КОНВЕЙЕРНЫЕ РОЛИКИ УЛУЧШЕННОЙ КОНСТРУКЦИИ
А.И.Стамов, ОАО «Завод ПИРС»
При добыче угля и других полезных ископаемых конвейерный транспорт получает все большее развитие. Полная конвейеризация транспортных систем угольных шахт – вполне реальная задача, которая уже реализована на ряде крупных предприятий – ш.«Воргашорская», ш.«Распадская» и др. Общая протяженность конвейерных линий на шахтах ОАО «Воркутауголь» составляет свыше 100 км, а общее число ленточных конвейеров – около 200 единиц.
Анализ надежности различных узлов ленточных конвейеров на угольных шахтах, железорудных карьерах и других предприятиях показал, что конвейерные ролики, наряду с лентой, имеют наименьший ресурс и требуют наибольших затрат труда и денежных средств на замену, ремонт и обслуживание (30–40% и более эксплуатационных затрат), а общая их стоимость составляет 25–30% от стоимости конвейера.
Ресурс конвейерных роликов на шахтах ОАО «Воркутауголь» в узлах загрузки составляет от 0.5 до 1.0 года, а по ставу конвейера – от 0.7 до 2.5 лет, составляя в среднем 1.7 года. Расчетный срок службы среднего, наиболее нагруженного ролика, при ширине ленты 1200 мм принимается равным 35 тыс. ч, что в несколько раз больше фактического.
На некоторых конвейерных линиях большой протяженности число роликов достигает нескольких десятков тысяч. Ролики обновляются за время эксплуатации конвейера от 2 до 5 раз. Ежегодная общая потребность в роликах, например, для шахт ОАО «Воркутауголь» составляет 150 тыс. шт., однако удовлетворяется она всего на 30% из-за отсутствия необходимых денежных средств. Поэтому производственники вынуждены увеличивать шаг установки роликов в 2–3 раза, что, естественно, сказывается на ресурсе ленты и энергоемкости транспортного процесса.
Основными производителями конвейерных роликов для горнодобывающей промышленности являются Александровский и Кыштымский заводы. В последние годы, ввиду огромной потребности в роликах, эту продукцию освоили и стали выпускать другие предприятия, ранее не работавшие на горную промышленность, но обладающие хорошей машиностроительной базой и высококвалифицированными кадрами.
Одним из таких предприятий является ОАО «Завод ПИРС». Основанный в 1968 г., завод был сориентирован на выпуск опытных образцов и малых серий отдельных изделий для предприятий судостроительной промышленности. В настоящее время ОАО специализируется на выпуске комплектующих изделий конвейерных линий для химического, горно-химического и шахтного оборудования, средств измерений и механизации железнодорожного транспорта (весы вагонные, краны портальные съемные для смены рельсов и другая железнодорожная техника). Выполняются разовые заказы на изготовление крупногабаритных металлоизделий и конструкций для предприятий стран Содружества и Финляндии.
Производством роликов для ленточных конвейеров предприятие занимается с 1995 г.
В 1996 г. ролики конструкции нашего завода испытаны на шахтах Интинского угольного бассейна и рекомендованы приемочной комиссией к эксплуатации. Ролики, изготовляемые ОАО «Завод ПИРС» имеют следующие отличительные особенности:
- собственный оригинальный подшипниковый узел;
- замкнутый автономный внутренний объем;
- специально рассчитанное лабиринтное уплотнение. Соединение обечайки ролика и корпуса подшипникового узла может быть как в сварном, так и в вальцованном исполнении.
Корпус подшипникового узла штампованный из стального листа, вследствие чего он, по сравнению с литым корпусом, имеет меньший вес. Подшипниковый узел состоит из (рис. 1):
1 – подшипника по ГОСТ 8338-75 или по требованию заказчика по ГОСТ 7242-81;
2 – задней уплотнительной шайбы или одноканального лабиринта, который ставится за подшипник;
3 – стопорного кольца по ГОСТ 13942-86;
4 – наружного трехканального лабиринта, изготовленного из сополимера полиэтилена и полипропилена, температурные границы использования которого от –50 до +50°С.
5 – кожух защитный.
Материалы и зазоры тщательно подобраны и рассчитаны. При разработке конструкции ролика образцами служили модели шведских, немецких и финских фирм, доминирующих на сегодняшнем европейском рынке роликов.
Сочетание вышеперечисленных особенностей позволило создать высоконадежную конструкцию ролика с замкнутым автономным внутренним объемом, не зависящим от условий внешний среды и мест эксплуатации. Ролики, выпущенные ОАО «Завод ПИРС», не требуют ухода, дополнительной смазки и ремонта в течении всего срока эксплуатации, что выгодно отличает их от роликов других отечественных производителей.
Оригинальная конструкция подшипникового узла обеспечивает защиту лабиринтного уплотнения и самого подшипника при возникновении таких аварийных ситуаций, когда температура наружной поверхности ролика повышается до 200–250°С. В этом случае температура в подшипниковом узле не превышает допустимых в эксплуатации величин 140°С.
Предприятие имеет мобильное производство, что позволяет легко перестраиваться на любой типоразмер по диаметру обечайки от 57 до 194 мм, длине ролика, оси и различных исполнений концов осей, выполнять любые заказы даже при малых величинах партий (50–100 штук).
Завод имеет также возможность поставлять роликоопоры различных типоразмеров и модификаций, подвесные роликовые гирлянды, различные металлоконструкции, изготавливаемые по чертежам заказчика.
Производство гирляндовых роликоопор будет расширяться, так как магистральные ленточные конвейера в основном имеют канатный став, и потребность в таких роликоопорах растет. Эти роликоопоры имеют большие преимущества перед жесткими: если величина крутящего момента, воспринимаемая подшипниковым узлом при воздействии внешней нагрузки в пределах 1.0–4.0 Кн, для ролика на жесткой опоре составляет 7–35 Нм, то для ролика с упругим элементом (гирлянда) – всего 0.2–1.2 Нм. Это значительно увеличивает ресурс подшипника. Гибкие элементы примерно вдвое снижают динамические нагрузки на ленту, что позволяет увеличить скорость движения ленты в 1.4–1.5 раза.
Ролики нашего предприятия успешно работают на шахтах Печорского и Кузнецкого угольных бассейнов, Ловозерском, Гайском, Оленегорском ГОКах, ОАО «Апатит», предприятиях-производителях минеральных удобрений (Череповецкие «Азот» и «Аммофос», ОАО «Сильвинит», ОАО «Уралкалий» и др.), металлургических комбинатах (РАО «Норильский Никель», Медеплавильный завод г.Ревда и др.) цементных заводах (Вольскцемент, Новоросцемент, Мордовцемент и др.), комбинатах нерудных материалов и карьерах Ленинградской области и Карелии.
Каждая партия роликов, поставляемая покупателю, комплектуется паспортом качества с указанием гарантийного срока 12 месяцев. Так как использован оригинальный подшипниковый узел с лабиринтным уплотнением, обеспечивающим герметичность внутрироликового пространства, срок эксплуатации роликов составляет 36 месяцев и более, и имеется возможность использования роликов в условиях агрессивной среды и на пожаро-взрывоопасных производствах. Благодаря более низкой массе по сравнению с другими роликами, ролики ОАО «Завод ПИРС» и в целом конвейер, оснащенный данными изделиями, требуют более низкого стартового усилия, что позволяет уменьшить энергоемкость производства и снизить себестоимость продукции.
Система качества нашего предприятия признана соответствующей международному стандарту ИСО 9002 (сертификат № 99036.026 от 16.08.1999г.) С 2000 г. конструкция ролика модернизирована: на наружный лабиринт ставится защитный кожух, обеспечивающий дополнительную надежную защиту подшипникового узла от механический повреждений и попадания абразивов. Цена роликов зависит от типоразмеров и вида исполнения – обычные и усиленные (другой типоразмер подшипников) и колеблется в пределах от 180 до 900 рублей за единицу, что не превышает цен основных конкурентов на соответствующую продукцию.
На предприятии ведется большая работа по повышению качества продукции и планируется освоение новой, а именно – прочных надежных механических соединений конвейерных лент, что наверняка будет востребовано горными и перерабатывающими предприятиями.