CC BY
37
1 2 3 ©
Никитин К.В. , Артамошкин В.Н. , Стеблин И.А.
Соискатель кафедры горных машин и комплексов Кузбасского государственного технического университета им. Т.Ф. Горбачева, заместитель генерального директора по сервису ООО «Сибирь-Сервис»; начальник экспертного отдела промышленной безопасности ООО «ОМЗ-Сибирь-Сервис», г. Кемерово; 3ведущий инженер управления технического аудита ООО «ОМЗ-Сибирь-Сервис», г. Кемерово
МОНИТОРИНГ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЭКСКАВАТОРНОГО ПАРКА НА РАЗРЕЗАХ КУЗБАССА
Аннотация
Статья посвящена одной из актуальнейших проблем современного горного машиностроения - созданию и внедрению систем профилактического технического обслуживания парка экскаваторов на основе функциональной диагностики его технического состояния.
Ключевые слова: экскаватор, техническое состояние, дефекты, мониторинг, вибрация, диагностика.
Keywords: excavator, technical condition, defects, monitoring, vibration, diagnostics.
Реализация программы мониторинга технического состояния оборудования заключается в определении необходимого баланса объемов выполнения стратегий плановопредупредительных ремонтов (ППР) и профилактического обслуживания (ПО) [1-4]. Точная информация о состоянии механического оборудования, обеспечиваемая проведением вибромониторинга, делает возможным и рентабельным на основе функциональностоимостного анализа правильный баланс между ППР и ПО [5-7].
Программа мониторинга фактического технического состояния при реализации должна обеспечить:
- исключение внеплановых остановок (внезапных отказов) оборудования при достижении максимально длительного срока его службы;
- постоянное наличие (предоставление) информации о состоянии оборудования, позволяющей судить об эксплуатационной производительности, а также о потребности в необходимом техническом обслуживании;
- равномерную прогнозируемую и обоснованную загрузку ремонтного персонала;
- снижение эксплуатационных затрат предприятия, увеличение прибыли, повышение безопасности труда и охраны окружающей среды.
Эффективное применение программы мониторинга может значительно уменьшить вероятность внезапного отказа, особенно в начальный и заключительный период эксплуатации.
В течении 3 лет на угольных разрезах и участках открытых разработок шахт Кузбасса было проведено более 200 вибродиагностических обследований главных приводов экскаваторов, в том числе, совместно с ООО «ВИДИА» проведено 29 экспертных обследований экскаваторов с истекшим сроком эксплуатации, выданы рекомендации по устранению выявленных дефектов.
Охвачен практически весь спектр применяемых при добычных и вскрышных работах экскаваторов отечественного производства (ЭКГ-4,6Б, ЭКГ-5А, ЭКГ-4у, ЭКГ-5у, ЭКГ-6,3у, ЭКГ-6,3ус, ЭКГ-8И, ЭКГ-8у, ЭКГ-8ус, ЭКГ-10, ЭКГ-12,5, ЭШ-10/70, ЭШ-13/50, ЭШ-15/90А, ЭШ-20/90).
© Никитин К.В., Артамошкин В.Н., Стеблин И.А., 2015 г.
Рис. 1 - Оценка технического состояния экскаваторов по данным первичных вибродиагностических обследований
На рисунке 1 приведены результаты, характеризующие фактическое техническое состояние экскаваторного парка, полученные при их первичном обследовании.
Как видно из диаграммы всего 4 процента экскаваторов находятся в хорошем техническом состоянии, а 70 процентов от всего парка экскаваторов, прошедших обследование, нуждается в незамедлительном ремонте.
При анализе данных, полученных при первичных обследованиях главных приводов экскаваторов, выявлено, что основными дефектами динамического оборудования являются [8-9]:
- дисбаланс ротора;
- расцентровка валопровода агрегата;
- дефекты подшипниковых узлов (перекосы, ослабление посадки, износовые процессы);
- дефекты зубчатых передач (нарушение геометрии зубчатого зацепления, смещение линии вала, нарушение смазки);
- различные дефекты электромагнитного происхождения (магнитная асимметрия якоря, перекос фаз, смещение в магнитном поле и т.д.).
Распределение выявленных дефектов на единицу оборудования (в процентном соотношении) представлено на рисунке 2.
35
30
25
20
15
10
5
0
Недопустимо Предельно-
допустимо
□ Дисбаланс
□ Расцентровка валопровода
□ Дефекты
подшипниковых узлов
□ Дефекты зубчатых передач
■ Электромагнитые дефекты
Рис. 2 - Количество характерных дефектов на единицу оборудования, %.
В большинстве случаев выявленные дефекты являются следствием нарушения технологии ремонта, и лишь небольшое количество механизмов переходит в недопустимое техническое состояние только по причинам, вызванным постепенными (износовыми) процессами. Такое состояние вполне возможно объяснить только полным отсутствием контроля производимых ремонтов и слабым техническим оснащением ремонтных подразделений.
Одним из критериев оценки эффективности функционирования экскаваторов можно считать коэффициент готовности, напрямую зависящий от продолжительности плановых и аварийных ремонтов. Периодический ремонт оборудования предусматривает выполнение различных видов технического обслуживания и ремонтных воздействий в течение определенного цикла времени, объем которых определяются действующей на предприятиях системой планово-предупредительных ремонтов. В соответствии с этой системой среднегодовые простои в плановых ремонтах составляют от 50 до 90 дней и определяются, главным образом, сроком наработки с момента пуска экскаватора в эксплуатацию (рисунок
3).
Рис. 3 - Зависимость среднегодовой продолжительности ремонта от срока службы экскаваторов
Количество и протяженность аварийных ремонтов зависит от множества факторов, таких как износ оборудования, квалификация обслуживающего и ремонтного персонала, горно-геологические и климатические условия, качество проводимых ремонтных работ и многое другое. На рисунке 4 представлена информация о средней продолжительности аварийных простоев единицы оборудования в течение месяца.
Рис. 4 - Среднее время аварийных простоев оборудования (час/месяц)
Из анализа графиков видно, что средняя продолжительность аварийных простоев оборудования в ЗАО «Черниговец» значительно ниже, чем в ХК «Кузбассразрезуголь» и АО «Южный Кузбасс». Средний срок эксплуатации экскаваторного парка ЗАО «Черниговец» практически не отличается от аналогичных показателей для оборудования,
эксплуатирующегося на предприятиях ХК «Кузбассразрезуголь» и АО «Южный Кузбасс», горно-геологические условия также можно принять практически идентичными.
Вместе с тем следует отметить, что уровень аварийности оборудования, эксплуатирующегося в ХК «Кузбассразрезуголь» и АО «Южный Кузбасс» значительно изменяется от месяца к месяцу и носит случайный характер, этот же показатель в ЗАО «Черниговец» за последние полтора года значительно снизился. Это следует отнести на создание на разрезе службы диагностики динамического оборудования, задачей которой является выявление зарождающихся и уже существующих дефектов оборудования, а также составление дефектной ведомости оборудования при сдаче его в ремонт, проведение регулировочных работ в процессе ремонта и приемка оборудования из ремонта.
Из анализа ситуации следует, что внедрение систем диагностики оборудования позволяет в значительной мере снизить вероятность его аварийных отказов [10]. Но разовое проведение обследований не решает сложившейся ситуации по парку оборудования, износ которого приближается к 90%.
Литература
1. Подэрни, Р. Ю. Механическое оборудование карьеров. - М.: МГГУ, 2007. - 666 с.
2. Квагинидзе, В. С. Эксплуатация карьерного оборудования. / В.С. Квагинидзе, В.Ф. Петров, В.Б. Корецкий. - М.: «Мир горной книги», 2009. - 587 с.
3. Экскаваторы на карьерах : конструкции, эксплуатация, расчет./ В.С. Квагинидзе [и др.]. - М.: Горная книга, 2011. - 416 с.
4. Эксплуатация горных машин и оборудования./ Д.Е. Махно, Н.Н. Страбыкин, С.С. Леоненко, А.И. Шадрин, Я.Н. Долгун. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2001. - 551 с.
5. Диагностирование технических устройств опасных производственных объектов. / А.Н. Смирнов, Б.Л. Герике, В.В. Муравьев. - Новосибирск: Наука, 2003. - 320 с.
6. Ширман, А. Р.; Соловьев, А. Б. Практическая вибродиагностика и мониторинг состояния механического оборудования. М.: 1996. - 229 с.
7. Диагностика горных машин и оборудования./ Б.Л. Герике [и др.]. - М.: ИПО «У Никитских ворот», 2012. - 400 с.
8. Герике, Б. Л.; Герике, П. Б.; Буянкин, П. В. Диагностика технического состояния генераторной группы экскаваторов по параметрам механических колебаний. // Перспективы развития горнотранспортного оборудования: Материалы Международной научно-практической конференции. -М.: ИПО «У Никитских ворот», 2013. - С. 21-28.
9. Клишин В. И., Герике Б. Л., Герике П. Б. Применение системы профилактического обслуживания горно-добывающего оборудования на разрезах Кузбасса. // Современные тенденции и инновации в науке и производстве. Междуреченск, 08-10 апреля 2015 г. -Кемерово, 2015. - С. 11-12.
10. Клишин В. И., Писаренко М. В. Научное обеспечение инновационного развития угольной отрасли. Уголь, №9. - 2014. - С. 42-46.
