CC BY
49
© В.Н. Гетопанов, И.А. Полосина, 2003
УДК 621.311:621.926/927
В.Н. Гетопанов, И.А. Полосина
АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ ДРОБИЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫХ МАШИН ДФМ - 11А ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СМЕРЗШЕГОСЯ УГЛЯ НА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ
Исследование надежности дро-бильно-фрезерных машин (ДФМ) производилось при их эксплуатации на Московской электростанции ТЭЦ-22. Электростанция оборудована двумя комплексами первичного измельчения смерзшегося и крупнокускового угольного топлива, каждый из которых имеет в своем составе роторный вагоноопрокидыва-тель и три дробильно-фрезерные машины ДФМ-11А со следующими техническими данными: диаметр исполнительного органа (по концам режущих элементов) - 850, мм; активная зона дробления исполнительног органа - 5560, мм; частота вращения - 5, с-1; скорость передвижения ДФМ -10,3, м/мин; наибольшее тяговое усилие без балласта - 37, кН, с балластом - 45, кН; установленная мощность электродвигателей - 175, кВт.
При суточной потребности ТЭЦ в угольном топливе от 5,0 до 7,0 тыс. тонн в работе, как правило, находится только один из комплексов, а второй находится в резерве. При работе комплекса длина железнодорожных полувагонов позволяет разгружать уголь только на две смежные приемные решетки бункера-накопителя, поэтому при измельчении топлива функционируют только две рядом расположенные ДФМ-11А. Обычно в работе находятся машины № 1 и № 2.
Дробильно-фрезерными машинами обоих комплексов измельчается примерно одинаковое количество смерзшегося и крупногабаритного угольного топлива поступающего на ТЭЦ. При этом наиболее загруженными являются ДФМ № 2, расположенные в средней части комплексов.
Для выявления характерных отказов ДФМ были использованы имевшиеся на ТЭЦ журналы учета отказов и трудоемкости их ликвидации.
Показателями надежности, которые можно использовать для количественной оценки имеющейся в журналах информации могут служить:
- коэффициент отказов Кш = п/п, характеризующий отношение числа отказов ьго элемента п к общему их числу п для машины за одну и ту же наработку;
- коэффициент относительной трудоемкости К— = -У-^ум характеризует собой величину отношения суммарной трудоемкости ликвидации отказов ьго элемента к суммарной трудоемкости ликвидации всех отказов машины за одну и ту же наработку (коэффициенты Кш и К-м могут выражаться в долях единицы и в процентах);
- показатели для количественной оценки ремонтопригодности ДФМ может служить средняя трудоемкость ликвидации отказа ьго элемента машины Мкр, определяемая из выражения
- ср = -/п,
где и п - суммарная трудоемкость ликвидации отказов и количество отказов ьго элемента.
Совокупные данные о количестве отказов п различных структурных элементов шести ДФМ - 11А, суммарной У— и средней Шср трудоемко-
сти ликвидации отказов, а также о полученных значениях коэффициентов Ко и в % представлены в табл. 1.
Анализ табл. 1 свидетельствует о том, что наибольшее количество отказов, а именно 147 из 246 или 59,8%, приходится на режущую часть, а в ней - на исполнительный орган. Аналогичным образом распределены суммарные трудоемкости ликвидации отказов, а также значения коэффициентов отказов К0 и относительной трудоемкости их ликвидации К-м.
На втором месте по величине показателей К0 и К— находится система подачи. Отказы системы подачи в количестве 70 составляют 28,4%, а на долю 29 отказов прочих элементов приходится всего лишь 11,8% от их общего числа для шести ДФМ.
Что же касается средней трудоемкости ликвидации отказов, то наибольшее значение 30,3 чел. час она имеет для системы подачи, а наименьшее - 6,8 чел. час для прочих элементов. Этим, возможно, и объясняется тот факт, что суммарная трудоемкость ликвидации отказов системы подачи составляет 36,1 % от общей трудоемкости ликвидации всех отказов (при доле отказов системы подачи 28,4 %), а суммарная трудоемкость ликвидации отказов прочих элементов - только 3,4 % (при доле их отказов в 11,8 %).
Режущая часть при не самой высокой средней трудоемкости ликвидации одного отказа, равной 24,2 чел.час, имеет максимальную относительную трудоемкость К—=60,5 % практически соизмеримую с относительным количеством отказов К0=59,8 %. Наибольшие значения количества отказов и трудоемкости их ликвида-
Таблица 1
№ им Структурные элементы Показатели Значения коэффициентов
n yw, чел.час Wcp чел.час Ко, % Kw, %
1. Исполнительный орган 115 2831 24,6 46,8 48,5
2. Привод исполнит. органа 32 726 22,7 13 12,3
Режущая часть 147 1557 24,2 59,8 60,5
3. Ходовые колеса 8 204 25,5 3,2 3,5
4. Привод ходовых колес 62 1918 30,9 25,2 32,5
Система подачи 70 2122 30,3 28,4 36,1
5. Прочие элементы 29 198 6,8 11,8 3,4
Итого для шести ДФМ 246 5877 23,9 100,0 100,0
Таблица 2
№ Структурные элементы Показатели
им п У^ чел.час Ко, % К№ %
Комплекс 1
1. Исполнительны орган 61 1361 46,6 44,2
2. Привод исполнит. органа 16 356 12,2 11,6
Режущая часть 77 1717 58,8 55,8
3. Ходовые колеса 6 176 4,6 5,7
4. Привод ходовых колес 38 1118 29,0 36,3
Система подачи 44 1294 33,6 42,0
5. Прочие элементы 10 68 7,6 2,2
Итого для комплекса 1 131 3079 100,0 100,0
Комплекс 2
1. Исполнительный орган 54 1470 47,0 52,6
2. Привод исполнит. органа 16 370 13,9 13,2
Режущая часть 70 1840 60,9 65,8
3. Ходовые колеса 2 28 1,7 1,0
4. Привод ходовых колес 24 800 20,9 28,6
Система подачи 26 828 22,6 29,6
5. Прочие элементы 19 130 16,5 4,6
Итого для комплекса 2 115 2789 100,0 100,0
ции приходятся на исполнительный орган (режущую фрезу) дробильно-фрезерных машин, а в системе подачи - на привод ходовых колес. Что же касается самих ходовых колес машин то для этих величин коэффициентов отказов и относительных простоев составляют только 3,2% и 3,5%.
Для проверки объективности полученных соотношений были также проанализированы аналогичные дан-
ные для совокупностей из трех ДФМ каждого комплекса.
Сведения о количестве отказов п, суммарной УW и средней трудоемкости Wср их ликвидации для различных структурных элементов трех ДФМ комплексов № 1 и № 2 приведены в табл. 2. В этой же таблице в колонках 5 и 6 приведены, рассчитанные на основании статистических данных колонок 3 и 4, значения коэффициентов
отказов Ко и относительной трудоемкости ^ ликвидации последствий отказов.
Наибольшее количество отказов и трудоемкость их ликвидации приходятся в режущей части на их исполнительный орган, а в системе подачи - на привод ходовых колес.
Основное количество отказов режущих частей (70,7 %) связано с утратой работоспособности исполнительных органов в результате групповых отказов рабочего инструмента режущих элементов. Второе место (27,8 %) занимают отказы привода, а третье (7,5 %) - отказы горизонтальных барабанов.
При этом трудоемкость ликвидации отказов рабочего инструмента составляет 64,1 % устранения всех отказов режущих частей. Данное обстоятельство обусловлено тем, что только для 10 % резцов восстановление работоспособного состояния производится методом наплавки твердым сплавом их изнашивания, а в 90 % случаев резцы отрываются от поверхности барабана и приходится выполнять трудоемкие работы по приварке к поверхности барабанов новых режущих элементов.
Групповые поломки резцов часто имеют накопительный характер (при отрыве, например, до 5 резцов работу машин не прекращают), что не может не сказаться на резком ухудшении эффективности работы ДФМ.
В приводе исполнительного органа ДФМ половина отказов происходит по причине разрывов и ослабления затяжки болтов крепления электродвигателей мощностью 75 кВт.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Эффективные средства первичного измельчения угля на тепловых электростанциях. Г.П. Берлявский, Б.И. Пасько, Л.А. Бойко, В.Е. Саратов. - Киев, Техника, 1992-106 с.
2. Гетопанов В.Н. Надежность горных машин и оборудования. - М, изд МГИ, 1990-42 с.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Гетопанов В.Н. — профессор кафедры ГМО, Московский государственный горный университет.
Полосина И.А. — горный инженер, аспирант кафедры ГМО, Московский государственный горный университет.
