Belgorod, Belgorod, Russian Federation
employee
Belgorod, Belgorod, Russian Federation
employee
Belgorod, Russian Federation
employee
Russian Federation
VAC 05.17.00 Химическая технология
VAC 05.23.00 Строительство и архитектура
UDK 62 Инженерное дело. Техника в целом. Транспорт
In the production of cement used rotary dryer and kiln, ball tube mills and various large rotating equipment. A major factor in the productivity of this equipment is its reliability depends on the quality installation work, timely repairs and maintenance, which are the most time consuming, but poorly equipped. Requires the use of special repair equipment that will restore the performance of units in operation. The machine is designed for drilling and counterboring holes in the large flange will allow the repair of large cylindrical equipment without dismantling. This ensures high accuracy of relative position of the holes and their shape, it is easy for drilling holes. The machine will carry out work in conditions of equipment operation, which will reduce the time of remediation, will reduce costs and consequently increase the volume of cement production.
large rotating equipment, pipe connection, a mobile machine, restoring health, reducing equipment downtime
Введение. Важнейшим фактором повышения работоспособности и надежности крупногабаритного оборудования являются точности его монтажа, профилактические своевременные ремонты, замены изношенных узлов и агрегатов. Работы эти необходимо проводить в процессе эксплуатации оборудования, так как простои его влекут за собой большие материальные потери. Остановка одного из агрегатов может прервать технологическую цепь производства, что чревато остановкой всего оборудования.
Однако, предприятия, имеющие крупногабаритное оборудование практически не имеют ремонтных баз и технических средств для быстрого и точного восстановления узлов и агрегатов. Это сложилось в силу развития экономики прошлых лет, когда новые узлы и агрегаты стоили дешево и предприятия имели большие запасы на складах.
В новых условиях развития промышленности запасы на складах практически отсутствует, и возникла необходимость ремонта деталей агрегатов и т.д. без их демонтажа, а, следовательно, без прерывания технологической цепочки предприятия.
Повышение эффективности ремонта и точности монтажа оборудования в условиях эксплуатации испытывают предприятия различных отраслей промышленности, т.к. это исключает демонтаж оборудования, отправку его на восстановление на промышленные предприятия, ожидания возврата, новый монтаж с обеспечением необходимого качества и точности ремонта. Например: замены днища на помольных мельницах можно производить только на эксплуатирующем предприятии, т.к. днища имеют диаметр до 6 метров, большую массу и оказываются нетранспортабельны.
Однако, развитие эффективных технологий ремонта приставными станочными модулями сдерживается отсутствием технологических основ целенаправленного, систематического проектирования технологических процессов восстановления и монтажа крупногабаритного оборудования на месте его эксплуатации, а также нет единой технологической концепции создание приставных станочных модулей.
В некоторой литературе такое направление в ремонте крупногабаритного оборудования носит название как переносные станки в
некоторой – как мобильные или методы безрамной технологии [1, 2].
В данном случае решение этого нового научного направления существенно отличается от традиционных подходов при решении задач по обеспечении точности и качества стационарными станками, а в рассматриваемом случае решается задача обеспечения требуемой точности и качества крупногабаритного оборудования, имеющего форму вращения без его демонтажа в условиях эксплуатации при помощи приставных малогабаритных станочных модулей.
Однако, необходимо как старому так новому оборудованию, путем продления срока эксплуатации увеличивать срок сохранения работоспособности, особенно это актуально для крупногабаритного вращающегося оборудования, т.к. оно подвержено различным формам воздействия переменных нагрузок, вибрации, температурным и климатическим воздействиям окружающей среды, связи с тем, что работает под «открытым» небом, наличия большого количества пыли и т.д.
Методология. В процессе эксплуатации в результате нарушения технологии изготовления деталей и узлов, неточности монтажа, нарушения инструкций по эксплуатации, климатических условий и т.д. крупногабаритное оборудование теряет работоспособность из-за нарушения геометрической формы входящих деталей.
Для дальнейшей эксплуатации оборудования необходимо производить своевременное восстановление рабочих поверхностей, но для осуществления этой задачи промышленное предприятие должно иметь механизированный парк станков, которые обеспечивали бы ремонт деталей крупногабаритного оборудования в условиях эксплуатации без остановки технологического процесса производства продукции.
Наличие станков, которые можно устанавливать на, под и рядом с восстанавливаемой деталью или узлом, позволяет сократить время ремонта, увеличить срок эксплуатации оборудования, получить дополнительный выпуск продукции и механизировать ремонтные работы с обеспечением их качества.
Следовательно, возникла потребность в прогрессивной технологии ремонта с использованием специального доступного приставного оборудования (приставных станочных модулей), обеспечивающего быстрое, качественное и точное восстановление изношенных узлов, агрегатов и деталей крупногабаритного оборудования.
Важнейшим фактором повышения работоспособности и надежности крупногабаритного оборудования являются точности его монтажа, профилактические своевременные ремонты, замены изношенных узлов и агрегатов. Работы эти необходимо проводить в процессе эксплуатации оборудования, так как простои его влекут за собой большие материальные потери. Остановка одного из агрегатов может прервать технологическую цепь производства, что чревато остановкой всего оборудования.
При производстве цемента используется оборудование [3], в котором производится помол клинкера, получаемый путем обжига в цементных печах. Клинкер имеет высокую твердость и для его помола применяют трубные мельницы с большой массой мелющих стальных шаров [4], падающих с высоты (в зависимости от размеров мельницы) до 4 метров.
Внутри мельницы, при работе, возникают большие динамические нагрузки, которые воздействуют на корпус мельницы и частично передаются на все детали.
Причинами выхода из строя мельниц являются:
- перегрев цапфовых подшипников из-за засорения системы смазки и охлаждения подшипников, применение некачественного масла, неисправность уплотнений защитных средств [5];
- несвоевременная смена изношенных бронеплит с величиной износа выше допустимого (более 70 %), а также работа с незакрепленными бронеплитами, что приводит к быстрому износу корпуса мельницы;
- усиленная вибрация отдельных узлов вследствие их несоосности и неуравновешенности, особенно вибрация подшипников, редуктора и центрального вала.
Основная часть. Во всех отраслях промышленности при установке новой детали имеющей фланцевое соединение с другой, возникает необходимость просверлить отверстия в ее фланце, которые должны совпадать с отверстиями в ответной детали, для соединение деталей болтами, обычно сверление производят ручными пневмо или электродрелями, используя при этом разметку фланца детали или отверстия ответной детали [6].
Такой способ сверления не обеспечивает точности соосности отверстий и приходится дополнительно различными способами дорабатывать форму отверстий для обеспечения соединения фланцев деталей болтами, особенно если необходимо болты устанавливать по посадке.
При сверлении отверстий в крышках и промсоединениях помольных мельниц, эксплуатирующихся в различных видах промышленностей, имеющих толщину фланцев до 100 мм и диаметр отверстий до 65 мм, соосность отверстий для соединения фланцев призонными болтами, в двух соединяемых фланцах, обеспечить невозможно.
Для проведения ремонта нужно снять боковые крышки торцевых днищ, это проводится очень осторожно, чтобы не повредить цапфы подшипников скольжения, на которых располагается мельница. На крышках днищ делают пометки (контрольные риски), а также и на корпусе.
Половина болтов, крепящих крышку к корпусу мельницы, выполнены призонными, то есть по посадке и при установке крышки обратно отверстия могут частично не совпадать из-за деформации корпуса [7]. Поэтому появляется проблема с установкой болтов [8]. А при установке нового днища возникает проблема с сверлением отверстий, т.к. отверстия на днище и корпусе должны совпадать. Длина болтов достигает 200 мм, а диаметр – 65 мм.
Совпадение отверстий обеспечивает легкий приставной станок (рис. 1).
а
б
Рис. 1. Станок для сверления и растачивания отверстий в крупногабаритных фланцевых
соединениях: а – вид сбоку; б – вид сверху:
1 – станок; 2 – сверло; 3 – кронштейн подвески станка; 4 – установочные упоры; 5 – фиксатор; 6 – механизм продольной подачи
На рис. 1. показана установка приставного сверлильного станка на фланцы: а) вид сверху, б) вид сбоку. Приставной сверлильный станок для сверления и растачивания отверстий в крупногабаритных фланцевых соединениях мельницы содержит сверлильную головку 1 с механизмом продольной подачи 6, в котором устанавливается обрабатывающий элемент 2 – сверло или расточной резец. Сверлильная головка закреплена на кронштейне 3 с винтовыми упорами 4 для закрепления на фланцах мельницы. Кронштейн имеет установочный фиксатор 5, который входит в ответное отверстие старого фланца корпуса мельницы 7 и обеспечивает фиксацию станка так, что ось вращения обрабатывающего элемента совпадает с осью отверстия фланца корпуса. Этим обеспечивается высокая точность сверления нового отверстия во фланце нового днища 8.
Выводы. Такой станок позволяет обрабатывать отверстия в крупногабаритных фланцевых соединениях, в условиях эксплуатации, без демонтажа оборудования [9], обеспечивая точность взаиморасположения отверстий и их форму, что позволяет в дальнейшем соединять фланцы днища и корпуса мельницы при помощи призонных болтов, обеспечивать передачу больших крутящих моментов и плотность соединений, при этом существенно облегчается выполняемая работа по сверлению отверстий, высокая точность при незначительной трудоемкости и сокращаются простои оборудования в ремонте.
1. Promyslovskiy V.D., Zadirakova V.F. Perenosnoe obrabatyvayuschee ustroystvo dlya remonta osnovaniya pressa na meste ego ustanovki // Kuznechno shtampovoe proizvodstvo. 1987 g. №3. S.28-30.
2. Zadiraka, V.F. Perenosnoy stanok dlya obrabotki napravlyayuschih stanin metallorezhuschego oborudovaniya // Progressivnaya tehnologiya mehanosborochnogo proizvodstva: sb. nauchnyh trudov. Kramotorsk. 1982. 59 s.
3. Banit F.G. Mehanicheskoe oborudovanie cementnyh zavodov: uchebnik dlya tehnikumov promyshlennosti stroitel'nyh materialov. M.: Mashinostroenie, 1975. 318 S.
4. Malysheva A.A., Sanina T.M. K voprosu remonta sharovyh mel'nic / Yunost' i znaniya - garantiya uspeha: sbornik nauchnyh trudov Mezhdunarodnoy nauchno-tehnicheskoy konferencii. Kursk, 2014. S. 219-222.
5. Babaev N.H. Modelirovanie teplotehnologicheskih processov, protekayuschih v vysokotemperaturnoy chasti cementnyh vraschayuschihsya pechey // Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tehnologicheskogo universiteta im. V.G. Shuhova. 2003. № 5. S. 17-22.
6. Tehnologiya remonta detaley gusenichnyh traktorov. Spravochnik. Pod red. d.t.n., professora V.V. Efremova. MAShGIZ. 1956. 576 s.
7. Gorskiy V.G. Planirovanie promyshlennyh eksperimentov (modeli dinamiki). M.: Metallurgiya. 1978. 112 s.
8. Lavrent'ev M.A., Mabat B.V. Problemy vibrodinamiki i ih matematicheskie problemy. M.: Nauka. 1973. 106 s.
9. Fedorenko M.A., Sanina T.M., Bondarenko Yu.A., Pogonin A.A., Shirtladze A.G. Bezdemontazhnoe vosstanovlenie krupnogabaritnyh agregatov // Remont, vosstanovlenie, modernizaciya. 2009 g. № 11. S. 11-14.
