Риски отказов карьерного экскаватора, связанные с его техническим обслуживанием и ремонтом

А.Э. Салимов, Д.А. Шибанов, С.Л. Иванов
Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
Горная Промышленность №2 / 2024 стр. 97-102

Резюме: Качественное и своевременное проведение мероприятий технического обслуживания и ремонтов карьерных электрических экскаваторов имеет решающее значение для минимизации рисков отказов. В статье дан анализ значимости факторов влияния на интенсивность отказов, включая такие как эргатический, технический, климатический, организационный и технологический. Анализ показал наибольшую критичность эргатического, технического и климатического факторов, при этом наиболее весомым из них является эргатический. Представлен рейтинг отказов карьерных экскаваторов по системам: рабочее оборудование, подъемный механизм, напорный механизм, ходовой механизм, гидросистема, поворотный механизм и электрооборудование. Наиболее критичными являются – рабочее оборудование, подъемный и напорный механизмы, которые составляют 72%. Показаны принципы формирования концепции технического обслуживания и ремонтов добросовестного технического обслуживания. Для численной оценки рисков отказов карьерных экскаваторов применен принцип Файн-Кинни. Для эффективной технологии учета технического обслуживания и ремонтов предложена цифровизация целевых работ для экскаваторов ЭКГ, представлен перечень кодированных видов работ. Предложенная система кодировки позволяет систематизировать процессы технического обслуживания и ремонтов, обеспечивая контроль и их анализ в течение всего периода эксплуатации.

Ключевые слова: карьерный экскаватор, техническое обслуживание и ремонт, ТОиР, эргатический фактор, CM&R, добросовестное техническое обслуживание, кодирование регламентных работ

Для цитирования: Салимов А.Э., Шибанов Д.А., Иванов С.Л. Риски отказов карьерного экскаватора, связанные с его техническим обслуживанием и ремонтом. Горная промышленность. 2024;(2):97–102. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-2-97-102

Информация о статье

Поступила в редакцию: 17.02.2024

Поступила после рецензирования: 04.03.2024

Принята к публикации: 11.03.2024

Информация об авторах

Салимов Аббос Эркин угли – аспирант кафедры машиностроения, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

Шибанов Даниил Александрович – кандидат технических наук, доцент кафедры машиностроения, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

Иванов Сергей Леонидович – доктор технических наук, профессор кафедры машиностроения, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-7014-2464; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Список литературы

1. Курганов В.М., Грязнов М.В., Колобанов С.В. Оценка надежности функционирования экскаваторно-автомобильных комплексов в карьере. Записки Горного института. 2020;241:10–21. https://doi.org/10.31897/PMI.2020.1.10 Kurganov V.M., Gryaznov M.V., Kolobanov S.V. Assessment of operational reliability of quarry excavator-dump truck complexes. Journal of Mining Institute. 2020;241:10–21. https://doi.org/10.31897/PMI.2020.1.10

2. Абдельвахаб Агагена, Михайлов А.В. Влияние железорудной пыли на изнашивание поверхности штоков гидроцилиндров карьерного экскаватора. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023;(11-1):5–23. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_5 Abdelwahab Agaguena, Mikhailov A.V. Iron ore dust influence on the wear surface of quarry excavator hydraulic cylinder rods. Mining Informational and Analytical Bulletin. (In Russ.) 2023;(11-1):5–23. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_111_0_5

3. Iakupov D., Motyakov N., Ivanova P., Ivanov S. Working parts of means of minerals excavation. AIP Conference Proceedings. 2022;2456(1):030012. https://doi.org/10.1063/5.0074835

4. Кулецкий В.Н., Жунда С.В., Довженок А.С., Галкин А.В., Полещук М.Н. Методика повышения качества трудовых процессов. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018;(S42):3–36. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2018-9-42-3-36 Kuletsky V.N., Zhunda S.V., Dovzhenok A.S., Galkin A.V., Poleshchuk M.N. Methodology to improve the quality of labour processes. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2018;(S42):3–36. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236-1493-2018-9-42-3-36

5. Попов Д.В., Беклемешев В.А., Хажиев В.А. Совершенствование контроля энергомеханической службы за условиями и режимами эксплуатации экскаваторов в ООО «Восточно-Бейский разрез». Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015;(S1-2):113–121. Popov D.V., Beklemeshev V.A., Khazhiev V.A. Improvement of power-and-mechanic service control over operating conditions and regimes of excavators in Vostochno-Beisky open pit mine. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2015;(S1-2):113–121. (In Russ.)

6. Вакулин Е.А., Заяц А.И., Беклемешев В.А., Ивашкевич В.А., Хажиев В.А., Байкин В.С. Оценка качества расследования и устранения причин отказов оборудования. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018;(S64):116–126. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2018-12-64-116-126 Vakulin E.A., Zayats A.I., Beklemeshev V.A., Ivashkevich V.A., Khazhiev V.A., Baikin V.S. Qualitative assessment of equipment failure cause finding and removal. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2018;(S64):116–126. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236-1493-2018-12-64-116-126

7. Москвичев В.В., Ковалев М.А. Оценка показателей эксплуатационной надежности карьерных канатных экскаваторов. Транспортные системы и технологии. 2020;6(4):25–44. https://doi.org/10.17816/transsyst20206425-44 Moskvichev V.V., Kovalev M.A. Assessment of operational reliability indicators of pit rope-operated excavators. Transportation Systems and Technology. 2020;6(4):25–44. (In Russ.) https://doi.org/10.17816/transsyst20206425-44

8. Альшанская А.А., Доронин С.В., Тюменцев В.А. Экспертное оценивание факторов повышения надежности механического оборудования карьерных экскаваторов. Транспортное, горное и строительное машиностроение: наука и производство. 2023;(19):155–160. https://doi.org/10.26160/2658-3305-2023-19-155-160 Alshanskaya A.A., Doronin S.V., Tyumencev V.A. Expert evaluation of the factors of increasing the reliability of the mechanical equipment of mining excavators. Transport, Mining and Construction Engineering: Science and Production. 2023;(19):155–160. (In Russ.) https://doi.org/10.26160/2658-3305-2023-19-155-160

9. Иванова П.В., Асонов С.А., Иванов С.Л., Кувшинкин С.Ю. Анализ структуры и надежности современного парка карьерных экскаваторов. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017;(7):51–57. Режим доступа: https://giab-online.ru/files/Data/2017/7/51_57_7_2017.pdf (дата обращения: 12.01.2024). Ivanova P.V., Asonov S.A., Ivanov S.L., Kuvshinkin S.Yu. Analysis of structure and reliability of modern fleet of mine shovels. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2017;(7):51–57. (In Russ.) Available at: https://giab-online.ru/files/Data/2017/7/51_57_7_2017.pdf (accessed: 12.01.2024).

10. Великанов В.С. Прогнозирование нагруженности рабочего оборудования карьерного экскаватора по нечетко-логистической модели. Записки Горного института. 2020;241;29–36. https://doi.org/10.31897/PMI.2020.1.29 Velikanov V.S. Mining excavator working equipment load forecasting according to a fuzzy-logistic model. Journal of Mining Institute. 2020;241;29–36. https://doi.org/10.31897/PMI.2020.1.29

11. Великанов В.С., Мусонов О.С., Панфилова О.Р., Ильина Е.А., Дёрина Н.В. Инструменты предиктивной аналитики в минимизации отказов горнотранспортного оборудования. Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2021;19(4):5–15. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2021-19-4-5-15 Velikanov V.S., Musonov O.S., Panfilova O.R., Ilina E.A., Dyorina N.V. Predictive analytics tools in minimising mining equipment failures. Vestnik of Nosov Magnitogorsk State Technical University. 2021;19(4):5–15. (In Russ.) https://doi.org/10.18503/1995-2732-2021-19-4-5-15

12. Шибанов Д.А., Иванов С.Л., Шешукова Е.И., Недашковская Е.С. Эффективность функционирования карьерного экскаватора как эргатической системы. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023;(11-1):144–158. Режим доступа: https://giab-online.ru/files/Data/2023/11/2023_11-1_144-158.pdf (дата обращения: 12.01.2024). Shibanov D.A., Ivanov S.L., Sheshukova E.I., Nedashkovskaya E.S. Efficiency of operation of a quarry excavator as an ergatic system. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2023;(11-1):144–158. (In Russ.) Available at: https://giab-online.ru/files/Data/2023/11/2023_11-1_144-158.pdf (accessed: 12.01.2024).

13. Ivanov S.L., Shishkin P. Influence of the material structure and properties on the wear resistance of gears with different geometries. Materials Science Forum. 2021;1022:136–141. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.1022.136

14. Klevtsov V.A., Timofeev D.Y., Khalimonenko A.D. Improved design of manufacturing processes for mining machines: basing concepts. Russian Engineering Research. 2023;43(11):1367–1375 https://doi.org/10.3103/S1068798X23110151

15. Иванова П.В., Иванов С.Л., Кувшинкин С.Ю., Шибанов Д.А. Индекс жесткости погоды как интегральный показатель влияния погодных условий на работоспособность карьерных экскаваторов. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017;(S38):359–365. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2017-12-38-359-368 Ivanova P.V., Ivanov S.L., Kuvshinkin S.Yu., Shibanov D.A. Index of weather hardness as an integral indicator of the effect of weather conditions on the performance of quarry excavators. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2017;(S38):359–365. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236-1493-2017-12-38-359-368

16. Пумпур Е.В., Князькина В.И., Сафрончук К.А., Иванов С.Л. Оценка факторов влияния на выбор стратегии технического обслуживания экскаваторов. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2019;(S41):3–19. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2019-12-41-3-19 Pumpur E.V., Knyazkina V.I., Safronchuk K.A., Ivanov S.L. Assessment of the influence factors on the choice of the maintenance strategy for excavators. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2019;(S41):3–19. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236-1493-2019-12-41-3-19

17. Чуднова Г.А., Кислов А.С. Организация ремонтов и технического обслуживания оборудования. М.: 1С-Паблишинг; 2023. 342 с. Chudova G.A., Kislov A.S. Organisation of equipment repairs and maintenance. Moscow: 1C-Publishing; 2023, 342 p. (In Russ.).

18. Герике П.Б., Герике Б.Л., Шахманов В.Н. Выбор и обоснование критерия для диагностики несоосности валопроводов карьерных экскаваторов. Техника и технология горного дела. 2021;(3):50–60. https://doi.org/10.26730/2618-7434-2021-3-50-60 Gerike P.B., Gerike B.L., Shakhmanov V.N. Selection and justification of criterion for diagnostics misalignment of shaft lines of quarry excavators. Journal of Mining and Geotechnical Engineering. 2021;(3):50–60. (In Russ.) https://doi.org/10.26730/2618-7434-2021-3-50-60

19. Корогодин А.С., Иванов С.Л. Техническое обслуживание и ремонт цапф барабанной мельницы плавучего комплекса горного оборудования. Устойчивое развитие горных территорий. 2023;15(3):760–770. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2023-15-3-760-770 Korogodin A.S., Ivanov S.L. Maintenance and repair of drum mill trunnions of a floating mining equipment complex. Sustainable Development of Mountain Territories. 2023;15(3):760–770. (In Russ.) https://doi.org/10.21177/1998-4502-2023-15-3-760-770

20. Шкодин А. Обслуживание оборудования – как оптимизировать затраты. Электроника: наука, технология, бизнес. 2016;(8):116–124. Режим доступа: https://www.electronics.ru/journal/article/5694 (дата обращения: 12.01.2024). Shkodin A. Equipment maintenance: how to optimize costs. Electronics: Science, Technology, Business. 2016;(8):116–124. (In Russ.) Available at: https://www.electronics.ru/journal/article/5694 (accessed: 12.01.2024).

21. Асонов С.А., Иванова П.В., Иванов С.Л., Шишлянников Д.И. Принципы построения модели технического состояния трансмиссии горной машины при ее эксплуатации. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017;(3): 15–27. Asonov S.A., Ivanova P.V., Ivanov S.L., Shishlyannikov D.I. Principles of construction of models of the technical state of transmission of mining machine during its operation. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2017;(3):15–27.

22. Ivanov S., Knyazkina V., Myakotnykh A. Recording gear-type pump acoustic signals for assessing the hydraulic oil impurity level in a hydraulic excavator transmission. E3S Web of Conferences. 2021;326:00014. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202132600014

23. Кац Б.А. Контроль процессов ТОиР: как добиться эффективности? Управление производством. 2009;(5-6):60–64. Режим доступа: https://itm.spb.ru/files/contr_proc_toir.pdf (дата обращения: 12.01.2024). Kats B.A. Controlling the MRO processes: how to achieve efficiency? Upravlenie Proizvodstvom. 2009;(5-6):60–64. (In Russ.) Available at: https://itm.spb.ru/files/contr_proc_toir.pdf (accessed: 12.01.2024).

24. Антоненко И.Н., Кац Б.А. Анализ рисков и электронный журнал дефектов. Молочная промышленность. 2013;(5):30–33. Antonenko I.N., Kats B.A. Analysis of risks and electronic defects register. Molochnaya promyshlennost. 2013;(5):30–33. (In Russ.)

25. Сычев Ю.А., Назарычев А.Н., Дяченок Г.В. Повышение безопасности труда водителей карьерных самосвалов путем снижения риска возникновения отказов функциональных узлов тягового электропривода в условиях эксплуатации. Безопасность труда в промышленности. 2023;(9):52–58. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2023-9-52-58 Sychev Yu.A., Nazarychev A.N., Dyachenok G.V. Improving the labor safety of mining dump truck drivers by reducing the risk of failure of the functional units of the traction electric drive under operating conditions. Occupational Safety in Industry. 2023;(9):52–58. (In Russ.) https://doi.org/10.24000/0409-2961-2023-9-52-58

26. Dagsuyu C., Oturakci М., Kokangül A. A new approach to Fine-Kinney method and an implementation study. Alphanumeric Journal. 2015;3(2):83‒92. https://doi.org/10.17093/aj.2015.3.2.5000139953