Капитальный ремонт ШБМ

ВВЕДЕНИЕ

Одним из условий высокопроизводительной и бесперебойной работы промышленного  предприятия является содержание технологического оборудования в хорошем состоянии.

Ремонт остаётся важным направлением воспроизводства основных фондов. Поисками рациональных форм и  методов технического обслуживания оборудования заняты многие предприятия, так как система периодических  ремонтов, широко применяемая в машиностроении, становится малоприменима в современных условиях. Это обусловлено появлением сложного и материалоёмкого оборудования, для которого проведение ремонтов по заранее разработанным картам, замена определённых деталей и узлов, не выработавших свой ресурс, становится нерациональным и экономически необоснованным.

Разработанные и применяемые  системы обслуживания технологического оборудования позволяют учесть особенности эксплуатации оборудования и рационализировать службу ремонта, применительно к определённым условиям, сложившимся на предприятии.

Эффективность работы ремонтного хозяйства во многом предопределяет себестоимость выпускаемой продукции, ее качество и производительность труда на предприятии, т.к. удельный вес затрат на содержание и ремонт оборудования в себестоимости продукции достигает 10 %.

Капитальный ремонт представляет собой самый трудоемкий, длительный и дорогостоящий процесс, связанный с разборкой оборудования и узлов, детальный осмотр, промывка, протирка, заменой основных деталей, разборкой двигателей, трансформаторов. Полная, проверка на технологическую точность обработки, восстановление мощности, производительности по стандартам и ТУ. Капитальный ремонт, как правило, сопровождается снятием оборудования с фундамента, с последующей сборкой и испытанием.

Для повышения качества в масштабе отдельных предприятий, отраслей и народного хозяйства  могут создаваться крупные ремонтные  цехи, осуществляющие производство запасных частей и капитальный ремонт оборудования.

В крупных цехах  целесообразно создавать специализированные бригады по ремонту одно-модельного оборудования, стандартных узлов различной аппаратуры.

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Назначение, конструкция, принцип                                                                действия ШБМ 287/470

Мельница шаровая барабанная вентилируемая  углеразмольная ШБМ 287/470 предназначена для размола антрацитов, каменных, бурых углей и сланцев с величиной кусков до 25 мм, до пылевидного состояния на тепловых электрических станциях, рассчитана на непрерывную работу в пылеприготовительной системе под разрежением.

Общий вид мельницы приведен на рисунке 1.

1. стальной барабан;
2. патрубок для горячего воздуха и топлива;
3. пылевыдающий патрубок;
4. торцевая стенка;
5. подшипник;
6. электродвигатель;
7. ведомая шестерня (зубчатый венец);
8. редуктор;
9. ведущая шестерня;
10. стальные шары.

Рисунок 1 Шаровая барабанная мельница ШБМ 287/470 (Ш-16)

Мельница представляет собой цилиндрический барабан 1 диаметром 5,5 м при длине 5,96 м, выложенный внутри волнистыми броневыми  плитами из марганцовистой стали. До 25–35% объема барабана заполнено стальными шарами 10 диаметром 25–60 мм. Размол топлива в ШБМ осуществляется в основном по принципу удара, а также истирания. Частота вращения барабана 16–23 об/мин. При вращении барабана шары поднимаются на определенную высоту, затем падают и разбивают кусочки угля. Частично пыль в мельнице получается и за счет истирания угля при перекатывании шаров. 
            Для подсушки или частичной досушки топлива в мельницу через патрубок 2 подается горячий воздух или газовоздушная смесь с температурой не выше 450 °С. Эти газы служат также для выноса пыли из мельницы через пылевыдающий патрубок 3. Такая шаровая барабанная мельница называется вентилируемой.  
            Положительной особенностью ШБМ является её универсальность. ШБМ пригодны для размола с одновременной сушкой как мягких топлив с повышенной влажностью, так и твердых топлив, например АШ. В ШБМ возможно получать пыль любой тонкости; возможно достижение большой единичной мощности агрегата. В ШБМ отсутствует опасность аварии при попадании в мельницу вместе с углем металлических частей.

Барабан 1 представляет собой цилиндр. Броневые плиты из высокомарганцевой стали имеют волнообразную форму с глубиной волны 43 мм и уложены на внутренней поверхности цилиндра на листовую асбестовую прокладку толщиной 10 мм. Снаружи барабан покрыт войлоком толщиной 40 мм для звуковой изоляции. Войлочное покрытие обтянуто стальными листами толщиной 2 мм. Крепление брони к барабану осуществляется болтами и клиньями. Клинья подтянуты к барабану болтами высокой прочности. По краям барабан замыкается торцевыми стенками 4, которые с внутренней стороны защищена гладкой бронёй. Цапфы торцевых стенок полые с воздушным зазором – для уменьшения нагрева подшипников 5. Во внутренней полости цапф укреплены вставные втулки со спиральными выступами разных направлений на входной и выходной стенках. Спиральные выступы предназначены для ускорения подачи угля и возвращения в барабан мельницы шаров и других предметов, попавших в полость втулки. Торцевые стенки 4 крепятся болтами к фланцам барабана. Выходной фланец является опорой зубчатого венца привода. Опорные (коренные) подшипники 5, на которых лежит барабан мельницы, выполнены скользящего типа. Они состоят из нижней части (корпуса) и крышки.                                                                                 Корпус выполнен с каналами для циркуляции охлаждающей воды. Внутренняя поверхность чугунного корпуса залита баббитом. 
            Редуктор 7 состоит из зубчатой пары с косыми зубьями и является первой ступенью передачи. В нижней части картер с отверстием для указателя уровня масла. Редуктор 7 соединён с электроприводом 6 пальцевой втулочной муфтой. Ведомый вал с валом шестерён второй ступени передачи соединён зубчатой муфтой. Муфта с внутренним зубчатым зацеплением со своей смазкой в кожухе

Размол угля в мельнице происходит в результате многократно  повторяющихся ударов падающих стальных шаров, находящихся в барабане, которые  раздавливают и истирают уголь, перекатываясь  вместе с ним внутри вращающегося барабана.

Общая техническая характеристика мельницы ШБМ 287/470 приведена в таблице 1.

Таблица 1 Техническая характеристика мельницы ШБМ 287/470

1.2 Эксплуатация и техническое    обслуживание

Оптимальная производительность шаровой мельницы в значительной степени зависит от правильного выбора величины загрузки ее шарами. Мельницу следует загружать мелющими телами так, чтобы горизонтальная плоскость, проведенная через их верх, была ниже оси мельницы на 1/6 часть внутреннего радиуса барабана.

Для нормальной работы мельницы ее необходимо равномерно загружать углем, не допуская перегрузки, снижающей производительность. Недогрузка мельниц вредно отражается на футеровке, т. е. облицовке броневыми плитами стенок барабана, а также на мелющих шарах, которые в этом случае быстрее изнашиваются и преждевременно выходят из строя. Сильный стук мелющих шаров о стенки и между собой свидетельствует о недогрузке мельницы. Легкое постукивание мелющих тел говорит о том, что мельница правильно загружена и работает нормально.

Во время работы мельницы следует регулярно проверять, есть ли в системе охлаждения цапфовых подшипников вода, исправны ли смазочные устройства. Следует также контролировать исправность маслосистемы редукторов и цапфовых подшипников, уровень смазки в картерах главного и вспомогательного редукторов, исправность маслофильтров, крепления маслопроводов и уплотнения в местах потеков смазки.

Периодически в мельнице проверяют исправность футеровки. Осматривают болтовое крепление  броневых плит к корпусу мельницы. Износ броневых плит по толщине допускается  не более 70%, при большем износе увеличивается опасность появления в корпусе трещин. Износ перегородок допускается не более чем на 50%, иначе мелющие шары могут сломать перегородки.

Техническое обслуживание составных  частей мельницы

На всех этапах монтажа, эксплуатации и ремонта мельницы для предотвращения выпадения брони барабана из-за ослабления ее крепления необходимо проводить  контроль надежности крепления брони  и затяжку болтов крепления торцовой брони и клиньев.

Независимо от состояния  мельницы все ее рабочие части  и механизмы должны тщательно  осматриваться не реже 3-4 раз в  год, а в первые шесть месяцев  работы необходимо не реже одного раза в месяц производить профилактический осмотр, который включает в себя:

1) осмотр всех вращающихся  механизмов и электродвигателей;

2) проверку затяжки и,  при необходимости, подтяжку болтов  крепления клиньев, торцовой футеровки,  зубчатого венца, крышек подшипников  и подшипников установки приводной  шестерни и других болтовых  соединений мельницы;

3) проверку состояния  крепления пальцев соединительных  муфт;

4) проверку состояния  уплотнений патрубков;

5)проверку затяжки гаек  на болтах, крепящих электродвигатель, подшипники, установку приводной  шестерни  и другие узлы к  фундаменту;

6) проверку наличия и  качества смазки в системе  смазки, а также закладной смазки  в установке приводной шестерни;

7) проверку исправности  действия водяного охлаждения  подшипников;

8) проверку состояния  зубчатого зацепления шестерня- зубчатый венец.

 Все обнаруженные неисправности  необходимо устранить.

Во избежание самовозгорания и взрыва угольной пыли не допускается  скопление ее на составных частях и в зоне обслуживания мельницы.

Надежная и долговечная  работа мельницы достигается своевременными профилактическими осмотрами, правильной организацией и качественным ремонтом, для чего необходимо:

1) своевременно и точно  определять подлежащие ремонту  составные части мельницы;

2) составлять графики  и технологию проведения профилактических  осмотров и ремонтов.

Текущий ремонт (Т1) выполняется для обеспечения или восстановления работоспособности и состоит в замене или восстановлении быстроизнашивающихся деталей или узлов, выверке отдельных узлов, элементов металлоконструкций, трубопроводов и др., смене масла, проверке креплений и замене вышедших из строя крепежных деталей.

При Т2 ремонтах производится осмотр уплотнений патрубков, муфт сцеплений, уплотнений подшипников, брони. Производится проверка зазоров в зубчатом зацеплении и износа зубьев, проверка центровки муфт, проверка состояния подшипников приводной шестерни, а так же включаются работы ремонта Т1. Все выявленные дефекты должны быть устранены.

При длительном останове мельницы при ремонтах и профилактических осмотрах в зимний период при отрицательных  температурах, подачу охлаждающей воды к мельнице прекратить и произвести слив воды из охлаждающихся узлов.

1.3 Выбор системы и метода ремонта

Производительность  труда, снижение себестоимости и  улучшение качества ремонта машин  во многом зависят от организационных  методов капитального ремонта. В  ремонтном производстве существуют индивидуальный , узловой и поточный методы капитального ремонта. Выбор ремонта зависит от количества, конструктивных особенностей и однотипности мельниц, а также от технической оснащенности ремонтного предприятия.

При централизованной системе ремонта  все ремонтные работы выполняются  на заводе силами  и средствами отдела главного механика и его РМЦ. При  этом бригады слесарей закрепляются за определенным цехом или выполняют  ремонт оборудования всех цехов по очереди.

Кроме обычных ремонтных бригад существуют комплексные бригадиры, которые кроме слесарей включают в себя рабочих других специальностей для сложного ремонта или в бригаде используют совместные профессии что позволяет ускорить ремонт и сократить простой. Централизованная система характерна для небольших предприятий.

Ее недостатком является полное освобождение цехов от выполнения ремонта  эксплуатируемого оборудования, что  снижает ответственность производственного  персонала за его техническое  состояние.

1.4 Капитальный ремонт  ШБМ

При капитальных ремонтах производится замена изношенной брони  барабана, брони торцовых стенок, брони  патрубков, приводной шестерни, изношенного  зубчатого венца, подшипников установки  приводной шестерни, подшипников  редуктора. Производится ремонт подшипников (наплавление, расточка, пришабровка).

1. Демонтаж оборудования

1. Отвернуть болты, снять ограждения узла приводной и венцовой шестерен, ограждения муфты с промежуточным валом, крышку разгрузочной камеры;
2. демонтировать площадку обслуживания коренных подшипников;
3. отсоединить питающий трубопровод;
4. демонтировать бутару;
5. удалить из барабана мелющие тела;
6. отсоединить трубопроводы системы жидкой автоматической смазки коренных подшипников;
7. демонтировать промежуточный вал с полумуфтами;
8. снять крышки подшипников, демонтировать приводную вал-шестерню вместе с подшипниками, крышками и полумуфтой;
9. отвернуть гайки болтов крепления брони на корпусе и торцевых стенках барабана;
10. удалить через разгрузочную воронку броневые плиты (в случае износа болтов или брони);
11. демонтировать, произвести ремонт (повернуть на 180 градусов) или заменить на новую (в случае износа двух сторон зубьев) венцовую шестерню;
12. отвинтить болты и извлечь из цапф вращающейся части горловину воронки;
13. снять крышки коренных подшипников;
14. произвести ревизию цапф барабана и коренных подшипников;
15. застопорить и поднять вращающуюся часть (при наличии дефектов);
16. отшлифовать шейки цапф вручную (при наличии дефектов);
17. демонтировать поочередно корпуса коренных подшипников, пришабрить их и установить (при наличии дефектов).

Сортировка и выгрузка шаров осуществляется при помощи приспособлений для сортировки и  выгрузки шаров.

В случае разбрасывания шаров  при их выгрузке, положение деталей, направляющих движение шаров в момент их вылета из приспособления, уточняется в процессе работы.

Над мельницей целесообразно  предусмотреть кран для производства ремонтных работ по зубчатому  венцу, приводной шестерни, подшипнику и другим составным частям мельницы.

Подъем барабана с шарами и топливной загрузкой производится гидравлическими домкратами.

При подъеме барабана на высоту до 40 мм необходимо демонтировать обшивочные листы в месте установки опоры, снять крышки подшипников, отсоединить патрубки с уплотнениями от барабана.

1.4.2  Очистка и дефектация деталей

После разборки машины на детали необходимо определить пригодность их для дальнейшего  использования. Для этого детали проходят очистку и дефектацию. Очистка  является одной из важнейших подготовительных операций. Основным требованием к  качеству отчистки является полное удаление всех загрязнений. Это необходимо для  того, чтобы выявить действительное техническое состояние деталей, установить степень пригодности  для восстановления и назначить  способ устранения каждого дефекта. Выбор способа очистки зависит  от конструкции деталей, их размеров, вида загрязнений. Виды загрязнений  деталей можно разделить на несколько  групп:

1. загрязнение остатками горюче-смазочных материалов и застаревшей смазки;
2. углеродистые отложения – нагары, лаковые отложения, осадки;
3. продукты коррозии и неорганические отложения;
4. наружные отложения – пыле-грязевые; старые лакокрасочные покрытия.

В настоящее  время наиболее распространены струйные моечные машины. В них предусмотрено  душевое устройство в виде труб с  насадками, через которые струи  моющего раствора под давлением  с разных сторон направленны на очищаемые  детали, а так же устройства для  фильтрации и подогрева раствора.

Моечные машины могут быть одно-, двух-, и трех камерные.

На крупных  ремонтных предприятиях применяют  проходные машины моделей ОМ-4267, ОМ-2839, АКТБ-114, АКТБ-118.

Новым способом удаления нагара и накипи является термохимический метод - очистка  в расплавах солей. По производительности и качеству очистки этот процесс  превосходит все другие способы, облегчает труд, позволяет автоматизировать очистку деталей, поднять культуру производства. Сущность способа состоит  в обработке деталей в расплаве солей при температуре около 400 .

Технологический процесс состоит из обработки  в расплаве(5-10мин), промывки в проточной  воде (8-10мин), травлении в кислотном  растворе (5-6мин) и второй промывки в  горячем водном растворе (8-10мин). Хороший  результат получается при перемещении  деталей внутри ванной в процессе обработки и промывки.

Очистка водяной рубашки блоков и головок цилиндров двигателей производится на специальных установках.

На рисунке 2 показана установка для удаления накипи из водяной рубашки блока.

1- ванна; 2- крышка;3- рольганг;4- электродвигатель;5- специальный насос; 6- электронагревательное устройство.

Рисунок 2 установка для удаления накипи

Блок устанавливается на рольганг 3 и при помощи шланга, присоединяемого  к боковому фланцу блока, через его  рубашку прокачивается подогретый до 60—80 °С раствор три-натрийфосфата из расчета примерно 3—5 кг на 1 м³ воды. Можно применять для удаления накипи и 8— 10%-ный раствор соляной кислоты. Для предохранения внутренних поверхностей деталей от коррозии в качестве ингибитора в раствор добавляют 3—4 г уротропина на 1 л. Раствор подогревают до 50—60 °С. Продолжительность промывки в зависимости от толщины слоя накипи может быть в пределах 10—70 мин. После удаления накипи внутренние полости деталей необходимо промыть чистой водой.

Очистка внутренних поверхностей радиаторов осуществляется 5%-ным раствором каустической соды, нагретым до 60—80 °С. Раствор соды выдерживают в радиаторе до полного удаления слоя накипи, после чего промывают внутренние полости горячей водой.

Дефектация  заключается в контроле технического состояния деталей и сортировке их по группам годности. В процессе контроля, руководствуясь техническим  состоянием детали, сортируют на годные к дальнейшей работе без ремонта, негодные и пригодные для восстановления. Эти работы выполняют на специальном участке или постах. Общая методика дефектации заключается в выявлении отклонений технического состояния деталей от требования технических условий.

При сортировке деталей к годным относят те детали, размеры и показатели которых не вышли за пределы допустимых по техническим условиям без ремонта.  Детали, размеры и показатели которых находятся за предельными, окончательно выбраковывают. На восстановление направляют детали размеры и показатели которых находятся в диапазоне между допустимыми без ремонта и предельными. Для того чтобы избежать смешения деталей различных групп годности, их маркируют краской. При этом у годных деталей маркировку ставят белой краской на нерабочей поверхности, у негодных -  красной краской закрашивают ту часть, из-за дефекта которой бракуют деталь; у деталей направляемых на восстановление, зеленой краской отмечают дефектные места.

Годные  детали направляют в комплектовочные  отделения, где их используют при  сборке. Детали, предназначенные для  восстановления, концентрируют на складе деталей, ожидающих ремонта, подбирают  по одноименным дефектам и затем  направляют в соответствующие цехи или участки для восстановления. Выбракованные детали сдают в  металлолом или используют, как метал  для изготовления других деталей. Крупные  детали дефектуют на рабочих местах ремонта.

Люминесцентная дефектация относится к группе капиллярных методов контроля. Она позволяет выявить только те дефекты, которые имеют выход на поверхность детали, изготовленных из магнитных и не магнитных материалов.

Сущность метода заключается в  искусственном повышении контрастности  между дефектным и неповрежденным участком, в результате чего выделяются дефекты незамеченные при осмотре.

Процесс люминесцентной дефектоскопии  заключается в том, что обезжиренные и очищенные детали подлежат контролю. Погружают на 10 минут в ванну с флюоресцирующей жидкостью и наносят с помощью кисточки эту жидкость на поверхность деталей. 

После удаления остатков жидкости с  поверхности детали и просушивания, на нее наносят мелкий сухой порошок селикогель и выдерживают в течении 5-30 минут. Микропористый порошок селикогель оседает на трещинах и вытягивает из них флюоресцирующую жидкость. При облучении ультрафиолетовым  светом порошок начинает светиться ярким зелено-желтым цветом.

На рисунке 3 показан способ люминесцентной дефектации.

1. рефлектор;
2. светофильтр;
3. ртутнокварцевая-лампа;
4. высоковольтный трансформатор;
5. силовой трансформатор;
6. деталь.

Рисунок 3 люминесцентная дефектация

Достоинства:

- высокая производительность;

- простота изготовления;

- возможность выявить трещины  толщиной менее 5мКм, расположенные  в любых направлениях на изделиях  из различных магнитных и не магнитных материалах, а так же на деталях с черной и грубой поверхностью.

1.4.3 Составление  дефектной ведомости

Таблица 2 Дефектная ведомость

1.4.4 Замена  и восстановление изношенных  деталей

В ходе эксплуатации у шаровой мельницы модели ШБМ возникает следующий износ и неисправности:

1. Изнашиваются диаметры мелющих тел (шаров);
2. Происходит износ броневых плит;
3. Разрывы и засорение перфорированной сетки;
4. Износ и растяжение ремней привода;
5. Износ зубьев профиля зубчатой пары;
6. Износ опор (бронзовых втулок);
7. Нарушение плотности кожуха;
8. Износ витков шнека питателя и др.

У вала ШБМ 470/287 встречаются следующие дефекты: повреждение приводного конца, износ шеек под подшипники, искривление оси, ослабление посадки сердечника, излом.

Неглубокие забоины на торце  вала устраняют, снимая слой металла  на токарном станке. Если уменьшение длины недопустимо, на торец электросваркой сначала наплавляют слой металла. Наплавку ведут от оси вала по спирали, чтобы уменьшить влияние термических напряжений. Забоины и вмятины на витках резьбы устраняют плашками или резцом на токарном станке. Сорванную резьбу наплавляют и нарезают заново.

Износ посадочных поверхностей и задиры на них происходят при съеме напрессованных на вал деталей. Износ может появиться  также из-за свободной посадки  на вал сопрягаемой детали. При  небольшом количестве забоин и задиров выступающие места сошлифовывают. Если дефекты превышают 20% посадочной поверхности, вал ремонтируют, наплавляя металл электросваркой или методом металлизации. При сварке, если наплавляемая поверхность заканчивается высоким уступом, его стачивают на конус. Без такой подготовки в месте перехода при сварке возникают значительные термические напряжения, которые могут привести к поломке вала при эксплуатации.Сварка осуществляется за счет тепла, выделяющегося при взаимном трении поверхностей свариваемых деталей. При сварке трением одна из деталей только вращается вокруг своей оси со скоростью около 3000 об/мин,а вторая деталь прижимается к ней осевым давлением. Благодаря трению свариваемые торцы обеих деталей нагреваются  на некоторую глубину в течении  очень короткого времени (4-5 сек) до сварочного состояния и под действием осевого давления подвергаются пластической деформации. После остановки вращения дополнительным  сжатием обеспечивается хорошая сварка деталей.