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.

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

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

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

Таблица 1.5 - Сводная таблица по ремонту цапф

Продолжение таблицы 1.5

Продолжение таблицы 1.5

Продолжение таблицы 1.5

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].

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

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.