<<
>>

Анализ причин изменения формы рабочей цилиндрической поверхности цапфы

На ряде предприятий для исследования производились обмеры загрузочных и разгрузочных цапф мельниц, которые были остановлены из-за ремонта или находились на складах.

Обследование включало в себя определение времени эксплуатации загрузочного или разгрузочного узла, проверка записей в заводских журналах, соблюдение норм эксплуатации, технологических процессов и режимов обработки при ремонте, химический состав и твердость используемого материала детали.

При нарушении технологического процесса изготовления и эксплуатации цапф мельниц формируются наследственные дефекты, которые определяют повышенный износ цилиндрической поверхности цапф. Вследствие чего цапфы теряют цилиндрическую форму рабочей цилиндрической поверхности и приобретает форму близкую к усеченному конусу (рисунок 1.7).

Рисунок 1.6 - Износ рабочей поверхности скольжения цапфы

Рисунок 1.7 - Изменение поверхности цапфы

Износ цапф цементных мельниц наблюдается в рабочем состоянии, эксплуатирующихся в непрерывном рабочем режиме и имеющих массу около 36 тонн. При этом движение измельчаемого материала и мелющих шаров при вращении мельницы и их падение с высоты вызывает смещение на подшипниках скольжения мельницы и общего вектора ее нагрузки.

Поэтому в процессе длительной эксплуатации широко распространенной причиной потери работоспособности цапф трубных мельниц является отклонение от цилиндрической формы рабочей поверхности. При этом наблюдаются различные дефекты рабочей поверхности цапфы - задиры, забоины, трещины, риски (рисунок 1.8).

Рисунок 1.8 - Дефекты рабочих поверхностей цапфы:

а) налипание баббита на поверхность цапфы; б) разрушение подшипника

На искажение поверхности скольжения цапф трубных мельниц влияют множество факторов, которые условно можно классифицировать на 3 группы дефектов:

1.

Наследственные дефекты - дефекты, определяемые технологией восстановления при обработке рабочих цилиндрических поверхностей цапф мельниц. Нарушение технологического процесса восстановления приводит к возникновению деформаций поверхностного слоя рабочей поверхности - насыщение материала обрабатываемой поверхности абразивными материалами при ремонте.

2. Конструктивные дефекты - дефекты, зависящие от правильности подбора материалов подшипника и цапфы. При опытно-промышленной эксплуатации доказано оптимальное сочетание ввиду высоких нагрузок мельницы - для подшипника: баббит марки Б-16, Б-63, Б-84 в соответствии с ГОСТ 1320-74 и для цапфы: сталь 35Л в соответствии с ГОСТ 977-75. Существенное значение имеет смазка, влияющая на продолжительность работы такой пары.

3. Эксплуатационные дефекты - дефекты, учитывающие подготовку контактного сопряжения вкладыша подшипника и цапфы перед эксплуатацией, периодических диагностику и профилактику обслуживания за счет исключения дефектов контактного сопряжения и ремонтно-сервисного обслуживания трубных мельниц.

В процессе эксплуатации трубные мельницы подвергаются воздействию нагрузок, что приводит к износу цапфы, влияющему на появление дефектов ее рабочей поверхности. Анализируя эксплуатационные и технологические свойства трубных мельниц на заводах ЗАО «Белгородский цемент», ЗАО «Мальцовский портландцемент», ЗАО «Осколцемент», а также на других предприятиях определены причины выхода из строя мельниц - эксплуатация не представляется возможной при наличии дефектов, которые представлены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 - Виды дефектов цапф

Дефект Величина дефекта, мм
Отклонения формы от цилиндричности:

1) для цапф при диаметре 800...1200 мм;

2,5
2) для цапф при диаметре 1200...1800 мм. 5,0
Дефекты с отрицательной кривизной:

1) для цапф при диаметре 800...1200 мм;

3,0
2) для цапф при диаметре 1200...1800 мм. 5,0
Забоины, заусенцы, царапины, риски, задиры 3,0

Эксплуатация мельницы не допустима при достижении критического значения величин указанных дефектов.

При этом, как показывает статистика, преобладающая причина износа цапф трубных мельниц - дефект исходной формы рабочей поверхности на основании несоблюдения эксплуатации.

Анализ статистических данных, собранных на предприятиях цементной промышленности страны представлен в таблице 1.5.

Таблица 1.5 - Сводная таблица по ремонту цапф

№ п/п Типоразмер мельницы Количе­ство мельниц , шт Наименование цементного завода Трудоемкос ть работ по замене цапф, ч Количество демонтиро­ванных цапф Места повышенного износа цапф Вид износа цапф
1 2 3 4 5 6 7 8
1. 0 2?10,5 2 Воронежский филиал «ЕВРОЦЕМЕНТ груп» 56 2 Цилиндричес кая часть Задиры шириной

4,3 мм, глубиной до 0,7 мм, конусность

2 АО

«Себряковцемент»

- - - -
2. 0 2,2?13,0 1 ЗАО «Мальцовский портландцемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») - - - -
3 ОАО «Кузнецкий цементный завод» 60 2 Цилиндричес кая часть Риски глубиной до 1,6 мм, конусность
2 ЗАО «Невьянский цементник» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») 86 1 Торцы, цилиндричес кая часть Трещины, задиры глубиной до 1,4 мм., конусность
3 Воронежский филиал «ЕВРОЦЕМЕНТ груп» 52 2 Торцы Задиры

Продолжение таблицы 1.5

1 2 3 4 5 6 7 8
1 ОАО «Щуровский цемент» - - - -
3. 0 2,6?13 6 ЗАО «Белгородский цемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») 72 3 Цилиндричес кая часть Задиры глубиной до 1,5 мм
6 ЗАО «Мальцовский портландцемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») 81 4 Цилиндричес кая часть Риски, износ поверхнос­ти
9 ОАО «Кузнецкий цементный завод» 286 1 Торцы Задиры
17 ОАО "Магнитогорский цементно­огнеупорный завод" 24 13 Цилиндричес кая часть Риски по окружност и до 32 мм
9 ЗАО «Михайловцемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») 24 8 Торцы, цилиндричес кая часть Риски глубиной до 1,4 мм
6 ОАО «Мордовцемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») - 6 Цилиндричес кая часть Задиры глубиной до 1,6 мм
3 Воронежский филиал «ЕВРОЦЕМЕНТ груп» - - Торцы Задиры глубиной до 1,7 мм
2 ЗАО «Ульяновскцемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») 50 2 Цилиндричес кая часть Задиры шириной

4,3 мм,

3 АО «Новотроицкий цемент» 102 1 Цилиндричес кая часть Риски глубиной до 1,2 мм.
7 АО

«Себряковцемент»

- - - -
6 ОАО «Щуровский цемент» 24 3 Торцы, цилиндричес кая часть Риски глубиной до 1,4 мм
4. 0 3,0?8,5 3 ЗАО «Белгородский цемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») 72 3 Цилиндричес кая часть Трещины, риски глубиной до 1,3 мм, конусность
2 ЗАО «Катавский цемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») 48 2 Торцы, цилиндричес кая часть Трещины, задиры глубиной до 1,8 мм.,
5. 0 3,0?14,0 3 ЗАО «Белгородский цемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») - - - -
5 ОАО «Новотроицкий цементный завод» 30 2 Торцы, цилиндричес кая часть Риски, задиры глубиной до 1,2 мм, конусность

Продолжение таблицы 1.5

1 2 3 4 5 6 7 8
3 ЗАО «Ульяновскцемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») 14 1 Цилиндричес кая часть Риски глубиной до 32 мм
5 ЗАО «Савинский цементный завод" («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») 167 1 Цилиндричес кая часть Риски, трещины, задиры до

12 мм., конусность

4 АО

«Себряковцемент»

- 2 Цилиндричес кая часть Задиры глубиной до 1,6 мм
2 ООО «Топкинский

цемент»

20 1 Цилиндричес кая часть Трещины, риски глубиной до 1,4 мм
6 0 3,2?8,5 2 ЗАО «Мальцовский портландцемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») 28 2 Торцы, цилиндричес кая Риски глубиной до 1,6 мм, задиры, конусность
2 АО

«Себряковцемент»

- - - -
7 0 3,2?14,0 3 ЗАО «Ульяновскцемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») 50 2 Торцы, цилиндричес кая часть Риски глубиной до 1,0 мм, конусность
2 ЗАО «Катавский цемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») 62 2 Цилиндричес кая часть Задиры глубиной до 1,8 мм
2 ОАО «Новотроицкий цементный завод» 38 1 Торцы, цилиндричес кая часть Риски глубиной до 2,0 мм., конусность
3 ОАО "Магнитогорский цементно­огнеупорный завод" 68 2 Цилиндричес кая часть Задиры, риски
2 ООО «Топкинский

цемент»

- - - -
8 0 3,2?15,0 3 ЗАО «Белгородский цемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») 52 2 Цилиндричес кая часть Риски, царапины до 1,2 мм, трещины до 1,4 мм.
2 ЗАО «Савинский цементный завод» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») 181 2 Цилиндричес кая часть Риски до

1,5 мм, задиры до

12 мм

12 ЗАО «Осколцемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») 151 9 Цилиндричес кая часть Задиры, риски
4 ОАО «Мордовцемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») 61 1 Цилиндричес кая часть Риски, конусность

Продолжение таблицы 1.5

1 2 3 4 5 6 7 8
18 ООО «Топкинский

цемент»

- - - -
2 ОАО

«Сухоложскцемент»

104 2 Цилиндричес кая часть Риски глубиной до 2 мм, задиры до 3,5 мм., конусность
1 АО

«Себряковцемент»

- - - -
9 0 4,0?13,5 3 ЗАО «Мальцовский портландцемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») - - - -
4 ОАО «Щуровский цемент» - - - -
2 ОАО

«Сухоложскцемент»

- - - -

Соблюдая требования эксплуатации, срок цапф мельниц до первого капитального ремонта составит 5 лет. Нарушение технологического процесса и неточность изготовления закладывает наследственные дефекты, вызывающие при эксплуатации повышенный износ цапф трубных мельниц, что ведет к потере цилиндрической формы и приобретению формы, близкой к усеченному конусу, по этой причине появляется потребность замены цапфового узла [24, 74, 95].

Конусообразность - отклонение профиля продольного сечения цилиндрической поверхности, при котором образующие прямолинейны, можно

представить в виде

∆=

Ртах Рщіп

2 '

(1.1)

Обмеры рабочих цилиндрических поверхностей цапф, производимые на

ЗАО «Белгородский цемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») и ЗАО «Осколцемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») представлены в таблице 1.6.

Результаты проведенных измерений доказывают, что отклонение профиля продольного сечения рабочей цилиндрической поверхности цапф трубных мельниц составляет до 4 мм, что недопустимо при эксплуатации мельниц.

Таблица 1.6 - Измерения рабочих поверхностей цапф

№ п/п Наименование цементного завода Диаметр рабочей цилиндрической поверхности цапфы, мм Длина рабочей цилиндрической поверхности цапфы, мм Состояние цапфы Отклонение профиля продольного сечения цилиндрической поверхности ∆, мм
1. ЗАО «Белгородский цемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») 1200 800 Новая 1,34
1200 800 Изношенная 2,53
1400 920 Изношенная 3,87
1400 920 Изношенная 4,11
2. ЗАО

«Осколцемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп»)

1400 920 Новая 1,98
1400 920 Изношенная 3,16

График ремонта цементной мельницы 03,2?15 м на цементном заводе ЗАО «Белгородский цемент» («ЕВРОЦЕМЕНТ груп») (Приложение Д) показывает, что период простоя оборудования во время капитального ремонта составляет 384 часов, из них связанного с восстановлением изношенной цапфы составляет 112 часов, при этом потеря выпускаемого цемента - 5 600 тонн цемента. Для сокращения этого времени необходимо использование специального оборудования, позволяющего производить восстановление цапфы на месте эксплуатации.

1.4.

<< | >>
Источник: Бестужева Ольга Васильевна. Совершенствование технологии восстановления цапф мельниц в условиях эксплуатации с применением приставного станка. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Белгород - 2017. 2017

Еще по теме Анализ причин изменения формы рабочей цилиндрической поверхности цапфы:

  1. Содержание:
  2. Введение
  3. Анализ причин изменения формы рабочей цилиндрической поверхности цапфы
  4. Анализ базирования и формообразования крупногабаритных цилиндрических поверхностей деталей при обработке типа цапф мельниц
  5. Список литературы: