поломки узлов оборудования. При этом простои оборудования, вызванные непредвиденными поломками его узлов, в общем балансе потери рабочего времени оборудования составляют 20…28%.

Согласно полученной статистики плановые и вынужденные остановки, связанные с ремонтом дробилок, составляют 16 – 21 % их рабочего фонда времени. Коэффициент использования дробильного оборудования в среднем на горно-обогатительных комбинатах составляет 0,75 – 0,86 %.

Различные по служебному назначению дробилки и шаровые мельницы представляют собой сложные агрегаты, работа которых обеспечивается функционально связанными механическими, гидравлическими, электромеханическими и электрическими системами.

час Рис. 2.1 Статистические данные простоя оборудования ГОКа в часах Применительно к задачам надежности интегральная функция распределения вероятностей времени до отказа агрегата количественно определяет вероятность отказа за время его непрерывной работы t. При этом аргумент функции изменяется от 0 до t.

Исходя из свойств функции распределения, которая увеличивается при увеличении аргумента, q(0) = 0; q() = 1. Функция q(t) и ее производная непрерывны.

Вероятность безотказной работы агрегата за время t, как вероятность противоположного события, дополняет до единицы вероятность отказа Р (t) = 1- q(t) (2.1) Вероятность безотказной работы Р (t) наиболее полно характеризует безотказность агрегата или устройства за время его работы t. Все остальные характеристики безотказности могут быть получены из аналитических зависимостей.

Средняя наработка до первого отказа Т является математическим ожиданием случайного времени до отказа 0 невосстанавливаемых изделий Т = М (0 ). (2.2) Зная интегральный закон распределения q(t), получим

–  –  –

Располагая кривой P(t), мы можем определить Т, найдя площадь под ней методом планиметрирования. Однако, для точного определения Т необходимо знать значение функции P(t) и при больших значениях t. Если

–  –  –

Проведенные исследования показывают, что подавляющее число отказов (порядка 96 %), определяющих необходимость остановки агрегата и проведения ремонта, обусловлены необходимостью замены физически изношенных деталей. При этом случаи аварийных ремонтов, вызванные например, попаданием недробимых тел, нарушением условий эксплуатации или установкой деталей и узлов, которые не отвечают техническим условиям, не являются доминирующими.

Все многообразие деталей конусных дробилок можно условно разделить на две группы:

детали, работающие в непосредственном контакте с дробимой породой: броня дробящего конуса, неподвижная броня корпуса, распределительная тарелка и другие.

элементы узлов и механизмов, не контактируемые с дробимой породой: эксцентрик, сферическая опора, валы привода, подшипники, зубчатые колеса, втулки, и др.

В процессе эксплуатации брони конусных дробилок работают в сложном напряженном состоянии. Они воспринимают и передают усилия дробления в пределах 100…190 т. Возникающие при этом удельные давления на единицу площади находятся в диапазоне 6…80 МПа. Характер действующих нагрузок циклический. Все это предъявляет повышенные требования к материалу деталей и к качеству их изготовления.

Наибольшие затраты на ремонт, на расход ремонтного материала и на время выполнения ремонта приходятся на дробилки мелкого и среднего дробления. У дробилок типа КСД и КМД рабочие поверхности броней определяют конечное качество дробления породы. При малых разгрузочных щелях и больших количествах проходимого высокоабразивного материала они значительно больше подвержены износу и поэтому обладают меньшей долговечностью.

Исследования показывают, что футеровочные брони и КМД являются наименее износостойкими. С их заменой связаны основные простои дробилок. Стоимость этих деталей от общего объема затрат на ремонтноэксплуатационные нужды составляет 90,5% для дробилок типа КСД и 80% для дробилок типа КМД. Эти расходы являются определяющими в общих затратах на ремонт и содержание дробилок. В табл.2.1 приведены результаты статистических исследований по наработке на отказ основных деталей дробилок среднего и мелкого дробления.

–  –  –

Оценка возможности повышения долговечности агрегатов и их узлов выполнялась на основе сбора и статистической обработки данных по отказам и замене узлов, получаемых в реальных производственных условиях [12,39,40].

Анализ полученных статистических данных позволяет сделать вывод, что для дробилок типа КСД и КМД определяющими временными и денежными затратами на ремонт и на расходуемый материал являются расходы, связанные с заменой футеровочных броней в рабочих полостях дробилок. Основными причинами повреждения корпусов дробилок является истирание футерованных стенок потоком руды, попадание в дробилку металлических предметов или других недробимых тел.

Проведенные исследования показывают, что до величины предельного износа работают только 30 % установленных в дробилках броней. В свою очередь, величина максимального износа броней не превышает 69 % от их первоначального веса. Стойкость броней, расположенных на неподвижных узлах дробилки, на 20 – 30 % ниже стойкости броней, устанавливаемых на подвижных узлах.

–  –  –

Расчеты показывают, что среднее квадратическое отклонение продолжительности работы обычных броней составляет, соответственно:

для брони подвижного конуса = 4,14;

для брони регулировочного кольца = 3,98.

Применяемая в дробилках гидросистема автоматичсски предотвращает заклинивание конуса при попадании в дробилку недробимых тел. Гидросистема обеспечивает регулирование разгрузочной щели, значительно облегчая и ускоряя изменение ширины разгрузочной щели дробилки.

Однако слабым звеном в гидросистеме является обратный клапан, который при работе дробилки часто не выдерживает перегрузок от повышения давления в гидроцилиндре. Нормальное давление в системе составляет 9 МПа (90 кгс/см ), при этом допускается колебание давления до ±20%. Разгрузочный клапан, предназначенный для перепуска жидкости в бак для снятия давлеиия в цилиндре при попадании в зону дробления недробимого тела, регулируют на давление 11 МПа (110 кгс/см ).

Внутренняя поверхность барабана мельниц также защищена от износа футеровкой (бронеплитами) из высокомарганцовистой стали 110Г13Л.

Количество типоразмеров броней - 4, общее количество броней - 212 шт., общий вес - 157160 кг. Каждая броня крепится болтами размером М42х220, общее количество болтов - 424 шт. Срок службы броней, согласно техническим условиям, составляет 6 месяцев. Однако проведенные исследования показали, что фактически срок службы броней колеблется от 4 до 6 месяцев.

В результате исследований установлено, что у шаровых мельниц, внутренняя поверхность барабана которых защищена от износа бронеплитами из высокомарганцовистой стали 110Г13Л, стойкость броней не превышает 4…6-и месяцев. При общем количестве заменяемых броней 212 шт. масса дорогостоящей удаляемой стали, приходящейся на одну мельницу, составляет 157 т. Если отнести эти потери к эксплуатируемым в настоящее время 12-и мельницам, то общий годовой расход дорогостоящей стали составляет порядка 3600 т. При этом имеют место дополнительные потери на крепежные болты М42х220, общее количество которых на 12 мельницах составляет 424 х 12 = 5088 шт.

2.2 Разработка и исследование технологий восстановления работоспособности дробилок крупного дробления Согласно технологии демонтаж узлов дробилки типа ККД выполняют при проведении профилактических и ремонтных работ для обеспечения возможности доступа к определенному узлу. Наибольшие по объему и трудоемкости демонтажные работы необходимо проводить при замене разрушенной футеровки дробильной чаши, дробящего конуса, а также при необходимости восстановления точности подшипниковых опор скольжения эксцентрикового стакана.

Технология демонтажа узлов дробилки в этом случае включает выполнение следующих операций (см.

рис.1.2):

1. демонтаж колпака 15;

2. демонтаж траверсы 10 вместе с футеровкой;

3. демонтаж дробильной чаши 2;

4. демонтаж секции средней части корпуса;

5. демонтаж в сборе дробящего конуса 8;

6. снятие футеровки противопыльного патрубка 16 и футеровки патрубка привода 17;

7. демонтаж эксцентрика 4 с болышой конической шестерней 5;

8. демонтаж трубопровода густой смазки 29;

9. демонтаж малой конической шестерни 18 и приводного вала 3;

Все демонтируемые узлы дробилки имеют большую массу (см. табл. 2.2), поэтому операции по демонтажу узлов необходимо выполнять с использованием мостовых кранов большой грузоподьемности.

Для облегчения силовых, грузоподъемных операций следует применять, заложенные в конструкции дробилки гидродомкраты и, в частности, гидродомкрат 13 рязъема корпуса, гидродомкрат 7 для демонтажа футеровки.

После устранения выявленных дефектов выполняют сборку узлов дробилки в соответствии со схемой сборки, приведенной на рис. 2.3.

Технология общей узловой сборки дробилки на месте ее эксплуатации предусматривает выполнение ряда ответственных операций, подробный анализ которых дан ниже.

Монтаж станины Первой ответственной операцией является установка станины. Станину устанавливают на стальные клинья шириной 100 мм с выверкой по горизонтали. Проверка точности установки станины по горизонтали осуществляется с помощью электронного уровня. Возможные отклонения устраняют путем регулировки клиньев. При этом проверяют также вертикальность положения оси гнезда эксцентрикового стакана и положение верхнего базового фланца. Между фундаментом и подошвой плиты оставляют зазор 30—35 мм для заполнения цементным раствором. Диаметр фундаментных болтов 56…115 мм в зависимости от типоразмера дробилки.

После выверки станины фундаментные болты затягивают. Пустоты между клиньями заливают цементным раствором. 3атем последовательно монтируют остальные снятые узлы дробилки.

Корпус дробилки изготавливают из одной или нескольких отливок.

Сборка элементов корпуса осуществляется с помощью конусных заточек и плоских фланцев, соединяемых болтами. Для более плотного соединения болты перед установкой нагревают до 100…120° С. Центрирующие штифты элементов корпуса должны быть поставлены в гнезда согласно заводской маркировке. Средняя часть корпуса должна устанавливаться с проверкой на горизонтальность верхней плоскости с допуском 0,1 мм на 1 м длины этой плоскости. Т.о., каждое последовательно устанавливаемое кольцо также выверяют с помощью уровня, используя изложенную выше методику.

–  –  –

Рис. 2.2 Схема сборки дробилки крупного дробления При установке узлов поверхности сопряжений необходимо предварительно смазать: неподвижные детали густой смазкой, трущиеся – жидким маслом. Во всех случаях необходимо чтобы регулировочные прокладки, которые применяли на заводе при контрольной сборке ставили при повторном монтаже на свое место.

3атяжку соединительных болтов следует производитъ так, чтобы зазор между фланцами сохранялся одинаковым по всей окружности на все время затяжки (рис. 2.3).

Окончательную подтяжку болтов производят после испытания дробилки под нагрузкой. Остаточный зазор между фланцами должен быть в пределах 8…12 мм. После окончательной затяжки гайки зашплинтовывают.

Монтаж эксцентрика и приводного вала.

Монтаж эксцентрика в сборе (рис. 2.4) выполняют после установки опорных шайб 1, 2, 3 (рис. 2.4 а). Эксцентрик 4 устанавливают в центральное отверстие станины вместе с большой конической шестерней 7. 3атем устанавливают приводной вал и выверяют правильность зубчатого зацепления. Для этого необходимо обеспечить совпадение вершин делительных конусов в двух координатных направлениях – по вертикали В, по горизонтали А а также перпендикулярность оси делительного конуса колеса 8 вала относительно оси делительного конуса большой конической шестерни 7. Важно, чтобы внешние торцы зубьев конической шестерни и приводного вала эксцентрика были расположены заподлицо.

После этого выполняют монтаж патрубка пылевого уплотнения 10 с верхним упором эксцентрика 4.

Важно обеспечить плотность прилегания упорного кольца 11 к втулке эксцентрика 4 на площади не менее чем 75% поверхности. Контроль следует осуществлять по пятну контакта.

Монтаж подвижного конуса Подвижный конус и траверсу можно устанавливать одновременно или раздельно. При первоначальном монтаже дробилки сборку рекомендуется выполнять раздельно, при выполнении последующих ремонтных работ монтаж можно выполнять раздельно или одновременно. При этом нельзя допускать, чтобы детали пылевого Рис. 2.3 Сопряжение средней части корпуса дробилки крупного дробления со станиной: 1 — средняя часть корпуса; 2 — станина; 3 — коническая заточка (угол 11—15° между вертикалью и образующей заточки) уплотнения конуса ложились на верхний торец патрубка пылеуплотнения, так как это может вызвать зависание конуса с последующим возможным его падением.

Для подъема и опускания подвижного конуса вместе с подпятником эксцентрикового стакана предусмотрен специальный гидроподъемник, смонтированный на тележке под дробилкой.

Гидравлический подъемник действует от шестеренчатого насоса;

рабочей жидкостьо гидросистемы служит минеральное масло. Рабочее давление в гидросистеме должно быть в пределах 0,3—0,5 МПа. Крепление траверсы следует проверять по равномерному зазору а= 15мм между фланцами средней части дробильной чаши (рис. 2.5) и обработанной поверхностью траверсы. При этом зазор в между торцем центрирующего кольца траверсы 3 и кольцевой выемкой дробильной чаши 1 должен находиться в пределах в =10…12мм.

Зазор по всей окружности должен быть одинаковым, что достигается путем соответствующей затяжки стягивающих болтов 3. При этом следует обратить внимание на положение ребер траверсы, которые должны обеспечивать разделение загружаемого материала на два потока, что способствует более равномерному заполнению рабочего пространства дробилки.

В результате выполнения правильной сборки работа дробилки осуществляется таким образом, что пест 14, покачиваясь в разные стороны, отклоняется от оси дробилки на угол 2° с вершиной в точке контакта песта с главным валом.

Проведенные исследования показывают, что в мировой практике наибольшее распространение получили дробилки с жестким верхним подвесом, когда подвижный конус имеет две опоры – верхнюю, воспринимающую вес конуса и составляющие усилия дробления, и нижнюю внутреннею расточку эксцентрика.

Нижняя опора воспринимает только горизонтальные нагрузки и допускает осевое перемещение подвижного конуса.

Рис. 2.4 0пора (а) и верхний упор (б) эксцентрика дробилки;: 1 - верхнее кольцо (опорное); 2 - средняя шайба; 3 — нижнее кольцо (неподвижное); 4 эксцентрик ; 5 - втулка эксцентрика; 6 - центральный стакан; 7 — большая шестерня (колесо); 8- малая шестерня; I0 - патрубок пылеуплотнения; 11упорное кольца.

–  –  –

2.3. Разработка и исследование технологий восстановления работоспособности дробилок мелкого и среднего дробления Применяемые конусные дробилки среднего (КСД) и мелкого (КМД) дробления обеспечивают соответственно вторую и третью стадии дробления руды при трехстадийной схеме дробления или третью и четвертую стадии дробления при четырехстадиной схеме дробления руд с указанным выше пределом прочности. Временное сопротивление сжатию дробимого материала не должно превышать 300 МПа.

Размер конусных дробилок среднего и мелкого дробления характеризуется диаметром основания подвижного (дробящего) конуса, который у рассматриваемых дробилок составляет 3000мм.

Дробилки КСД и КМД различают по профилю дробящей зоны и по размерам загрузочного отверстия в разгрузочной щели. В отличии от конусных дробилок крупного дробления, паспортное значение разгрузочной щели в дробилках среднего и мелкого дробления определяется как минимальное расстояние между футеровками подвижного и неподвижного конусов.

Дробилки КСД по сравнению с КМД имеют меньшую длину образующей подвижного конуса и значительно большую (в 1,5…2 раза) длину параллельной зоны, поэтому дробилки КМД называют короткоконусными.

У дробилок КСД и КМД подвижный конус совершает качание, при этом угол отклонения подвижного конуса от вертикальной оси дробилки колеблется в пределах 2…2,5.

На рис. 2.6 показана дробилка типа КСД. Корпус подвижного конуса 15 жестко закреплен на верхней части вала 22, нижний конец вала свободно входит в отверстие эксцентрикового стакана 6, вращающегося от конической шестерни. На опорной чаше 7 неподвижно закреплен бронзовый или биметаллический сферический подшипник 19, воспринимающий массу конуса и вертикальную составляющую дробящего усилия. Горизонтальная составляющая воспринимается эксцентриком.

Регулировочное кольцо 12 является неподвижным конусом дробилки и защищено футеровкой из высокомарганцовистой стали. Подвижный конус также защищен футеровкой из высокомарганцовистой стали. Свободное пространство над футеровкой подвижного и неподвижного конусов заливается цинком (или цинковым сплавом). Регулировочное кольцо соединяется с упорно-трапецеидальной резьбой с опорным кольцом 10.

Резьба предназначена для регулирования разгрузочной щели подъемом или опусканием регулировочного кольца с помощью поворотного устройства.

Поворотное устройства закрепляется на опорном кольце и соединяется с регулировочным кольцом через защитный кожух 13 и пальцы

23. Регулировочное кольцо подтягивается клином к защитному кожуху для устранения осевого зазора в опорной резьбе.

Механизм привода и сферический подпятник надежно защищены от попадания пыли гидравлическим уплотнением 8.

Подпятник 23 эксцентрика состоит из четырех дисков: первый (верхний)-стальной вращается вместе с эксцентриком; второй – бронзовый и третий стальной (плавающий); четвертый – стальной, прикреплен к крышке.

На дробилках среднего дробления представляется возможным осуществлять дистанционное управление разгрузочной щелью, а на дробилках мелкого дробления дополнительно имеется возможность управления распределителем питания.

Камера дробления в агрегате спроектирована с использованием принципа разрушения материала «кусок о броню». В этом варианте наибольшая крупность дробленого продукта по толщине практически определяется Рис. 2.6 Конусная дробилка типа КСД для среднего дробления 1— корпус привода; 2 — станипа; 3 — футсровка корпуса привода; 4 — приводной вал; 5 — подвижный конус, 6 — эксцентрик; 7 — опорная чаша; 8 — гидравлическое уплотнение; 9 — пружины; 10 — опорное кольцо; 11 — стопорное устройство; 12 — рсгулировочнос кольцо; 13 — кожух защитный; 14 — распределительная тарслка; 15 — футеровка подвижного конуса; 16 — цинковый сплав; 17 — футеровка неподвижного конуса; :18 — футеровка станины; 19 — сфсрический подшипнйк; 20 — цилиндрическая втулка; 21 — коническая втулка; 22 — главный вал; 23 — подпятпик эксцентрика; 24 — загрузочная платформа; 25 —подпятник эксцентрика; 26 — футеровка ребра станины.

рабочей шириной разгрузочной щели. В двух других измерениях (ширина, длина) исходный продукт может иметь большие размеры, что существенно влияет на производительность процесса и эффективность использования оборудования.

Дробленый материал свободно проваливается под дробилку и удаляется автотранспортом. Загрузка, дробление и разгрузка производятся непрерывно. Материал в камеру дробления поступает из приемной коробки 4 загрузочного устройства 5, установленного на трех стойках в верхней части дробилки. Для обеспечения равномерной загрузки по окружности камеры в конструкции агрегата предусмотрен принудительный распределитель питания. Основным элементом его является вращающийся питатель 6, который обеспечивает стабильное и равномерное распределение руды.

Привод дробилки осуществляется от асинхронного электродвигателя с фазовым ротором 28, непосредственно соединенного с приводным валом 7 с помощью эластичной муфты 8. От приводного вала через зубчатую передачу 9 вращение передается эксцентрику 10, сообщающему гирационное движение дробящему конусу 3, который установлен на валу

11. В свою очередь, вал 11 базируется бочкообразной шейкой в отверстии стакана - эксцентрика 12 и опирается на сферический подпятник 13 опорной чаши 14.

Стакан 12 зафиксирован от вращения относительно вала 11 с помощью двух поводков 15. Эксцентрик 12 вращается в цилиндрической втулке 16, запрессованной в центральный стакан станины 17, и опирается на подпятник 18, состоящий из биметаллического и двух стальных дисков.

Дробилка оборудована механизированной системой регулирования ширины разгрузочной щели, предназначенной для регулирования крупности дробленого продукта. Система включает в себя механизм поворота 19 и механизм фиксации регулирующего кольца 21. Механизм поворота 19 предназначен для поворота регулирующего кольца 21 в резьбе опорного кольца 22. Он выполнен в виде двух гидроцилиндров 23 с толкателями, имеющими возвратно-поступательное движение и сообщающими вращение кожуху 24, связанному с регулирующим кольцом 21.

Изменение направления вращения кожуха 24 производится за счет поворота гидроцилиндров в горизонтальной плоскости на угол 90.

Механизм фиксации предназначен для выбора осевого люфта в регулировочной резьбе при работе дробилки под нагрузкой.

Защита дробилки от перегрузок осуществляется с помощью системы пружинной амортизации, выполненной в виде 18-и пакетов пружин 25, прижимающих с требуемым усилием опорное кольцо 22 к корпусу опорного блока 26. При возникновении повышенных (аварийных) нагрузок происходит односторонний подъем опорного кольца (совместно с регулирующим) за счет дополнительного сжатия пружин.

Для защиты узлов трения от пыли между дробящим конусом 3 и опорной чашей 14 встроен гидравлический затвор 27, в ванне которого непрерывно циркулирует жидкость, которая принудительно подается от отдельной смазочной установки.

Смазка трущихся поверхностей эксцентрика, сферического подпятника и приводного вала осуществляется принудительно от отдельной смазочной установки.

Наибольшая трудоемкость демонтажных работ связана с необходимостью замены разрушенной футеровки дробильной чаши, дробящего конуса, а также при необходимости восстановления точности опор скольжения эксцентрикового стакана, геометрической точности сферической опоры и точности зацепления конической пары. Схемы размерных связей дробилки представлены на рис. 2.7.

–  –  –

б - схема угловой размерной цепи, определяющей параллельность образующей брони дробящего конуса относительно брони корпуса.

Величина щели, образуемая между броней подвижного конуса и неподвижной броней корпуса определяется пространственной конструкторской размерной цепью (рис.2.7а) А = - А1 - А2 - А3 + А4 - А5 - А6 - А7.

(2.10) Составляющими звеньями цепи являются детали и узлы, которые непосредственно влияют на размер щели:

А1 и А7 - толщины неподвижной и подвижной броней, износ которых приводит к увеличению щели;

А3 и А2 – размеры неподвижного и регулировочного кольца, выполняющего роль компенсатора;

А4 – размер станины; А5 – размер чаши; А7 – размер сферического подшипника.

Дробилки типа КСД и КМД в зоне калибровки руды должны иметь на выходной щели подвижную и неподвижную бронь с параллельными образующими. Параллельность образующих брони определяет конструкторская размерная цепь (рис. 2.7б) = 1 + 2 + 3 + 4 - 5, (2.11) где 1 и 5 - составляющие звенья, определяющие параллельность образующих брони, соответственно, относительно базовой плоскости регулировочного кольца и относительно оси базовой сферической поверхности конуса;

2 и 3 - составляющие звенья, определяющие параллельность базовых поверхностей опорного кольца и секции корпуса;

5 - перпендикулярность оси сферической опоры относительно базовой поверхности корпуса.

Приведенные выше конструкторские размерные связи (2.10), (2.11) относятся к категории размерных цепей с изменяющимися звеньями.

–  –  –

где А - значение замыкающего звена (ширины щели) на момент начала эксплуатации при t = 0.

Для дробилок типа 1500/300 номинальная величина разгрузочной щели равна 300мм, а допускаемое ее увеличение 60 мм.

Технология демонтажа узлов дробилки отличается от технологии демонтажа крупных дробилок.

Она включает выполнение следующих сборочных операций:

10.демонтаж распределителя питания 6, приемной коробки 4, загрузочного устройства 5;

11. демонтаж колпака и установку рым-болта на торец вала конуса;

12. демонтаж кожуха 24 в сборе с гидроцилиндрами и механизмом поворота регулировочного кольца 19;

13.демонтаж опорного кольца 22 вместе с регулировочным кольцом 21;

14.демонтаж опорного блока 26 в сборе с пакетом пружин 25;

15.демонтаж дробящего конуса 3;

16.демонтаж опорной чаши 14 со сферическим подшипником;

17.демонтаж эксцентрика 12 в сборе с большой конической шестерней 10;

18.демонтаж малой конической шестерни и приводного вала 7.

Операции по демонтажу узлов необходимо выполнять с помощью мостового крана повышенной грузоподьемности. Масса опорного блока 67,5т, дробящего конуса 43 т, масса регулирующего кольца с кожухом 41 т.

После устранения выявленных дефектов выполняют сборку демонтированных узлов согласно схеме сборки, приведенной на рис. 2.8.

Разработанная технология общей, узловой сборки при выполнении ремонтных работ по восстановлению работоспособности дробилки включает выполнение ответственных, трудоемких операций, анализ которых приведен ниже.

Монтаж станины осуществляется аналогично установке станин дробилок типа ККД. На этой операции необходимо с помощью клиньев выставить станину, обеспечив горизонтальное положение привалочной плоскости под корпус сферического подшипника. Контроль точности установки осуществляют с помощью электронного уровня и лекальной линейки, устанавливаемой на торец станины под опорную чашу.

При монтаже собранного приводного вала 7 с установленной на нем малой конической шестерней необходимо выдержать определенное расстояние от торца шестерни до оси втулочного подшипника, установленного в станину, что гарантирует качество зацепления конической пары. Контроль заданного расстояния выполняют с помощью шаблона, устанавливаемого в отверстие подшипника.

Рис. 2.8. Схема сборки дробилок среднего и мелкого дробления

Перед монтажом эксцентрика на крышку центрального стакана устанавливают диски подпятника и регулировочную прокладку. Их устанавливают в определенной последовательности – сверху бронзовый, затем стальной, второй бронзовый и последней устанавливают регулировочную прокладку.

Эксцентрик монтируют в сборе с цилиндрической втулкой 16, которая выполняет роль подшипника скольжения, и с закрепленной большой конической шестерней. При опускании эксцентрика необходимо обеспечить вхождение пальца, установленного на верхнем диске, в отверстие, расположенное на торце эксцентрика. В результате установки эксцентрика происходит зацепление двух конических колес. Качество зацепления проверяют путем контроля бокового зазора между зубьями и по расположению пятна контакта на боковых поверхностях зубьев. Требуемая точность зацепления обеспечивается методом регулировки с использованием неподвижных компенсаторов, обеспечивающих осевое перемещение большого и малого конического колеса. Роль компенсаторов выполняют регулировочные прокладки, устанавливаемые на приводном валу и под торцом эксцентрика.

После установки эксцентрика выполняют монтаж опорной чаши в расточку станины. Центрирование чаши происходит по посадке скольжения с использованием отжимных болтов. Угловая ориентация чаши осуществляется шпонкой 17. Плотность прилегания опорной чаши к станине контролируют щупом. Допускается местный зазор в пределах 0,1мм, на длине 0,25 периметра окружности привалочной плоскости. С помощью уровня контролируют также горизонтальное расположение сферической опоры.

Опорное кольцо 26 монтируют с установленными на нем амортизационными пружинами 25, которые регулируют на одну высоту.

При этом номинальная затяжка пружин соответствует условиям дробления руд средней крепости. В случае измельчения легкодробимых руд необходимо расслабление пружин, что обеспечивает оптимальный режим дробления, при котором повышается долговечность работы агрегата.

Установку подвижного конуса выполняют путем его подвески на стропах за рым – болт или за два крючкообразных захвата на прижимной гайке (см.

рис. 2.9).

Задачей этой операции является достижение требуемой точности положения подвижного конуса в дробильном агрегате (см. рис. 2.9). При этом в процессе установки конуса, вес которого 43 т, необходимо исключить возможность повреждения воротника гидравлического затвора пылеуплотнения и маслоотражательного кольца опорной чаши. Это достигают путем использования разработанного специального способа монтажа многотонного конуса.

Базирование конуса в агрегате осуществляется по схеме с использованием двойной опорной базы [101] и определяется матрицей:

Т = (z1,z2,z3,x4,y5,x6), (2. 14) где z1,z2,z3 - отклонения нормальных координат опорных точек установочной базы;

x4,y5 - отклонения нормальных координат опорных точек двойной опорной базы;

x6- отклонение нормальной координаты точки опорной базы.

Роль установочной базы выполняет сферическая поверхность подшипника (точки Т1, Т2, Т3), роль двойной опорной базы выполняет бочкообразная поверхность на конце вала конуса (точки Т4, Т5), по которой он базируется в эксцентрике. Опорная база (точка Т6) определяет угловое положение вращающегося конуса, создаваемое вращением эксцентрика.

Каждая опорная точка отнимает одну степень свободы из вектора подвижности детали или узла:

–  –  –

Переход к такой схеме базирования происходит по этапам ( рис 2.9 ):

На первом этапе подвижный конус базируется на стропах и опускается вниз согласно (2.17 ).

На втором этапе при заходе вала в отверстие эксцентрика происходит центрирование, т. е. совмещение центра вала с центром отверстия эксцентрика.

В этот момент перемещение по оси 0Z прекращается и происходит смещение вала:

–  –  –

Рис. 2.9 Этапы организованной смены баз при монтаже дробящего конуса: а–базирование при опускании на стропах;

б – центрирование по отверстию эксцентрика; в – перемещение по отверстию; г – совмещение осей конуса и отверстия которое показывает, что вал устанавливаемого подвижного конуса вводится в отверстие эксцентрика и перемещается вниз, занимая требуемое положение.

Перемещение вала по оси 0Z прекращается при касании его торца бронзового диска. При этом угловая ориентация вала, определяемая [x5] параметром должна быть выполнена так, чтобы [], гарантированно обеспечить вхождение пальца, установленного на верхнем диске, в отверстие на торце эксцентрика. С этой целью на пальце дополнительно делают центрирующий конус.

По окончании этой монтажной операции подвижный конус должен занять требуемое положение, определяемое матрицей базирования (2.16).

2.4. Исследования и разработка методов повышения эксплуатационной надежности привода дробилок Осуществление вращения вала-эксцентрика у конусных дробилок крупного дробления происходит с помощью одного или двух приводов. На рис. 2.10 показан двухдвигательный привод конусной дробилки типа ККД с механическим регулированием разгрузочной щели.

Приводной вал обеспечивает передачу крутящего момента малой конической шестерне 7. Крутящий момент передается через муфту от промежуточного вала, на котором установлен клиноременный шкив 11.

Привод оснащен подшипниками скольжения. Соосность базовых цилиндрических поверхностей вала относительно оси втулок должна быть выдержана в пределах 0,05мм. Детали приводных валов взаимозаменяемы, что означает достижение точности при выполнении ремонтных работ по методу полной взаимозаменяемости.

Область (угол) давления шейки вала на подшипник не должна превышать 120°. В сопряжении корпуса 9 приводного вала и горизонтального патрубка станины ставятся регулировочные прокладки для создания осевого зазора приводного вала в пределах 0,5—0,8 мм.

Рис. 2. 10 Схема привода конусной дробилки типа ККД При соединении приводного вала с промежуточным необходимо обеспечить их соосность. 0тклонение от соосности с приводного вала и промежуточного вала, соединяемых муфтой, допускается до 0,15 мм, а предельный перекос этих валов (отклонение от параллельности) допускается в пределах до 1 мм на 1 м длины.

Для создания условий качественного зацепления двух конических колес, обеспечивающих надежность и долговечность их эксплуатации, необходимо при монтаже приводного вала добиться минимально возможного радиального и осевого биения вала.

Схема размерных связей, определяющих формирование радиального биения оси делительного конуса ведущего колеса, установленного на конце вала, представлена на рис.

2.11б Радиальное биение В оси делительного конуса представляет собой удвоенный эксцентриситет Е, определяющий смещение оси конуса относительно оси вращения вала:

В = 2 Е Положение оси вращения вала определяют центра двух отверстий во втулочных опорных подшипниках вала. В соответствии с этим величина

–  –  –

Рис. 2.11 Схема формирования радиального биения конического колеса на конце вала, рассматривается как результат биения вала относительно каждой из двух опор. При этом смещения, возникающие в опорах А3 и Б3, обусловленные интенсивным износом нагруженных втулок, оказывают влияние на отклонения замыкающих звеньев А Б с учетом, соответствующих передаточных отношений. Передаточные отношения учитывают расстояние К между опорами и расположение рассматриваемого сечения вала, которое в данном случае определяется размером L от задней опоры. Согласно схеме, приведенной на рис.

2.11в, отклонение в передней опоре А3 проявляется на конце вала с увеличением его численного значения:

Еmax = вА =вА1 + вА2 + вА3 L/ К.

Это означает, что передаточное отношение звена А3 составляет:

(А3) = L/ К. (2.29) В свою очередь, согласно схеме рис. 2.11г, отклонение в задней опоре Б3 проявляется на конце вала с уменьшением его численного значения:

Еmin = вБ = вБ1 + вБ2 + вБ3 (L –К) / К.

Это показывает, что передаточное отношение звена Б3 составляет:

(Б3) = (L- К) / К. (2.30) В соответствии с проведенными исследованиями разработанная реновационная технология по восстановлению работоспособности приводного вала предусматривает подбор в переднюю опору втулочного подшипника с минимально возможным зазором А3, величина которого меньше, чем зазор Б3 в задней опоре:

А3 min ; А3 Б3.

При этом в процессе монтажа опорные втулки следует развернуть так, чтобы эксцентриситеты в опорах А3 и Б3 были направлены по одну сторону относительно оси вращения приводного вала согласно схеме приведенной на рис. 2.11 д.

–  –  –

Доводку торцевой поверхности можно осуществить тонкой проточкой торца или тонким шлифованием. В данном случае более технологичным является доводка шлифованием базовых торцевых поверхностей упорного диска 17 и торцевой шайбы 6.

При замене бронзовых втулок 7 и 14 приводного вала необходимо следить за тем, чтобы канавки для подвода смазки были рапололжены в верху, что обеспечивает стабильное и гарантированное поступление смазки в тяжело нагруженные опоры скольжения.

Базовыми поверхностями заменяемых бронзовых втулок являются:

отверстие под опорную шейку вала;

наружная цилиндрическая поверхность для базирования втулки в корпусе дробилки.Эти поверхности должны быть соосны, допускаемое отклонение не более 0,02 … 0,03 мм. Указанное требование достигают путем выполнения последовательной тонкой расточки базовых поверхностей.

–  –  –

При этом, согласно разработанной технологии, в начале выполняют обработку наружной цилиндрической поверхности, а затем внутренней при базировании по окончательно обработанной наружной цилиндрической поверхности втулочного подшипника.

В результате имеют место наиболее короткие технологические размерные связи, определяющие достижение требуемой точности подшипниковой опоры.

2.5 Выводы

1. Проведенные исследования работы дробильно-измельчительного оборудования Стойленского ГОКа показывают, что, несмотря на использование в современных агрегатах конструктивно отработанных узлов, имеют место отказы в работе оборудования и потери его работоспособности, которые приводят к достаточно длительным простоям и к возникновению аварийных ситуаций.

2. Простои оборудования обусловлены как необходимостью планового технического обслуживания оборудования, так и непредвиденной поломкой узлов и деталей. Исследования показывают, что простои, вызванные непредвиденными поломками узлов, составляют 20…28% от общего баланса потерь времени работы оборудования, а плановые и вынужденные остановки, связанные с ремонтом дробилок, составляют 16…21 % рабочего фонда времени.

Наибольшее количество отказов (порядка 96 %), определяющих 3.

необходимость остановки агрегата и проведения ремонта, обусловлены необходимостью замены физически изношенных деталей. При этом случаи аварийных ремонтов, вызванные попаданием недробимых тел, нарушением условий эксплуатации или установкой деталей не отвечающих техническим условиям, не являются доминирующими.

Замена футеровочных броней в рабочих полостях дробилок мелкого 4.

и среднего дробления определяет наибольшие временные и денежные затраты на ремонт и на расходуемый материал. Эти ремонтные работы определяют конечное качество дробления породы. При малых разгрузочных щелях и большом количестве проходимого абразивного материала брони дробилок подвержены значительно больше износу, поэтому их долговечность уменьшается.

В работе выявлены конструкторские размерные связи дробилок, 5.

определяющие формирование размер щели в зоне дробления и параллельность образующих броней. Выявленные связи относятся к категории размерных цепей с изменяющимися звеньями, что обусловлено износом подвижных и неподвижных броней. Полученные зависимости позволяют рассчитать размеры замыкающего звена, определяющего ширину разгрузочной щели в рассматриваемый момент времени эксплуатации агрегата.

Разработанные и исследованные технологии ремонтных и монтажносборочных работ для дробилок крупного, среднего и мелкого дробления позволяют восстановить работоспособность деталей и узлов дробилок при минимальных простоях оборудования в процессе выполнения ремонта С целью достижения требуемой точности сборки при выполнении 7.

монтажных операции по установке многотонных дробящих конусов, исследованы схемы базирования и определены этапы организованной смены баз, при которых исключается возможность повреждения деталей и достигается требуемое качество соединения по базовым поверхностям.

Выявленные конструкторские размерные связи, определяющие 8.

формирование радиального и осевого биения вала привода дробилок, позволили разработать способы восстановления точности положения приводного вала, что оказывает непосредственное влияние на качество зацепления конической пары привода.

Глава 3. Повышение долговечности броней дробилок путем разработки и исследования новых технологий их изготовления Внутренняя полость станины (ее боковая поверхность, ребра и середина), рабочие поверхности подвижного и неподвижных конусов, а также передняя часть корпуса приводного вала подвергаются интенсивному абразивному воздействию дробимой руды.

Для защиты этих поверхностей от абразивного износа на них накладывают защитную футеровку – броню, которая требует периодического восстановления и замены.

Для дробилок типа КСД и КМД расходы, связанные с заменой футеровочных броней в рабочих полостях дробилок и с выполнением сопутствующих ремонтных работ, являются определяющими как по времени, так и по денежным затратам на ремонт и по расходам на материал.

3.1. Технологические способы обеспечения качества стали для повышения долговечности броней дробилок Согласно техническим требованиям, которые представлены в конструкторской документации на чертежах завода-изготовителя (ОАО «Уралмаш»), в качестве материала для изготовления защитной брони подвижных конусов дробилок, неподвижных чаш и колец корпуса применяется широко распространенная в отечественном машиностроении высокомарганцовистая сталь 110Г13Л [50].

Эту сталь обычно рекомендуют применять для деталей, работающих на износ в условиях абразивного трения и высоких давлений и ударов (например, для траков гусеничных машин, деталей дробилок, черпаков землечерпальных машин, крестовин железнодорожных и трамвайных путей и т.д.).

Сталь 110Г13Л является высокомарганцовистой литейной, аустенитной сталью, имеющей следующее процентное содержание основных элементов:

–  –  –

Эта сталь плохо обрабатывается резанием, поэтому изготавливаемые из нее детали стараются получить литьем или ковкой. Структура этой стали после литья состоит из аустенита и избыточных карбидов (Fe, Mn)3С, выделяющихся по границам зерен, что снижает прочность и вязкость стали.

В связи с этим литые изделия закаливают с нагревом до 1100 0 С и охлаждением в воде. При таком нагреве растворяются карбиды, и сталь после закалки приобретает более устойчивую аустенитную структуру. Она обладает следующими механическими свойствами: в = 800 – 1000 МПа; 0,2 = 250 – 350 МПа; = 35 – 45 %; = 40 – 50 %; твердость: 180 – 200 НВ.

На рис. 3.1 показаны структуры стали 110Г13Л, полученные после литья и в результате закалки.

Сталь с аустенитной структурой характеризуется низким пределом текучести, составляющим примерно одну треть от временного сопротивления, и сильно упрочняется под действием холодной деформации.

Сталь 110Г13Л обладает высокой износостойкостью только при ударных нагрузках, когда происходит деформационное упрочнение аустенита и образование – мартенсита с ГПУ – решеткой [50].

В дробилках изменение качества поверхности брони происходит под действием ударов, возникающих при дроблении пород, что является характерной особенностью данного агрегата.

–  –  –

где V- скорость дробилки; g – ускорение силы тяжести;

- удельный вес; D – диаметр дробилки.

В поверхностном слое стали образуется большое количество дефектов кристаллического строения (дислокаций, дефектов упаковки). В результате твердость поверхности повышается до 600НВ (60 HRC), и сталь становится износостойкой [50,51]. При небольших ударных нагрузках в сочетании с абразивным изнашиванием, либо при чистовом абразивном изнашивании мартенситное превращение не протекает, и износостойкость стали 110Г13Л невысокая.

При повышенном содержании фосфора сталь 110Г13Л становится хладноломкой. При содержании в стали более 0,05% Р по границам зерен образуется хрупкая фосфидная эвтектика, на которой зарождается и растет

–  –  –

- угол атаки;

где D – диаметр дробики; V – скорость потока;

Нд – динамическая твердость металла (выявляемая при динамических испытаниях на твердость); к – коэффициент пропорциональности.

Из формулы видно, что с увеличением твердости материала глубина наклепа уменьшается. Исследования показывают, что при дробеструйной обработке глубина наклепа может составлять 1,5 – 1,7 мм. С увеличением скорости и расхода дроби глубина и степень наклепа возрастают. В упрочненном слое возникают сжимающие напряжения, величина которых составляет 400 – 800 МПа. В результате поверхностная твердость возрастает с 180 – 200 НВ до 350 - 420 НВ.

Проведенные исследования [39] показывают, что стойкость броней дробилок типа КМД, упрочненных методом дробеструйного наклепа составляет порядка 600 – 648 часов, по сравнению с 576-ю часами, которые имеют место при обычной, не упрочненной броне. Это показывает, что дробеструйное упрочнение не обеспечивает заметного повышения стойкости дробилок. Очевидной причиной этого является тот факт, что на броне дробилки в процессе ее работы формируется естественный наклеп, поэтому предварительный наклеп ощутимого повышения стойкости брони не показывает.

Одним из возможных путей упрочнения поверхностей броней дробилок является их упрочнение на этапе обработки поверхностей резанием.

Механический процесс резания обусловливает измельчение зерен структуры, пластическую деформацию в поверхностном слое, а следовательно и упрочнение последнего. При этом имеют место также термические процессы на поверхности резания с последующим охлаждением обработанных участков.

В работе [66] предложена эмпирическая зависимость, определяющая величину температуры в зоне резания, которая необходима для инициирования процесса локальной поверхностной закалки:

Трез= 798 V0,031 S0,020 t0,014 0 С, где V- скорость резания, м/мин; S – подача, мм/об;

t – глубина резания, мм.

Приведенная формула показывает, что основным фактором, определяющим значение температуры, является скорость резания. Для создания требуемых условий механообработки, при которой в результате термического воздействия образуется новая микроструктура (мелкозернистый мартенсит) с высокой вязкостью, прочностью и износостойкостью, необходимо правильно подобрать режимы резания и геометрию режущего инструмента.

Исследованиями установлено, что для создания требуемых условий резания целесообразно применять проходной токарный резец с 1 = 0 и удлиненной вспомогательной режущей кромкой на величину 1,1 S с притупленной задней поверхностью (рис. 3.2). При этом рекомендуются следующие режимы обработки для резца с твердостплавной пластиной марки

Т15К6 [10, 28]:

V= 60 – 65 м/мин; S = 1,6 – 1,8 мм/об; t = 2 – 4 мм.

–  –  –

Проведенные исследования показали, что средняя стойкость броней, упрочненных такой технологией составляет 519 – 535 часов [39], что практически не привело к существенному повышению стойкости брони. Это объясняется тем, что упрочненный резанием поверхностный слой со структурой мелкозернистого мартенсита имеет малую толщину и быстро разрушается в условиях значительных удельных давлений и интенсивного абразивного износа.

Одним из путей упрочнения материала броней дробилок является применение механо-термической (термо-механической) обработки отливок из стали 110Г13Л.

Сущность этого метода заключается в том, что полученная отливка подвергается объемной деформации в горячем состоянии. В результате этого происходит уплотнение металла с устранением дефектов литья в виде газовых раковин и других микрополостей. Структура металла уплотняется и, соответственно, улучшаются его физико-механические свойства.

Исследования показывают [50,51], что с увеличением степени деформации до 2,5…3 величина аустенитного зерна уменьшается, а затем остается без изменения. Размер зерна аустенита уменьшается от исходного значения 0,16 мкм до 0,03 мкм. Благодаря этому прочность в повышается с 570 до 1030 МПа, предел текучести увеличивается с 480 до 790 МПа, ударная вязкость повышается с 151 до 214 Дж/см2.

Исследования показывают, что наиболее существенное повышение механических свойств и износостойкости стали 110Г13Л достигается при малых степенях деформации (степень уковки составляет 2,5 – 4,0) и температурах 1150 – 12000 С.

На рис. 3.3 показано влияние плотности материала брони на относительный износ поверхности, а на рис. 3.4 представлена зависимость относительного износа от степени деформации.

Согласно данным, полученным в работе [39], такая технология позволяет увеличить стойкость деталей дробильно-измельчительного оборудования из стали 110Г13Л в 1,5 раза.

Однако при существующем сегодня оборудовании и технологии получить футеровочные брони дробилок КСД и КМД, упрочненные механотермическим методом практически невозможно.

Одним из разрабатываемых направлений повышения износостойкости материала броней дробилок является технология упрочнения поверхностей броней взрывом.

Процесс упрочнения взрывом осуществляется на специальной установке, в которой в качестве демпфирующей среды используется закачиваемая вода.

Вода является малосжимаемой средой со скоростью распространения ударных волн 160 м/с, поэтому во время взрыва в закрытом кольцевом пространстве она работает как жесткое тело, обеспечивая локальное упрочнение всей площади поверхности брони дробилки.

Во время взрыва ударная волна распространяется по металлу со скоростью 50 Н/с, деформирует оболочку, а затем после отражения от воды опять возвращается в металл.

В результате ударного упрочнения взрывом имеет место следующее повышение механических свойств стали 110Г13Л:

- твердость по Виккерсу повышается с 205 до 580 HV;

- предел текучести т – с 350 до 1100 МПа;

- предел прочности в – с 800 до 1470 МПа;

- относительное удлинение уменьшается с 50 до 19 %.

–  –  –

Рис. 3.4. Зависимость износа брони от степени деформации, получаемой заготовки Интенсивность износа упрочненной взрывом брони составляет 0,280 мм/т, тогда как соответствующий параметр для серийной брони составляет 0,462.

Проведенные исследования показывают, что скорость износа брони, упрочненной взрывом, в 1.6 раза ниже, чем у обычной серийной. Однако износ сопровождается образованием на рабочей поверхности углублений, которые снижают качество дробления и приводят к необходимости замены брони. Очевидно, неравномерный износ является следствием неоднородности металла и наличия на его поверхности микротрещин, которые при обработке взрывом превращаются в макротрещины. Неоднородность металла и наличие на его поверхности микротрещин является причиной неравномерного упрочнения взрывом.

Улучшение физико-механических свойств стали 110Г13Л за счет модифицирования Одним из направлений повышения износостойкости броней дробилок является улучшение физико-механических свойств стали 110Г13Л за счет ее модифицирования. Модифицирование и легирование является одним из важнейших факторов повышения надежности и долговечности литейных сталей. При модифицировании происходит процесс регулирования первичной кристаллизации стали, изменение степени дисперсности кристаллизующихся фаз путем введения в расплав малых добавок отдельных элементов или их соединений.

Определяющим фактором в деле повышения качества высокомарганцовистой стали является измельчение и уменьшение или нейтрализация вредных примесей, присутствующих на границах зерен аустенита [50]. Чем меньше размер зерна и меньше загрязненность границ зерен, тем выше механические свойства и износостойкость стали.

Для высокомарганцовистой стали наиболее эффективным элементоммодификатором является титан [18,50]. Он обладает большим химическим сродством к азоту, содержание которого в 4–6 раз больше, чем в углеродистых сталях ферритно-перлитного класса. Титан образует в стали при температурах ее кристаллизации частицы нитрид титана TiN, которые измельчают зерно аустенита. Исследование структуры и свойств стали 110Г13Л, модифицированной титаном показывает, что нитриды титана являются активными центрами кристаллизации, что приводит к существенному улучшению свойств стали.

У стали, модифицированной 0,07 – 0,15 % титана, уменьшение зерна аустенита происходит в 2 раза, одновременно снижается дендритность структуры и склонность отливки к трещинам, что на 10 – 15 % повышает механические свойства.

Так, например, при введении 0,1 % титана повышение механических свойств стали составляет:

- т =400 МПа по сравнению с т = 380 МПа без присадки Ti;

- в = 750 МПа по сравнению с в= 655 МПа без присадки Ti;

- = 27 % по сравнению = 18 %

- ан (КСU – ударная вязкость) составила 227Дж/см2 по сравнению с 160 Дж/см2 немодифицированной стали.

Испытания броней конусных дробилок мелкого и среднего дробления, модифицированных 0,07 – 0,15 % Ti, показали увеличение их ресурса на 30 %.

На механические и эксплуатационные свойства стали 110Г13Л значительное влияние оказывает также ее химический состав и, в частности, содержание углерода, марганца, кремния и фосфора. В результате исследований установлено, что снижение содержание фосфора с 0,07-0,1 % до 0,02 – 0,05 % позволяет повысить пластичность, вязкость и износостойкость стали на 40 – 50 %.

Наряду с повышением механических свойств, снижение содержания фосфора обеспечивает увеличение динамической прочности и малоцикловой ударной усталости стали. Исследование причин отрицательного влияния фосфора на механические характеристики стали показало, что фосфор по причине его малой диффузионной подвижности и растворимости в аустените, выделяется на границе зерен в виде фосфитной эвтектики, охрупчивая сталь.

Влияние фосфора может усиливаться или ослабляться в соответствии с содержанием углерода в стали. При высоких концентрациях углерода фосфор более опасен, чем при низких.

В связи с этим для тяжелонагруженных конусных броней содержание фосфора в стали должно выбираться в соответствии с содержанием углерода [18,39]. Для стали 110Г13Л эта зависимость представлена на рис.

3.5.

Упрочнение и восстановление броней дробилок путем механизированной наплавки Электродуговая наплавка соответствующего износостойкого материала также является одним из возможных способов упрочнения и восстановления броней дробилок.

Для наплавки применяют специальные материалы на железной основе с присадками легирующих компонентов (никеля, хрома, титана.

марганца, ванадия, вольфрама и бора), подаваемых в виде порошков и лент.

Согласно разработанной технологии, наплавка броней дробилок осуществляется на внутренней и наружной конических Рис. 3.5. Зависимость между содержанием фосфора и углерода в стали 110 Г13Л

–  –  –

Рис. 3.6 Схема нанесения наплавкой упрочненного слоя:

а – на броню конуса; б – на неподвижную броню поверхностях дробилок на участке длиной 350 мм (рис. 3.6). Толщина наплавляемого слоя составляет 5…7 мм. Наплавка осуществляется после окончательной механической обработки броней дробилок с использованием указанных в табл.3.1 наплавочных материалов под слоем флюса АН–348А. Там же приведены толщина слоя наплавки и получаемая твердость покрытия.

Наплавочные материалы для упрочнения броней Таблица 3.1

–  –  –

Испытания броней, полученных в результате наплавки приведенных выше материалов показали, что данный способ упрочнения брони не дает ожидаемых результатов. В результате исследований установлено, что причиной этого являются отпуск основного материала, возникающий в процессе наплавки и потеря его способности к самоупрочнению в процессе эксплуатации. В результате на броне имеет место выкрашивание основного материала вместе с покрытием.

3.2. Исследования работоспособности броней дробилок и шаровых мельниц, изготовленных из новой стали Эффективным решением проблемы повышения износостойкости броней конусных дробилок, подверженных большим нагрузкам, является легирование стали.

Небольшое содержание хрома в стали приводит к ее упрочнению и меньшей карбидной неоднородности структуры. Наличие молибдена, ванадия и никеля способствует образованию после закалки мелкозернистой структуры аустенита и повышению вязкости стали, что, несомненно, приводит к повышению прочности и способности работать в условиях ударного нагружения.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
Похожие работы:

«42 1398 Утверждён СЯМИ 408843-329РЭ ЛУ Измерительно – вычислительный блок коррекции объёма газа БК Руководство по эксплуатации СЯМИ 408843-329 РЭ Содержание Стр. Введение 3 1. Описание и работа 3 1.1 Назначе...»

«1 Научный журнал КубГАУ, №84(10), 2012 года УДК 656. 072 UDC 656. 072 МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПАРАМЕТРОВ THE METHODOLOGICAL BASIS OF THE ПРОЦЕССОВ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ PARAMETERS OF THE MODEL PRO...»

«Сафронова Татьяна Николаевна ГИДРОДЕСУЛЬФУРИЗАЦИЯ И ГИДРИРОВАНИЕ КОМПОНЕНТОВ МАСЛЯНЫХ ФРАКЦИЙ НА Ni(Co)Mo(W)/Al2O3 КАТАЛИЗАТОРАХ 02.00.13 – Нефтехимия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук САМАРА – 2014 Работа выполнена на кафедре "Химическая технология переработки нефти и газа" ФГБОУ ВП...»

«Управление большими системами. Выпуск 19 МЕХАНИЗМ ИНТЕГРИРОВАНИЯ НАУКИ В ЭКОНОМИКУ ДЛЯ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ ПОСТСОВЕТСКИХ ГОСУДАРСТВ: МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ Шия...»

«По вопросам продаж и поддержки обращайтесь: Email: evm@nt-rt.ru Web-сайт: www.emv.nt-rt.ru УЗА-10М.В2 МИКРОПРОЦЕССОРНОЕ УСТРОЙСТВО РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ ПО НАПРЯЖЕНИЮ И ЧАС...»

«13.04 – ",, "– 2016 ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ИНФОРМАТИКИ И АВТОМАТИЗАЦИИ НАН РА Петросян Александр Усикович Разработка комплекса алгоритмов и программ, предназначенных для защиты и восстановления изображений с использо...»

«hyj6-4 Модель MDN-2650T Автомобильный мультимедийный центр Руководство пользователя Руководство пользователя определяет порядок установки и эксплуатации FM/УКВ/СВ приёмника и проигрывателя DVD/MPEG4/VCD/CD/MP3/WMA/ /JPEG фо...»

«База нормативной документации: www.complexdoc.ru МИНИСТЕРСТВО ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА РСФСР ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АКАДЕМИЯ КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА ИМ. К.Д. ПАМФИЛОВА Утверждаю Ди...»

«0515010 С?теГ5 ОАО "Ашинский металлургический завод" ОАО "Ашинский металлургический завод" Для обеспечения стабильного качества продукции ОАО "АМЗ" действует система менеджмента качества, разработанная в соответств...»

«Мега-Ф Пример установки системы тревожной сигнализации Scher-Khan на автомобиль Subaru XV (в России с 04/2012 г.) Поддерживаемые системы: Logacar 3 Logicar 3i Logicar 4 Logicar 4i Logicar 5i Logicar 6i Magica...»

«ВЫПОЛНЕНИЕ ПОЛЕТОВ НА САМОЛЕТАХ АН 24, АН-26 ЛЕТНЫЕ и ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ОГРАНИЧЕНИЯ. Максимальная скорость полета АН-24 460 км/ч АН-26 450 км/ч Скорость экстренного снижения 540 км/ч Минимальная скорость полета н...»

«СНиП 2.03.11-85 СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА Защита строительных конструкций от коррозии Дата введения 1986-01-01 РАЗРАБОТАНЫ НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук, проф. С.Н. Алексеев руководитель темы, д-р техн. наук, проф. Ф.М. Иванов, кандидаты техн. наук М.Г. Булгакова, Ю.А. Саввина); ЦНИИпр...»

«Регуляторы температуры электронные типов ECL Comfort 210 (210В), ECL Comfort 310 (310В) ПАСПОРТ Продукция сертифицирована в рамках Таможенного Союза Содержание “Паспорта“ соответствует техническому описанию производителя Ред. 6 от 16.06.2014 Стр. 1 из 10 Содержание: 1. Сведения об изделии 1.1. Наименование 1.2. Изготовитель 1.3. П...»

«ОС03 АГ75 ИЗВЕЩАТЕЛЬ ОХРАННЫЙ РАДИОВОЛНОВЫЙ ОДНОПОЗИЦИОННЫЙ "ЗЕБРА-60" Руководство по эксплуатации 4372-43071246-062 РЭ Сертификат соответствия № РОСС RU.AГ75.B11596 СОДЕРЖАНИЕ 1 Введение.. 2 Назначение..4 3 Технические данные..4 4 Состав извещателя..6 5 Устройство и работа извещателя..6 5.1 Принцип действия и...»

«ТП-19 ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ СИГНАЛИЗАЦИОННОГО КОМПЛЕКСА ОХРАНЫ ПЕРИМЕТРА АВТОНОМНОГО (СКОПА) Применение комплекса 1 Применение комплекса для охраны малых и средних объектов 1.1 Охрана периметра объекта типа ГРС (на базе "ТАНТАЛ" и "АНТИРИС") 1.2 Охрана периметра объект...»

«УДК 58.33.81 А.Н. Попов, Ал.Н. Тимофеев, Е.А. Чернова ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫХ РОТОРОВ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ЦЕНТРИФУГ Аркадий Николаевич Попов, профессор, к.т.н., каф. "Автоматы", Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, ул. Политехническа...»

«ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ Диссертация направлена на решение научно-технической задачи развития методологии проектирования полузаказных микросхем на базовых матричных кристаллах (БМК) и создание пр...»

«О термине "добросовестность" в ст. 10 ГК РФ Построенная на объективных признаках система гражданского права неоспоримо облегчает и понимание буквы закона и оказывает существенную помощь в формировании правовых суждений и способствует уяснению цели деятельности самог...»

«6 J Ь o i МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ СССР МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Кафедра экономики, организации и управления производством Утверждено редак...»

«ЗАВОД ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СТАКАНЫ ФУНДАМЕНТНЫЕ КОНСТРУКЦИЙ "ОБЕРБЕТОН" Предприятие "Обербетон" один из крупнейших отечественных производителей железобетонных конструкций с производс...»

«Государственное производственное проектно-строительное унитарное предприятие "Объединение Брестоблсельстрой" Государственное унитарное проектно-изыскательское предприятие "Институт Брестстройпроект" УТВЕРЖДАЮ Директор УП "Бре...»

«НЕ СТРОЙТЕ САМИ, СТРОЙТЕ ВМЕСТЕ С НАМИ! Завод по производству минераловатных плит расположен в городе Кандыагаш, Актюбинской области. ТОО SBS Group крупный производственный холдинг, в состав которого входят заводы по Производственный комплекс был введен в эксплуатацию в октябре 2008 года. Мо...»

«Контрольно-кассовая техника Контрольно-кассовая машина "YARUS-TK" Руководство по ремонту и техническому обслуживанию Версия документации: 1.1.155 (от 08.12.2011) Содержание Введение Меры безопасности Организация технической поддержки Используемые с...»

«Утёмов В. В. Методика развития креативности учащихся основной школы // Концепт: научно-методический электронный журнал официального сайта эвристических олимпиад "Совёнок" и "Прорыв". – Январь 2012, ART 1202. – Киров, 2012 г. – URL: http://www.covenok.ru/ koncept/2012/1202.htm. – Гос. р...»

«А-300 Адаптер для подключения звукозаписывающей аппаратуры к радиостанциям MOTOROLA CM140/160. Руководство пользователя АТИС.400004.001 РЭ Версия 4.01 Дата 07.04....»

«АНТОНОВ Алексей Васильевич ФИЛОСОФСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕОРИИ СТОИМОСТИ Специальность 09.00.11 социальная философия диссертация на соискание ученой степени доктора философских наук Пермь — 2015 СОДЕРЖАНИЕ Стр. I. ВВЕДЕНИЕ II. КРИЗИСЫ ТЕОРИИ СТОИМОСТИ В ИСТОРИИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ МЫСЛИ. 2. 1. От меркантилистов к...»

«УДК: 726 (510) ББК: Щ 85.1 Н.П. Крадин, г. Хабаровск Из истории военной церкви в честь Иверской Божией Матери в Харбине Аннотация В статье на основе архивных материалов и детального натурного исследования остатков церкви...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Брянский государственный технический университет 2015 г.ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ЛОКОМОТИВОВ УСТРОЙСТВО ЭКИПАЖНОЙ ЧАСТИ ЛОКОМОТИВОВ М...»








 
2017 www.lib.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.