CC BY
30
SANDVIK MINING AND CONSTRUCTION
----------------------------------------------- © А. Макеев, 2009
УДК 622.232.83
ПРИНЦИПЫ ДЕЙСТВИЯ
КОМПАКТНОГО РОТОРНОГО ЭКСКАВАТОРА
ОСОБОЙ МОЩНОСТИ
Подробно рассмотрены этапы разработки компактного роторного экскаватора особой мощности. Описаны принципы действия, приведены основные технические характеристики экскаватора и перегружателя.
Ключевые слова: роторный экскаватор, перегружатель
A. Makeev
PRINCIPLES OF ACTION OF COMPACT ROTOR
EXCAVATOR OF SPECIAL CAPACITY
There are considered in details the development stages of compact rotor excavator of special capacity. Action principles are described, the basic technical characteristics of excavator and loader are resulted.
Keywords: rotor excavator, loader.
Недавно на рынке появился компактный роторный экскаватор с самоходным перегружателем, производительность которого составляет 6700 м3/ч или 12 миллионов кубометров в год. Он позволяет захватывать материал на высоте до 50 м. Экскаватор можно использовать в схемах транспортировки, как с перегружателем, так и без него, перегружая материал непосредственно на магистральный конвейер карьера. О технических характеристиках и новшествах подобных машин пойдет речь в этой статье.
Основные технические характеристики роторного экскаватора и самоходного перегружателя указаны в табл. 1 и табл. 2 соответственно.
Расчет оборудования проводился в соответствии со стандартом DIN 22261. Модели на основе метода конечных элементов создавались для всех несущих
Таблица 1
Технические параметры компактного роторного экскаватора Значение
Эксплуатационная масса, т 1650
Расчетная производительность, м3/ч 6700
Максимальная производительность, м3/ч 7300
Расстояние от оси вращения до центра роторного колеса, м 28
Расстояние от оси вращения до центра барабана разгрузоч- 33
ной стрелы, м
Максимальная высота уступа, м 20
Максимальная ширина уступа, м 40
конструкций и для главных механических узлов. Например, указанный выше метод использовался для определения параметров стрелы роторного колеса.
Разгрузочная стрела моделировалась со всеми балками, рассчитывалась нагрузка на каждую балку. Статическая нагрузка рассчитывалась с учетом основных, дополнительных, чрезмерных и критических нагрузок, проверялось чтобы общие деформации не превышали допустимые нагрузки. В зависимости от коэффициента использования рассчитывалась усталость материала. С учетом усталости металла удалось добиться 50-летнего срока эксплуатации для основных элементов.
Таблица 2
Технические параметры перегружателя Значение
Эксплуатационная масса, т 660
Максимальная производительность, м3/ч 7300
Расстояние от оси вращения до центра барабана приемной 35
стрелы, м
Расстояние от оси вращения до центра барабана разгрузоч- 45
ной стрелы, м
Максимальный угол наклона приемной стрелы, градус +5,0
Минимальный угол наклона приемной стрелы, градус -18,0
Максимальный угол наклона разгрузочной стрелы, градус + 10,1
Минимальный угол наклона разгрузочной стрелы, градус -15,6
Конструкция роторного колеса выбиралась из двух вариантов: либо в форме диска, либо в форме открытого колеса со спицами. После взвешивания всех за и против был выбран первый вариант. Основные технические характеристики роторного колеса представлены в табл. 3.
По периметру роторного колеса располагаются 16 ковшей, объем каждого ковша составляет 1,83 м3. В соответствии с внутренними стандартами карьера крепление каждого ковша осуществляется за счет четырех аксиально-расположенных винтов.
Открытые ковши роторного колеса позволяют осуществлять транспортировку материала, склонного к налипанию. На каждом ковше располагаются 8
Таблица 3
Технические параметры роторного колеса Значение
Диаметр роторного колеса, м Количество ковшей Режущая сила, Н/см Угол наклона по горизонтали, градус Угол наклона по вертикали, градус Мощность двигателя, кВт Скорость вращения, об/мин Скорость подъема и опускания стрелы, м/мин Тип подъемного механизма 12 16 1020 8 0 110 600-1000 5 гидроцилиндр
режущих зубьев, каждый из которых обеспечивает режущую силу как минимум в 1000 Н/см.
Для того, чтобы удовлетворить требованиям высокой производительности, мощность привода экскаватора составляет 1100 кВт, количество оборотов двигателя варьируется в пределах от 600 до 1000 об/мин. Но из-за этого потребовалось много усилий для того, чтобы справиться с высокими статическими и динамическими нагрузками, возникающими при работе машины. Потребовалось проводить дополнительные расчеты и моделирование кожуха редуктора вместе с удерживающим кронштейном. Приводной механизм включает в себя мотор, предохранительную муфту и цилидро-планетарный редуктор.
Много внимания было уделено конструкции гусеничной ходовой части из-за требований в небольших габаритах при достаточно большом весе машины. Шасси машины располагается на двух гусеничных рамах.
Каждая гусеница снабжается двумя моторами, которые приводят в действие ведущий каток. Мощность двигателей каждой гусеницы составляет 2x132 кВт. В качестве моторов применяются трехфазные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, управляемые частотными преобразователями. Используется электрическое торможение электродвигателей с помощью тормозного сопротивления. Исходя из стандартизации оборудования, каждая гусеница перегружателя оборудована двигателем такой же мощности в 132 кВт. В связи с разными диаметрами ведущего катка и разной нагрузкой на шасси использование одинаковой гусеничной ходовой части у перегружателя и экскаватора нецелесообразно.
По внутренним стандартам предприятия максимальное давление на грунт составляет 12,1 Н/см2. Траки гусеницы рассчитывались с учетом всех особенностей машины, и в итоге ширина траков составила 4300 мм. Подробные технические характеристики ходовой части приведены в табл. 4.
Подъем стрелы роторного колеса и разгрузочной стрелы осуществляется с помощью гидравлических цилиндров. На стрелу роторного колеса устанавливается два синхронизированных гидроцилиндра, давление в цилиндрах создается двумя аксиально-поршневыми насосами, мощность электродвигателя каждого насоса составляет 132 кВт. На разгрузочную стрелу устанавливается отдельный гидроцилиндр, мощность электродвигателя этого гидроцилиндра составляет 30 кВт. В случае выхода из строя гидросистемы на стреле роторного колеса, подъем может осуществляться при помощи другой, но с меньшей скоростью. В случае выхода из строя маломощной гидравлической системы на разгрузочной
Таблица 4
Технические параметры гусеничной ходовой части Значение
Ширина траков, мм 4300
Среднее давление на почву, н/см2 <12,1
Количество двухколесных катков 16
Количество зубчатых передач 4
Мощность электродвигателей одной гусеницы, кВт 2x132
Скорость движения, м/мин 2,5-8
стреле, она тоже сможет продолжить работу при помощи мощной гидравлической системы на стреле роторного колеса. Гидравлическая система комплектуется маслобаком емкостью 5000 л.
Для того, чтобы гарантировать работу в аварийном режиме перегружатель также оборудован двумя гидравлическими системами, которые работают при помощи электродвигателей мощностью в 45 кВт. Перегружатель снабжен маслобаком емкостью в 1200 литров.
Также все стрелы снабжаются датчиками давления для того, чтобы их можно было опустить в случае возникновения перегрузки.
Диапазон угла вращения опорно-поворотного устройства экскаватора составляет от +290° до -110°. Диаметр венца поворотного подшипника составляет 7200 мм. Установленная мощность электродвигателей механизма поворота оставляет 2x110 кВт, что позволяет перемещать стрелу роторного колеса со скоростью 45 м/мин, относительно оси ковша. Независимо от основного опорно-поворотного устройства разгрузочная стрела может поворачиваться в пределах ±95°, относительно главной оси экскаватора. Стрелы перегружателя не могут вращаться независимо друг от друга, они жестко закреплены на опорноповоротном механизме перегружателя, который может вращаться в пределах ±270°. Главная опора экскаватора представляет собой С-образную раму. К ней жестко крепится противовес и стрела роторного колеса, а разгрузочная стрела крепится с помощью отдельного поворотного механизма. С-образная рама закрыта кожухом, доступ ко всем основным частям конструкции осуществляется изнутри. Кабина управления экскаватора устанавливается на верхнюю часть основной опоры.
Каждая единица оборудования снабжена двумя однотипными конвейерами с шириной ленты в 2 м скорость ленты составляет 5 м/с. Привод каждого конвейера осуществляется трехфазным электродвигателем мощностью 500 кВт.
Приводы роторного колеса, опорно-поворотного устройства и приводных катков комплектуются частотными преобразователями. При проектировании машин разработчики постарались сократить номенклатуру электрооборудования и по возможности устанавливать однотипные элементы.
SAIMDVIK
----Коротко об авторах--------------------------------------------------------
Андрей Макеев — менеджер по системам транспортировки сыпучих материалов и конвейерным компонентам, Регион СНГ, Sandvik Mining and Construction e-mail: andrey.makeev@sandvik.com
SANDVIK MINING AND CONSTRUCTION
© Sandvik, 2009
УДК 622.232.83
УН ПРИОБРЕТАЕТ ПЯТЫЙ
ДРОБИЛЬНЫЙ ЗАВОД SANDV1K
ДЛЯ РАЗВИТИЯ ИНФРАСТРУКТУРЫ ИНДИИ
Описан опыт применения дробильного оборудования компании БаЫ^к на горных предприятиях в Индии.
Ключевые слова: дробильный завод, шековая-, конусная-, роторная дробилка, щебень
Sandvik
YIL GETS THE FIFTH SANDVIK CRUSHING FACTORY FOR DEVELOPMENT OF INDIAN INFRASTRUCTURE
It is described the experience of application of Sandvik crushing equipment at mining enterprises in India.
Keywords: crushing factory, jaw-, conical-, rotor crusher, crushed stone.
ograi Infrastructure Pvt LTd — один из крупнейших подрядчиков в Цен-
тральной и Северной Индии, занимающийся развитием инфраструктуры и, в частности, строительством автомагистралей и возведением мостов. Экономика страны растет, и благодаря таким компаниям, как УІЦ развитие этих двух регионов идет полным ходом. Компания, чей головной офис расположен в Лели, владеет 16 карьерами, при этом основные работы ведутся в Мадхья Прадеш.
Район Мадхья Прадеш богат месторождениями кварца, гранита и песчаника. План по их разработке был составлен несколько лет назад, после пересмотра границ. Помимо имеющихся дробильных заводов в Мадхья Прадеш, недавно УІЬ завершил приемку еще одного, использование которого предусмотрено на разработках в Харьяне. Новый завод имеет такие же характеристики, как и остальные заводы компании. Владея в общей сложности пятью дробильными заводами, УІЬ стала крупнейшим заказчиком Бап<іуік в Индии,
Новый завод включает щековую и конусную дробилки, а также роторную дробилку с вертикальным валом. Лробилка со сложным качанием щеки СЛ411 имеет приемное отверстие 1045x840 мм и производительность 340—445 метрических тонн в час. Конусная дробилка СН440 способна принимать куски породы размером 38—215 мм и перерабатывать 90—412 метрических тонн породы в час в зависимости от условий эксплуатации. Роторная дробилка с вертикальным валом СУ128 имеет стандартную производительность: 251—444 метрических тонн в час. В качестве колосникового грохота используется модель БШ1252Н. Завод оснащен двумя грохотами СБ144, один из которых — двух-
дечный, второй — трехдечный. Таким образом, предприятие может производить крупные, средние и мелкие фракции щебня.
Владелец Yograi Infrastructure Pvt LTd, г-н Йогендра Сингх, основавший свою компанию в 1989 году, утверждает, что лучше всего покупать дробильные заводы у одного производителя, поскольку так гораздо проще обслуживать оборудование, менять запасные части и своевременно производить ремонт. Г-н Сингх уверен в том, что именно Sandvik помог его компании добиться успехов в производстве щебня. Стоимость щебня, особенно в Лели, где на него большой спрос, довольно высока, а затраты на транспортировку еще выше. Поэтому г-н Сингх решил, что если YIL хочет преуспеть в строительстве дорог и магистралей, то компании необходимо контролировать собственного поставщика щебня. Таким образом, компания стала заниматься разработкой карьеров и производством щебня.
YIL приобрела первую дробилку Sandvik в 2005 году, пообещав, что в случае успешного запуска и работы машины, разместить заказ и на второй завод. Обещание было выполнено в следующем году. Теперь, когда в эксплуатации находятся уже пять заводов, а в ближайшем будущем есть возможность приобрести еще один, г-н Сингх считает Sandvik своим надежным и незаменимым партнером. «Спрос на щебень настолько велик, что мы используем либо продаем все, что производим, без остатка, — говорит он. — Рабочий план и условия контрактов поставок порой настолько жесткие, что мы не можем позволить себе
простой в производстве. Нам нужен надежный партнер. Представители Бап^к постоянно контролируют ситуацию, находясь в наших офисах в Мадхья Прадеш и Дели, а необходимые запчасти поставляются напрямую со склада Бап^к в Пуне. Очевидно, что продолжительное сотрудничество с компанией приносит нам только радость, и поверьте мне, это отнюдь немаловажно. Бап^к и У1Ь связывают тесные узы. Наши отношения очень продуктивны».
БАШУ! К
SANDV1K — это группа высокотехнологичных машиностроительных компаний, занимающая лидирующее положение в мире в производстве инструмента для металлообработки, разработке технологий изготовления новейших материалов, а также оборудования и инструмента для горных работ и строительства. В компаниях, входящих в состав группы, занято порядка 50 тыс. сотрудников в 130 странах мира. Годовой объем продаж группы в 2008 году составил более 93 млрд шведских крон.
ООО «Сандвик Майнинг энд Констракшн СНГ»
119002 г. Москва, Глазовский пер., д. 7, офис 10 тел.: + 7 (495) 980-75-35; 980-75-56 факс: + 7 (495) 980-75-58
