Кореја Евер-Пауер · Водич за инжењеринг апликација
Пуж и пужни точак за опрему за дробљење и просејавање рударства
Вилична дробилица која гризе гранитне громаде од 400 мм генерише ударне скокове обртног момента од 4 до 6 пута веће од просечне вредности у стационарном стању — вршна оптерећења која се појављују и нестају у року од 50 милисекунди. Пужни зупчаник који покреће додавач дробилице налази се 2 метра даље, апсорбујући ове пренете ударе континуирано током 6.000 сати годишње, у каменолому на површинском копу 200 километара од најближе машинске радионице. Толеранција на ударце, отпорност на утицаје околине и могућност одржавања на терену нису опциони — то су захтеви за преживљавање.
Рударске дробилице, вибрационе сита, гризли додаци и бубњеви користе парове пужних зупчаника у помоћним и помоћним погонским улогама где се екстремно ударно оптерећење, абразивна прашина и могућност сервисирања на удаљеним локацијама конвергирају. Табела класификације ударног оптерећења мапира тврдоћу руде (мека, средња, тврда, веома тврда) у односу на тип дробилице (чељусна, конусна, ударна, жираторијска) како би се одредио исправан фактор сервисирања удара — у распону од 2,0 за конусне дробилице за меку руду до 4,0 за ударне дробилице за тврду руду. Ови фактори су 2 до 3 пута већи од фактора пренесених удара који се користе у цементарама (члан А25), јер су ударна оптерећења у рударству директни механички удари од контакта руде и метала, а не пренете вибрације кроз темеље. Удаљене локације рудника захтевају продужене интервале сервисирања (6 до 12 месеци између планираног одржавања), дизајн кућишта који се може поправити на терену (подељено кућиште, приступ точковима са вијцима) и програме анализе уља који откривају проблеме између физичких прегледа.
Тамо где рударске операције користе пужне погоне
Главни погони дробилице и сита користе директно спрегнуте моторе, каишне погоне или спиралне мењаче за примарну редукцију велике брзине и снаге. Али свако коло за дробљење и сејање има 8 до 20 помоћних погона где су пужни парови зупчаника стандардни: погони додавача са прегачом који дозирају руду у дробилицу, погони вибратора додавача са гризли механизмом, погони ротације сита са бубњаром, погони предњег дела транспортера, погони пумпе за распршивање прашине и механизми за чишћење шупљине дробилице.
Ови помоћни пужни зупчаници деле три карактеристике: умерени обртни момент (200 до 5.000 N·m), спора до умерена брзина (1 до 30 обртаја у минути) и екстремна изложеност околини — прашина на отвореном, прскање воде, екстремне температуре и континуирани механички удари од суседне опреме за дробљење.
Класификација ударног оптерећења — тврдоћа руде × тип дробилице → фактор употребе
Ударна оптерећења у рударству разликују се од пренетих вибрација у цементарама (члан А25, СФ 2.0 до 3.0) јер рударски шокови настају услед директног контакта руде и метала унутар дробилице — стварајући оштре, високоамплитудне транзијенте, а не континуиране вибрације ниске амплитуде. Озбиљност удара зависи од две променљиве: колико је руда тврда (што одређује вршну силу по удару) и који тип дробилице је обрађује (што одређује фреквенцију удара и облик таласа).
Табела показује да ударне дробилице захтевају највиши фактор сервиса на сваком нивоу тврдоће руде — зато што користе удар ротора велике брзине (брзина врха од 60 до 80 м/с) уместо компресије, што производи најоштрије ударне транзијенте. Вибрациона сита имају најниже факторе јер је кретање сита контролисано ексцентричним теговима — енергија удара се расипа у слоју руде, уместо да се преноси на погон. Пар пужних зупчаника номиналног обртног момента од 2.000 N·m за конусну дробилицу за меку руду (SF 2.0, ефективна номинална вредност 1.000 N·m) морао би бити оцењен на 8.000 N·m за ударну дробилицу за веома тврду руду (SF 4.0, истих 2.000 N·m у стационарном стању) — четворострука разлика у величини оквира за исти номинални захтев за обртним моментом.
Могућност сервисирања на удаљеним локацијама — продужени интервали и дизајн који се може поправити на терену
Рудници у Кореји, Вијетнаму, Аустралији и Африци често су удаљени 100 до 500 километара од најближе механичке радионице са могућношћу поправке пужних преносника. Достава неисправне погонске јединице до радионице и назад траје 1 до 3 недеље — током којих се погон пужног преносника и коло дробљења или искључују или раде на бајпасу са смањеним капацитетом. Цена једне недеље застоја дробилице (изгубљени приход од производње) обично премашује цену целог помоћног погонског система за фактор 10 до 50.
Карактеристике дизајна за лакоћу употребе на терену. Рударски пужни зупчаници укључују раздвојена кућишта (кућиште се раздваја на две половине ради прегледа и замене точка без скидања јединице са машине), држање точка вијцима (точак се може одврнути са излазног вратила и заменити на терену основним ручним алатом), спољне отворе за испуштање и пуњење уља (доступни без растављања) и превелике магнетне чепове за испуштање (за хватање честица метала од хабања између анализа уља). Ове карактеристике повећавају трошкове производње кућишта за 15 до 25 процената, али штеде 10 до 50 пута више у избегавању застоја када је потребна поправка на терену.
Анализа нафте као даљинско праћење. Квартално узорковање уља и лабораторијска анализа (садржај гвожђа, бакра, калаја помоћу ICP спектрометрије) омогућавају рано откривање убрзаног хабања — омогућавајући руднику да планира замену точка током планираног периода одржавања, уместо да реагује на непланирани квар. Трошкови кварталне анализе уља износе приближно 80 до 120 америчких долара годишње по погону — занемарљиво у односу на дневну производну вредност кола за дробљење од 50.000 до 200.000 америчких долара.
Корејски каменолом агрегата који је радио са чељусном дробилицом капацитета 500 тона на сат, одредио је парове пужних зупчаника за 4 погона додавача са плочом. Руда је била средње тврди кречњак (Мосова скала 4). Почетна спецификација је користила SF 1,5 — стандард за „умерени удар“ у каталогу. Парови пужних зупчаника су били оцењени на 3.000 N·m (2.000 N·m у стационарном стању × 1,5). Након 14 месеци рада, један од четири пара је отказао — бронзани зуб точка се сломио у корену услед замора од удара. Каменолом је морао да заустави додавач на 3 дана док замена није послата из Сеула (180 км). Изгубљена производња због квара пужног зупчаника: приближно 36.000 тона × 8 УСД по тони марже = 288.000 УСД изгубљеног прихода током тродневног застоја. Основни узрок: SF 1.5 је био погодан за опште индустријске вибрације, али неадекватан за окружење удара чељусне дробилице — исправан фактор из табеле класификације удара био је SF 2.5 за средње тврду руду са чељусном дробилицом. Поновна спецификација на SF 2.5: парови номиналног момента од 5.000 N·m (2.000 × 2.5). Величина рама је повећана са 125 mm на 160 mm међуосно растојање. Цена по пару за замену: 1.650 USD (у односу на 980 USD за мањи пар — повећање од 670 USD). Трогодишње праћење поново специфицираних парова: нула кварова, нула непланираних застоја. Трошкови надоградње од 670 USD по пару спречили су дневни губитак производње од 288.000 USD — однос поврата од 430:1.
Спецификације за три пара пужних зупчаника рударске опреме
Случај 1 — Корејски каменолом агрегата: чељусна дробилица са плочом за додавање, кречњак, SF 2.5
Корејски каменолом агрегата је специфицирао пужне парове за 4 пужне погоне са плочним додавачем који напајају чељусну дробилицу димензија 900 × 600 мм капацитетом од 500 тона на сат. Руда: кречњак, Моосова скала 4 (средња). Брзина додавача: 5 о/мин. Обртни момент у сталном стању: 2.000 N·m. Коефицијент снаге удара из табеле класификације: 2,5 (средња руда × чељусна дробилица). Потребна номинална снага: 5.000 N·m. Пужни пар (поново специфициран након почетног смањења димензионисања): једноходни, модул 6, међуосно растојање 160 мм, однос 40:1. Материјал: пуж од каљеног легираног челика, центрифугално ливени точак од фосфорне бронзе. Кућиште: ливено гвожђе са подељеним кућиштем и магнетним чепом за испуштање. Заптивање: лавиринт са зоном пуњеном машћу (није доступно чишћење ваздухом на локацији додавача — нема довода компримованог ваздуха). Уље: минерално ЕП уље ISO VG 460, мења се сваких 6 месеци са кварталном анализом уља (ICP спектрометрија за бакар, гвожђе, калај). Цена по пару: 1.650 УСД. Квартална анализа уља: 30 УСД по узорку. Трогодишњи сервис: нула кварова, тренд бакра стабилан на 12 ppm (знатно испод границе деловања од 80 ppm).
Случај 2 — Јапански подземни рудник бакра: погон бубнећег сита, влажна руда, IP67
Један јапански подземни рудник бакра одредио је пар пужних зупчаника за погон ротације бубњевог сита у примарном колу за просејавање. Бубњеви су одвајали уситњену руду (минус 150 мм) од ситних честица при 8 о/мин. Подземно окружење рудника: релативна влажност ваздуха 95%, капање подземних вода, температура од 28 до 35 степени Целзијуса током целе године. Влажно окружење је било агресивније од прашине у радовима на површинском копу — вода је носила растворени бакар-сулфат (кисели, pH 3 до 4) који је брзо кородирао стандардни челик. Пар пужних зупчаника: једноходни, модул 5, међуосно растојање 125 мм, однос 30:1. Обртни момент у стационарном стању: 1.800 N·m. Ударна чврстоћа: 2,0 (средња руда, еквивалент вибрационог сита). Потребна номинална чврстоћа: 3.600 N·m. Материјал: пуж од нерђајућег челика 316L (отпорност на киселу рудничку воду), точак од алуминијумске бронзе. Заптивка: IP67 са PTFE усном и лавиринтом. Уље: синтетички PAG са антикорозивним адитивом за киселу атмосферу. Цена по пару: 2.400 УСД. Прегледајте рударски пужни редуктор опције за подземне и површинске рударске примене.
Случај 3 — Вијетнамска операција производње латеритног никла: вибрационо сито, мека руда, оптимизовано трошкове
Вијетнамски рудник никла са латеритом је одредио парове пужних зупчаника за 6 погона вибрационих сита у колу за прање руде. Латеритна руда је мека (Мосова скала 2 до 3, у суштини глина и разложена стена) и обрађује се мокро — руда се муља са водом пре просејавања. Ударно оптерећење је било минимално јер латерит не производи оштре ударе стене о метал. Коефицијент удара вибрационог сита SF: 1,5 (мека руда, вибрационо сито — најнижи фактор у табели класификације). Обртни момент у стационарном стању: 800 N·m. Потребна снага: 1.200 N·m. Пар пужних зупчаника: једноходни, модул 4, међуосно растојање 100 mm, однос 25:1. Материјал: вруће поцинковани пуж (адекватан за влажну, али не кисели латеритни глинени муљ), точак од фосфорне бронзе. Заптивање: IP55 са заштитом од прскања (погон сита је био изнад нивоа муља, примао је прскање, али не и потапање). Уље: стандардно минерално EP ISO VG 320, мења се годишње. Цена по пару: 380 УСД. Цена за 6 јединица: 2.280 УСД. Спецификација показује да нису свим рударским применама потребни екстремни фактори рада и материјали отпорни на корозију као код операција са тврдим стенама — обрада латерита је механички нежна и хемијски блага у поређењу са дробљењем тврдих стена, а спецификација пара пужних зупчаника треба да одговара стварној тежини, а не да се придржава претпоставке о најгорем случају рударства.
Често постављана питања
П: Како да одредим исправан фактор утицаја и услуге за мој специфични рудник?
Почните са табелом класификације удара користећи тврдоћу руде (из података геолошког истраживања или Мосовог теста гребања) и тип дробилице. Затим прилагодите растојање инсталације: ако је пар пужних зупчаника монтиран директно на раму дробилице (погон додавача причвршћен вијцима за дробилицу), користите фактор стола. Ако је монтиран на посебном темељу 2 до 5 метара од дробилице, смањите за 0,5 (пренети удар се ослабљује са растојањем). Ако је монтиран на заједничком темељу са кугличним млином (као у цементарама, члан А25), уместо тога користите фактор близине кугличног млина. У случају сумње, користите већи фактор — трошкови повећања величине рама (15 до 25 процената) су безначајни у односу на трошкове једног непланираног квара у удаљеном руднику.
П: Шта чини кућиште пара пужних зупчаника „поправљивим на терену“?
Четири карактеристике дизајна: (1) Раздвојено кућиште — горња половина се одврће да би се открио точак без скидања целе јединице са оквира машине; (2) Точак причвршћен вијцима — точак је причвршћен вијцима за прирубницу излазног вратила, а не пресовањем, што омогућава скидање стандардним кључевима; (3) Приступачни отвори за уље — отвори за испуштање и пуњење доступни су без скидања заштитних штитника или суседне опреме; (4) Стандардни причвршћивачи — сви вијци кућишта су метрички шестоугаони (без специјалног алата). Са овим карактеристикама, обучени рударски механичар може заменити истрошени пужни точак за 4 до 6 сати користећи ручни алат доступан у било којој рударској радионици — у поређењу са 1 до 3 недеље за транспорт јединице у спољни објекат.
П: По чему се рударска прашина разликује од цементне прашине по свом утицају на парове пужних зупчаника?
Рударска прашина варира у зависности од врсте руде: камена прашина богата силицијум диоксидом (гранит, кварцит) је изузетно абразивна, али хемијски неутрална (pH 6 до 7). Прашина из цементне пећи (чланак А25) је умерено абразивна, али јако алкална (pH 12). Механички ефекат абразије је сличан — обе врсте делују као средство за полирање ако уђу у кућиште. Хемијски ефекат се разликује: цементна прашина напада гумене заптивке алкалном деградацијом, док силицијум диоксид не напада. Међутим, нека рударска прашина (руде бакар-сулфида, гвожђе-сулфида) ствара киселу отпадну воду која напада челик и бронзу — што захтева исте надоградње материјала (нерђајући челик 316L, алуминијумска бронза) као и алкална средина цемента, али из супротних хемијских разлога.
П: Да ли резервни парови пужних зупчаника треба да буду залихе на локацији рудника?
За руднике удаљене више од 100 км од добављача: да — имати на залихама најмање један резервни точак по критичној величини погона и један комплетан резервни пар за погон са највећом критичношћу (обично примарни доводник дробилице). Трошкови ношења једног резервног пара пужних зупчаника (вредност залиха од 1.000 до 3.000 америчких долара) су мањи од 1 процента изгубљеног прихода од производње током једног дана застоја дробилице (50.000 до 200.000 америчких долара). За дизајн са подељеним кућиштем који се може поправити на терену, довољно је имати на залихама само бронзани точак (а не комплетан пар) јер челични пуж ретко отказује — смањујући трошкове резервних залиха за 60 до 70 процената.
П: Који је типичан век трајања рударског пужног зупчаника?
Са исправним фактором ударног века и заштитом од прашине: 4 до 8 година при 4.000 до 6.000 сати годишње за коло дробљења тврде руде, 6 до 12 година за примене меке руде и просејавања. Челични пуж траје 8 до 15+ година. Фактор који ограничава век трајања је скоро увек бронзани точак — замор од удара на корену зуба производи микропукотине које расту током милиона циклуса оптерећења док се зуб не поломи. Анализа уља која прати тренд садржаја бакра пружа упозорење од 6 до 12 месеци пре квара точка — омогућавајући планирану замену током планираног периода одржавања, уместо непланираних хитних поправки.
Парови пужних зупчаника рударских дробилица и просејавања раде под најтежим ударним оптерећењем од свих примена у овој серији — фактори рада од 2,0 до 4,0 који су 2 до 3 пута већи од стандардних индустријских фактора. Табела класификације ударног оптерећења мапира тврдоћу руде у односу на тип дробилице како би се одредио исправан фактор — спречавајући грешке у недовољном димензионисању које доводе до катастрофалног лома зубаца на терену и губитака у производњи који премашују трошкове погона за факторе од 100 до 400. Удаљене локације рудника захтевају дизајн кућишта који се могу поправити на терену (подељено кућиште, вијчани точак) и програме за праћење анализе уља који откривају кварове у развоју између физичких прегледа. Спецификација мора да се подудара са стварном комбинацијом руде и дробилице — подразумевано коришћење генеричког фактора „рударског рада“ пужног зупчаника или троши буџет (прецењено за меку руду) или производи кварове (потцењено за ударне дробилице за тврду руду).
За произвођаче рударске опреме и тимове за одржавање рудника, наш инжењерски одељак класификује тежину удара и препоручује исправну величину рама, материјал и конфигурацију за теренску употребу. Стандардни каталог комплети пужних зупчаника за тешке услове рада Покривају величине рударства од 100 до 250 мм међуосног растојања са одвојеним кућиштем и опцијама за поправку на терену. Пошаљите спецификација рударског диска са врстом руде, типом дробилице, растојањем инсталације од дробилице и да ли је потребна могућност поправке на терену.
Одређивање парова пужних зупчаника за опрему за рударство или каменоломе?
Пошаљите врсту и тврдоћу руде, тип дробилице/сита, близину инсталације дробилице, локацију рудника (за планирање сервисирања) и да ли је потребна могућност поправке на терену са одвојеним кућиштем. Класификоваћемо тежину удара и препоручити величину оквира, материјал и распоред одржавања.
Уредник: Cxm
