Организация технического обслуживания и ремонта горных машин и оборудования в условиях производства ЗАО «Полюс»

метки: Ремонт, Оборудование, Горный, Работа, Трещина, Поверхность, Дробилка, Конус

Открытый способ добычи полезных ископаемых представляет собой совокупность горных работ, при которой все процессы, связанные с извлечением полезного ископаемого из недр, совершают на дневной поверхности.

При этом особую важность имеют вопросы улучшения структуры парка машин, ускоренное ведение монтажно-демонтажных работ, повышение уровня технического обслуживания. Современный карьер представляет собой предприятие с высоким уровнем механизации, на котором сосредоточено большое количество мощных буровых станков и экскаваторов, выемочно-транспортирующих и других машин. На многих карьерах успешно применяются гидромеханизация, а при разборке рассыпных месторождений используются драги.

Развитие горнодобывающей промышленности в России подтверждается быстрым ростом парка горных и транспортных машин, занятых в сфере горного производства и снижением числа рабочих или, по крайней мере, их не увеличение занятых в данной сфере, причиной этого является повышение производительности труда за счет механизации и автоматизации всех основных и вспомогательных работ, ростом единичных мощностей горных машин и агрегатов, переход от создания и внедрения отдельных машин к разработке и внедрению систем машин целиком охватывающих весь технологический процесс.

В настоящее время технологическая подготовка горных инженеров-механиков приобретает важное значение в связи с возросшими требованиями к качеству и надежности горной техники. Реализация этих требований зависит от грамотного проектирования конструкций, применения прогрессивных технологических процессов изготовления, технического обслуживания и ремонта.

Одним из наиболее эффективных путей снижения удельных затрат на изготовление, техническое обслуживание и ремонт горной техники, выпускаемой небольшими сериями, следует считать повышение уровня стандартизации размеров, формы и относительного расположения присоединительных поверхностей сборочных единиц и обрабатываемых поверхностей деталей, а также организацию групповых методов обработки при производстве и ремонте горных машин, применение современного легко переналаживаемого технологического оборудования вплоть до создания гибко переналаживаемых автоматизированных производств.

Эти мероприятия позволяют приблизить мелкосерийное производство по своим организационно-техническим принципам к серийному, крупносерийному и даже массовому производствам.

Целью данного курсового проекта является закрепление знаний и получение навыков при ремонте машин и оборудования, а именно: принципы построения графиков ремонта оборудования; необходимое количество и виды технического обслуживания и ремонта; современные методы ремонта, восстановления и повышения износостойкости деталей машин; методики расчета численности ремонтного персонала и станочного оборудования; принципы проектирования ремонтной базы; правила техники безопасности при выполнении ремонтных баз.

Техническое обслуживание и ремонт оборудования (трубопроводы)

... тонкостенных и упроченных труб, введение компьютерного контроля, дистанционное обслуживание с помощью мониторов, улучшение технологии сварки – главные ... курсовой работы -, Цель курсовой работы 1.Характер износа оборудования В процессе эксплуатации трубопроводы и их элементы изнашиваются. ... коррозии и эрозии к моменту проведения следующего ремонта она станет ниже допустимой. Проверку и испытание ...

1. Общие сведения о предприятии

Олимпиадинское золоторудное месторождение находится в Северо-Енисейском районе Красноярского края в 80 км на юго-запад от районного центра — поселка городского типа Северо-Енисейский.

Ближайшая ж. д. станция — Лесосибирск расположена в 320 км юго-западнее месторождения. Транспортные связи ГОКа в настоящее время осуществляются по автомобильной дороге Лесосибирск — Олимпиадинский ГОК. Переправа через Енисей осуществляется в летнее время паромом. В зимнее время действует временная ледовая переправа через р. Енисей. В п.г.т. Северо-Енисейский есть аэропорт, через который осуществляется перевозка пассажиров в город Красноярск.

Режим работы предприятия: 365 дней, 2 смены, по 12 часов, вахтовым методом.

Район месторождения типичный среднегорный, таежный, заболоченный.

Район месторождения находится в пределах Среднесибирского плоскогорья и относятся к горно-таежной зоне с типичным средне горным рельефом местности. Абсолютные отметки вершин находятся в пределах 800−1100 м. Месторождение расположено на высоте 650−750 м над уровнем моря. Месторождение занимает днище и склоны небольшой котловины. Абсолютные отметки поверхности котловины — 640 ч 700 м. Она вытянута в широтном направлении и открыта на север. Месторождение занимает площадь 3,4 км ² при протяженности 3,4 км и ширине 1,0 км. По ней протекают ручьи Олимпиадинский, Еськин и Оськин.

Окружающие водоразделы имеют отметки 760−780 м. В нескольких километрах от месторождения расположен наиболее высокий хребет Енисейского кряжа — Полканский, с максимальными отметками 978 ч 1126 м. Речная сеть района месторождения представлена ручьем Олимпиадинским и его правыми притоками ручьями Еськин и Оськин.

К северо-западу в 3−4 км от месторождения протекает ручей Иннокентьевский, который после слияния с ручьем Олимпиадинским, образует реку Енашимо. В 2−3 км к югу от подножия горы Енашиминский Полкан берут начало реки Тырыда, Чиримба. Речная сеть региона относится к бассейну реки Подкаменная Тунгуска.

Район месторождения отличается повышенной нормой выпадения осадков. Преобладают затяжные, моросящие дожди, а зимой длительные и обильные снегопады. По данным метеостанций ближайших поселков годовая норма осадков составляет 480 ч 520 мм, а для района месторождения около 1600 мм.

Мощность снежного покрова достигает местами 3,5 м, в среднем около 1,3 м.

Климат района — резко континентальный. Среднегодовая температура воздуха — 2,7 ⁰ С, минимальная температура в зимний период — 61⁰ С, абсолютная максимальная температура +34⁰ С. Количество дней со среднесуточной отрицательной температурой воздуха — 209.

Преобладающее направление ветров для промплощадки: западное и юго-западное.

Средняя продолжительность ледостава 187 дней. Глубина промерзания на открытых местах до 3 м. Многолетнемерзлые грунты встречаются отдельными островками в долинах рек и на северных склонах. Непосредственно на площадке ГОКа вечная мерзлота не обнаружена. Относительно небольшая глубина сезонного промерзания объясняется ранним и устойчивым снежным покровом без промежуточного оттаивания.

Севернее месторождения вдоль правого берега ручья Олимпиадинский расположен жилой поселок Еруда. Место размещения рабочего поселка для расселения работников карьера определено вблизи карьера «Восточный» .

Рисунок 1 — Обзорная карта (1: 250 000)

Технологический транспорт эксплуатируется в трудных климатических и горнотехнологических условиях: при температуре окружающей среды от — 45 до +30 ⁰ С, на глубине карьера «Восточный» 370 м; расстояние транспортирования вскрышных пород до 9 км, руды — до 3 км, руководящий подъем 80 ⁰ /₀₀ .

Парк машин для вывоза горной массы составляют карьерные автосамосвалы CAT-777D, Komatsu HD-785−5, Terex MT-3300AC, БелАЗ-7548, БелАЗ-7522, БелАЗ-7540А.

К достоинствам автосамосвалов CAT-777D нужно отнести высокий уровень надежности машин, подтвержденный десятилетним сроком эксплуатации; низкий расход топлива; качественное сервисное обслуживание. Недостатками являются высокие цены на запчасти, в то время как относительно гибкая ценовая политика Komatsu в вопросе ценообразования на автомобили и запасные части и высокая унификация машин с другим оборудованием этой фирмы делает их более выгодными в эксплуатации. Но их отличает высокий расход топлива, меньшая надежность узлов и агрегатов по сравнению с CAT-777D. Достоинствами автосамосвалов Terex MT-3300AC является высокая удельная мощность и как следствие, скорость движения на 10−15% выше, чем у CAT-777D и Komatsu HD-785−5, а недостатком — высокие затраты на шины ввиду их дефицита на мировом рынке.

Также на карьере применяются буровые станки типа СБШ-250МНА, БТС-150, СБУ-125, Ingersol, также экскаваторы типа ЭКГ-10, САТ — 5310 В (10м ³ ), Libheer 944 с вместимостью 11 м³ .

Таблица.1.

Исходные данные

Наименование показателя	Значение
Годовая производительность карьера по полезному ископаемому:, млн. т.
Коэффициент вскрытия:, м 3 /м3 .	1,8
Коэффициент крепости f пород по шкале профессора М. М. Протодьяконова .	10−14
Удельная плотность пород, т/м 3	2,8
Категория пород по ЕНиР	IV
Климатический район.	Северный
Характеристика производства	С непрерывным технологическим процессом
Горно-транспортный комплекс	Экскаваторно-транспортно-отвальный
Выемочно-погрузочные машины	Одноковшовые экскаваторы
Транспортное оборудование	Автотранспорт
Отвальное оборудование	Бульдозеры
Категория пород по трещиноватости.	III-IV

1. Вычисляем годовую производительность карьера по вскрыше и горной массе,

т (1)

т (2)

где: — годовая производительность карьера по вскрыше, млн. т;

• годовая производительность карьера по полезному ископаемому, млн. т;
• коэффициент вскрытия, м ³ /м³ ;

• годовая производительность карьера по горной массе, млн. т.

Т.к. годовая производительность карьера 28 000 000 тонн горной массы, а климатический район северный, то принимаем непрерывную рабочую неделю 7 суток, 365 рабочих дней в году в 2 смены по 12 часов.

2. Нормативы периодичности, продолжительности и трудоёмкости ремонтов, основного технологического оборудования

Таблица 2. Ремонтные нормативы основного технологического оборудования.

Оборудование	Кол-во, ед.	Масса, т.	Ремонт	Трудоемкость, чел часов
			Вид	Периодичность, ч	Продолжитель-ность, ч	Число в цикле	Одного ремонта	Среднегодовая
СБШ-250МН			ТО Т 1 Т 2 К
ЭКГ-10			ТО Т 1 Т 2 К				105,6	844,8 1191,3
Т-500		59,9	ТО Т 1 Т 2 К			7,5 6,25 1,25

Для нашего оборудования работающего в условиях Крайнего Севера (п. Еруда Северо-Енисейский р-н), нормативы периодичности капитальных ремонтов принимаем с понижающим коэффициентом — 1,6.

Определение

1. Определяем количество и виды, технических обслуживаний и ремонтов для станка СБШ-250МН.

1.1 Определяем количество капитальных ремонтов.

(3)

где: — планируемая выработка на год, ч:

(4)

где: — планируемый коэффициент использования машины в смену;

• количество часов, затрачиваемых на ремонт в планируемом году.
• выработка машины от предыдущего капитального ремонта, ч.

(5)

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

• номинальный фонд времени работы оборудования в год, ч;
• число в цикле, соответственно, технического обслуживания, первого текущего, второго текущего и капитального ремонтов, ед.

1.2 Определяем количество вторых текущих ремонтов.

(6)

1.3 Определяем количество первых текущих ремонтов.

(7)

1.4 Определяем количество первых текущих ремонтов.

(8)

2. Определяем количество и виды, технических обслуживаний и ремонтов для экскаватора ЭКГ-10.

2.1 Определяем количество капитальных ремонтов.

2.2 Определяем количество вторых текущих ремонтов.

2.3 Определяем количество первых текущих ремонтов.

2.4. Определяем количество первых текущих ремонтов.

3. Определяем количество и виды, технических обслуживаний и ремонтов для Т-500.

3.1 Определяем количество капитальных ремонтов.

3.2 Определяем количество вторых текущих ремонтов.

3.3 Определяем количество первых текущих ремонтов.

3.4 Определяем количество первых текущих ремонтов.

Таблица 3.

СБШ-250МН	4461,76	3422,24
ЭКГ-10	6100,83	1783,17
Т-500	5822,48	2061,52

3. Расчёт численности ремонтного персонала

1. Годовые суммарные трудозатраты, чел. часов.

(9)

где: — нормативная среднегодовая трудоемкость соответственно технических осмотров, первых, вторых текущих и капитальных ремонтов i-го оборудования, чел. час.;

• число единиц отдельных видов оборудования, принятых к эксплуатации.

2. Плановая численность производственных рабочих.

чел. (10)

где: — коэффициент, учитывающий выполнение внеплановых работ;

• коэффициент выполнения норм выработки рабочими;
• номинальный годовой фонд времени одного рабочего, ч.

ч (11)

где: — продолжительность одной смены, ч;

• коэффициент, учитывающий потери времени рабочего по уважительным причинам.

3. Ориентировочный штат ремонтных рабочих.

• Слесари и электрослесари…25

• Токари-станочники. …6

• Кузнецы, прессовщики, бурозаправщики. …3

• Электрогазосварщики. …4

• Прочие (разметчики, контроллеры и т. д. ).

  …5

4. Численность вспомогательных и подсобных рабочих.

чел. (12)

5. Численность инженерно-технических работников.

чел. (13)

6. Численность счетно-нормировочного состава.

чел. (14)

7. Численность младшего обслуживающего персонала.

чел. (15)

Численность всего работающего персонала по категориям:

Таблица 4.

Слесари и электрослесари.
Токари-станочники.
Кузнецы, прессовщики, бурозаправщики.
Электрогазосварщики.
Вспомогательных и подсобных рабочих
Инженерно-технических работников
Счетно-нормировочного состава
Младшего обслуживающего персонала
Прочие (разметчики, контроллеры и т. д. ).
Итого

4. Расчитываем станочное оборудование

1. Определяем количество станков.

ед. (16)

где: — коэффициент станочных работ;

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

2. Распределение станков по их типам.

Таблица 5.

Токарно-винторезные
Сверлильные
Фрезерные
Строгальные
Зуборезные
Заточные
Электрогазосварочные посты
Прочие

5. Проектирование ремонтной базы

1. Рассчитываем производственные площади по площади пола, занятой оборудованием, м ² .

(17)

где: — площадь пола занятая i-ым оборудованием, м ² ;

• переходный коэффициент [1, стр. 20, табл. 5];
• n — общее количество станков.

2. Общая площадь ремонтной базы.

м ² (18)

где: — площадь вспомогательных помещений;

м ² (19)

• площадь административных помещений;

м ² (20)

• площадь бытовых помещений.

м ² (21)

3. Выбираем схему ремонтной базы.

Принимаем базу с прямолинейной зоной движения грузопотоков.

Таблица 6.

Тип здания и крана	Ширина пролета, L, м.	Шаг колонн, t, м.	Высота пролета, Н, м.	Высота до подкрановых путей, Н 1 .
Одноэтажное с мостовыми кранами		наружных — 6 внутренних — (18)	9,8

3.1 Определяем высоту подкрановых путей.

м где: — расстояние от пола до нижней части груза при его транспортировке, м;

• максимальная высота перемещаемого груза, м;
• рас — стояние между грузом и центром крюка крана, м;
• расстояние от центра крюка в верхнем крайнем положении до рельсовых путей, по которым перемещается грузовая тележка, м.

3.2 Определяем высоту пролета.

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

3.3 Определяем строительную высоту.

м где: — высота фермы, м.

3.4 Определяем длину пролета.

м

6. Управление механической службой

Рисунок 2. Типовая структура электромеханической службы предприятия

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 (22)

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 (23)

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 растворои 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 (23, https:// ).

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.

Рисунок 3. 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 30−40 В, давлении воздуха 4−7 кг/см ² , 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

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.

Рисунок 4. Схема разделки несквозных трещин

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.4).

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 ⁰ С. последовательность сварки стыка и заварки трещины при многослойной сварке показана на (рис. 5), 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.

Рисунок 5. Последовательность (показана цифрами) сварки стыка (а) и заварки трещин (б) при многослойной сварке

Так, для сварки несущих конструкций из углеродистых сталей, работающих при температуре до — 40 ^о С, 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: +5 ⁰ 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.

Рисунок 6. Схема разделки несквозных трещин

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 = 30−90 ⁰ 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. 6).

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 ⁰ С. 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 90−180 ⁰ , 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 50 200

Масса наиболее тяжелых сборочных единиц дробилки, кг:

станина в сборе с опорным кольцом и пружинами 22 100

дробящий конус 8700

регулирующее кольцо с кожухом 10 000

приводной вал 1770

дробилка в сборе без приводного вала и загрузочного устройства 47 200

Дробилка (рис. 7) 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. 7. — Конусная дробилка КМД-1750Т.

техническое обслуживание ремонт персонал

Техническое

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 °C. Температура нагрева подшипниковых узлов не должна превышать 60 °C. 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.

Ремонт машин допускается после полной их остановки, блокировки пусковых аппаратов, приводящих в действие механизмы, или отключения питающего кабеля с соблюдением организационных и технических мероприятий, обеспечивающих безопасность работ. Запрещается производить ремонтно-монтажные работы в непосредственной близости от открытых движущихся механических установок, а также вблизи электрических проводов и оборудования, находящихся под напряжением, без ограждения.

Для ведения монтажных работ на высоте допускаются люди не моложе 18 лет с хорошим здоровьем.

Монтажные работы на высоте на открытом воздухе при скорости ветра более 10−12 м/с, грозе, температуре воздуха ниже — 30 ⁰ С, а также гололеде, сильном снегопаде и тумане запрещаются. Применяемые при ремонте устройства, установки, краны, грузозахватные приспособления, стропы должны отвечать требованиям Правил устройства и безопасности эксплуатации грузоподъёмных средств. Они должны подвергаться испытанию не реже 1 раза в год под нагрузкой, превышающей рабочую на 25%. Тали и домкраты должны быть самотормозящимися и удерживать поднятый груз на высоте. Гидравлические и пневматические домкраты должны иметь устройства, не допускающие опускания груза при прекращении работ насоса или при повреждении труб, соединяющих насос с домкратом.

Место ремонта машин в условиях действующего цеха должно быть ограждено и иметь предупредительные надписи. Рабочие, занятые на этих работах, должны иметь предохранительные шлемы и быть специально проинструктированы о возможных опасностях.

Напряжение электроинструмента должно быть не выше 220 В в помещениях без повышенной опасности и вне помещения. Корпус электроинструмента на напряжение выше 36 В должен иметь специальный зажим для заземления. Питание электроинструмента и переносных светильников от автотрансформатора запрещается.

Перед мойкой деталей керосином кожа рук должна быть смазана вазелином. При промывании деталей в щелочных растворах необходимо пользоваться резиновыми перчатками.

Не допускается производить электросварку сосудов, находящихся под давлением. При сварке конструкции после дождя и снегопада сварщик обязан кроме спецодежды пользоваться диэлектрическими перчатками, галошами и ковриками. Запрещается работать внутри закрытых емкостей одновременно электросварщику и газосварщику.