Кейс-стади: Как ударные валы-распорки решили проблему повреждения ленты на конвейере для известняка с высоким падением

Кейс-стади OEM GRROLLER · Горнодобыча и транспортировка сыпучих материалов · Южная Африка

Маленькие детали решают большие результаты. На ленточном конвейере вал-распорка выглядит как простой компонент, но он контролирует стабильность ленты, расход энергии, разбрасывание материала и стоимость обслуживания. Когда один загрузочный пункт выходит из строя, вся линия страдает. Этот кейс-стади показывает, как GRROLLER разработал и поставил вали-распорки для ленточных конвейеров, которые устранили упрямую точку отказа для производителя известняка в Южной Африке — и что могут выучить из этого покупатели B2B.

О GRROLLER и клиенте

GRROLLER — это производитель OEM, коренящийся в области горнодобывающего оборудования. Мы специализируемся на исследованиях, разработке и производстве валов-распорок конвейеров и связанных компонентов. Наш ассортимент включает универсальные, стальные, полимерные, ударные, фрикционные, нейлоновые, параллельные, желобные, конусные, самонастраивающиеся и возвратные валы-распорки, а также соответствующие рамы и кронштейны. Другими словами, покупатели могут закупать полные вали-распорки и валы конвейеров у одного поставщика, а не собирать детали из нескольких продавцов.

Клиент в этом проекте — это операция по дроблению известняка и транспортировке сыпучих материалов в регионе Фриstaat в Южной Африке. Название компании остается конфиденциальным, но рабочие условия здесь представлены, поскольку они типичны для конвейеров карьеров твердых пород повсюду. Линия перемещала дробленый известняк из переходного желоба на следующую стадию обработки, с шириной ленты 1600 мм, скоростью ленты 3,2 м/с и высотой падения материала 3,2 метра. Размеры кусков достигали 250 мм, пыль была сильной, и вибрация никогда не прекращалась.

Проблема: Загрузочный пункт, который постоянно выходил из строя

Переходной пункт был наиболее нагруженным участком конвейера. Большие куски известняка падали на небольшую область ленты, поэтому лента, валы-распорки, подшипники и опорная конструкция должны были поглощать повторяющиеся удары. При первоначальной установке использовались стандартные стальные вали-распорки ленточных конвейеров. Они достаточно хорошо поддерживали ленту во время обычной транспортировки, но почти не имели возможности амортизации. В результате на объекте возникли пять связанных проблем:

• Проколы ленты и повреждение покрытия. Острые края известняка глубоко рвали верхнее покрытие, и в некоторых местах удар достиг слоев ленты.
• Изогнутые валы и заедшие валы-распорки. Жесткие стальные оболочки передавали удар напрямую на валы и подшипники, поэтому вали-распорки конвейеров выходили из строя рано и часто.
• Падение ленты между наборами валов-распорок. Первоначальное расстояние около 1000 мм оставляло ленту без поддержки под желобом.
• Разбрасывание материала. Падение ленты образовывало зазоры в резиновой обечайке, и мелкий известняк выпадал через конструкцию.
• Усталость рамы. Повторяющиеся ударные нагрузки изгибали кронштейны, повреждали сварные швы и смещали валы-распорки из положения.

Для службы технического обслуживания закономерность была очевидна. Исправить один вал, и следующий выходил из строя через несколько недель. Клиенту нужно было не просто более сильный вал; весь загрузочный зон нуждаался в перепроектировании.

Почему стандартные валы-распорки были недостаточны

Перед предложением решения инженеры GRROLLER изучали загрузочный зон как единую систему. Они проверили массу материала, размер кусков, высоту падения, ширину ленты, скорость ленты, расстояние между валами-распорками и прочность рамы в соответствии с требованиями к нагрузке CEMA E и ISO 5048. Обзор выявил три основные причины.

Во-первых, стандартные валы-распорки не могли поглощать энергию удара. Сталь прочна, но у нее почти нет упругого перемещения. Во-вторых, большое расстояние позволяло ленте падать, поэтому даже здоровая вал-распорка конвейера не могла защитить ленту сама по себе. В-третьих, удар передавался напрямую на подшипники и валы. Как только подшипник выходил из строя, лента скользила по неподвижной стальной поверхности, создавая тепло и изнашивая оболочку до плоскости.

Поэтому решение должно было поглощать удар, непрерывно поддерживать ленту, защищать подшипники от пыли и удара, подходит к существующей конструкции и упрощать будущий замену. Каждая вал-распорка конвейера и ее крепежные детали должны были быть разработаны вместе, а не отдельно.

Решение: Полная система ударных валов-распорок

GRROLLER разработал пакет тяжелых ударных валов-распорок, построенный на резиновой амортизации, конструктивном усилении и более близком расстоянии между ними. Каждая ударная вал-распорка сочетала следующие элементы:

• Высокоупругие резиновые ударные кольца, установленные на толстой стальной трубе
• Твердый стальной вал диаметром 40 мм для контроля изгиба
• Тяжелые подшипники шаровые глубокого канала с зазором C3 для термического перемещения
• Усиленные подшипниковые корпуса, закрепленные на трубе вала-распорки
• Многоступенчатые лабиринтные уплотнения, заполненные водостойким смазкой
• Усиленные рамы ударных валов-распорок с уменьшенным расстоянием между наборами

Резиновые кольца сжимаются, когда известняк ударяет о ленту. Это распространяет удар перед тем, как он достигнет оболочки, вала и подшипника. Твердость колец была тщательно выбрана: слишком мягкие — и кольца деформируются под постоянной нагрузкой; слишком жесткие — и они передают силу на тело вала-распорки. GRROLLER подобрала материал под размер кусков, высоту падения и рабочую нагрузку этого конкретного объекта.

Самое большое одиночное изменение было в расстоянии. Зазор между наборами валов-распорок под желобом снизился с 1000 мм до примерно 300 мм. Это создало почти непрерывную амортизированную поверхность, поэтому ленте не было места падать. Обечайка лучше уплотнилась, разбрасывание материала уменьшилось, и нагрузка распределялась по нескольким наборам валов-распорок вместо того, чтобы бить один.

Уплотнения и подшипники, предназначенные для пыли

Мелкая пыль известняка абразивна. Когда она попадает в подшипник, она смешивается с смазкой и образует шлифовую пасту, которая останавливает вращение вала-распорки. По этой причине качество уплотнений важна так же, как и качество стали. Валы-распорки проекта использовали многоступенчатое лабиринтное уплотнение, которое заставляет пыль и воду проходить через длинный, сложный путь, прежде чем они могут достичь камеры подшипника.

Эти цифры взяты из стандартных испытаний GRROLLER для валов-распорок, выдерживающих нагрузку: радиальное прогибание ниже 0,35 мм, коэффициент вращающего сопротивления ниже 0,010, отсутствие проникновения воды после 72-часового водонепроницаемого испытания и постоянная смазка, предназначенная для не менее 30 000 часов службы. Каждая вал-распорка также вращалась вручную при окончательном контроле качества, чтобы подтвердить свободное, тихое движение перед упаковкой.

Рамы, плечи и кронштейны валов-распорок, которые держат линию вместе

Вал-распорка надежна только тогда, когда ее крепление надежное. Поскольку первоначальные рамы были усталы, замена только валов-распорок не решила бы проблему. Поэтому GRROLLER поставил полную опорную конструкцию вместе с валами-распорками.

Рама вала-распорка для загрузочного зона была усилена для сопротивления повторяющимся вертикальным ударам, удерживая валы-распорки под правильным углом желоба. Каждый кронштейн вала-распорка был размерен под существующие точки крепления конвейера, поэтому бригада установила новые наборы без переделок на месте. Конструкция кронштейна плеча вала-распорка держит концы вала стабильными под внезапными нагрузками, что защищает выравнивание подшипников. Кроме того, блоки плеча и кронштейна вала-распорка используют конструкцию с штифтом и опорой, которая позволяет быстро заменить изношенную вал-распорку с помощью простых инструментов — важный момент для бригад технического обслуживания, работающих в пыли.

Правильная геометрия была проверена перед производством, а не на месте. Ширина рамы, позиции крепежных отверстий, длина вала-распорка, конструкция конца вала, угол желоба и высота установки были согласованы, чтобы рама несущей вал-распорки совпадала с соседними участками конвейера. Каждая сборка кронштейна вала-распорка была предварительно проверена на соответствие этим размерам, что устранило риск подгонки, который часто замедляет модернизацию конвейеров. Результат — полный пакет конвейера с валами-распорками: валы-распорки, рамы, плечи и кронштейны, разработанные для работы как единой системы.

Поддержка обратной стороны: Другая половина истории

Несущие валы-распорки привлекают внимание, но обратная сторона тоже важна. Изношенная или заедшая возвратная вал-распорка позволяет пустой ленте хлопать, смещаться и скользить по конструкции. Чтобы поддерживать стабильность всей линии, GRROLLER рассмотрел секцию возвратной вал-распорки ленточного конвейера как часть того же проекта. Команда поставила соответствующие возвратные валы-распорки для конвейеров — гладкие стальные, резиновые дисковые и спиральные очистные типы — выбранные для обработки отложений и пыли на обратном пути. Поскольку возвратные валы-распорки и несущие наборы поступали из одних и тех же производственных линий с одинаковыми уплотнениями и смазкой, клиент теперь хранит один единый стандарт запасных частей для всего конвейера.

Установка и запуск

Модернизация была завершена во время запланированной остановки. бригада сначала осмотрела конструкцию загрузочного зона, сняла заедшие валы-распорки и поврежденные рамы, и проверила выравнивание брусьев. Затем они установили усиленные рамы, смонтировали ударные валы-распорки с резиновыми кольцами и установили уменьшенное расстояние. После затяжки всех соединений они вращали каждый вал-распорок вручную, запускали ленту пустой, а наконец, тестировали систему под полной нагрузкой. Запуск прошел гладко, потому что размеры рамы и вала-распорки были согласованы перед доставкой — нет резки, сверления или переделок на месте.

Результаты после 14 месяцев эксплуатации

• Защита ленты улучшилась. Нет новых проколов или глубоких разрывов покрытия в модернизированном загрузочном зоне.
• Надежность валов-распорок возросла. Отказы валов-распорок в ударной секции резко снизились по сравнению с предыдущим годом.
• Стабильность загрузочного зона вернулась. Рамы и кронштейны сохранили свое выравнивание под непрерывными ударами.
• Разбрасывание материала уменьшилось. Ближее расстояние держало ленту прижатая к резиновой обечайке, поэтому область вокруг конвейера оставалась чище и безопаснее.
• Время обслуживания снизилось. Конструкция плеча и кронштейна для быстрого замены снизила трудозатраты на замену валов-распорок.

Для клиента цифры перевелись в простое: меньше аварийных остановок, более долгий срок службы ленты и план запасных частей, которому можно доверять.

Что это значит для покупателей B2B

Этот проект показывает, почему закупка валов-распорок заслуживает того же внимания, что и закупка самого конвейера. Три урока выделяются для команд закупок, EPC-контракторов и дистрибьюторов.

Во-первых, покупайте систему, а не деталь. Валы-распорки, рамы