Проблемы эксплуатации и анализ состояния подъемных установок шахт Карагандинского угольного бассейна

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проблемы эксплуатации и анализ состояния подъемных установок шахт Карагандинского угольного бассейна

В технологической цепочке шахт важным звеном являются подъемные установки, от их технического состояния и производительности зависят общие технико-экономические показатели горнодобывающего предприятия, так и эффективная работа его отдельных структурных подразделений.

Современный парк подъемных установок Карагандинского угольного бассейна сформировался на базе бывшего производственного объединения «Карагандауголь» после его разделения на ряд независимых предприятий: Угольный департамент АО «Испат-Кармет» (в настоящее время УД АО «АрселорМиттал Темиртау»); АО «Карагандаликвидшахт»; АО «Карагандауглеразрез»; ТОО «Комиринвест»; ТОО «Коктемкомир»; угольные разрезы «Борлы» и «Куучек» вошли в состав АО «Казахмыс». До 1995 года на 26 шахтах производственного объединения «Карагандауголь» в эксплуатации находилось в общей сложности 175 подъемных установок, каждая из которых представляла собой уникальный поверхностный комплекс.

Анализ состояния парка подъемных установок шахт карагандинского угольного бассейна, показал что в 2011 г. у наиболее крупного горнодобывающего предприятия УД АО «АрселорМиттал Темиртау» на 8 шахтах в эксплуатации - 60 вертикальных подъемных установок (рисунок 1).

Рисунок 1. Распределение подъемных установок по шахтам УД АО «АрселорМиттал Темиртау» на 2011 год

1 - грузовые подъемные установки составляют 35%; 2 - грузолюдские - 38,3%; 3 - аварийные подъемы - 26,7%.

Рисунок 2. Процентное соотношение от общего числа подъемных установок по назначению на шахтах УД АО «АрселорМиттал Темиртау» на 2011 год

Результаты анализа по глубине шахтных стволов, позволяет распределить все подъемные установки на три основные группы:

- малой глубины (до 300 м);

- средней глубины (300-800 м);

- глубокие (свыше 800 м).

Рисунок 3. Процентное соотношение ШПМ Карагандинского угольного бассейна в зависимости от глубины ствола шахты

В первую группу входят 20 подъемных установок, во вторую - 40. К глубоким относится подъемная установка на воздухоподающем стволе шахты им. Костенко, глубина которого составляет 840 м. Двухклетевая подъемная установка оборудована подъемной машиной МПУ 63х2,8х2,8 Ново-Краматорского машиностроительного завода (НКМЗ) и введена в эксплуатацию в 1995 году. Диаграмма, иллюстрирующая процентное соотношение количества подъемных установок в зависимости от глубины стволов, представлена на рисунке 3.

На сегодняшний день кроме 60 подъемных установок УД АО «АрселорМиттал Темиртау» в Карагандинском регионе эксплуатируются четыре подъемные установки шахты «Западная» и одна на наклонном стволе ТОО «Батыр», входящих в состав АО «Гефест». Эти подъемные установки введены в эксплуатацию в период с 1960 по 1983 гг.

Восемьдесят процентов подъемных машин производства НКМЗ, остальные - Донецкого машиностроительного завода и СКМЗ им. Орджоникидзе. На двухскиповом шеститонном угольном подъеме шахты им. Костенко установлена подъемная машина фирмы «Алмес-Чалмерс» 2х3,6х1,8 (США), введенная в эксплуатацию в 1952 году. Семьдесят процентов шахтных подъемных машин (ШПМ) на шахтах УД АО «АрселорМиттал Темиртау», это машины с двумя цилиндрическими барабанами. Эти подъемные машины идентичны по конструкции и отличаются друг от друга размерами, нагрузочными характеристиками и сменными узлами.

Анализ сроков ввода в эксплуатацию шахтных подъемных установок Карагандинского угольного бассейна показывает, что основная часть подъемных машин была введена в 60-70-е годы прошлого века (рисунок 4).

Рисунок 4. Процентное соотношение шахтных подъемных машин Карагандинского региона в зависимости от срока ввода в эксплуатацию

шахта подъемный механический технический

С 2000 года наблюдается увеличение объемов добычи угля, а также наметилась тенденция к повышению нагруженности и скорости движения подъемых сосудов. Основная часть ШПМ Карагандинского региона находится в эксплуатации более 25 лет. По этой причине достижение высоких показателей работы подъемных установок возможно путем совершенствования их электромеханической части, от технического уровня которой в значительной мере зависят надежность и безопасность работы подъемной установки в целом.

Многолетний опыт научно-исследовательской работы позволяет утверждать, что подъемная машина и шахтный ствол представляют собой восстанавливаемую систему, в которой долговечность, безопасность и безотказность могут поддерживаться посредством своевременного проведения ревизий, испытаний и ремонтов. В связи с этим важная роль отводится ремонтопригодности оборудования. Указанные мероприятия позволяют существенно продлить срок службы подъемной машины и эксплуатации шахтного ствола.

Одними из некоторых характерных повреждений механических частей подъемных установок выявленные при выполнении прикладных исследований являются наличие усталостных трещин в элементах тормозного устройства ШПМ, которые выявляются ультразвуковыми дефектоскопами. Проведенные обследования состояния тормозных устройств на всех действующих шахтных подъемных установках Карагандинского региона показали, что дефекты элементов механической части тормозной системы в процентном отношении распределены следующим образом: 38,5% составляют повреждения шарнирных соединений и 57,3% усталостные трещины в местах крепления втулок тормозных балок в теле вертикальных и горизонтальных тяг (рисунок 5).

Шарнирные соединения тормозной балки и тяг оказались в нерабочем состоянии практически у большинства подъемных установок со сроком эксплуатации более 20 лет. Указанные неисправности влекут за собой неточную работу тормозной системы, невозможность ее наладки, опасность внезапной поломки элементов тормоза вследствие развития усталостных трещин. Ликвидация вышеперечисленных неисправностей требует проведения дорогостоящих трудоемких ремонтов. Учитывая обстоятельство, что срок эксплуатации большинства подъемных установок составляет 20 лет и более, затраты на поддержание работоспособности установок резко возрастают. Возникает необходимость в усилении конструкции элементов тормозной системы ШПМ.

1 - разрушение шарнирных соединений тормозных балок; 2 - трещины в области проушин крепления втулок тормозных балок; 3 - трещины в вертикальных и горизонтальных тормозных тягах; 4 - повреждение тормозного обода; 5 - трещины в шпильках подвески грузов; 6 - трещины в тягах приводных вертикальных траверс и шпилек поршней; 7 - прочие

Рисунок 5. Распределение выявленных дефектов элементов тормозной системы по их виду

Одним из направлений решения задачи по обеспечению нормативной надежности механических частей ШПМ, находящихся в длительной эксплуатации, является проведение комплексных исследований напряженно-деформированного состояния (НДС) конструкции тормозного устройства с целью установления высоко нагруженных аварийно-опасных зон, то есть «Критических точек конструкции» с усталостным разрушением. Результатом этих исследований является разработка методов ликвидации концентраторов механических напряжений приводящих к образованию и росту трещин при помощи элементов усиления конструкции, способных локализовать очаг усталостного разрушения.

Практика эксплуатации тормозных устройств ШПМ показывает, что чрезмерное увеличение зазоров вследствие износа деталей шарнира приводит к нарушению кинематической точности и заклиниванию рычажно-шарнирного механизма, недопустимому перераспределению нагрузки между элементами тормозного устройства и является причиной образования усталостных трещин в проушинах крепления втулок тормозной балки и разрывов тормозных тяг.

Как показано в настоящее время в Карагандинском угольном бассейне эксплуатируются ШПМ большинство из которых запущены в работу в 60-80-х гг. прошлого века. Обновление парка ШПМ, с заменой устаревших машин на новые ведется малыми темпами. На практике это обновление реализовано вводом в эксплуатацию четырех новых ШПМ на шахтах УД АО «АрселорМиттал Темиртау» в 2009-2010 годах. Как раньше, так и сейчас, в условиях надвигающегося экономического кризиса, есть острая необходимость в разработке методов, позволяющих без значительных технико-экономических затрат обеспечить надежность, прочность и увеличения срока эксплуатации элементов механической части ШПМ.

В настоящий момент общее техническое состояние подъемных установок можно признать удовлетворительным, причем подъемные машины с истекшим сроком эксплуатации признаны годными к дальнейшей эксплуатации по заключению Казахстанского научно-исследовательского института безопасности горного производства (КазНИИБГП). Дополнительное техническое обслуживание, ревизию, наладку, испытания и ремонт в соответствии с установленными сроками КазНИИБГП проводят наладочные организации «Углесервис» и центр «ЭГМА» при Карагандинском государственном техническом университете.

В то же время, учитывая необходимость в обеспечении нормативной надежности и соблюдении требований безопасности в условиях сверхнормативных сроков эксплуатации ШПМ, необходимо проводить комплекс мероприятия по обновлению парка подъемных машин, а также вести научный поиск с целью разработки новых методов, обеспечивающих решение проблемы усталостного разрушения элементов механической части ШПМ.

При значительном сроке эксплуатации подъемной установки и перегрузках в отдельных элементах конструкции тормозных устройств возникают повреждения, связанные с износом пары «втулка-палец», что приводит к неточности работы рычажного механизма, его заклиниванию и разрушению его элементов.

При интенсивной эксплуатации тормозного устройства не обеспечивается надежная работа шарниров, так как имеются клеевые соединения вкладышей, а это может вызвать их смещение или поворот внутри втулки, что негативно сказывается на параметрах работы тормозного устройства [96]. Недостатком является необходимость выполнения разбора механизма тормозной системы для запрессовки вкладышей, сложность технологии установки вкладыша, необходимость двойной расточки до и после установки вкладыша. Такая операция сопряжена с определенными технологическими трудностями, так как приходится выполнять демонтаж элементов тормозного механизма.

Типовые втулочно-пальцевые элементы шарнирных соединений механизма тормоза имеют относительно малый срок службы, в результате износа образуются зазоры и люфт в элементах шарнирных соединений (ГОСТ 25603-83) [97]. Это в свою очередь влечет за собой неточную работу механизма тормозного устройства, невозможность соблюдения и регулировки зазоров между тормозными колодками и ободом органа навивки каната, а в отдельных случаях ведет к заклиниванию механизма и разрушению отдельных элементов. Изношенные шарнирные соединения заменяют на новые, но такая операция сопряжена с определенными технологическими трудностями, так как приходится выполнять полную разборку механизма тормозного устройства, демонтаж изношенных втулок, а затем запрессовку новых втулок в мастерских. Необходимо учитывать экономические издержки от простоя подъемно-транспортного оборудования и затраты на его последующую регулировку и наладку.

Предлагаемый способ ремонта может применятся для типовой конструкции промышленного изготовления втулочно-пальцевых элементов шарнирных соединений механизма тормоза шахтных подъемных машин типа НКМЗ 2Ц-4х2,3; 2Ц-5х2,3; 2Ц-5х2,4 и 2Ц-6х2,4.

Исследования и практические наблюдения показали, что основными причинами выхода из строя втулочно-пальцевой пары являются следующие факторы: увеличение зазоров по причине износа втулки, контактные напряжения при нагружении, недостаточная смазка поверхностей. Для изготовления втулки используется чугун (СЧ), а для пальца - высокоуглеродистая сталь марки СТ45Х. Данная пара обладает низкой износостойкостью, но при этом возможно повторно использовать изношенную втулку несколько раз в течение нескольких межремонтных периодов.

Разработанные методы позволяют уменьшить затраты и сократить время на ремонтно-восстановительные работы механизма тормозного устройства шахтной подъемной машины.

Технический результат - повышение эффективности ремонта, долговечности и износостойкости шарнирных соединений механизма тормозного устройства шахтных подъемных машин. Данный способ отличается простотой, продлевает безопасный срок эксплуатации шахтной подъемной установки и обеспечивает требуемую надежность.

Восстановление втулки шарнира осуществляется без полного разбора механизма тормозного устройства шахтной подъемной машины. Технология предусматривает расточку цилиндрического отверстия втулки на месте ее установки, мобильным фрезерным устройством, которое закрепляется на поверхностях элементов тормозного устройства, где необходимо выполнить восстановление втулки [3]. Сущность способа заключается в расточке отверстия втулки вдоль ее геометрической оси цилиндрической и конической фрезой. Коническая часть составляет 0,35 от общей длины втулки. В расточенное отверстие втулки устанавливается палец соответствующей конфигурации. Экономически целесообразно использование втулки, в два ремонтных периода, без ее демонтажа и разборки всего механизма. При повторном восстановлении коническую часть растачивают на 0,7 от общей длины втулки. Коническая форма позволяет реализовать самоустановку поверхностей трения и исключить радиальный перекос при монтаже пальца, а также ограничить торцевое перемещение пальца во втулке в процессе эксплуатации.

Исследования имитационной модели пары «втулка-палец» с использованием компьютерного моделирования показали, что приложение внешних нагрузок изменит распределение напряжений в зоне, подверженной износу благодаря увеличению контактных поверхностей. Износ функционально зависит от площади контакта U=f(S_к) и при ее увеличение снижается. Напряжения в зоне контакта втулки и пальца у=f(S_к) тоже функционально зависят от площади контакта и при ее увеличение снижаются. Коническая форма позволяет реализовать свойство самоустановки поверхностей трения и исключить радиальный перекос при монтаже пальца, а также ограничить торцевое перемещение пальца во втулке в процессе эксплуатации. Все это увеличивает долговечность и ресурс работы втулки шарнирного соединения механизма тормоза [3].

Способ восстановления шарнирных соединений механизма тормозного устройства шахтных подъемных машин поясняется чертежами. Место расположения восстанавливаемой втулки 2, на которой производится ремонт, показано на рисунке 6 а и б, втулка располагается на тормозной балке 1. На рисунке 6 в, показано расположение 3 мобильного устройства для расточки втулок с использованием конической фрезерной насадки, в качестве которой используются, для первоначальной обработки - зенкер, а для более точной обработки внутренний поверхности втулки - развертка (ГОСТ 12489-71, ГОСТ 10079-71, ГОСТ 11179-71) [101, 102, 103]. Для обеспечения подачи и продвижения режущего инструмента используется пневматический цилиндр 4, направление силы F по возможности должно совпадать с геометрической осью втулки [2].

Крепление мобильного устройства расточки выполняется тремя основными способами: при помощи траверсы 5 (рисунок 7 а); с использованием струбцин 6 (рисунок 7 б); с привариванием элементов крепления 8 к боковым поверхностям балки (рисунок 7 в). Наибольшее удобство и наилучшие условия расточки обеспечивает последний способ крепления.

При выполнении ремонта элемента 2, установленного на тормозной балке 1 (Рисунок 7), предварительно устанавливают величину зазора и степень износа пары «втулка-палец». При большом износе поверхностей сопряжения образовавшийся зазор превышает допустимый, что нарушает точность работы механизма тормоза и изменяет его выходные параметры. Экспериментальные исследования показали, что характерным является равномерный износ всей поверхности втулки на всю глубину. В процессе работы шарнира при эксплуатационных нагрузках на внутренней поверхности втулки образуется зона износа, что приводит к увеличению зазора между пальцем и втулкой, при превышение допустимого значения зазора, нарушается работа шарнира и требуется демонтаж и замена втулки.

Шарнир, не прошедший проверку, разбирают, и палец извлекают из втулки. Используя мобильную фрезерную установку 3 (рисунок), выполняют расточку отверстия фрезой 11 до конической формы. Направляющие устройства 7 и пневмоцилиндр 4 обеспечивают, необходимые параметры движения рабочего органа устройства расточки, вращение которого происходит через редуктор 10 от электропривода 9.

Для восстановления рабочих поверхностей втулок шарниров механизмов тормозных устройств шахтных подъемных машин, с диаметром внутреннего отверстия от 18 до 260 мм и ликвидации превышения допустимого зазора от 0,3 до 0,9 мм, выполняют расточку до первого ремонтного размера. Изготовленный соединительный палец имеет аналогичную конфигурацию внутренней поверхности втулки по первому ремонтному размеру.

Установим конструктивные параметры втулочно-пальцевой пары. Выполним первоначальный замер диаметров d₁; d₂; d₃ и длин L₁; L₂ с целью установления параметров конической расточки. Глубина расточки внутренней конической поверхности втулки (выбирается как часть от общей длины L₃, оставшуюся часть длинной L₄, растачивают до цилиндрической формы, при условии что внутренний диаметр нового отверстия d₇, будет увеличен до значения d₂+2?_изн (?_изн - величина радиального износа внутреннего диаметра втулки) при длине L₄, при этом наружный диаметр втулки d₁ остается неизменным. Соотношение длин пальцев: L₈ равно L₂; длина L₅ есть разница между L₂ и L₁₁; диаметр большего основания образовавшегося усеченного конуса d₅ равен d₈; диаметр отверстия и меньшего основания усеченного конуса d₇ равен диаметру пальца нового ремонтного размера d₄ с условием d₂+2? _изн.

1) угол расточки:

, (1)

где - угол расточки, ⁰;

- величина приращения к диаметру при расточке, мм;

L₅ - глубина расточки внутренней конической поверхности втулки равна ХL₃, мм;

Х - отношение длины расточенной части к общей длине втулки.

Расточку до первого ремонтного размера осуществляем при Х равном 0,35.

2) длина боковой линии конуса:

, (2)

где L₆ - длина боковой линии конуса, мм;

d₈ - больший внутренний диаметр втулки после расточки, мм;

d₇ - внутренний диаметр втулки, мм.

3) площадь поверхности контакта:

, (3)

где S_k - площадь поверхности контакта, мм;

L₄ - длина боковой линии цилиндра не расточенной части внутренней поверхности втулки, мм.

Примечание: необходимо учесть допуски и посадки для диаметров втулки и пальца [2].

Разработанный способ был опробован при восстановлении втулки кронштейна крепления углового рычага тормозного устройства шахтной подъемной машины НКМЗ типа 2Ц-6х2,4 и показан на рисунке 8…10. Повышение технического уровня, надежности и ресурса шарнирных соединений механизма тормозного устройства шахтной подъемной машины обеспечивается за счет возможности уменьшения контактных напряжений и улучшения режима смазки для уменьшения трения при их взаимодействии.

Максимальный угол конической расточки втулки ограничивается ее наружным диаметром. Минимальный угол конической расточки ограничивается величиной 7⁰.

После определенного периода работы, между рабочими поверхностями сопряжения втулки и пальца, вновь образуется зазор, влияющий на нормальную и точную работу механизма. В этом случае можно повторно произвести восстановление внутренней поверхности втулки до второго ремонтного размера, где диаметр d₇ второго ремонтного размера равен сумме диаметра цилиндрической части первого ремонтного размера и 2? _изн, L₅ - глубина расточки внутренней конической поверхности втулки равна ХL₃, при Х равном 0,7.

Рекомендованные режимы выполнения расточки следующие:

1) первоначально расточку цилиндрического отверстия втулки выполняют зенкером со скорость вращения 100-200 об/мин, способ охлаждения воздушный, лучшие показатели обеспечивает охлаждение водой [106, 107].

2) вторично расточку выполняют разверткой, для получения более гладкой поверхности втулки, скорость вращения 100-200 об/мин.

Способ был опробован и реализован с учетом вышеприведенных параметров расточки определенных по выражению (1…3). Данным способом выполнена расточка внутреннего отверстия втулки диаметром 120 мм. Для выполнения расточки производят подготовительные операции связанные с установлением внутреннего зазора втулок с превышающим значения ? больше ?_доп, с монтажом оборудования и выполнением мероприятий по техники безопасности (рисунок 8 а). Осуществляют разбор шарнирного соединения и выбор параметров конической расточки втулки. На рисунке 8 б показано цилиндрическое отверстие втулки до ее расточки. Непосредственно на месте установки, с применением мобильного оборудования выполнена расточка отверстия шарнирного соединения тормозного устройства. Работы производились непосредственно на шахте без демонтажа тормозной системы во время краткосрочных остановов оборудования (рисунок 9). На рисунке 10 а показан вид втулки после конической расточки. После выполнения расточных работ в коническое отверстие вставляется новый палец конической формы. На рисунке 10 б приведен вид шарнира после окончательного монтажа пальца. После завершения работ шарнирное соединение готово к эксплуатации.

Износ шарнирных соединений тормозного устройства шахтных подъемных машин может быть результатом конструктивных особенностей, механических свойств материала контактирующих поверхностей, технологии и качества изготовления, вида трения, наличие на поверхности трения абразивных частиц, условий эксплуатации и режимов работы. Для предотвращения преждевременных отказов в работе тормозного устройства, необходимо еще на стадии проектирования наиболее полно учитывать все факторы, оказывающие влияние на износ шарниров.

Между тем не используются возможности обеспечения нормативной надежности шарнирных соединений за счет увеличения площади контактных поверхностей. Исходя из вышесказанного, установление рациональных конструктивных параметров элементов шарнирных соединений является актуальной задачей. Для решения этой задачи на первом этапе необходимо определение напряжений на поверхности сопряжения шарнира. С помощью имитационного моделирования проводился анализ возникновения контактных напряжений в зависимости от геометрической формы и площади поверхности контакта втулок.

Исследовались типовые шарниры с цилиндрической внутренней поверхностью. Кроме этого были предложены втулки с частичной конической расточкой (с разными отношениями цилиндрической и конической части) и втулки с полной конической расточкой на всю длину [2].

Эксперимент проведен с пятью имитационными моделями шарниров с различными конструктивными параметрами (рисунок 1).

Имитационные модели имеют следующие различия:

- первый вариант - типовая конструкция с цилиндрической внутренней поверхностью втулки по линии АК с диаметром d2;

- второй вариант имеет частичную коническую расточку внутренней поверхности втулки на 0,1 ее длины по линии АВС с диаметрами d2 и d3;

- третий вариант имеет частичную коническую расточку внутренней поверхности втулки на 0,35 ее длины по линии АВС с диаметрами d2 и d3;

- четвертый вариант имеет частичную коническую расточку внутренней поверхности втулки на 0,7 ее длины по линии АВС с диаметрами d2 и d3;

пятый вариант имеет полную коническую расточку внутренней поверхности втулки на всю ее длину по линии АС с диаметрами d2 и d3.

Благодаря использованию конической поверхности увеличивается площадь контакта поверхностей втулки и пальца, в результате снижаются контактные напряжения при эксплуатационных нагрузках, и уменьшается износ контактных поверхностей втулки. Исследования имитационной модели пары «втулка-палец» с использованием пакета прикладных программ ANSYS показали, что приложение внешних нагрузок изменит распределение напряжений в зоне, подверженной износу.

Экспериментальным путем установлена зависимость напряжений на контактной поверхности втулки от глубины расточки по отношению к ее общей длине. Благодаря использованию конической поверхности увеличивается площадь контакта поверхностей втулки и пальца, в результате снижаются контактные напряжения при эксплуатационных нагрузках. Геометрический смысл этого явления демонстрируется на рисунке 1. Уменьшение износа втулки происходит за счет увеличения площади контакта втулки с пальцем, так как площадь контакта по поверхности тела с образующей АВС больше, чем площадь контакта по поверхности с образующей АК. Сумма длин сторон АВ и ВС больше длины стороны AC, следовательно, образующая линия с перегибом АВС более эффективна чем прямая линия AC. При конструировании, точка С определяется из условия смятия втулки. Угол наклона СВК должен быть больше угла конуса Морзе (70). При углах расточки менее 70 может появляться схватываемость сопрягаемых поверхностей и заклинивание шарнира.

Анализ полученных зависимости напряжений на контактной поверхности втулок различных конструкций позволил определить рациональную форму втулки шарнира. Глубины расточки конической части составляет 0,35 … 0,7 от общей длины втулки.

В соответствии с результатами проведенных исследований предложен способ восстановления втулок шарниров рычажной передачи. Целью разработанного способа является увеличения ресурса работы шарнирных соединений механизма тормозного устройства шахтной подъемной машины.

Сущность заключается в возможности восстановление шарнирного соединения без полного разбора механизма тормозного устройства шахтной подъемной машины.

Типовые втулочно-пальцевые элементы шарнирных соединений механизма тормоза имеют относительно малый срок службы, так как в результате износа образуются недопустимые зазоры в элементах шарнирных соединений [3]. Это в свою очередь влечет за собой невозможность установки нормативных зазоров между тормозными колодками и тормозным ободом органа навивки каната. Такое состояние тормозного устройства может привести к заклиниванию механизма и разрушению отдельных элементов. Известны различные способы восстановления шарнирных соединений тормозного устройства шахтных подъемных машин. Но во всех для замены изношенных шарнирных соединений на новые производят полную разборку механизма тормозного устройства, демонтаж изношенных втулок, а затем запрессовку новых втулок в мастерских. В результате мы имеем ущерб от простоя подъемно-транспортного оборудования и затраты на его последующую регулировку и наладку.

Предлагаемый способ ремонта может применяться для типовой конструкции промышленного изготовления втулочно-пальцевых элементов шарнирных соединений тормозного устройства шахтных подъемных машин типа НКМЗ 2Ц-4х2,3; 2Ц-5х2,3; 2Ц-5х2,4 и 2Ц-6х2,4.

Исследования показали, что основными причинами выхода из строя шарниров является увеличение зазоров во втулочно-пальцевой паре. Предложенный способ позволяет повторно использовать изношенную втулку несколько раз в течение нескольких межремонтных периодов. Это уменьшает затраты и сокращает время на ремонтно-восстановительные работы. Восстановление втулки шарнира осуществляется без полного разбора механизма тормозного устройства шахтной подъемной машины. Технология предусматривает расточку цилиндрического конического отверстия втулки на месте ее установки, мобильным фрезерным устройством [4]. Расточка отверстия втулки вдоль ее геометрической оси производится цилиндрической и конической фрезой. Коническая часть составляет 0,35 от общей длины втулки. В расточенное отверстие втулки устанавливается палец соответствующей конфигурации. Экономически целесообразно использование втулки, в два ремонтных периода, без ее демонтажа и разборки всего механизма. При повторном восстановлении коническую часть растачивают на 0,7 от общей длины втулки. Коническая форма позволяет увеличить площадь контактных поверхностей, исключить радиальный перекос при монтаже пальца, а также ограничить торцевое перемещение пальца во втулке в процессе эксплуатации. Все это увеличивает срок службы шарнирного соединения механизма тормозного устройства.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы при восстановлении шарниров тормозных устройств на подъемных машинах дренажной шахты ТОО «Богатырь Комир» (г. Экибастуз, Республика Казахстан). Работы производились непосредственно на подъемных установках во время краткосрочных остановок оборудования без демонтажа механизма тормозной системы. Всего на различных установках восстановлено 30 втулок шарнирных соединений.

Список использованных источников

шахта подъемный механический технический

1 Мехтиев А.Д., Лихачев В.В., Булатбаев Ф.Н. Методика повышения надежности работы тормозной балки подъемной машины // Труды университета. - Караганда, 2008, №3. - С. 72-74.

2 Мехтиев А.Д., Югай В.В. Современное состояние и проблемы эксплуатации шахтных подъемных машин Карагандинского угольного бассейна // «Горное оборудование и электромеханика». М.: 2011 №6 - С. 26 - 29

3 Басов К.А. ANSYS в примерах и задачах. - М.: Компьютерпресс, 2002. - 342 с.

Размещено на Allbest.ru