Эксплуатация и ремонт горных машин и комплексов

метки: Ремонт, Оборудование, Горный, Электрод, Работа, Машин, Поверхность, Кольцо

Отработка месторождений на ООО «Соврудник» осуществляется открытым способом с перемещением породы в отвалы с последующим бульдозерным отвалообразованием. Горная масса подготавливается к отгрузке путем проведения буровзрывных работ.

До 2009 г. компания применяла традиционные однобортовые продольные схемы разработки месторождений. В 2009-2010 годах была разработана и опробована новая технология отработки рудных тел в карьерах малыми уступами с эксплуатационным и разведочным бурением не только по контурам, но и по всей рудной зоне. Эта технология предусматривает валовое взрывание руды и вскрыши, отказ от продольных схем вскрытия месторождения. Ее применение имеет множество плюсов — позволяет снизить объемы вскрышных работ, увеличить производительность карьера по добыче руды, снизить эксплуатационные потери. В итоге на фабрику поставляется руда с максимальным полезным содержанием. Благодаря этому нововведению за последние 3 года производительность карьера «Эльдорадо» возросла вдвое.

В карьерах компании в 2014 году выполнено 12,9 млн. кубометров горных работ, добыто 2764 тыс. т руды со средним содержанием 1,75 г/т. Основной объем добычи приходится на карьер «Эльдорадо», расположенный на расстоянии 64 км от районного центра — посёлка Северо-Енисейский. Протяженность карьера составляет 3 километра, ширина около 500 метров, глубина более 100 метров. Годовая производительность карьера по горной массе превышает 8 млн. м3. Работы в карьере ведутся вахтовым методом, в режиме непрерывного производственного процесса.

Выполнение объемов работы на основных производственных объектах обеспечивают цех большегрузных автомобилей, участок тяжелых машин, автотранспортный цех. Цех большегрузных автомобилей представляет собой ремонтную базу, обеспечивающую выпуск на линию более 70 единиц транспорта — автосамосвалов Caterpillar 773e, БелАЗ 7540, БелАЗ 7548-Т. В составе участка тяжелых машин — более 50 бульдозеров, экскаваторов, погрузчиков. Основу парка тяжелых бульдозеров составляют машины Caterpillar D9, 834h, легких бульдозеров — Caterpillar D7, D6, «Четра»Т-11, экскаваторов емкостью ковша более 5 м3 — Hitachi EX1200, Caterpillar 385, менее 5 м3 — Caterpillar 349. В составе машинного парка карьеров состоят экскаваторы ЭКГ-5, ЭКГ-10, буровые установки СБШ-250, Drilltech 245s.

Производственные мощности предприятия позволяют перерабатывать всю добываемую руду: наиболее богатые руды отгружаются на ЗИФ «Советская», руды с низким содержанием золота перерабатывается непосредственно на месторождении «Эльдорадо» по технологии кучного выщелачивания.

Промышленные типы железных руд

... руд (содержание железа 56-62%). Глубина залегания колеблется от 30 до 500 м. Промышленная добыча железных руд ведется в Белгородской и Курской областях, где находится основная часть запасов богатых руд (месторождение ... технику доставляют прямиком к месторождению руды и потом сразу строят карьер. Глубина карьера составляет порядка пятисот метров (диаметр). Потом добытую руду складывают на машины и ...

Рисунок 1- Обзорная карта (1:250000)

2. Выбор и расчет необходимого количества оборудования

2.1 Выбор и расчет необходимого количества оборудования

На основании производительности, характеристики производства, горно-технических и горно-геологических условий предприятия, а также на основании материалов производственной практики выбираем следующее горное оборудование:

для вскрышных работ:

• Экскаватор ЭКГ-10, 2 ед.;

для добычных работ:

• Экскаватор ЭКГ-5А, 3 ед ;

для доставочных работ:

Автосамосвалы БелАЗ 7548-Т, 18 ед.

для отволообразования:

Бульдозеры Д- 275А KOMATSU, 3 ед.

По приложению 2 [2] определяем нормативы периодичности, продолжительности и трудоемкости ремонтов выбранного оборудования:

Таблица — Ремонтные нормативы оборудования

№ п/п	Оборудование	Кол- во	Мас- са, т	Ремонт	Трудоемкость, чел.-ч.
				вид	периодич-ность, ч	продол-житель-ность, ч	число в цикле	одного ремонта	средне-годовая
1	ЭКГ-10	3	390	ТО Т1 Т2 К	530	48	56	120	960
					1590	96	26	780	2897
					22260	432	1	4069	581
					44520	720	1	10190	1456
2	ЭКГ-5А	5	196	ТО Т1 Т2 К	398	36	42	90	720
					1193	72	20	585	2173
					16695	324	1	3052	436
					33390	540	1	7643	1092
3	БелАЗ 7548-Т	21	32	ТО Т1 Т2 К	470	6	12	12	96
					1410	16	3	72	143
					2820	40	2	240	312
					8460	160	1	900	600
4	Д- 275А	3	50,8	ТО Т1 Т2 К	200	8	48	16	768
					500	48	6	96	576
					1000	72	5	192	960
					6000	360	1	1400	1400

Для определения трудоемкости ремонта машины ЭКГ-5А вводим поправочный коэффициент .

где — коэффициент изменения массы;

• масса машины ЭКГ-5А, т;
• — масса однотипного оборудования, для которого трудоемкость ремонта определена (машина ЭКГ-10 ), т.

По таблице 3 [1] принимаем коэффициент изменения трудоемкости

Трудоемкость ремонта оборудования определяем по формуле:

где — трудоемкость ремонта однотипного оборудования с известными ремонтными нормативами, чел. — ч.

2.2 Определение количества и видов ремонтов

Количество и виды технических обслуживаний и ремонтов являются исходной информацией для составления годового и месячного графиков ремонтных работ по каждой единице принятого к эксплуатации оборудования.

Количество и виды технических обслуживаний и ремонтов в году определяем аналитическим методом.

Определяем количество и виды технических обслуживаний и ремонтов в году для экскаватора ЭКГ-10:

• количество капитальных ремонтов:
• где — планируемая выработка на год, час;
• выработка машины от предыдущего капитального ремонта, ч., принимаем ;
• ремонтный цикл машины, ч.

где — планируемый коэффициент использования машины в смену;

• номинальный фонд времени работы оборудования, час (табл. 1);
• количество часов, затрачиваемых на ремонт в планируемом году.

где — продолжительность, соответственно, одного технического обслуживания, текущего и капитального ремонтов, ч;

• число в цикле, соответственно, технических обслуживаний, текущих и капитальных ремонтов, ед.

количество вторых текущих ремонтов:

• где — выработка машины от предыдущего текущего ремонта, ч.;
• периодичность первых текущих ремонтов машины, ч.;
• периодичность первых текущих ремонтов машины, ч.

где — целое число проведенных первых текущих ремонтов со времени работы машины отпредыдущего капитального ремонта.

• количество первых текущих ремонтов:
• где — выработка машины от предыдущего текущего ремонта, ч.;
• периодичность первых текущих ремонтов машины, ч.

где — целое число проведенных первых текущих ремонтов со времени работы машины от предыдущего капитального ремонта.

• количество технических осмотров:
• где — выработка машины от предыдущего технического обслуживания, ч.;
• периодичность технических осмотров машины, ч.

где — целое число проведенных технических осмотров со времени работы машины от предыдущего капитального ремонта.

Определяем количество и виды технических обслуживаний и ремонтов в году экскаватора ЭКГ-5А:

• количество капитальных ремонтов:
• количество вторых текущих ремонтов:
• количество первых текущих ремонтов:
• количество технических осмотров:

Определяем количество и виды технических обслуживаний и ремонтов в году для автосамосвала БелАЗ 7548-Т:

• количество капитальных ремонтов:
• количество вторых текущих ремонтов:
• количество первых текущих ремонтов:
• количество технических осмотров:

Определяем количество и виды технических обслуживаний и ремонтов в году для бульдозера Д275-А:

• количество капитальных ремонтов:
• количество вторых текущих ремонтов:
• количество первых текущих ремонтов:
• количество технических осмотров:

Таблица 6.3 — Количество технических обслуживаний и ремонтов оборудования

		,		,
ЭКГ-10	8	3	0	0
ЭКГ-5А	11	5	0	0
БелАЗ 7548-Т	10	3	2	0
Д275-А	20	5	5	0

3. Расчет численности ремонтного персонала

Годовые суммарные трудозатраты

Годовые суммарные трудозатраты рассчитываем по формуле:

где — нормативная среднегодовая трудоемкость технических осмотров отдельных видов оборудования, чел.-ч.;

• нормативная среднегодовая трудоемкость первых текущих ремонтов отдельных видов оборудования, чел.-ч.;
• нормативная среднегодовая трудоемкость вторых текущих ремонтов отдельных видов оборудования, чел.-ч.;
• нормативная среднегодовая трудоемкость капитальных ремонтов отдельных видов оборудования, чел.-ч.;
• число единиц отдельных видов оборудования, принятых к эксплуатации.

Плановая численность производственных рабочих

Плановую численность производственных рабочих, необходимых для выполнения годового объема ремонтных работ, определяем по формуле, чел.:

• где — коэффициент, учитывающий выполнение внеплановых работ;
• номинальный годовой фонд времени одного рабочего, ч.

где — количество выходных дней в планируемом году;

• количество праздничных дней;
• средняя продолжительность отпуска производствен-ного рабочего;
• коэффициент, учитывающий потери времени рабочего по уважительным причинам (болезни и т. д.);
• продолжительность одной смены, ч;
• коэффициент выполнения норм выработки рабочими.

Ориентировочный штат ремонтных рабочих

Таблица 6.4 — Штат ремонтных рабочих по профессиям

Профессия рабочего	Численность, чел
Слесари и электрослесари	16
Токари-станочники	9
Кузнецы, прессовщики, бурозаправщики	6
Электрогазосварщики	5
Прочие	2

Численность вспомогательных и подсобных рабочих

Численность вспомогательных и подсобных рабочих (транспортного отдела, инструментального, ОТК, заточники, кладовщики и т. д.) принимаем равной:

Численность инженерно-технических работников , Численность ИТР принимаем равным: , Численность счетно-нормировочного состава , Численность младшего обслуживающего персонала , Численность всего работающего персонала , Таблица — Численность всего работающего персонала по категориям работ

Категория работы	Численность, чел
Ремонтных рабочих	38
Вспомогательных и подсобных рабочих	4
ИТР	3
Счетно-нормировочного состава	3
Младшего обслуживающего персонала	2

4. Расчет станочного оборудования

Количество станков

где — коэффициент станочных работ;

• число смен работы станков в сутки, обычно ;
• годовой фонд рабочего времени одного станка;
• коэффициент использования станка в течение смены.

Распределение станков по типам

Таблица 6.6 — Распределение станков по типам и маркам

Тип станка	Количество, ед.
Токарно-винторезные	5
Сверлильные	3
Фрезерные	3
Зуборезные	1
	1
Расточный	1
Заточной	1

Общее количество станков

5. Проектирование ремонтной базы, Расчет производственных площадей

В данном курсовом проекте расчет производственных площадей в зависимости от типа ремонтного предприятия, объёма ремонтных работ проводим по площади пола, занятого оборудованием.

Таблица 6.7 — Площади производственных цехов и отделений

№	Цех или отделение	,
1	Участок наружной мойки	30-35	3,5-4
2	Участок разборки оборудования	20-30	4-4,5
3	Отделение мойки деталей	20-25	3-3,5
4	Отделение сортировки и комплектовки	40-47	2-2,5
5	Испытательное отделение	25-30	4-5
6	Отделение ремонта электрооборудования	15-20	5-7
7	Отделение ремонта корпусных деталей и рам	20-25	3,5-4
8	Цех сборки машин и агрегатов	20-25	4-4,5
9	Кузнечно-прессовое отделение	24-26	3,5-4
10	Термическое отделение	24-26	3-3,5
11	Электрогазосварочное отделение	25-30	5-5,5
12	Компрессорная станция	25-30	6-6,5
13	Трансформаторная подстанция	25-30	5-5,5
14	Механический цех	120-140	4-5

По площади пола, занятого оборудованием, производственные площади определяют с учетом переходного коэффициента, учитывающего рабочие зоны, проезды и проходы:

где — площадь пола, занятого -м оборудованием, коэффициент,

Площадь административных помещений, м2:

Площадь бытовых помещений, м2:

Площадь вспомогательных помещений: инструментальное и заточное отделения, кладовые инструмента и запасных частей, складские помещения и т.д., м2:

Общая площадь ремонтной базы:

Выбор схемы ремонтной базы:

Схемы, конструкции и размеры производственных машиностроительных зданий унифицированы и регламентируются нормами Госстроя СН-118-68. Эти нормы применяют и для проектирования ремонтных предприятий.

Унифицированные здания предусматривают блочное размещение цехов и отделений предприятия, как правило, в одном многопролётном здании. Такое размещение цехов и отделений значительно снижает стоимость строительства и эксплуатации зданий, улучшает условия маневрирования при перепланировке производства.

Здания в плане должны быть близкими к квадрату или короткому прямоугольнику. В этом случае при одной и той же площади периметр здания является минимальным.

В соответствии с рассчитанной общей площадью ремонтной базы и площадями цехов и отделений определяется длина и ширина здания таким образом, чтобы они были кратны шагу колонн.

В связи с производственной необходимостью схема производственного потока ремонта принимается прямоточная, без встречных и перекрестных грузопотоков.

Все цехи и отделения ремонтного предприятия делятся на зоны:

1. Зона разборки. В неё входят участки: разборки и мойки оборудования, отделение сортировки, контрольно-сортировочный склад деталей;

2. Зона сборки. В неё входят отделения: комплектовки, испытательное, малярное; цех сборки машин и агрегатов;

3. Зона холодной обработки. В неё входят отделения ремонта электрооборудования и корпусных деталей, механический цех;

4. Зона горячей обработки. В нее входят термическое, гальваническое, штамповочное, кузнечно-прессовое отделения;

5. Зона сварки, в которую входят электрогазосварочное и газотермическое отделения;

6. Зона вспомогательных цехов и служб: инструментальное и заточное отделения, склады, трансформаторная подстанция и компрессорная станция;

7. Зона движения грузопотоков;

8. Зона административных помещений;

9. Зона бытовых помещений.

Зоны 8 и 9 располагаются на верхних этажах в торцевой (или продольной) части здания.

Определение параметров пролета здания ремонтной базы:

Основными параметрами пролета здания являются: ширина пролета L; шаг колонн t в направлении продольной оси пролета; сетка колонн Lt; высота до подкрановых путей H1; высота пролета H (расстояние от пола до нижней части несущих конструкций перекрытия); строительная высота HC; длина пролета S (расстояние между осями крайних колонн здания в направлении продольной оси пролета).

Высота до подкрановых путей, м:

• где — расстояние от пола до нижней части груза при его транспортировании, м;
• максимальная высота перемещаемого груза, м;
• расстояние между грузом и центром крюка крана;
• расстояние от центра крюка в верхнем крайнем положение до рельсовых путей, м.

Принимаем

Высота пролета, м:

где — расстояние от рельсовых путей до нижней части фермы, м.

Принимаем

где — высота фермы.

Длина пролета, м:

где — число шагов колонн.

6. Управление механической службы

Типовая структура энерго-механической службы рудника представлена на рисунке 1. Во главе механической службы стоит главный механик рудника, который отвечает за безотказную работу, своевременное техническое обслуживание и ремонт всего оборудования рудника. Подчиняется главный механик непосредственно главному инженеру рудника.

За бесперебойное снабжение рудника электроэнергией отвечает главный энергетик рудника.

В подчинении главного механика рудника находится главный механик карьера, главный механик автотранспортного цеха, начальник центральных ремонтных мастерских (ЦРММ), главный механик дробильно-шахтного отделения (ДШО), главный энергетик карьера. Они организуют, направляют и контролируют работу подчиненного им персонала.

С целью повышения гибкости и оперативности работы энерго-механической службы каждый участок эксплуатируемого оборудования — буровой экскаваторной, автотранспортный и участок механизации имеет свою ремонтную службу, которая возглавляется своим старшим механиком Старший механик экскаваторного парка является заместителем главного механика карьера.

Функции персонала энерго-механической службы предприятия определены должностными инструкциями.

7. Технология ремонта деталей машин и оборудования

Известно, что изношенные поверхности деталей могут быть восстановлены, как правило, несколькими способами. Для обеспечения наилучших экономических показателей в каждом конкретном случае необходимо выбрать наиболее рациональный способ восстановления.[3]

Выбор рационального способа восстановления зависит от конструктивно- технологических особенностей деталей (формы и размера, материала и термообработки, поверхностной твердости и шероховатости), от условий ее работы (характер нагрузки, род и вид трения) и величины износа, а также стоимости восстановления.

Для учета всех этих факторов рекомендуется последовательно пользоваться тремя критериями:

• технологическим критерием или критерием применимости;
• критерием долговечности;
• технико-экономическим критерием (отношением себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности).

Технологический критерий (критерий применимости) учитывает, с одной стороны, особенности подлежащих восстановлению поверхностей деталей, а с другой — технологические возможности соответствующих способов восстановления.

Выбор оптимального способа восстановления проводиться по технико-экономическому показателю, численно равному отношению себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности для этих способов.

Окончательному выбору подлежит тот способ, который обеспечивает минимальное значение этого отношения:

Св/Кд—min

где Кд — коэффициент долговечности восстановленной поверхности; Св — себестоимость восстановления соответствующей поверхности, руб.

При обосновании способов восстановления поверхностей значение себестоимости восстановления Св определяется из выражения

Св= Су

• S

где Су — удельная себестоимость восстановления, руб/дм2; S — площадь восстанавливаемой поверхности, дм2.[3]

Наплавка твердыми сплавами

Этим способом упрочняют поверхности деталей рабочих органов строительных и дорожных машин (зубья и режущие кромки ковшей экскаваторов; клыки, ножи и фрезы рыхлителей, ножи бульдозеров, скреперов и грейдеров; лопасти растворо- и бетоносмесительных машин, улитки и рабочие колеса землесосов; рабочие органы дробилок — дробящие плиты, бандажи, конусы и т. п.), находящихся под воздействием абразивного изнашивания и ударных нагрузок.[2]

Для восстановления и упрочнения деталей широко применяют хромистые и хромомарганцовистые наплавки, полученные путем смешивания различных порошкообразных материалов (например, ферромарганца и феррохрома).

Для придания специальных свойств в состав смесей входят карбиды хрома, бора, вольфрама и т. п. Порошкообразные смеси применяют в качестве легирующей шихты, обмазки электродов, заполнителей зубчатых электродов, порошковой проволоки и лент. К порошкообразным наплавочным смесям относят сталинит УС-25, вокар, КБХ, БХ, Висхом-9. Процесс приготовления порошкообразных смесей заключается в дроблении, просеивании и перемешивании компонентов.

Смеси наплавляют угольным или графитовым электродом диаметром 8—16 мм сварочной дугой постоянного или переменного тока. Для получения наплавленного слоя толщиной 1,5—2 мм слой смеси насыпают толщиной 3—5 мм. При наплавке цилиндрических поверхностей смесь наносят в виде пасты, приготовленной на водном растворе жидкого стекла.

Для наплавки твердыми сплавами служат также стержневые электроды с легирующей обмазкой.

Наиболее распространены электроды марки Т-620 для деталей, работающих при ударных нагрузках, и Т-590— без ударных нагрузок. Эти электроды имеют обмазку, легированную хромом и бором (Т-620) и ферротитаном.

Кроме того, выпускаются электроды из литых твердых сплавов в виде прутков диаметром 4—7 мм. Температура их плавления около 1300° С. Наиболее распространены сормайты № 1 и 2. Эти сплавы представляют собой твердый раствор хрома в железе. Они содержат также никель, кремний, марганец. Наплавки сормайтом обладают высокой твердостью и износостойкостью.

Наплавлять детали сормайтом можно как электродуговым способом (пруток сормайта служит электродом), так и ацетиленокислородным пламенем. Последний способ дает лучшие результаты, так как обеспечивает хорошее соединение металла с наносимым сплавом и создает очень гладкую поверхность наплавки с правильной формой кромок. Сормайт наносят слоями толщиной 1,25—1,5 мм. Общая толщина наплавки сормайтом № 1 до 2,5 мм, сормайтом № 2— не более 5 мм. Наплавленный сормайтом № 1 слой металла не требует термообработки, его твердость HRC 48—52; наплавленный сормайтом № 2 слой без термообработки имеет твердость HRC 39—45, но может подвергаться термообработке. После отжига при температуре 890—900° С твердость слоя снижается до HRC 30—35, при этом он может обрабатываться режущим инструментом. Последующей закалкой с нагревом до температуры 940—960° С и охлаждением в масле твердость может быть повышена до HRC 55—57, при дальнейшем низком отпуске (нагрев до температуры 250° С) — до HRC 60—62.

Для механизации наплавки твердыми сплавами используют порошковую проволоку и ленты с наполнителем — порошковыми смесями.

Воздушно-дуговая резка

Воздушно-дуговая резка заключается в расплавлении металла по линии реза электрической дугой и принудительном удалении сжатым воздухом образующегося под действием дуги расплава. Схема воздушно-дуговой резки представлена на рисунке.[7] ремонт деталь станок дробилка

Рисунок 7. Воздушно-дуговая резка и зажимы электрододержателя (справа)

Воздух подается вдоль неплавящегося электрода (обычно угольного или графитового) и в специальном электрододержателе. Электрическая дуга, как правило, горит на постоянном токе обратной полярности. Наилучшая производительность воздушно-дуговой резки достигается при диаметре электрода 6-12 мм, силе сварочного тока 300-1500А, напряжении на дуге 30-40В, давлении воздуха 4-7 кг/см2, расходе воздуха 20-30 м3/ч. Горение дуги отличается низкой устойчивостью, частыми обрывами.

Воздушно-дуговая резка тем эффективнее, чем меньше скорость износа электрода. Поэтому целесообразно использовать электроды, покрытые защитно-разгружающим слоем из меди или композиции на основе алюминия.

Качество поверхности реза и прилегающего к ней металла невысокое. В поверхностном слое и на кромках глубиной 0,1-0,3 мм может наблюдаться повышение содержания углерода, в связи с чем могут появляться трещины. Для уменьшения науглероживания необходимо по возможности не касаться электродом раскаленного металла. После воздушно-дуговой резки необходимо выполнять тщательную зачистку поверхностей щеткой до металлического блеска и производить осмотр для установления отсутствия поверхностных дефектов.

Воздушно-дуговая резка обычно используется для поверхностной обработки (строжки) или в качестве разделительной резки в лом сталей, алюминия, меди, титана.

Электродуговая сварка

Дуга — сильный стабильный электрический разряд в ионизированной атмосфере паров и газов металла. Во время зажигания дуги производится ионизация дугового промежутка и постоянно поддерживается в течение ее горения. В большинстве случаев процесс зажигания дуги состоит из 3-х этапов: короткое замыкание электрода на заготовку, отвод на расстояние 3-6 мм электрода и появление устойчивого дугового разряда.[2]

Короткое замыкание производится для разогрева торца заготовки и электрода в области соприкосновения с электродом. После отвода электрода с его нагретого торца — катода, под воздействием электрического поля происходит термоэлектронная эмиссия электронов. Столкновение быстродвижущихся по направлению к аноду электронов с газовыми молекулами и парами металла становится причиной их ионизации. В процессе разогрева столбца дуги и усиления кинетической энергии молекул и атомов за счет их соударения возникает дополнительная ионизация. Благодаря поглощению энергии, выделяемой при столкновении других частиц, ионизируются и отдельные атомы. Дуговой промежуток в результате этого становится электропроводным и через него проходит разряд электричества. Заканчивается процесс зажигания дуги появлением устойчивого дугового разряда.

Напряжение, измеряемое без нагрузки дугой, называют холостым. При сварке постоянным током оно составляет 30—90 В, при сварке переменным током 70—90 В.

Напряжение зажигания дуги возникает в интервале между касанием электрода с материалом и их размыканием. При касании электрода напряжение понижается почти до нуля, а при размыкании за короткий промежуток времени повышается до 45—90 В. В этом интервале напряжение может возрасти до опасного для жизни уровня, поэтому необходимо соблюдать правила техники безопасности. В процессе сварки поддерживают рабочее напряжение, которое изменяется в пределах 15—45 В.

Для получения сварного соединения высокого качества важно правильно установить силу тока. Приблизительно ее определяют из расчета 40 А на 1 мм диаметра электрода. Однако сила тока зависит и от положения, в котором выполняется сварка.

Наибольшую силу тока используют при сварке сверху, наименьшую — при сварке над головой. При слишком слабом токе сварки дуга зажигается с трудом и легко гаснет. Сварной шов получается слишком выпуклым, а глубина провара невелика. Правильно отрегулированная сила тока обеспечивает достаточную глубину сварки, умеренную высоту и хороший внешний вид шва. Слишком большая сила тока проявляется в накале электрода, который быстро горит с интенсивным разбрызгиванием свариваемого материала. Провар очень глубокий, а шов чрезмерно широкий и некрасивый на вид. Для электросварки чаще всего используют электроды с покрытием средней и большой толщины, что обеспечивает получение сварного шва высокого качества.

При дуговой сварке источником тепла является электрическая дуга, горящая между заготовкой и электродом. В зависимости от числа электродов, материала и метода включения заготовки и электродов в цепь электрического тока классифицируют такие виды дуговой сварки:

а) Сварка неплавящимся (вольфрамовым или графитным) электродом, дугой прямого действия, в результате чего соединение выполняется расплавлением только основного металла, либо с использованием присадочного металла.

б) Сварка плавящимся (металлическим) электродом, дугой прямого действия, с одновременным расплавлением электрода и основного металла.

в) Сварка косвенной дугой, горящей между 2-мя, в основном, неплавящимися электродами. В данном случае основной металл нагревается и расплавляется теплотой столба дуги.

г) Сварка трехфазной дугой, при которой дуга идет между электродами, а также между каждым электродом и основным металлом.

Питание дуги осуществляется переменным или постоянным током. При использовании постоянного тока сварка происходит на прямой и обратной полярностях. В первом случае электрод подключают к отрицательному полюсу (катод) , во втором — к положительному (анод).

Ремонт металлических конструкций

В связи с высокой прочностью горных пород металлоконструкции эксплуатируемых горных машин (стрелы, рамы, балки рукоятей, ковши, платформы, пилоны и др.) в процессе работы подвержены значительным статическим и динамическим нагрузкам. Их отказы в большинстве случаев являются тяжелыми, устранение которых связано с длительным простоем машин.

При эксплуатации в металлоконструкциях могут возникать следующие повреждения и дефекты: трещины в элементах конструкции и в сварных швах, изгибы элементов, вмятины и разрывы в листовых элементах, срез и ослабление заклепок и болтов. Наиболее часто трещины появляются в местах концентрации напряжений, т.е. в местах подрезов, резких переходов и др.

В настоящее время применяются следующие методы ремонта металлоконструкций: вырубливание дефектных сварных швов и укладка новых, разделка трещин в элементах и их заварка с установкой при необходимости накладок, правка изогнутых элементов в холодном состоянии и с подогревом, замена заклепок и подтягивание болтов. Если в элементе металлоконструкции находится несколько различных дефектов, то его заменяют на новый.

В процессе капитального ремонта металлоконструкции разгружаются от тяжелых механизмов и противовесов. Оси металлоконструкции (стрел) выравниваются в вертикальной и горизонтальной плоскостях. После этого приступают к осмотру и ремонту.

Технологический процесс ремонта металлоконструкций с трещинами включает операции разделки и заварки трещин, контроль наплавленного металла. Несквозные трещины разделывают (вырубают) на глубину большую, чем сама трещина (рис.8).

Неглубокие трещины разделывают при помощи пневматических зубил, а глубокие вырезают ацетиленокислородным пламенем. Сквозные трещины разделывают на всю толщину металла и по их концам сверлят отверстия для снижения концентрации напряжения и предупреждения дальнейшего распространения. При толщине металла 16-20 мм профиль заделки должен иметь V-образную форму, а при большой толщине — Х-образную. Шов должен быть чистым, ровным с плавными переходами наплавленного металла в основной металл.

Сварку металлоконструкции на ремонтной площадке производят ручным или полуавтоматическим способами, а в центральных ремонтных мастерских — преимущественно автоматически. Сварку выполняют аттестованные сварщики. В многослойных швах каждый последующий шов накладывают после очистки от шлака и осмотра предыдущего.

Заварку трещин в средней части элемента металлоконструкции можно производить от середины трещины к ее концам или от концов к середине. Для уменьшения внутренних напряжений целесообразен предварительный нагрев концов трещин до температуры 250-260 0С. последовательность сварки стыка и заварки трещины при многослойной сварке показана на, где цифрами обозначена последовательность наложения сварочных валиков.

Сварка ведется качественными электродами, тип и марку которых выбирают в зависимости от марки свариваемой стали и условий работы металлоконструкции. Так, для сварки несущих конструкций из углеродистых сталей, работающих при температуре до — 40оС, применяют марки электродов УОНИ 13/45, СМ-11, МР-3, ОЗС-3, ОЗС-4, УП-1/45, АНО-2, АНО-3; для сварки несущих конструкций из углеродистых горячекатаных нормализованных и термоупрочненных сталей, работающих при обычных температурах, — УОНИ 13/45, УОНИ 13/65, ДСК-50, УП-1/55, УП-2/55. сварка и наплавка ведется постоянным током электродами диаметром 3, 4, 5 и 6 мм.

Все работы по сварке и газовой резке могут производится при температуре окружающего воздуха не ниже: +50 С — для сталей 50, 38ХГН, 34ХН1М, 35ХНЛ и 35ХМЛ; 00 — для сталей МСт.5, 35Л, 09Г2С и 10ХСНД; -200 С для сталей МСт.3 и Г13Л. нельзя поизводить сварку и газовую резку на сквозняке, а также по закаленной поверхности всех сталей, кромеГ13Л.

Ремонт ковшей включает в себя, в основном, восстановление корпусов. Более подробно ремонт кошей рассмотрен в специальной части данного проекта.

Иногда при ремонте стрел и рам возникает необходимость установки вставок в листы металлоконструкции. Вставку вырезают в соответствии с

конфигурацией контура, разделывают стенки листа и прихватывают сваркой в нескольких местах, а затем обваривают по контуру. Места сварки некоторых стыковых швов и заварных трещин усиливают накладками, толщина которых должна быть не более 0,7 толщины основного металла. Размеры наплавок выбирают из условия обязательного перекрытия тещины и возможностей приварки к другим элементам конструкции. Швы крепления накладок не должны пересекать швы конструкции и трещины. Усиливающие накладки приваривают фланговыми швами, расположенными под углом б = 30-900 к ее нормальному сечению. При таком расположении шва в любое нормальное сечение попадают только небольшие участки с зоной термического влияния, подверженные действию силы Р (рис. 10).

Стальные втулки поворотных платформ, балок гусениц, лыж, консолей противовесов, вваренные в металлоконструкции, при износе вырезают и заменяют новыми. Отверстия растачивают по месту с помощью переносных приспособлений.

При ремонте металлоконструкции приходится заменять отдельные элементы (пояса, раскосы и др.) или части (балки рукоятей, секции стрел и др.) металлоконструкции. Для их изготовления должны использовать стали, предусмотренные чертежами завода-изготовителя.

Контроль сварных соединений наружным осмотром и промером швов позволяет выявить наплывы, прожоги, незаваренные кратеры, подрезы, наружные трещины, отступления от размеров шва и т.д. Внутренние дефекты в сварных швах (трещины, непровары, шлаковые включения и др.) проверяют ультразвуковыми дефектоскопами УЗД-НИИМ-5, ДУК-1ЗИМ и др.

Погнутые элементы металлоконструкций разрешается править с подогревом или в холодном состоянии, если в месте правки не возникает трещин и вмятин.

Ремонт заклепочных и болтовых соединений заключается в замене ослабленных заклепок (при простукивании молотком они издают дребезжащий звук), подтягивании ослабленных болтов (если позволяет резьба) или подкладывании под них шайб, а также разделке и заварке трещин между соседними отверстиями под заклепки и болты. Потерявшие первоначальную плотность посадки болты заменяют на новые большего диаметра, отверстия при этом развертывают.

Ремонт корпусных деталей

К характерным дефектам многих корпусных деталей (редукторы, корпуса машин, блоки цилиндров, корпуса коробок передач, станины и др.) относится износ посадочных мест под подшипники, искажение формы отверстий из-за деформации, задиры этих поверхностей из-за активного поворачивания наружного кольца подшипника, различные трещины, коробление привалочных поверхностей, износ и повреждение резьбы в отверстиях, пробоины и другие повреждения. Трещины появляются вследствие неправильной эксплуатации (удары, перегрузки, несвоевременное устранение люфта) или конструктивных недостатков.

В корпусных деталях часто оказываются нарушенными соосность отверстий под подшипники валов, параллельность этих отверстий между собой и межосевые расстояния.

Технологический процесс ремонта корпусных деталей в общем случае включает восстановление размеров отверстий под подшипники, резьбы, заварку трещин.

Ремонтируют изношенные посадочные отверстия под подшипники двумя способами: предварительной расточкой, наплавкой и окончательной расточкой отверстия; расточкой под запрессовку ремонтной втулки или втулки ремонтного размера, запрессовкой втулки и ее расточкой.

При небольшом износе отверстий эффективно электроимпульсное наращивание вращающимся электродом из красной меди, полимерные композиции, а при износе отверстий более чем 0,3 мм — железнение и др.

При железнении покрытие получают осаждением холодных высококонцентрированных хлористых или сульфатных электролитов. Режим электролитического осаждения выбирают таким, чтобы покрытие получалось ненапряженным, с твердостью до НВ 300-400 и хорошо подвергалось механической обработке на расточных станках.

Посадочные гнезда под вкладыши подшипников в корпусных деталях ремонтируют наплавкой постелей чугунными прутками или латунью с последующей расточкой. Коробление привалочных поверхностей, забоины и царапины устраняют фрезерованием, шлифованием или шабрением.

Трещины в чугунных деталях устраняют заваркой ацителено-кислородным пламенем с редварительным нагревом детали до 650 0С. присадочным материалом служат чугунные прутки марки А или НЧ-1, а флюсом — бура. После заварки трещин детали подвергают медленному охлаждению для снятия внутренних напряжений.

Ремонт стальных корпусных деталей производят главным образом с помощью электросварки.

Ремонт валов и осей

Основными дефектами валов и осей являются износ шеек и цапф, посадочных мест, шпоночных пазов и шлицевых участков, а также изгиб и скручивание. Валы, имеющие остаточную деформацию скручивания и трещины, ремонту не подлежат.

Валы и оси, имеющие изношенные шейки, цапфы и посадочные места, могут быть восстановлены путем их обработки под ремонтный размер, установкой дополнительной детали, наплавкой гальваническими покрытиями, металлизацией.

При ремонте посадочных поверхностей валов восстанавливают первоначальный диаметр, устраняют конусность и элипсность, а также задиры и царапины. Шейки валов, сопрягаемые с подшипниками скольжения, часто восстанавливают под ремонтный размер. Подшипники для таких валов изготовляют с соответствующими ремонтными размерами.

Ручную наплавку шеек валов и цапф осей производят стальными электродами УМ-7, ОММ-5, УН-250, рассредоточенными валиками, направленными параллельно оси вала, а также по спирали, и по образующей наложением швов через 90-1800, что предотвращает коробление детали. Применяется также восстановление валов автоматической наплавкой под слоем флюса и вибродуговой наплавкой.

При большом износе шейки валов подвергают металлизации напылением с последующей механической обработкой. Для напыления посадочных поверхностей применяют проволоку У7, У10, У11 диаметром 1,5-1,8 мм.

При износе шеек валов до 0,2 мм на сторону их восстанавливают хромированием. Валы сложной конфигурации восстанавливают нанесением хромового покрытия безванным способом.

Задиры и царапины на шейках, составляющие менее 30 % всей посадочной поверхности, устраняют местной зачисткой. Если задиры расположены на большой площади, то производят переточку посадочной поверхности.

В тех случаях, когда наплавку, гальванические покрытия и другие способы восстановления реализовать технологически нельзя или экономически нецелесообразно, валы ремонтируют напрессовкой втулок, колец, бандажей, запрессовкой и приваркой специально изготовленной части вала (хвостовика) и т.д. Если втулки воспринимают большие осевые нагрузки, то их после напрессовки закрепляют штифтами или приваривают, а затем подвергают механической обработке под необходимый размер.

Изношенные шлицы вала могут быть восстановлены: наплавкой изношенных поверхностей, сплошной заплавкой шлицевых впадин и наплавкой поверхностей; заменой шлицевой части вала; раздачей.

Восстановление шпоночных пазов возможно уширением изношенного паза с постановкой новой шпонки ремонтного размера, изготовлением шпоночного паза на новом месте или наплавкой стенок изношенного паза с последующей обработкой.

8. Специальная часть организация ремонта конусных дробилок

Основные технические данные дробилки мелкого тонкого дробления

КМД 1750Т:

Диаметр основания дробящего конуса, мм 1750

Временное сопротивление сжатого дробимого материала,

МПа, не более 300

Ширина приемной щели на открытой стороне (в фазе раскрытия

профилей), мм 80

Наибольший размер кусков питания, мм 70

Диапазон регулирования ширины разгрузочной щели в фазе

сближения профилей, мм 5—15

Разность ширины разгрузочной щели в четырех точках

(в фазе сближения профилей), мм, не более 4

Коэффициент закрупнения продукта дробления (при

минимальной разгрузочной щели), не более 3,8

Производительность на материале с временным сопротивлением сжатию

100—150 МПа и влагосодержанием до 4 % в открытом цикле (при

однократном прохождении материала через дробилку),

м3/ч, не менее 85—110

Усилие прижатия чаши пружинами, кН (тс) 2500(250)

Частота качаний дробящего конуса, кач/мин 260 , Электродвигатель привода:

мощность, кВт 160

частота вращения, об/мин 740

Масса дробилки с разводкой смазки (без электрооборудования,

смазочной установки, фундаментных плит, арматуры,

спецприспособлений) , кг 50200

Масса наиболее тяжелых сборочных единиц дробилки, кг:

станина в сборе с опорным кольцом и пружинами 22100

дробящий конус 8700

регулирующее кольцо с кожухом 10 000

приводной вал 1770

дробилка в сборе без приводного вала и загрузочного

устройства 47200

Дробилка (рис. 11) осуществляет дробление материалов между неподвижным наружным дробящим конусом и гирационно движущимся (качающимся относительно неподвижной точки с постоянной амплитудой) внутренним дробящим конусом.

Дробилка состоит из следующих узлов:

станины 8, опорного кольца 3, регулирующего кольца 2 с неподвижным дробящим конусом и колонками 23, подвижного дробящего конуса 4, привода.

Станина 8 представляет собой стальную отливку цилиндрической формы с двумя патрубками, расположенными на боковой стенке и в нижней части. Нижний фланец станины крепится болтами к фундаменту, а на верхнем фланце установлено опорное кольцо 3, прижимающееся к станине болтами с амортизирующими пружинами.

Неподвижный конус предохраняется от износа броней 19, закрепляемой на конусе скобами 22. В верхней части дробилка закрывается кожухом 24, на котором устанавливается приемная воронка 25, откуда подлежащие дроблению материалы попадают на распределительную тарелку/ загрузочного устройства. В нижнем патрубке станины запрессована бронзовая (биметаллическая) втулка 9, внутри которой смонтирован вал-эксцентрик 10 с коническим колесом 7

В эксцентричной расточке вала установлена бронзовая конусная втулка 11, в которую входит вал 13 подвижного дробящего конуса. Вал-эксцентрик 10 опирается на подпятник 12, состоящий из набора бронзовых и стальных дисков. Подвижный дробящий конус футеруется броней 20. Плотность прилегания броней 19 и 20 к поверхности подвижного и неподвижного конусов обеспечивается цинковой или пластмассовой заливкой 21. Нижняя часть подвижного конуса опирается на сферический подпятник 6, установленный на опорной чаше 17. Для предотвращения попадания пыли и мелких частиц дробимого материала в зазор между подвижным конусом и опорной чашей встроен гидрозатвор 18, в ванне которого циркулирует вода или отработавшее масло. Приводится дробящий конус от электродвигателя через вал 16, установленный на бронзовых втулках в корпусе 15; на вал 16 насажена коническая шестерня 14 вращающая колесо 7. Смазка и охлаждение подшипников приводного вала, эксцентрикового узла, сферического подпятника и зубчатой передачи осуществляются от централизованной циркуляционной смазочной системы с жидким смазочным материалом.

Для контроля работы смазочной системы устанавливаются сигнализатор расхода масла, термометры и манометры.

Величина зазора между бронями дробящих конусов изменяется путем вращения по резьбе регулирующего кольца 2 относительно опорного кольца.

При попадании в дробилку недробимых предметов под действием усилий, значительно превышающих нормальные, сжимаются амортизирующие пружины 5, неподвижный конус вместе с опорным кольцом приподнимается и недробимый предмет проходит через дробилку.

Рис. 11 — Конусная дробилка КМД-1750Т.

Техническое обслуживание.

Регламентированные виды ТО конусной дробилки: ЕТО, ТО-1, ТО-3. ТО-9, ТО-18.

Техническое обслуживание выполнять в соответствии со следующими указаниями. Торцы зубьев зубчатых колес должны быть совмещены, а радиальный зазор должен находиться в пределах 4,8—6 мм. При опускании дробящего конуса в дробилку необходимо руководствоваться соответствующими указаниями во избежание повреждений конусной втулки эксцентрика и сферического воротника гидрозатвора. При центровке электродвигателя привода дробилки смещение осей полумуфт должно быть не более 0,2 мм, а перекос — не более 0,5 мм на диаметр полумуфты. Контролировать работу подшипниковых узлов на слух, по температуре смазочного масла на сливе и внешним наблюдением за дробящим конусом. Если дробящий конус только покачивается или вращается, вокруг собственной оси с частотой, не превышающей 15 об/мин, то это указывает на удовлетворительную работу сферического подпятника и бронзовой конусной втулки. При увлечении дробящего конуса во вращение с повышенным числом оборотов дробилку необходимо немедленно остановить и выяснить причины вращения конуса.

В дополнение к ним необходимо контролировать техническое состояние дробилки, руководствуясь нижеследующими требованиями. Не допускать ослабления клиньев, закрепляющих колонки регулирующего кольца. Температура масла на сливе из дробилки должна быть не выше 55 °С. Температура нагрева подшипниковых узлов не должна превышать 60 °С. Разность ширины разгрузочной щели определять в четырех точках, равномерно расположенных по окружности, при неизношенных сопряжениях корпусных деталей и бронях с износом не более 10 %. Для измерения ширины щели использовать закрепленные на проволоке свинцовые кубики, сторона которых превышает намеченный к установке размер щели. Верхняя часть разгрузочной воронки должна быть зафутерована во избежание абразивного износа.

Сохранять комплектно при разборочно-сборочных работах регулировочные прокладки, предусмотренные под нижним диском подпятника эксцентрика, а также между патрубком станины и фланцем корпуса приводного вала. Особое внимание уделять регулировочным прокладкам под эксцентрик, на которых не допускаются загибы, помятости и другие дефекты поверхности. Установка прокладок с такими дефектами может вызвать перекос эксцентрикового узла и неправильную его работу. Перед регулировкой разгрузочной щели и поворотом регулирующего кольца наносить пластичный смазочный материал на упорную резьбу опорного кольца. Высота нормально затянутых амортизирующих пружин должна быть равна 680±2 мм. Узел приводного вала после сборки должен иметь осевой ход 0,5—0,8 мм. При установке узла приводного вала в дробилку контролировать совпадение штифта, запрессованного в патрубке станины, с отверстием на фланце корпуса привода, что обеспечивает правильную ориентацию смазочных канавок бронзовых подшипниковых втулок.

На ЕТО необходимо осмотреть оборудование без снятия кожухов и при этом проверить: работоспособность железоотделителя, установленного на конвейере, питающем дробилку; постоянство расхода воды на сливе из гидрозатвора; уровень масла в отстойнике смазочной станции — повышение уровня свидетельствует о попадании воды в систему смазки из гидрозатвора, а понижение — об утечке масла; затяжку резьбовых концов скоб, крепящих броню к неподвижному конусу, обратив внимание на наличие промежуточных резиновых пластин, обеспечивающих необходимую упругость соединения и стабильность затяжки. При наличии новой брони подвижного дробящего конуса проверить ее крепление и при необходимости подтянуть.

На ТО-1 следует выполнить операции ЕТО. Проверить техническое состояние всех узлов дробилки, особенно: положение опорного кольца в горизонтальной плоскости и величину затяжки пакетов пружин; затяжку фундаментных болтов дробилки, крепление электродвигателя и соосность его вала с приводным валом. Смазать резьбовое соединение регулирующего и опорного колец через прессмасленки опорного кольца.

ТО-3 предполагает выполнение операций ТО-1, а также следует проверить боковой зазор в конической передаче по окружному люфту приводного вала, который замеряется на наружном диаметре эластичной муфты и должен составлять 0,5—1,7 мм. При меньшем зазоре дробилку разобрать и подложить прокладки под подпятник эксцентрика. Большой зазор может возникнуть вследствие износа зубьев.

ТО-9 предусматривает выполнение операций ТО-3 и замену смазочного масла в централизованной системе.

ТО-18 — Выполнить операции ТО-9. Проверить состояние подшипниковых деталей эксцентрикового узла и сферы. Произвести контроль работы оборудования смазочной станции и исправности всех блокировок смазочной системы. Очистить водяные каналы гидрозатвора от скопившегося шлама.

9. Техника безопасности при ремонте машин

Отличительной особенностью Олимпиадинского месторождения является наличие оборудования большой единичной мощности, а также наличие другого сложного и травмоопасного оборудования. Соблюдение правил техники безопасности при производстве ремонтных работ позволяет предупредить несчастные случаи, создать полную безопасность труда работающих и способствует повышению их производительности. Для этого ремонтный персонал должен знать правила и инструкции по технике безопасности, уметь пользоваться защитными и противопожарными средствами, оказывать первую медицинскую помощь, иметь соответствующие группы допуска для работ в электроустановках, крановщики — права для работы на кране, стропальщики — удостоверение стропальщика и т.д.