Транспортно-технологических систем горно-металлургического производства

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

Профессионального образования

«Магнитогорский государственный технический университет

им. Г. И. Носова»

В.В. Олизаренко

Конспект лекций

Ремонтно-сервисное обслуживание горных машин и

Транспортно-технологических систем горно-металлургического производства

1.

Утверждено Редакционно-издательским советом

Университета в качестве электронного учебного пособия

Магнитогорск

УДК 622.012.3.002.5.004(075.8)

ББК 43.7

Рецензенты:

Начальник ПТО ОАО «Башмедь» канд.техн.наук Шарипов Р.Х.

Директор ЗАО «Диагностика» канд.техн.наук А.М.Ахметшин

Олизаренко В.В.

Ремонтно-сервисное обслуживание горных машин и

транспортно-технологических систем горно-металлургического производства

Конспект лекций. -Магнитогорск: ФГБОУ ВПО «МГТУ им Г.И.Носова», 2015. - 184 с.

ISBN

В конспекте лекций изложены основные положения ремонтно-сервисного обслуживаниягорных машин итранспортно-технологических систем горно-металлургического производства. Рассмотрены вопросы организации и основные положения технического и сервисного обслуживания и ремонта горных машин и транспортно-технологических комплексов, способы восстановления изношенных машин, узлов и деталей, а также ремонтные средства (ремонтно-механические мастерские) цеховых подразделений (карьеров, подземных рудников, обогатительных и агломерационных фабрик, включая цех подготовки аглошихты) и ремонтно-механические заводы горно-металлургического производства.

Конспект лекций предназначен для студентов специальности «Горные машины и оборудование».

Табл. 20, ил. 85, список лит. – 33 назв.

Добавить шифры магистров горных и наземных ТТК г-мп

© Олизаренко В.В.

© ФГБОУ ВПО, 2015

Введение

Механизация и автоматизация подземных, открытых горных работ и работ по обогащению полезных ископаемых, подготовки аглошихты и производство окатышей и агломерата для доменного производства являются основными путями развития горно-обогатительного и металлургического производства.

Горно-обогатительный комбинат (ГОК) включает: рудник, состоящий из нескольких производственных единиц (шахт, карьеров); обогатительных и агломерационных фабрик; склада привозных руд; фабрики по производству окатышей или их сочетаний.

Современный горно-обогатительный комбинат оснащен сложным и высокомеханизированным электромехани­ческим оборудованием, установками, машинами и механизмами, кото­рые относят к группам: горных; транспортных; стационарных; обогатительных машин и электрооборудования, используемых при ведении подземных и открытых горных работ и работ по обогащению полезного ископаемого.

Широкая вариация физико-механических свойств, условий зале­гания месторождений полезных ископаемых и технологии ведения под­земных, открытых горных работ и работ по обогащению добытого полезного ископаемого предопределили многообразие конструктивных типов горнотранспортных машин и оборудования (ГТМиО).

Опыт эксплуатации показывает на недостаточно высокое использование горного оборудования, которое объясняется невысоким использованием расчетного ресурса деталей и узлов ГТМиО при выдаче их в капитальный ремонт, а также большие затраты на техническое обслуживание и ремонт. Данные затраты превосходят в 2-2,5 раза стоимость новой машины /1, 2, 3/.

Устойчивая работа ГТМиО рудников, шахт, карьеров и обогатительных фабрик зависит от организации эксплуатации. Поэтому проблема дальнейшего улучшения использования ГТМиО должна решаться комплексно и охватывать совершенствование эксплуатации, в том числе организации технического обслуживания и ремонта, включая сервисное обслуживание (Сервис – ( англ. Service – службаобслуживание техники, населения).

Организация сервисной службы по обслуживанию и ремонту горно-

транспортной техники зависит от условий эксплуатации. Условия эксплуатации, рабочие процессы и режимы работы горных и транспортных машин и оборудования горных производств изучаются в курсах: «Основы горного дела»; «Горные машины подземных горных работ»; «Механическое оборудование карьеров»; «Транспортные машины»; «Стационарные машины и установки»; «Электромеханическое оборудование обогатительных фабрик», где устанавливаются зависимости между основными параметрами (тяговыми усилиями, усилиями в рабочих органах и скоростями их перемещения и т. д.), а также взаимодействие рабочего органа с горной поро­дой для определения внешних сил, действующих на оборудование, и возникающих при этом усилий в его элементах.

Эти же зависи­мости в курсе «Основы эксплуатации горных машин и оборудования» шахт, карьеров и обогатительных фабрик используют для установления оптимальных условий работы машин, при которых добиваются максимальной произ­водительности машин при наименьшем износе деталей и узлов.

Разработка мероприятий по техническому обслуживанию и ре­монту оборудования связана с закономерностями изнашивания деталей и изучением действующих при этом факторов, т. е. с тео­рией износа. Для уменьшения изнашивания деталей и снижения потерь мощности на трение используют различные смазочные ма­териалы. Приведенные положения должны рассматриваться комплексно с учетом экономичности работы оборудования и эффек­тивности мероприятий по техническому обслуживанию и ремон­ту.

Горный инженер, окончивший вуз по специальности «Горные машины и оборудование» должен знать конструктивное устройство ГТМиО руд-ников, шахт, карьеров и обогатительных фабрик и уметь их квалифи-цированно эксплуатировать, восстанавливать и совершенствовать с целью повышения межремонтных ресурсов и снижения эксплуатационных затрат.

При работе над учебным пособием автором использованы материалы учебников, методических указаний, а также опыт передовых предприятий и опубликованные научные исследования авторов, которые приведены в списке использованной литературы.

1. ГОРНОТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ГОРНЫХ ПРОИЗВОДСТВ КАК ОБЪЕКТ ЭКСПЛУАТАЦИИ

1.1. Механизация технологических процессов рудников,

карьеров, обогатительных и агломерационных фабрик

Все технологические процессы на рудниках, шахтах, карьерах и обогатительных фабриках состоят из основных и вспомогательных операций, связанных между собой во времени и пространстве. Операции технологических процессов выполняются различными средствами механизации, в определенном темпе, на основе сохранения непрерывности общего производственного процесса. Поэтому комплексная механизация технологических процессов предусматривает механизацию основных и связанных с ними вспомогательных операций.

1.2. Горнотранспортные машины и оборудование, эксплуатируемое на открытых, подземных горных работах и обо­гатительных фабриках

Эксплуатируемые на горных предприятиях ГТМиО классифицируют по технологическому признаку, т.е. по роду выполняемой работы на классы. ГТМиО каждого класса делятся на группы, которые в свою очередь, подразделяются на типы и типоразмеры (модели).

В каждой группе различают типы машин, отличающиеся только конструкцией узлов. Каждый тип машин может иметь несколько типоразмеров, отличающихся параметрами, но имеющих одинаковую конструкцию.

Например, класс карьерных выемочно-погрузочных машин делится на две группы: одноковшовые экскаваторы и многоковшовые экскаваторы. Группа одноковшовых экскаваторов подразделяется на типы: с прямой лопатой, с обратной лопатой, стругом, драглайном, грейфером /2/. Тип одноковшовых карьерных экскаваторов с прямой лопатой подразделяется на типоразмеры (модели) по емкости ковша: ЭКГ-5; ЭКГ-8И; ЭКГ-1О; ЭКГ-12,5; ЭКГ-15; ЭКГ-20.

Горные машины и электрооборудование подземных горных работ, конструкции и технические характеристики которых приведены в работах /4, 10/, включают следующие классы и группы:

- буровое оборудование для подготовки горных пород к выемке: перфораторы, бурильные машины и установки, буровые станки;

- выемочно-погрузочное и выемочно-доставочное оборудование: погрузочные машины прерывного и непрерывного действия; подземные экскаваторы; погрузочно-доставочные машины; скреперные установки; оборудование для осмотра кровли;

- очистное оборудование;

- оборудование рудничного транспорта: локомотивный и самоходный транспорт; конвейерный транспорт; гидротранспорт;

- стационарные машины и оборудование: насосы, вентиляторы, компрессоры, шахтные подъемные установки;

- сортировочно-обогатительное и закладочное оборудование: дробилки, грохота, конвейеры;

- электрооборудование: воздушные линии; главные поверхностные и подземные участковые понизительные подстанции; переключательные и распределительные пункты; кабельные линии;

- машины для вспомогательных работ.

Горные машины и электрооборудование открытых горных работ,

конструкции и технические характеристики которых приведены в работах /2, 3, 22/, включают следующие классы и группы:

- горные машины и оборудование для подготовки горных пород к выемке: буровые станки вращательного, ударного, ударно-вращательного и термического действия; перфораторы; машины для заряжания и забойки скважин; установки для разрушения негабаритных кусков; рыхлители; бульдозеры и другое оборудование;

- выемочно-погрузочные машины и оборудование: экскаваторы-мехлопаты; драглайны; роторные, цепные и роторно-гребковые экскаваторы; колесные и канат­ные скреперы; бульдозеры; одноковшовые погрузчики; башенные экскаваторы; грейферы; шнекобуровые ма­шины; погрузочно-доставочные машины непрерывного действия различных конструкций;

- средства гидромеханиза­ции и гидротранспорта: гидромониторы, плавучие землесосные снаряды, драги, землесосы, гидроэлеваторы и т. д.;

- выемочно-транспортирующие машины и оборудование: бульдозеры, струги, грейдеры, фронтальные погруз­чики, скреперы;

- машины непрерывного транспорта: конвейеры ленточные, канатно-ленточные и др.; транспортно-отвальные мосты; средства гравитационного транспорта и гидро­транспорта и др.;

- машины циклического транспорта: электровозы, тяговые агрегаты, тепловозы, думпкары, автосамосвалы, автопоезда, дизель-троллейвозы, канатные подвесные доро­ги и др.;

- стационарные машины и оборудование: насосные установки; вентиляторы; компрессоры; подъемные машины; ски­пы; клети;

- отвалообразующие машины и оборудование: одноковшовые экскаваторы и драглайны; самоходные и прицепные отвальные плуги; бульдозе­ры; консольные отвалообразователи;

- электрооборудование: главные понизительные подстанции; переключательные и распределительные пункты; воздушные и кабельные линии;

- вспомогательные машины и оборудование: грузоподъемные машины и др..

Машины и электрооборудование обогатительных фабрик, конструкции и технические характеристики которых приведены в работах /8, 11, 12/, включают следующие классы и группы:

- машины и оборудование подготовительных процессов: щековые, конусные, валковые и молотковые дробилки; грохота; бутары; скрубберы; мельницы; классификаторы; промывочные машины; гидроциклоны; питатели; штабелеуклад­чики; конвейеры;

- основные обогатительные машины и оборудование: отсадочные и суспензиционные машины; сепараторы - винтовые и конусные, магнитные и электрические; промывочные машины; гидрокласси-фикаторы; концентрационные столы; флотационные машины; сгустители; фильтры и вакуум-фильтры; дешламаторы; окомкователи; конвейеры; насосы; вентиляторы;

- машины и оборудование хвостового хозяйства: пульпонасосы, трубопроводы и запорно-регулирующая арматура;

- электрооборудование: главные понизительные подстанции, переключательные и распределительные пункты, кабельные линии;

- вспомогательные машины и оборудование: грузоподъемные машины и др.

Вышеперечисленные группы и типы оборудования, эксплуатирующиеся на рудниках, шахтах, карьерах и обогатительных фабриках, подвергаются плановым ремонтам и техническому обслуживанию, которые выполняются ремонтными силами и средствами электромеханической службы специализированных и цеховых подразделений ГОКов с целью поддержания их в постоянном работоспособном состоянии.

Вопросы эксплуатации ГТМиО шахт, карьеров и обогатительных фабрик основаны на знании терминологии, применяемой в службе электромеханического оборудования, которая включает в себя ряд специфических терминов, понятий и показателей, исполь­зуемых при эксплуатации, планировании и проведении ремонтных работ, ведении учетно-отчетной документации и т.п.

1.3. Термины, определения и понятия, используемые в

электромеханической службе

Термины, определения и понятия, используемые в электромеханической службе, установлены и определены Государственными стандартами: ГОСТ 25866-83 «Эксплуатация техники. Термины и определения»; ГОСТ 21623-76 «Система технического обслуживания и ремонта техники. Показатели для оценки ремонтопригодности. Термины и определения»; ГОСТ 18322-78 «Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения»; ГОСТ 27.002-89 «Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения».

Для обеспечения единообразного понимания терминов, определений и понятий в учебном пособии использованы основные из них.

Технический объект – любой предмет, подлежащий расчету, анализу, испытанию и исследованию в процессе его проектирования, изготовления, применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования в целях обеспечения эффективности его функционального назначения (далее объект - изделие машиностроения: оборудование; агрегат; машина; узел; деталь).

Оборудование - собирательный термин, включающий все виды технологических аг­регатов, машин, механизмов и дру­гих объектов с относящимися к ним металлоконструкциями (трубопро­водами, футеровкой и т.п.), участвующих в процессе производства путем выполнения тех или иных технологических функций.

Агрегат - совокупность ряда машин, меха­низмов, устройств и сооружений, связанных единым технологическим процессом и предназначенных для совместной эффективной работы.

Машина - комплекс механизмов, предназна­ченных для выполнения полезной работы, связанной с процессом про­изводства или транспортирования, либо преобразования энергии.

Механизм - система кинематически взаимоувязанных узлов и деталей, предназна­ченных для преобразования вида движения или для передачи мощности.

Узел - разъемное или неразъемное соединение нескольких деталей.

Узел ремонтный - соединение нескольких деталей, ко­торое может быть выполнено неза­висимо от других сопрягаемых час­тей механизма, а также снято или установлено в собранном виде как одно целое.

Деталь - изделие, изготовленное как одно целое и разделение которого на части невозможно без повреждения при этом самого изделия.

Запасная часть - составная часть изделия, предна­значенная для замены находившейся в эксплуатации такой же части с це­лью поддержания или восстановле­ния исправности или работоспособ­ности изделия.

Согласно ГОСТ 25866-83 эксплуатация - стадия жизненного цикла изделия (машины), на которой реализуется, поддерживается и восстанавливается его качество.

Наиболее полный анализ существующих определений понятия «Эксплуатация техники», в том числе и эксплуатация горного оборудования, выполнен в работе /1/ Г.И.Солода и В.И.Морозова.

Эксплуатация техники - это стадия жизненного цикла изделия, обеспечивающая реализацию, поддержание и восстановление его внутренних свойств, установленных в нормативно-технической и (или) конструкторской документации, при котором затраты используемых ресурсов, отнесенных к единице конечного результата функционирования изделия, будут минимальны.

Эксплуатация ГТМиО включает в себя подготовку к эксплуатации (в том числе транспортирование, хранение, монтаж, приемку и ввод в эксплуатацию), использование по на­значению и техническое обслужи­вание и ремонт.