Korea Ever-Power · Vodič za inženjering aplikacija
Puž i pužni točak za opremu za drobljenje i prosijavanje u rudarstvu
Čeljusna drobilica koja grize granitne gromade od 400 mm generira udarne momente obrtnog momenta od 4 do 6 puta veće od prosječne vrijednosti u ustaljenom stanju - vršna opterećenja koja se pojavljuju i nestaju u roku od 50 milisekundi. Pužni zupčanik koji pokreće dozator drobilice nalazi se 2 metra dalje, apsorbirajući ove prenesene udare kontinuirano tokom 6.000 sati godišnje, u kamenolomu na otvorenom kopu 200 kilometara od najbliže mehaničke radionice. Tolerancija na udarce, otpornost na utjecaje okoline i mogućnost održavanja na terenu nisu opcionalni - oni su zahtjevi za preživljavanje.
Rudarske drobilice, vibrirajuća sita, grizli dozatori i bubnjevi pogoni koriste parove pužnih zupčanika u pomoćnim i pomoćnim pogonskim ulogama gdje se ekstremno udarno opterećenje, abrazivna prašina i servisiranje na udaljenim lokacijama spajaju. Tabela klasifikacije udarnog opterećenja prikazuje tvrdoću rude (meka, srednja, tvrda, vrlo tvrda) u odnosu na tip drobilice (čeljusna, konusna, udarna, žiroskopska) kako bi se odredio ispravan faktor servisiranja udara - u rasponu od 2,0 za konusne drobilice za meku rudu do 4,0 za udarne drobilice za tvrdu rudu. Ovi faktori su 2 do 3 puta veći od faktora prenesenih udara koji se koriste u cementarama (Članak A25) jer su udarna opterećenja u rudarstvu direktni mehanički udari od kontakta rude i metala, a ne prenesene vibracije kroz temelje. Udaljene lokacije rudnika zahtijevaju produžene intervale servisiranja (6 do 12 mjeseci između planiranog održavanja), dizajn kućišta koji se može popraviti na terenu (podijeljeno kućište, pristup kotačima s vijcima) i programe analize ulja koji otkrivaju probleme između fizičkih pregleda.
Tamo gdje se u rudarskim operacijama koriste pužni zupčanici
Glavni pogoni drobilice i sita koriste direktno spregnute motore, remenske pogone ili spiralne mjenjače za primarnu redukciju velike brzine i snage. Ali svaki krug drobljenja i prosijavanja ima 8 do 20 pomoćnih pogona gdje su standardni parovi pužnih zupčanika: pogoni dozatora sa prečkama koji doziraju rudu u drobilicu, pogoni vibratora dozatora sa mrežom, pogoni rotacije bubnjeva sita, pogoni glavnog dijela transportera, pogoni pumpe za prskanje za suzbijanje prašine i mehanizmi za čišćenje šupljine drobilice.
Ovi pomoćni pužni zupčanici dijele tri karakteristike: umjereni obrtni moment (200 do 5.000 N·m), malu do umjerenu brzinu (1 do 30 o/min) i ekstremnu izloženost okolini - prašina na otvorenom, prskanje vode, ekstremne temperature i kontinuirani mehanički udari od susjedne opreme za drobljenje.
Klasifikacija udarnog opterećenja — tvrdoća rude × tip drobilice → faktor upotrebe
Udarna opterećenja u rudarstvu razlikuju se od prenesenih vibracija u cementarama (Članak A25, SF 2.0 do 3.0) jer udari u rudarstvu potiču od direktnog kontakta rude i metala unutar drobilice - stvarajući oštre, visokoamplitudne tranzijente, a ne kontinuirane vibracije niske amplitude. Intenzitet udara zavisi od dvije varijable: koliko je ruda tvrda (što određuje vršnu silu po udaru) i koji tip drobilice je obrađuje (što određuje frekvenciju udara i oblik talasa).
Tabela pokazuje da udarne drobilice zahtijevaju najviši faktor rada na svakom nivou tvrdoće rude - jer koriste udar rotora velike brzine (brzina vrha od 60 do 80 m/s) umjesto kompresije, što proizvodi najoštrije udarne prolaze. Vibraciona sita imaju najniže faktore jer kretanje sita kontrolišu ekscentrične težine - energija udara se raspršuje u sloju rude, umjesto da se prenosi na pogon. Par pužnih zupčanika nazivnog momenta 2.000 N·m za konusnu drobilicu meke rude (SF 2.0, efektivna nazivna vrijednost 1.000 N·m) trebao bi biti nazivnog momenta 8.000 N·m za udarnu drobilicu vrlo tvrde rude (SF 4.0, isto 2.000 N·m u stacionarnom stanju) - što je 4 puta veća razlika u veličini okvira za isti nominalni zahtjev za obrtnim momentom.
Mogućnost servisiranja na udaljenim lokacijama — produženi intervali i dizajn koji se može popraviti na terenu
Rudnici u Koreji, Vijetnamu, Australiji i Africi često su udaljeni 100 do 500 kilometara od najbliže mehaničke radionice s mogućnošću popravke pužnih prijenosnika. Dostava neispravne pogonske jedinice do radionice i nazad traje 1 do 3 sedmice - tokom kojih se pužni pogon i krug drobljenja ili isključuju ili rade na obilaznici sa smanjenim kapacitetom. Trošak zastoja drobilice od jedne sedmice (izgubljeni prihod od proizvodnje) obično premašuje cijenu cijelog pomoćnog pogonskog sistema za faktor 10 do 50.
Karakteristike dizajna za jednostavnost korištenja na terenu. Pužni zupčanici rudarskog kvaliteta uključuju podijeljena kućišta (kućište se odvaja na dvije polovice radi pregleda i zamjene kotača bez skidanja jedinice sa mašine), vijčano pričvršćivanje kotača (kotač se može odvrnuti od izlaznog vratila i zamijeniti na terenu pomoću osnovnih ručnih alata), vanjske otvore za ispuštanje i punjenje ulja (dostupne bez rastavljanja) i predimenzionirane magnetne čepove za ispuštanje (za hvatanje metalnih čestica habanja između analiza ulja). Ove karakteristike povećavaju troškove proizvodnje kućišta za 15 do 25 posto, ali štede 10 do 50 puta više u izbjegavanju zastoja kada je potreban popravak na terenu.
Analiza ulja kao daljinski nadzor. Tromjesečno uzorkovanje ulja i laboratorijska analiza (sadržaj željeza, bakra, kalaja pomoću ICP spektrometrije) omogućavaju rano otkrivanje ubrzanog habanja, što rudniku omogućava planiranje zamjene kotača tokom planiranog perioda održavanja, umjesto reagovanja na neplanirani kvar. Trošak kvartalne analize ulja iznosi približno 80 do 120 USD godišnje po pogonu, što je zanemarivo u odnosu na dnevnu proizvodnu vrijednost kruga drobljenja od 50.000 do 200.000 USD.
Korejski kamenolom agregata koji je radio s čeljusnom drobilicom kapaciteta 500 tona na sat, specificirao je parove pužnih zupčanika za 4 pogona dozatora s perforacijom. Ruda je bila srednje tvrdi krečnjak (Mohs 4). Početna specifikacija koristila je SF 1.5 - standard za "umjereni udar" u katalogu. Parovi pužnih zupčanika bili su ocijenjeni na 3.000 N·m (2.000 N·m u stacionarnom stanju × 1.5). Nakon 14 mjeseci rada, jedan od četiri para je otkazao - bronzani zub kotača slomio se u korijenu uslijed udarnog zamora. Kamenolom je morao zaustaviti dozator na 3 dana dok zamjena nije poslana iz Seula (180 km). Gubitak proizvodnje zbog kvara pužnog zupčanika: približno 36.000 tona × 8 USD po toni marže = 288.000 USD izgubljenog prihoda tokom trodnevnog prekida rada. Osnovni uzrok: SF 1.5 je bio prikladan za opće industrijske vibracije, ali neadekvatan za okruženje udara čeljusne drobilice - ispravan faktor iz tabele klasifikacije udara bio je SF 2.5 za srednje tvrdu rudu s čeljusnom drobilicom. Re-specifikacija na SF 2.5: parovi nazivnog momenta 5.000 N·m (2.000 × 2.5). Veličina okvira povećana je sa 125 mm na 160 mm međuosnog razmaka. Cijena po zamjenskom paru: 1.650 USD (u odnosu na 980 USD za par premale veličine - povećanje od 670 USD). Trogodišnje praćenje re-specificiranih parova: nula kvarova, nula neplaniranih zastoja. Trošak nadogradnje od 670 USD po paru spriječio je dnevne gubitke u proizvodnji od 288.000 USD - omjer povrata od 430:1.
Specifikacije tri para pužnih zupčanika rudarske opreme
Slučaj 1 — Korejski kamenolom agregata: dozator čeljusne drobilice, krečnjak, SF 2.5
Korejski kamenolom agregata specificirao je pužne parove za 4 pužna pogona dozatora s platformom koji opskrbljuju čeljusnu drobilicu dimenzija 900 × 600 mm pri kapacitetu od 500 tona na sat. Ruda: krečnjak, Mohs 4 (srednja). Brzina dozatora: 5 o/min. Stacionarni obrtni moment: 2.000 N·m. Udarna snaga iz klasifikacijske tabele: 2,5 (srednja ruda × čeljusna drobilica). Potrebna nazivna snaga: 5.000 N·m. Pužni par (ponovno specificiran nakon početnog smanjenja veličine): jednostruki hod, modul 6, međuosno rastojanje 160 mm, omjer 40:1. Materijal: puž od kaljenog legiranog čelika, centrifugalno liveni točak od fosforne bronze. Kućište: liveno željezo s podijeljenim kućištem i magnetnim čepom za ispuštanje. Zaptivka: labirintna sa zonom zatrpanom mašću (nema pročišćavanja zrakom na lokaciji dozatora - nema dovoda komprimiranog zraka). Ulje: mineralno EP ulje ISO VG 460, mijenja se svakih 6 mjeseci uz kvartalnu analizu ulja (ICP spektrometrija za bakar, željezo, kalaj). Cijena po paru: 1.650 USD. Tromjesečna analiza ulja: 30 USD po uzorku. Trogodišnji servis: nula kvarova, trend bakra stabilan na 12 ppm (znatno ispod granice djelovanja od 80 ppm).
Slučaj 2 — Japanski podzemni rudnik bakra: pogon trommel sita, mokra ruda, IP67
Japanski podzemni rudnik bakra specificirao je par pužnih zupčanika za pogon rotacije bubnjarskog sita u primarnom krugu prosijavanja. Bubanj je odvajao usitnjenu rudu (minus 150 mm) od sitnih čestica pri 8 okretaja u minuti. Podzemno okruženje rudnika: relativna vlažnost 95 posto, kapanje podzemne vode, temperatura od 28 do 35 stepeni Celzijusa tokom cijele godine. Vlažno okruženje bilo je agresivnije od prašnjavog okruženja u radovima na otvorenom kopu - voda je nosila rastvoreni bakar-sulfat (kiseli, pH 3 do 4) koji je brzo korodirao standardni čelik. Par pužnih zupčanika: jednostruki hod, modul 5, međuosno rastojanje 125 mm, omjer 30:1. Stabilni obrtni moment: 1.800 N·m. Udarna čvrstoća: 2,0 (srednja ruda, ekvivalent vibrirajućeg sita). Potrebna nazivna snaga: 3.600 N·m. Materijal: Puž od nehrđajućeg čelika 316L (otpornost na kiselu rudničku vodu), točak od aluminijske bronze. Zaptivka: IP67 sa PTFE rubom i labirintom. Ulje: sintetički PAG sa antikorozivnim aditivom za kiselu atmosferu. Cijena po paru: 2.400 USD. Pregledajte Reduktor pužnog zupčanika za rudarstvo opcije za podzemne i površinske rudarske primjene.
Slučaj 3 — Vijetnamski rad na eksploataciji laterita i nikla: vibrirajuće sito, meka ruda, optimiziranje troškova
Vijetnamski rudnik nikla od laterita specificirao je parove pužnih zupčanika za 6 pogona vibrirajućih sita u krugu pranja rude. Lateritna ruda je mekana (Mohs 2 do 3, u suštini glina i raspadnuta stijena) i obrađuje se mokro - ruda se prije prosijavanja miješa s vodom. Opterećenje udarom bilo je minimalno jer laterit ne proizvodi oštre udare stijene o metal. Faktor udara vibrirajućeg sita SF: 1,5 (meka ruda, vibrirajuće sito - najniži faktor u klasifikacijskoj tabeli). Obrtni moment u stabilnom stanju: 800 N·m. Potrebna nazivna snaga: 1.200 N·m. Par pužnih zupčanika: jednostruki hod, modul 4, međuosno rastojanje 100 mm, omjer 25:1. Materijal: vruće pocinčani puž (adekvatan za vlažnu, ali ne kiselu suspenziju lateritne gline), točak od fosforne bronze. Zaptivač: IP55 sa zaštitom od prskanja (pogon sita bio je iznad nivoa suspenzije, primao je prskanje, ali ne i uranjanje). Ulje: standardno mineralno EP ISO VG 320, mijenja se godišnje. Cijena po paru: 380 USD. Cijena za 6 jedinica: 2.280 USD. Specifikacija pokazuje da nisu svim rudarskim primjenama potrebni ekstremni faktori rada i materijali otporni na koroziju koji se koriste u operacijama s tvrdim stijenama - obrada laterita je mehanički nježna i hemijski blaga u poređenju s drobljenjem tvrdih stijena, a specifikacija para pužnih zupčanika trebala bi odgovarati stvarnoj težini problema, a ne pretpostavljati najgori mogući slučaj rudarstva.
Često postavljana pitanja
P: Kako da odredim tačan faktor uticaja za moj specifični rudnik?
Počnite s tabelom klasifikacije udara koristeći tvrdoću rude (iz podataka geoloških istraživanja ili Mohsovog testa grebanja) i tip drobilice. Zatim prilagodite udaljenost instalacije: ako je par pužnih zupčanika montiran direktno na okvir drobilice (pogon dodavača pričvršćen vijcima na drobilicu), koristite faktor stola. Ako je montiran na zasebnom temelju 2 do 5 metara od drobilice, smanjite za 0,5 (preneseni udar se smanjuje s udaljenošću). Ako je montiran na zajedničkom temelju s kugličnim mlinom (kao u cementarama, članak A25), umjesto toga koristite faktor blizine kugličnog mlina. U slučaju sumnje, koristite veći faktor - trošak jednog povećanja veličine okvira (15 do 25 posto) je beznačajan u odnosu na trošak jednog neplaniranog kvara u udaljenom rudniku.
P: Šta kućište pužnog zupčanika čini "popravljivim na terenu"?
Četiri karakteristike dizajna: (1) Podijeljeno kućište — gornja polovina se odvrće kako bi se otkrio točak bez skidanja cijele jedinice s okvira mašine; (2) Točak pričvršćen vijcima — točak je pričvršćen vijcima na prirubnicu izlaznog vratila, a ne presovanjem, što omogućava skidanje standardnim ključevima; (3) Pristupačni otvori za ulje — otvori za ispuštanje i punjenje dostupni bez skidanja zaštitnih štitnika ili susjedne opreme; (4) Standardni pričvršćivači — svi vijci kućišta su metrički šesterokutni (bez posebnog alata). S ovim karakteristikama, obučeni rudarski mehaničar može zamijeniti istrošeni pužni točak za 4 do 6 sati koristeći ručne alate dostupne u bilo kojoj rudarskoj radionici — u odnosu na 1 do 3 sedmice za transport jedinice u vanjski objekt.
P: Po čemu se rudarska prašina razlikuje od cementne prašine u svom uticaju na parove pužnih zupčanika?
Rudarska prašina varira ovisno o vrsti rude: kamena prašina bogata silicijumom (granit, kvarcit) izuzetno je abrazivna, ali hemijski neutralna (pH 6 do 7). Prašina iz cementne peći (Članak A25) je umjereno abrazivna, ali jako alkalna (pH 12). Mehanički učinak abrazije je sličan - obje vrste djeluju kao sredstvo za poliranje ako uđu u kućište. Hemijski učinak se razlikuje: cementna prašina napada gumene zaptivke alkalnom degradacijom, dok silicijumova prašina to ne čini. Međutim, neka rudarska prašina (rude bakar-sulfida, željeznog-sulfida) stvara kiselu otjecajnu vodu koja napada čelik i bronzu - što zahtijeva iste nadogradnje materijala (nerđajući čelik 316L, aluminijumska bronza) kao i alkalno okruženje cementa, ali iz suprotnih hemijskih razloga.
P: Da li bi rezervni parovi pužnih zupčanika trebali biti uskladišteni na lokaciji rudnika?
Za rudnike udaljene više od 100 km od dobavljača: da - imati na lageru najmanje jedan rezervni točak po kritičnoj veličini pogona i jedan kompletan rezervni par za pogon najviše kritičnosti (obično primarni dozator drobilice). Trošak držanja jednog rezervnog para pužnih zupčanika (vrijednost zaliha od 1.000 do 3.000 USD) manji je od 1 posto izgubljenog prihoda od proizvodnje tokom jednog dana zastoja drobilice (50.000 do 200.000 USD). Za dizajne sa podijeljenim kućištem koji se mogu popraviti na terenu, dovoljno je imati na lageru samo bronzani točak (umjesto cijelog para) jer čelični puž rijetko otkazuje - smanjujući troškove rezervnih zaliha za 60 do 70 posto.
P: Koji je tipičan vijek trajanja rudarskog para pužnih zupčanika?
Uz odgovarajući faktor udarnog vijeka trajanja i zaštitu od prašine: 4 do 8 godina pri 4.000 do 6.000 sati godišnje za krugove drobljenja tvrdih ruda, 6 do 12 godina za primjene mekih ruda i prosijavanja. Čelični puž traje 8 do 15+ godina. Faktor koji ograničava vijek trajanja gotovo uvijek je bronzani točak - zamor od udara u korijenu zuba proizvodi mikropukotine koje rastu tokom miliona ciklusa opterećenja dok se zub ne slomi. Analiza ulja koja prati trend sadržaja bakra pruža upozorenje 6 do 12 mjeseci prije kvara točka - omogućavajući planiranu zamjenu tokom planiranog prozora održavanja, umjesto neplaniranih hitnih popravki.
Pužni parovi drobilica i prosijavača u rudnicima rade pod najvećim udarnim opterećenjem od svih primjena u ovoj seriji - faktori rada od 2,0 do 4,0 koji su 2 do 3 puta veći od standardnih industrijskih faktora. Tabela klasifikacije udarnog opterećenja prikazuje tvrdoću rude u odnosu na tip drobilice kako bi se odredio tačan faktor - sprječavajući greške u poddimenzioniranju koje dovode do katastrofalnog loma zuba na terenu i gubitaka u proizvodnji koji premašuju troškove pogona za faktore od 100 do 400. Udaljene lokacije rudnika zahtijevaju kućišta koja se mogu popraviti na terenu (podijeljeno kućište, vijčani točak) i programe praćenja analize ulja koji otkrivaju kvarove u razvoju između fizičkih pregleda. Specifikacija se mora podudarati sa stvarnom kombinacijom rude i drobilice - odabir generičkog faktora "rudarskog rada" pužnog zupčanika ili rasipa budžet (precijenjen za meku rudu) ili dovodi do kvarova (potcijenjen za udarne drobilice za tvrdu rudu).
Za proizvođače rudarske opreme i timove za održavanje rudnika, naš inženjerski odjel klasificira težinu udara i preporučuje ispravnu veličinu okvira, materijal i konfiguraciju za terensku upotrebu. Standardni katalog Pužni zupčanici za teške uvjete rada Pokrivamo veličine za rudarstvo od 100 do 250 mm međuosnog razmaka sa podijeljenim kućištem i opcijama popravke na terenu. Pošaljite specifikacija rudarskog pogona s vrstom rude, vrstom drobilice, udaljenošću instalacije od drobilice i da li je potrebna mogućnost popravke na terenu.
Specifikacija parova pužnih zupčanika za opremu za rudarstvo ili kamenolome?
Pošaljite vrstu i tvrdoću rude, vrstu drobilice/sita, blizinu instalacije drobilici, lokaciju rudnika (za planiranje servisa) i da li je potrebna mogućnost popravke na terenu u podijeljenom kućištu. Klasifikovat ćemo težinu udara i preporučiti veličinu okvira, materijal i raspored održavanja.
Urednik: Cxm
