Korea Ever-Power · Rakendustehnika juhend
Uss ja ussiratas kaevanduspurusti ja sõelumisseadmete jaoks
Lõuapurusti, mis purustab 400 mm graniidist rändrahne, tekitab löögimomendi piike, mis on 4–6 korda suuremad püsiseisundi keskmisest – tippkoormused, mis saabuvad ja kaovad 50 millisekundi jooksul. Purusti sööturit käitav ussiülekandepaar asub 2 meetri kaugusel, neelates neid ülekantud lööke pidevalt 6000 tundi aastas avatud karjääris, mis asub 200 kilomeetri kaugusel lähimast mehaanikatöökojast. Löögitaluvus, keskkonnakindlus ja välitöödetavus ei ole valikulised – need on ellujäämisnõuded.
Kaevanduspurustid, vibreerivad sõelad, Grizzly söötjad ja trummelajamid kasutavad ussülekandepaare abi- ja kõrvalajamites, kus äärmuslik löögikoormus, abrasiivne tolm ja kaugtöötlemise võimalus kokku langevad. Löögikoormuse klassifikatsioonitabel kaardistab maagi kõvaduse (pehme, keskmine, kõva, väga kõva) vastavalt purusti tüübile (lõualuu, koonus, löök, güraator), et määrata õige löögiteenuse tegur – alates 2,0 pehme maagi koonuspurusti puhul kuni 4,0 kõva maagi löökpurusti puhul. Need tegurid on 2–3 korda kõrgemad kui tsemenditehastes kasutatavad ülekantud löögitegurid (artikkel A25), kuna kaevanduslöögikoormused on otsesed mehaanilised löögid maagi ja metalli kokkupuutest, mitte vundamendi kaudu ülekantud vibratsioon. Kauged kaevandusasukohad nõuavad pikemaid hooldusintervalle (6–12 kuud plaanilise hoolduse vahel), kohapeal parandatavaid korpuse konstruktsioone (jagatud korpus, poltidega ratastega juurdepääs) ja õlianalüüsi programme, mis tuvastavad probleeme füüsiliste kontrollide vahel.
Kus kaevandustegevuses kasutatakse ussiülekandeid
Purusti ja sõela peamised ajamid kasutavad kiire ja võimsa primaarse reduktsiooni jaoks otseühendusega mootoreid, rihmülekandeid või kaldhammasülekandeid. Kuid igal purustus- ja sõelumisahelal on 8 kuni 20 abiajamit, kus standardvarustuses on ussiülekandepaarid: äärissööturi ajamid, mis doseerivad maagi purustisse, Grizzly sööturi vibraatori ajamid, trummelsõela pöörlemisajamid, konveieri pea ajamid, tolmu summutamise pihustuspumba ajamid ja purusti õõnsuse puhastusmehhanismid.
Nendel abiajamitel on kolm ühist omadust: mõõdukas pöördemoment (200–5000 N·m), aeglane kuni mõõdukas kiirus (1–30 p/min) ja äärmuslik vastupidavus keskkonnale – vabaõhutolm, veepritsmed, äärmuslikud temperatuurid ja pidev mehaaniline löök külgnevatelt purustusseadmetelt.
Löögikoormuse klassifikatsioon — maagi kõvadus × purusti tüüp → teenindustegur
Kaevandamise löökkoormused erinevad tsemenditehastes ülekanduvast vibratsioonist (artikkel A25, SF 2.0 kuni 3.0), kuna kaevandamise löögid tekivad maagi ja metalli otsesest kokkupuutest purustis – tekitades teravaid, suure amplituudiga siirdeid, mitte pidevat madala amplituudiga vibratsiooni. Löögi tugevus sõltub kahest muutujast: kui kõva on maag (mis määrab löögi kohta tekkiva tippjõu) ja millist tüüpi purusti seda töötleb (mis määrab löögisageduse ja lainekuju).
Tabel näitab, et löökpurustid nõuavad iga maagi kõvadusastme juures kõrgeimat teenindustegurit – kuna nad kasutavad pigem suure kiirusega rootori lööki (otsa kiirus 60–80 m/s) kui kokkusurumist, tekitades kõige teravamad löögisiirded. Vibreerivatel sõeltel on madalaimad tegurid, kuna sõela liikumist juhitakse ekstsentriliste raskustega – löögienergia hajub maagikihis, mitte ei kandu ajamile. Pehme maagi koonuspurusti (SF 2.0, efektiivne nimivõimsus 1000 N·m) jaoks mõeldud 2000 N·m nimiväärtusega ussülekandepaar peaks olema väga kõva maagi löökpurusti (SF 4.0, sama 2000 N·m püsiseisundis) jaoks nimiväärtusega 8000 N·m – sama nominaalse pöördemomendi nõude korral on raami suuruse erinevus neljakordne.
Kaugteenindus – pikemad intervallid ja kohapeal parandatav disain
Korea, Vietnami, Austraalia ja Aafrika kaevandused asuvad sageli lähimast ussiülekande remondivõimalusega mehaanikatöökojast 100–500 kilomeetri kaugusel. Rikkega ajami transport töökotta ja tagasi võtab aega 1–3 nädalat – selle aja jooksul ussiülekande ja purustusahel kas seisatakse või töötavad möödaviigul vähendatud võimsusel. Ühe nädala pikkuse purusti seisaku (tootmistulu vähenemine) maksumus ületab tavaliselt kogu abiajamisüsteemi maksumuse 10–50 korda.
Projekteerimisomadused välitöödeks. Kaevanduskvaliteediga ussiülekandepaaride hulka kuuluvad jagatud korpused (korpus jaguneb kaheks pooleks ratta kontrollimiseks ja vahetamiseks ilma seadet masinast eemaldamata), poltidega kinnitatud rattakinnitus (ratast saab väljundvõllilt lahti keerata ja põllul tavaliste käsitööriistadega asendada), välised õli väljalaske- ja täiteavad (ligipääsetavad lahtivõtmiseta) ning ülisuured magnetilised tühjenduskorgid (kulumismetalli osakeste püüdmiseks õlianalüüside vahel). Need omadused lisavad korpuse tootmiskuludele 15–25 protsenti, kuid säästavad 10–50 korda seisakuid, kui on vaja teha väliremonti.
Õlianalüüs kaugseirena. Kvartaalne õliproovide võtmine ja laborianalüüs (raua-, vase- ja tinasisalduse määramine ICP-spektromeetria abil) võimaldab varakult tuvastada kiirenenud kulumist, mis võimaldab kaevandusel planeerida ratta vahetamist plaanilise hooldusakna ajal, selle asemel et reageerida planeerimata rikkele. Kvartaalse õlianalüüsi maksumus on ligikaudu 80–120 USA dollarit aastas ajami kohta – see on tühine summa võrreldes purustusahela 50 000–200 000 USA dollari suuruse päevase tootmisväärtusega.
Korea killustikukarjäär, mis käitas 500 tonni tunnis lõualuu purustusahelat, määras kindlaks ussülekandepaarid neljale perroonetteandja ajamile. Maak oli keskmise kõvadusega lubjakivi (Mohsi skaala 4). Esialgses spetsifikatsioonis kasutati SF 1,5 – kataloogis olevat „mõõduka löögi” standardit. Ussülekandepaaride nimivõimsus oli 3000 N·m (2000 N·m püsiseisundis × 1,5). Pärast 14-kuulist töötamist purunes üks neljast paarist – pronksist rattahammas purunes löögiväsimuse tõttu juurest. Karjäär pidi etteandeseadme kolmeks päevaks peatama, kuni Seoulist (180 km) saadeti asendusseade. Ussülekande rikke tõttu kaotatud tootmine: ligikaudu 36 000 tonni × 8 USD tonni kohta = 288 000 USD saamata jäänud tulu kolmepäevase seiskamise ajal. Põhjus: SF 1.5 sobis üldise tööstusliku vibratsiooni jaoks, kuid oli ebapiisav lõualuupurusti löögikeskkonna jaoks – löögiklassifikatsioonitabeli õige tegur oli SF 2.5 keskmise kõvadusega maagi jaoks lõualuupurustiga. Ümberspetsifikatsioon SF 2.5 juures: paarid nimiväärtusega 5000 N·m (2000 × 2,5). Raami suurus suurenes 125 mm-lt 160 mm-ni keskpunktide vahekaugusest. Asenduspaari maksumus: 1650 USD (võrreldes 980 USD-ga alamõõdulise paari puhul – 670 USD tõus). Kolmeaastane järelkontroll ümberspetsifikatsioonitud paaridega: null riket, null planeerimata seisakut. 670 USD paari kohta makstud uuendamiskulud hoidsid ära 288 000 USD päevased tootmiskaod – tootlussuhe 430:1.
Kolm kaevandusseadmete ussiülekande paari spetsifikatsioonijuhtumit
Juhtum 1 – Korea täitematerjalikarjäär: lõualuu purusti põlleedastusseade, lubjakivi, SF 2,5
Korea killustikukarjäär täpsustas ussülekandepaare nelja pöördsööturiga ussülekande ajami jaoks, mis varustavad 900 × 600 mm lõualuu purustit 500 tonni tunnis. Maak: lubjakivi, Mohsi aste 4 (keskmine). Sööturi kiirus: 5 p/min. Püsiseisundi pöördemoment: 2000 N·m. Löögi SF klassifikatsioonitabelist: 2,5 (keskmise raskusega maagi × lõualuu purusti). Nõutav nimivõimsus: 5000 N·m. Ussülekandepaar (pärast esialgset aladimensioneerimist ümber määratud): ühekäiguline, moodul 6, tsentrite vahe 160 mm, ülekanne 40:1. Materjal: karastatud legeerterasest uss, tsentrifugaalvalust fosforpronksist ratas. Korpus: jagatud korpusega malm magnetilise tühjenduskorgiga. Tihend: labürint määrdega täidetud puhvertsooniga (sööturi asukohas ei ole õhupuhastust saadaval – suruõhuvarustus puudub). Õli: ISO VG 460 mineraal EP, vahetatakse iga 6 kuu tagant koos kvartaliõli analüüsiga (ICP-spektromeetria vase, raua, tina jaoks). Paari hind: 1650 USD. Kvartalipõhine õlianalüüs: 30 USD proovi kohta. Kolmeaastane teenindus: null riket, vase kontsentratsiooni trend stabiilne 12 ppm juures (tunduvalt alla 80 ppm piirväärtuse).
Juhtum 2 – Jaapani maa-alune vasekaevandus: trummelsõelaajam, märg maak, IP67
Jaapani maa-alune vasekaevandus määras primaarse sõelumisahela trummelsõela pöörleva ajami jaoks ussülekande paari. Trummel eraldas purustatud maagi (miinus 150 mm) peenosakestest kiirusel 8 p/min. Maa-alune kaevanduskeskkond: 95% suhteline õhuniiskus, põhjavee tilkumine, temperatuur 28–35 kraadi Celsiuse järgi aastaringselt. Märg keskkond oli agressiivsem kui tolmune keskkond lahtise kaevandamise puhul – vesi kandis lahustunud vasksulfaati (happeline, pH 3–4), mis korrodeeris standardset terast kiiresti. Ussülekande paar: ühekäiguline, moodul 5, tsentrite vahe 125 mm, suhe 30:1. Püsiseisundi pöördemoment: 1800 N·m. Löögikindlus SF: 2,0 (keskmise suurusega maagi, vibreeriva sõela ekvivalent). Nõutav nimivõimsus: 3600 N·m. Materjal: 316L roostevaba uss (happelise kaevanduse veekindlus), alumiiniumpronksratas. Tihend: IP67 PTFE huule ja labürindi abil. Õli: sünteetiline PAG korrosioonivastase lisandiga happelise atmosfääri jaoks. Hind paari kohta: 2400 USD. Sirvi kaevandamise ussikäigu reduktor maa-aluse ja lahtise kaevandamise rakenduste võimalused.
Juhtum 3 – Vietnami lateriitnikli kaevandamine: vibreeriv sõel, pehme maak, kuluoptimeeritud
Vietnami lateriidi-niklikaevandus täpsustas maagi pesuringluses kuue vibreeriva sõela ajami jaoks ussülekandepaare. Lateriidimaak on pehme (Mohs 2 kuni 3, põhiliselt savi ja lagunenud kivim) ja töödeldakse märjalt – maaki segatakse enne sõelumist veega. Löögikoormus oli minimaalne, kuna lateriit ei tekita teravaid kivimi ja metalli vahelisi lööke. Vibreeriva sõela löögitegur SF: 1,5 (pehme maak, vibreeriv sõel – madalaim tegur klassifikatsioonitabelis). Püsiseisundi pöördemoment: 800 N·m. Nõutav nimivõimsus: 1200 N·m. Ussülekandepaar: ühekäiguline, moodul 4, tsentrite vahe 100 mm, suhe 25:1. Materjal: kuumtsingitud uss (sobib märja, kuid mittehappelise lateriidisavi suspensiooni jaoks), fosforpronksist ratas. Tihend: IP55 pritsmekaitsega (sõela ajam oli suspensiooni tasemest kõrgemal, võttes vastu pritsmeid, kuid mitte uputamist). Õli: standardne mineraalõli EP ISO VG 320, vahetatakse igal aastal. Paari hind: 380 USD. 6 ühiku maksumus: 2280 USD. Spetsifikatsioon näitab, et mitte kõik kaevandusrakendused ei vaja kõva kivimi töötlemiseks vajalikke äärmuslikke teenindustegureid ja korrosioonikindlaid materjale – lateriidi töötlemine on mehaaniliselt õrn ja keemiliselt leebe võrreldes kõva kivimi purustamisega ning ussiülekandepaari spetsifikatsioon peaks vastama tegelikule raskusastmele, mitte ei tuginema halvima kaevandamise eeldusele.
Korduma kippuvad küsimused
K: Kuidas ma saan oma kaevanduse jaoks õige löögiteenistusteguri määrata?
Alustage löögiklassifikatsiooni tabelist, kasutades maagi kõvadust (geoloogilise uuringu andmetest või Mohsi kriimustustestist) ja purusti tüüpi. Seejärel kohandage paigalduskaugust: kui ussiülekandepaar on paigaldatud otse purusti raamile (etteandeajam on purusti külge poltidega kinnitatud), kasutage tabeli tegurit. Kui see on paigaldatud eraldi vundamendile 2–5 meetri kaugusele purustist, vähendage seda 0,5 võrra (edastatud löök nõrgeneb kaugusega). Kui see on paigaldatud ühisele vundamendile kuulveskiga (nagu tsemenditehastes, artikkel A25), kasutage selle asemel kuulveski lähedustegurit. Kahtluse korral kasutage suuremat tegurit – ühe raami suuruse suurendamise (15–25 protsenti) maksumus on tühine võrreldes ühe planeerimata rikke maksumusega kauges kaevanduses.
K: Mis teeb ussiülekandepaari korpuse "kohapeal parandatavaks"?
Neli konstruktsiooniomadust: (1) Poolitatud korpus – ülemine pool saab poltide abil lahti keerata, et ratas nähtavale tuleks ilma kogu seadet masina raamilt eemaldamata; (2) Poltidega kinnitatud ratas – ratas on väljundvõlli ääriku külge poltidega kinnitatud, mitte pressitud, mis võimaldab eemaldamist tavaliste mutrivõtmetega; (3) Ligipääsetavad õliavad – tühjendus- ja täiteavadele pääseb ligi ilma kaitsekatteid või kõrvalasuvaid seadmeid eemaldamata; (4) Standardsed kinnitusdetailid – kõik korpuse poldid on meetrilised kuuskantpeaga (spetsiaalseid tööriistu pole vaja). Tänu nendele omadustele saab koolitatud kaevandusmehaanik kulunud ussiratta vahetada 4–6 tunniga, kasutades igas kaevandustöökojas saadaolevaid käsitööriistu – võrreldes 1–3 nädalaga, mis kulub seadme välisele rajatisele saatmiseks.
K: Mille poolest erineb kaevandustolm tsemenditolmust ussülekandepaaridele avaldatava mõju poolest?
Kaevandustolm on maagi tüübi järgi erinev: ränidioksiidirikas kivimitolm (graniit, kvartsiit) on äärmiselt abrasiivne, kuid keemiliselt neutraalne (pH 6–7). Tsemendiahju tolm (artikkel A25) on mõõdukalt abrasiivne, kuid tugevalt aluseline (pH 12). Mehaaniline hõõrdumisefekt on sarnane – mõlemad tüübid toimivad korpusesse sattudes silumismassina. Keemiline efekt on erinev: tsemenditolm ründab kummitihendeid aluselise lagundamise kaudu, ränidioksiiditolm aga mitte. Mõni kaevandustolm (vasksulfiid, raudsulfiidimaagid) tekitab aga happelist äravooluvett, mis ründab terast ja pronksi – see nõuab samu materjali täiustamist (316L roostevaba teras, alumiiniumpronks) kui tsemendi aluseline keskkond, kuid vastupidistel keemilistel põhjustel.
K: Kas kaevandusplatsil peaks olema varu-ussiülekandepaare?
Kaevanduste puhul, mis asuvad tarnijast üle 100 km kaugusel: jah – hoidke laos vähemalt üks varuratas iga kriitilise ajami suuruse kohta ja üks täielik varupaar kõige kriitilisema ajami jaoks (tavaliselt purusti esmane söötja). Ühe varuussülekande paari (laoväärtus 1000–3000 USD) vedamise kulud on väiksemad kui 1 protsent purusti ühe seisakupäeva jooksul kaotatud tootmistulust (50 000–200 000 USD). Kohapeal parandatavate jagatud korpusega konstruktsioonide puhul piisab ainult pronksist ratta (mitte terve paari) ladustamisest, kuna terasest uss läheb harva rikki – see vähendab varuratta maksumust 60–70 protsenti.
K: Milline on kaevandusussiülekandepaari tüüpiline kasutusiga?
Õige löögikindluse teguri ja tolmukaitse korral: 4–8 aastat 4000–6000 tunni juures aastas kõva maagi purustusahelate puhul, 6–12 aastat pehme maagi ja sõelumisrakenduste puhul. Terasrull kestab 8–15+ aastat. Eluiga piiravaks teguriks on peaaegu alati pronksratas – löögiväsimus hambajuures tekitab mikropragusid, mis kasvavad miljonite koormustsüklite jooksul, kuni hammas puruneb. Vasesisalduse suundumust jälgiv õlianalüüs annab ratta rikkest 6–12 kuud ette hoiatuse, mis võimaldab planeeritud vahetust plaanilise hoolduse ajal, mitte planeerimata avariiremonti.
Kaevanduspurusti ja sõelumis-ussülekande paarid töötavad selle seeria rakendustest kõige tugevama löökkoormuse all – teenindustegurid 2,0–4,0, mis on 2–3 korda kõrgemad kui standardsed tööstustegurid. Löögikoormuse klassifikatsioonitabel kaardistab maagi kõvaduse purusti tüübi suhtes, et määrata õige tegur, vältides aladimensioneerimisvigu, mis põhjustavad katastroofilisi hammaste purunemisi väljal ja tootmiskadusid, mis ületavad ajami maksumust 100–400 korda. Kauged kaevanduskohad nõuavad väljal parandatavaid korpuse konstruktsioone (jagatud korpus, poltidega ratas) ja õlianalüüsi jälgimisprogramme, mis tuvastavad füüsiliste kontrollide vahel tekkivaid rikkeid. Spetsifikatsioon peab vastama tegelikule maagi ja purusti kombinatsioonile – üldise ussülekande „kaevanduskoormuse” teguri vaikimisi kasutamine raiskab eelarvet (pehme maagi puhul ülehinnatud) või põhjustab rikkeid (kõva maagi löökpurusti puhul alahinnatud).
Kaevandusseadmete tootjate ja kaevandushooldusmeeskondade jaoks liigitab meie inseneribüroo löögi tugevuse ja soovitab õiget raami suurust, materjali ja välitööde konfiguratsiooni. Standardkataloog vastupidavad ussiülekandekomplektid katab kaevandussuurused vahemikus 100 kuni 250 mm keskpunktide vahekaugusega, jagatava korpuse ja kohapeal parandatavate valikutega. Esita kaevandusajami spetsifikatsioon maagi tüübi, purusti tüübi, purustist paigalduskauguse ja selle järgi, kas on vaja kohapealset remondivõimalust.
Kas määrate ussülekandepaare kaevandus- või karjääriseadmetele?
Saatke meile maagi tüüp ja kõvadus, purusti/sõela tüüp, purustile lähedal asuv paigalduskoht, kaevanduse asukoht (hoolduse planeerimiseks) ja kas on vaja jagatud korpusega väliremondi võimalust. Me hindame löögi raskusastet ja soovitame raami suurust, materjali ja hooldusgraafikut.
Toimetaja: Cxm
