Визуальному и измерительному контролю, а также неразрушающему контролю подлежит копровый шкив, его обод, желоб обода, вал и др. Контроль проводится в целях выявления изменений их формы, поверхностных дефектов в материале и соединениях (в том числе сварных) деталей, наплавках, образовавшихся в процессе эксплуатации трещин, коррозионных и эрозионных повреждений, деформаций, ослаблений болтовых и заклепочных соединений и пр.

 

Средства контроля копровых шкивов
Схема контроля футерованных копровых шкивов

 

 

Неразрушающий контроль осей копровых шкивов должен производиться в соответствии с утвержденным МУП СССР «РТМ 07.01.021-87. Технологическая инструкция по дефектоскопии деталей тормозных устройств подъемных машин, подвесных парашютных устройств подъемных сосудов, осей копровых шкивов». Нормативный документ разработан НИИГМ им. М.М. Федорова.

Основным критерием, определяющим возможность дальнейшей эксплуатации или необходимость замены копрового шкива, является степень износа желоба. Износ желоба сверх допустимых норм сопряжен с опасностью разрушения обода; согласно правилам безопасности, нефутерованные шкивы подлежат замене при износе реборд и обода, равном 50% их начальной толщины. Для контроля износа применяются специальные приспособления.

 

Средства контроля копровых шкивов
Измерение износа и биения копровых шкивов

 

 

Приспособление, выполненное в виде шаблона с мерительной линейкой и изготовленное по первоначальному профилю желоба копрового шкива, позволяет достаточно верно оценивать его износ. Приложив приспособление к желобу эксплуатируемого шкива, с помощью выдвижной линейки можно по шкале, нанесенной на шаблоне, определить износ обода копрового шкива, а по образовавшемуся зазору между шаблоном и желобом щупом или линейкой - износ реборды. Описанное приспособление можно изготовлять для копровых шкивов конкретной подъемной установки и хранить в помещении подъема. На шаблоне указывают тип копрового шкива, наименование подъема, шахту и значения допустимых износов обода и реборды.

 

Средства контроля копровых шкивов
Приспособление для измерения износа шкива

 

 

Указанное приспособление должны поставлять вместе с копровыми шкивами. Для оценки остаточной толщины реборды копровых шкивов применяют также приспособление, выполненное в виде шаблона с мерительной линейкой, соответствующего первоначальному профилю желоба копрового шкива.

Приложив приспособление к желобу эксплуатируемого шкива, с помощью выдвижной линейки по шкале, нанесенной на шаблоне, оценивают износ обода копрового шкива, а по образовавшемуся зазору между шаблоном и желобом измеряют щупом или линейкой износ реборды.

Описанное приспособление изготавливается для копровых шкивов каждой конкретной подъемной установки и хранится в помещении подъема. На шаблоне указываются тип копрового шкива, наименование подъема, шахта и значение допустимых износов обода и реборды шкива. Однако применение такого шаблона не обеспечивает возможности надежного замера бокового износа. Кроме того, при замере износа желобов шахтных копровых шкивов (особенно больших диаметров) шаблон, изготовленный по чертежу, не соответствует фактическому углу развала желоба. Наибольшую точность измерения износа желоба нефутерованного копрового шкива обеспечивает способ получения поперечного сечения обода с выделенной изношенной частью. С этой целью по форме профиля вырезается шаблон. По контуру шаблона с одной стороны наносится слой пластилина. Шаблон вставляется в желоб шкива, и пластилин обжимается по стенкам и дну профиля для получения слепка. Затем на листе плотной бумаги вычерчивается поперечное сечение обода в масштабе 1:1, которое затем вырезается, образуя отверстие. Этот шаблон накладывается на лист миллиметровой бумаги и через отверстие в форме сечения обода ту часть, которая обычно подвергается износу, покрывают краской любого цвета, после чего накладывается металлический шаблон со слепком, и через все оставшееся свободное поле бумажного шаблона миллиметровую бумагу покрывают краской другого цвета.

 

Средства контроля копровых шкивов
Положение шаблонов в момент вторичного покрытия бумаги краской

 

 

Показано положение шаблонов в момент вторичного покрытия бумаги краской. Полученное изображение поперечного сечения обода используется для контроля износа желоба.

Для проверки вертикальности копрового шкива на шахте «Россия» ПО «Красноармейскуголь» применяется рейка, представляющая собой раму длиной 200 и шириной 100 мм, в которую вставлен прозрачный материал с делениями, нанесенными черной несмываемой тушью. С помощью поворотного устройства рамку можно устанавливать перпендикулярно к лучу визирования. Рейка в процессе измерения приставляется к реборде шкива в верхней и нижней точках. Разность двух отсчетов по вертикальной нити теодолита характеризует отклонение от вертикальной оси.

 

Средства контроля копровых шкивов
Приспособление для измерения износа шкива

 

 

Для измерения величины износа может быть также использовано приспособление, представляющее собой штангенциркуль с видоизмененными губками.

Размеры приспособления таковы, что позволяют производить работы по измерению сечения канавки желобов в соответствии с Правилами безопасности в угольных шахтах.

Сегменты футеровки подлежат замене новыми при изношенности их в глубину на один диаметр каната (без учета первоначального углубления), на сторону - на половину диаметра, либо при остаточной высоте футеровки в результате ее износа, равной или меньше 0,75 диаметра каната.

Ось - одна из наиболее нагруженных и ответственных деталей копрового шкива В процессе эксплуатации они подвергаются нагрузкам, что приводит к появлению трещин. Дефектоскопия осей копровых шкивов должна проводиться не реже одного раза в 3 года после 8-ми лет эксплуатации шкива. Дефектоскопия проводится в соответствии с нормативным документом РТМ 07.01.021-87.

В отрасли внедрена дефектоскопия деталей тормозных систем ШПМ, которая для многих машин проведена второй раз; выполняется также дефектоскопия наиболее ответственных деталей подвесных устройств и парашютов подъемных сосудов, осей копровых шкивов шахтных подъемных установок. Оси копровых шкивов подвергаются дефектоскопии в процессе эксплуатации, а затем через каждые 3 года с целью выявления в них усталостных трещин, которые могут возникать в галтелях и крайних участках подступичной части. Перед проведением дефектоскопии необходимо убедиться в соответствии типоразмера оси данным, указанным в паспорте копрового шкива.

Контроль подступичной части цилиндрических осей возможен раздельно-совмещенным малогабаритным преобразователем на частоту 5 МГц, если крепление ступицы шкива к оси выполнено с помощью съемных сегментов.

Один из важнейших элементов подъемной установки - надшахтный копер, несущий направляющие шкивы и воспринимающий нагрузки от шахтного подъема (шкивов, подъемных сосудов, канатов, собственного веса металлоконструкций), ветра.

 

Средства контроля копровых шкивов
Зоны контроля оси копрового шкива

 

 

Разобрать копровой шкив или барабан подъемной машины в условиях шахты невозможно, поэтому контроль осей копровых шкивов и коренных валов проводится с минимальным объемом разборки. Подготовка осей копровых шкивов к дефектоскопии заключается в обеспечении доступа к торцам оси, для чего необходимо снять торцевые крышки и упорные шайбы подшипников.

 

Средства контроля копровых шкивов
Эскизы осей копровых шкивов с подшипниками качения

 

 

Дефектоскопия осей копровых шкивов проводится с целью выявления в них усталостных трещин, которые могут возникать в галтелях и крайних участках подступичной части. Дефектоскопия производится УЗ-методом с помощью дефектоскопов УД2-12; УД2-70 и др.

 

Средства контроля копровых шкивов
Шкив копровый

 

Основные неисправности копровых шкивов

1. Выход из строя подшипника. Наблюдают повышенный шум и быстрый перегрев во время работы. Причины: отсутствие смазки, попадание пыли и грязи внутрь подшипника. При выходе из строя подшипника последний заменяют.

Так, на шахте «Самарская» («Павлоградуголь», угольный подъем) лопнула внутренняя обойма подшипника копрового шкива. Причина аварии: перегрев подшипника из-за отсутствия смазки. После проведения дефектоскопии осей копровых шкивов подшипник заменили.

Для предупреждения выхода из строя подшипников не реже одного раза в месяц необходимо производить их дозаправку.

Летом - смазка 1-13 жировая, ОСТ 38.01.145-80; зимой - солидол синтетический, ГОСТ 4366-76; для районов с холодным климатом - смазка ЦИАТИМ-221, ГОСТ 9433-80.

2. Нарушение балансировки шкива. В этом случае на месте установки проводят статическую балансировку шкива. У шкивов литой конструкции осуществляют смещение по спицам (ближе или дальше от обода) балансировочных плит. У шкивов клепаной конструкции к спицам приваривают металлические пластины. Шкив считают статически отбалансированным, если он занимает любое заданное положение при повороте в собственных подшипниках.

3. Большие осевое и радиальное биения ручья обода.

 

Средства контроля копровых шкивов
Шкивы копровые

 

 

Дребезжание спиц при простукивании. Причина: нарушение заделки спиц. Осевое и радиальное биения ручья обода шкива замеряют индикатором часового типа или рейсмусом. Ко дну ручья подводят индикатор (рейсмус) и, вращая шкив, в точках 1-12 определяют разницу в показаниях индикатора между максимально и минимально удаленными точками от горизонтальной оси шкива. Это расстояние соответствует радиальному биению шкива. Аналогично замеряют осевое биение шкива, при этом индикатор (рейсмус) подводят к боковой поверхности ручья на расстояние от его дна, равное радиусу ручья.

Величина радиального и осевого биений не должна превышать значений, приведенных в таблице.

 

Основные параметры копровых шкивов

 

Копровый шкив

Диаметр J шкива Dизья, мм

Максимальный диаметр каната dg, макс, мм

Допустимое усилие на шкиве, kH

Маховый момент, kH×m2

ШК-1,25

1255

15

162

3

ШК-1,6

1600

20

272

8

ШК-2

2000

25

412

19

ШК-2,5

2500

31

645

42

ШКФ-3Б

3000

43,5

928

101

ШК-3

3000

37

928

96

Р5-336-1

3500

43,5

928

101

ШК-4

3950

47,5

1520

342

ШК-4Б

4000

49,5

1520

342

ШКФ-4

4000

50

1520

345

ШК-5

4950

60

2460

715

ШК-6

5940

60

2460

1390

ШКК-4

4000

50

1810

342

Ш4 (ШАА)

4000

50

1520

345

ШКК-3

3000

37,5

1245

96

Ш5

5000

53

1818

715

Ш5А

5000

60

3150

715

Ш6

6000

60

2460

1390

Ш6А

6000

63

4040

1390

 

При превышении допустимых значений биений ручья обода копрового шкива, в особенности связанных с нарушением заделки спиц, необходимо немедленно шкив заменить.

4. Износ футеровки и обода копрового шкива измеряют средствами, описанными ранее. Выводы о возможности дальнейшей эксплуатации делают на основании допусков на износ, приведенных в технических паспортах завода-изготовителя.

5. Ослабление заклепок и крепления спиц к ободу. Причина: нарушение сварного шва. Срезают старый шов и накладывают новый. Подтягивают или заменяют заклепки.

6. Ослабление крепления спиц к ступице (клепаный шкив), появление зазора между ступицей и спицами. Причина: ослабление гаек крепления. Необходимо подтянуть гайки.

7. Посторонний шум при работе шкива. Причины: уплотнение футеровки в период приработки, появление зазора между элементами футеровки. В появившиеся зазоры забивают вкладыши из транспортерной ленты.

8. Дефекты вала и других элементов шкива (трещины и т.п.), обнаруженные средствами неразрушающего контроля.

Причина: усталость металла вала в процессе эксплуатации.

При наличии указанных дефектов шкив заменяют новым.

Неисправности шкивов

Недостаток литых шкивов - их значительная масса. Кроме того, во вставных спицах круглого сечения литых копровых шкивов возникают значительные остаточные напряжения при остывании металла после заливки концов спиц в ободе и ступице. В процессе работы спицы подвергаются большим знакопеременным напряжениям, что не позволяет уменьшить их сечение. Клепаные шкивы имеют также значительную массу и сложны в изготовлении.

Возросшие нагрузки и необходимость сохранить прочность приводят к утяжелению копровых шкивов и резкому увеличению их маховых моментов, что вызывает их интенсивный износ, особенно при запусках и торможениях подъемной машины.

Кроме того, в некоторых старых конструкциях сечение спиц и ободьев шкивов приняты заведомо завышенными. Наиболее перспективные с точки зрения технологии производства и легкости конструкции - шкивы сварной конструкции. Важен вопрос о материале опорной поверхности копровых и отклоняющих шкивов шахтных подъемных установок. При работе шахтных одноканатных подъемов, оборудованных нефутерованными шкивами, интенсивно разрушаются проволоки каната вследствие действия высоких контактных напряжений и упругого его проскальзывания в области точек набегания и сбегания со шкива.

Износ каната и шкива происходит как вследствие истирания при проскальзывании, так и, главным образом, вследствие усталостного выкрашивания и отслаивания под действием контактных напряжений. Образуются усталостные трещины под действием многократных нагружений. Число нагружений произвольной точки опорной поверхности барабана в единицу времени соответствует числу подъемов. Число же циклов нагружений точки на опорной поверхности шкива равно числу подъемов, умноженному на отношение высоты подъема к длине окружности копрового шкива, т.е. во много раз выше. Этим объясняется то, что изготовленная из чугуна опорная поверхность барабанов в течение десятков лет не изнашивается, тогда как чугунные шкивы выходят из строя вследствие износа желоба за 2-3 года. При этом материал опорной поверхности барабана оказывает незначительное влияние на срок службы каната, его износ определяется в первую очередь материалом и состоянием опорной поверхности копрового шкива. Кроме того, при вращении шкива канат перемещается относительно стенок выработанной им в теле шкива щели и вследствие девиации прижимается то к одной, то к другой из них. Это приводит к износу наружных проволок каната, поэтому не следует допускать, чтобы глубина канавки, которую прорезает канат в теле шкива, превышала Уз диаметра одной пряди.

Состояние опорной поверхности копровых шкивов и степень их износа существенно влияют на износоустойчивость подъемных канатов. Футерование мягкими упругими материалами ободьев копровых шкивов увеличивает срок службы канатов, самих шкивов и позволяет использовать канаты различных диаметров. Сравнение сроков службы канатов на футерованном и нефутерованном шкивах, а также динамика порывов проволок по длине канатов и на шаге свивки подтверждают высокую эффективность применения различных футеровочных материалов. По результатам промышленных испытаний можно заключить, что применение мягкой пластичной футеровки благоприятно сказывается на состоянии шахтных подъемных канатов.

Наиболее приемлемым является материал футеровки с большой износостойкостью. На слабо нагруженных подъемах рекомендуют применять алюминиевую футеровку AЛ-9 или из более износостойких алюминиевых сплавов. Наибольшей износостойкостью обладает капроновая футеровка, зарекомендовавшая себя в эксплуатации. Испытания футеровки из пластмассы ПП-45 показали, что с наступлением морозов увеличивается твердость и появляется хрупкость (стекловидность) пластмассы. Особое внимание должно быть обращено на конструкцию, обеспечивающую надежное крепление футеровки к поверхности обода.

ООО    «Научно-производственное объединение «Укрвторсырье» оснащает отклоняющие и копровые шкивы колодками футеровки из фрикционных материалов немецкой фирмы BECORIT GmbH из материала Becoplast.

Нерешенная проблема - попадание влаги между внутренней поверхностью футеровки и желобом шкива в зимнее время. Образующийся в зазоре лед выжимает футеровку, что приводит к ее разрушению. Такое явление было зарегистрировано на угольном подъеме шахты «Ново-Бутовка» производственного объединения «Макеевуголь». Наилучшим вариантом было бы приклеить футеровку к опорной поверхности шкива или плотно ее прижать к поверхности без зазора, как на шкивах с резиновой футеровкой.

Ясиноватский машиностроительный завод совместно с Днепропетровским горным институтом проводили в предыдущие годы работы по созданию футерованных шкивов с диаметром 5м и более. Использовали футеровку из наборных профилированных капроновых вкладышей, которые заводят под полосы, привариваемые по бокам желоба с внутренней стороны. В местах заведения вкладышей устанавливают скобы. Ориентировочный ожидаемый срок службы футеровки 5-7 лет. Перспективным направлением является создание футеровок шкивов на базе смол, способных не утрачивать своих прочностных и пластических свойств в условиях низких температур (до -60°С).

Основные трудности заключаются в создании материалов, сохраняющих свои свойства в различных условиях влажности, температуры, удельных давлений, конструкций шкивов, числа нагружений. Таким образом, при создании футеровочных материалов для копровых шкивов должны решаться следующие вопросы: легкость замены, минимальность износа, простота и надежность крепления, отсутствие вспучивания и отрыва футеровки в результате попадания влаги между футеровкой и желобом и образования льда.

В процессе эксплуатации подъемных установок в желобах копровых шкивов скапливается грязь, которая в зимнее время замерзает, что может иметь нежелательные последствия. Очищать желоб шкива можно отрезком каната, закрепленным на установленной на копре специальной раме. По мере износа каната отпускают стопорные болты, и канат подают на шкив. В зимнее время канат заменяют специальным ледорезом, устанавливаемым на подшкивной площадке. При этом ледорез непрерывно очищает ото льда вращающийся шкив, что повышает безопасность работы подъемной установки, так как обмерзание шкива приводит к сползанию каната со шкива или к обрыву.

Важными с точки зрения надежности и безопасности эксплуатации являются конструкция и тип применяемых подшипников. Все шкивы новой конструкции оснащены подшипниками качения, имеющими неоспоримые преимущества перед подшипниками скольжения. Недостаток - трудность замены подшипника качения при выходе из строя. Необходимо иметь специальное приспособление, позволяющее заменять подшипник без демонтажа шкива.

Шкивы диаметром менее 3м выпускают нефутерованными.

Перечень обязательных работ по техническому обслуживанию металлических и башенных копров,

шахтных парашютов подъемных сосудов

Металлические и башенные копры

Ежесуточное техническое обслуживание (ТО-2) металлических и башенных копров включает:

- осмотр несущих металлоконструкций копра, маршевой лестницы, подшкивных площадок и ограждений;

- осмотр здания башенного копра.

Результаты ТО-2 записывают в «Книгу осмотра подъемной установки».

Ежемесячное ремонтное обслуживание металлических и башенных копров (POl) включает проведение работ по техническому обслуживанию в объеме ТО-2 в присутствии главного механика шахты.

Результаты Р01 записывают в «Книгу осмотра подъемной установки».

Годовой текущий ремонт металлических и башенных копров (ТЗ) включает проведение работ по техническому обслуживанию в объеме PO1 в присутствии главного механика шахты. Дополнительно:

- проведение маркшейдерской съемки копра;

- измерение коррозийного износа металлических конструкций;

- проведение подробного осмотра конструкций копра комиссией под руководством главного инженера шахты.

Результаты ТЗ записывают в «Книгу подъемной установки» (дополнение М), а подробного осмотра и измерений оформляются отдельными протоколами.

Загрузочные и разгрузочные устройства

Ежесуточное техническое обслуживание загрузочных и разгрузочных устройств (ТО-2) включает:

- осмотр разгрузочных кривых, узлов их крепления к элементам копрового станка, приемного бункера;

- проверка отсутствия утечек воздуха в копробункерах;

- проверка работоспособности приборов контроля заполнения разгрузочных бункеров;

- осмотр дозирующего бункера, секторного затвора, гидравлических или пневматических цилиндров, на наличие истоков рабочей жидкости (воздух);

- проверка работоспособности маслостанции, аппаратуры сигнализации, контроля и управления загрузкой скипов.

Результаты ТО-2 записывают в «Книгу осмотра подъемной установки».

Еженедельное техническое обслуживание загрузочных и разгрузочных устройств (ТО-3) включает проведение работ по техническому обслуживанию в объеме ТО-2. Дополнительно - смазка шарнирных соединений, добавления масла в маслосистему;

Результаты ТО-3 записывают в «Книгу осмотра подъемной установки». Ежеквартальный текущий ремонт загрузочных и разгрузочных устройств (Т1) включает проведение работ по техническому обслуживанию в объеме ТО-3. Дополнительно:

- обтягивание или замена болтовых соединений;

- ревизия маслосистемы (пневмосистемы) загрузочных устройств с заменой масла, уплотнений и др.

Результаты Т1 записывают в «Книгу осмотра подъемной установки».

Годовой текущий ремонт загрузочных и разгрузочных устройств (ТЗ) включает проведение работ по техническому обслуживанию в объеме Т1. Дополнительно:

- усиление узлов крепления разгрузочных кривых к элементам станка;

- замену узлов крепления, деталей, футеровки секторного затвора;

Результаты ТЗ записывают в «Книгу осмотра подъемной установки».




Другие новости по теме: