Przypadek studiowany: Jak bębny zderzowe rozwiązały problem uszkodzeń paska na przenośniku wapienia o dużym spadku

Przypadek studiowany GRROLLER OEM · Górnictwo i obsługa materiałów sypkich · Południowa Afryka

Małe części decydują o dużych wynikach. Na przenośniku paska bębna nośna wygląda jak prosty element, ale kontroluje stabilność paska, zużycie energii, rozlew materiału i koszt utrzymania. Gdy jeden punkt ładowania zawodzi, cała linia cierpi. Ten przypadek studiowany pokazuje, jak GRROLLER zaprojektował i dostarczył bębny nośne dla przenośników paskowych, które naprawiły uporczywy punkt awarii dla producenta wapienia w Południowej Afryce — oraz co nabywcy B2B mogą z tego nauczyć się.

O GRROLLER i kliencie

GRROLLER to producent OEM zakorzeniony w dziedzinie sprzętu górniczego. Skupiamy się na badaniach, rozwoju i produkcji bębnow nośnych przenośników oraz powiązanych elementów. Nasza oferta obejmuje bębny ogólnego przeznaczenia, stalowe, polimerowe, zderzowe, tarciowe, nylonowe, równoległe, kanalizacyjne, stożkowe, samowyrowniające się i powrotne, plus dopasowane ramy i wsporniki. Innymi słowy, nabywcy mogą zaopatrzyć się w kompletne bębny i bębna nośne przenośników od jednego dostawcy zamiast składać części z kilku dostawców.

Klientem w tym projekcie jest operacja kruszenia wapienia i obsługi materiałów sypkich w regionie Free State w Południowej Afryce. Nazwa firmy pozostaje poufna, ale warunki pracy są tutaj udostępniane, ponieważ są typowe dla przenośników w kopalniach kamieni twardych wszędzie. Linia przenosiłą kruszywo wapienne z rurociągu transferowego do następnego etapu przetwarzania, z szerokością paska 1600 mm, prędkością paska 3,2 m/s i wysokością spadku materiału 3,2 metra. Rozmiary kłocków osiągały 250 mm, pył był gęsty, a wibracje nigdy nie przerywały się.

Wyzwanie: Punkt ładowania, który ciągle zawodził

Punkt transferu był najtrudniej pracującym odcinkiem przenośnika. Duże kawałki wapienia spadały na małą powierzchnię paska, więc pasek, bębny, łożyska i konstrukcja wspierająca musiały absorbować powtarzające się uderzenia. Oryginalna instalacja używała standardowych stalowych bębnow nośnych przenośników paskowych. Przenosiły one pasek wystarczająco dobrze podczas normalnego transportu, ale miały prawie żadną pojemność amortyzacyjną. W rezultacie miejsce pracy stało się zmagane z pięcioma powiązanymi problemami:

• Pęknięcia paska i uszkodzenia okładziny. Ostre krawędzie wapienia głęboko cięły w górną okładzinę, a w niektórych miejscach uderzenie dotykało warstw paska.
• Zginane wały i zablokowane bębny. Stałe skorupy przekazywały uderzenia bezpośrednio do wałów i łożysk, więc bębna nośne przenośników zawodziły wcześnie i często.
• Zginanie paska między zestawami bębnow. Oryginalne odległości około 1000 mm pozostawiały pasek bez wsparcia pod rurociągiem.
• Rozlew materiału. Zginanie paska tworzyło szczeliny w gumie spódnicy, a drobny wapień uciekał po konstrukcji.
• Zmęczenie ramy. Powtarzające się obciążenia uderzeniowe zginęły wsporniki, uszkodziły spawania i wywróciły bębny z alignacji.

Dla zespołu utrzymania ruchu wzór był jasny. Naprawić jeden bęben, a następny zawodził po kilku tygodniach. Klient potrzebował więcej niż silniejszego bębna; cała strefa ładowania potrzebowała redesignu.

Dlaczego standardowe bębna nośne nie wystarczyły

Zanim zaproponować rozwiązanie, inżynierowie GRROLLER przeanalizowali strefę ładowania jako jeden system. Przejrzeli masę materiału, rozmiar kłocków, wysokość spadku, szerokość paska, prędkość paska, odległość między bębnymi a siłę ramy w porównaniu z wymaganiami obciążeniowymi CEMA E i ISO 5048. Przegląd odkrył trzy przyczyny główne.

Po pierwsze, standardowe bębna nie mogły absorbować energii uderzeniowej. Stal jest silna, ale ma prawie żadny ruch elastyczny. Po drugie, szeroka odległość pozwalała pasek zginąć, więc nawet zdrowa bębna nośna przenośnika nie mogła chronić paska sama w sobie. Po trzecie, uderzenia przenosiły się bezpośrednio do łożysk i wałów. Gdy łożysko zawodziło, pasek ślizgał się po stałej stalej powierzchni, tworzył ciepło i zużywał skorupę do płaskiej.

Rozwiązanie musiało więc absorbować uderzenia, wspierać pasek ciągłej, chronić łożyska przed pyłem i uderzeniami, pasować do istniejącej konstrukcji i ułatwiać przyszłe wymiany. Każda bębna nośna przenośnika i jej sprzęt montażowy musiały być zaprojektowane razem, a nie osobno.

Rozwiązanie: Kompletny system bębnow zderzowych

GRROLLER zaprojektował ciężki pakiet bębna zderzowego opartego na amortyzacji gumowej, wzmocnieniu konstrukcyjnym i bliższej odległości. Każda bębna zderzowa łączyła następujące elementy:

• Okręgi zderzowe z gumy o wysokiej elastyczności zamontowane na grubym rury stalowej
• Stały wał stalowy o średnicy 40 mm do kontrolowania zginania
• Ciężkie łożyska kuliowe głębokokanałowe z clearance C3 dla ruchu termicznego
• Wzmocnione obudowy łożyskowe zablokowane do rury bębna
• Wielopoziomowe uszczelnienia labiryntowe wypełnione smarem odpornym na wodę
• Wzmocnione ramy bębnow zderzowych z zmniejszoną odległością między zestawami

Okręgi gumowe kompresują się, gdy wapień uderza w pasek. To rozprasza uderzenie przed dotarciem do skorupy, wału i łożyska. Twardość okrągów została starannie wybrana: zbyt miękka, a okrągów deformują się pod stałym obciążeniem; zbyt twarda, a przekazują siłę do ciała bębna. GRROLLER dopasował materiał do rozmiaru kłocków, wysokości spadku i obciążenia roboczego tego konkretnego miejsca.

Największa pojedyncza zmiana była odległością. Przerwa między zestawami bębnow pod rurociągiem spadła z 1000 mm do około 300 mm. To stworzyło prawie ciągłą amortyzowaną powierzchnię, więc pasek nie miał miejsca do zginania. Spódnica szczelniła się lepiej, rozlew materiału spadł, a obciążenie rozpraszyło się na kilka zestawów bębnow zamiast uderzać w jeden.

Uczelnienia i łożyska zbudowane na pył

Drobny pył wapienia jest abrazjny. Gdy dostaje się do łożyska, miesza się z smarem i tworzy pastę szlifiującą, która zatrzymuje obrót bębna. Z tego powodu jakość uszczelnienia ma taką samą wagę jak jakość stali. Bębna projektowe używały wielopoziomowego uszczelnienia labiryntowego, które zmusza pył i wodę przez długą, trudną ścieżkę przed tym, jak mogą dotrzeć do komory łożyska.

Te dane pochodzą z standardowych testów GRROLLER dla bębnow nośnych: pochyłka radialna poniżej 0,35 mm, współczynnik oporu obrotowego poniżej 0,010, zero wnikania wody po 72-godzinnym teście wodoodporności i stałe smarowanie ocenione na nie mniej niż 30 000 godzin pracy. Każda bębna nośna została również obrócona ręcznie podczas ostatecznej inspekcji, aby potwierdzić swobodny, cichy ruch przed pakowaniem.

Ramy bębnow, ramiona i wsporniki, które trzymają linie razem

Bęben jest tylko tak niezawodny, jak jego montaż. Ponieważ oryginalne ramy były zmęczone, wymiana tylko bębnow nie rozwiązałaby problemu. GRROLLER dostarczył więc kompletną konstrukcję wspierającą wraz z bębnymi.

Rama bębna nośna dla strefy ładowania została wzmocniona, aby opierać się powtarzającym się uderzeniom pionowym, jednocześnie trzymając bębny pod poprawnym kątem kanalizacji. Każdy wspornik bębna nośnego został wymiarowany do istniejących punktów montażowych przenośnika, więc załoga zainstalowała nowe zestawy bez modyfikacji na miejscu. Projekt wspornika ramienia bębna nośnego utrzymuje końce wału stabilne pod nagłymi obciążeniami, co chroni alignację łożyska. Ponadto jednostki ramiona i wspornik bębna nośnego używają konstrukcji z szpilką i wsparciem, która pozwala na szybkie wymianę zużytego bębna za pomocą podstawowych narzędzi — ważny punkt dla zespołów utrzymania ruchu pracujących w pyłach.

Poprawna geometria została sprawdzona przed produkcją, a nie na miejscu. Szerokość ramy, pozycje otworów montażowych, długość bębna, design końca wału, kąt kanalizacji i wysokość instalacji zostały wszystkie zkoordynowane, so rama bębna nośna nośna pasowała do pobliskich odcinków przenośnika. Każda montaż wspornika bębna nośnego została wstępnie sprawdzona względem tych wymiarów, co usunęło ryzyko dopasowania, które często spowalnia ulepszenia przenośników. Rezultatem jest kompletny pakiet przenośnika z bębna nośna: bębna, ramy, ramiona i wsporniki zaprojektowane, aby działać jako jeden system.

Wsparcie po stronie powrotnej: Druga połowa historii

Bębna nośne przyciągają uwagę, ale strona powrotna również ma znaczenie. Zużyty lub zablokowany bęben powrotny pozwala pustemu pasekowi mrugać, dryfować i skracać się o konstrukcję. Aby utrzymać całą linie stabilną, GRROLLER przeanalizował odcinek bębna powrotna przenośnika paskowego jako część tego samego projektu. Zespół dostarczył dopasowane bębna powrotne dla przenośników — gładkie stalowe, gumowe dyskowe i spiralne style czyszczące — wybrane do obsługi carryback i pyłu na ścieżce powrotnej. Ponieważ bębna powrotne i zestawy nośne pochodziły z tych samych linii produkcyjnych z tymi samymi uszczelnieniami i smarowaniem, klient teraz magazynuje jeden spójny standard części zapasowych dla całego przenośnika.

Instalacja i commissioning

Ulepszenie zostało ukończone podczas planowanego wyłączenia. Załoga najpierw zinspekcjonowała konstrukcję strefy ładowania, usunęła zablokowane bębna i uszkodzone ramy oraz sprawdziła alignację stringerów. Następnie zainstalowały wzmocnione ramy, zamontowały bębna zderzowe z gumowymi okrągami i ustawiły zmniejszoną odległość. Po zacieśnieniu wszystkich połączeń obróciły każdy bęben ręcznie, uruchomiły pasek pusty, a finally przetestowały system pod pełnym obciążeniem. Commissioning przebiegł gładko, ponieważ wymiary ramy i bębna zostały dopasowane przed dostawą — nie było cięcia, wiercenia ani reworku na miejscu.

Wyniki po 14 miesiącach operacji

• Ochrona paska ulepszyła się. Brak nowych pęknięć lub głębokich cięć okładziny w ulepszonej strefie ładowania.
• Niezawodność bębna wzrosła. Awarie bębna w odcinku zderzowym spadły ostro w porównaniu z poprzednim rokiem.
• Stabilność strefy ładowania wróciła. Ramy i wsporniki utrzymały swoją alignację pod ciągłymi uderzeniami.
• Rozlew materiału spadł. Bliższa odległość utrzymała pasek przy gumie spódnicy, so obszar wokół przenośnika pozostał czystszy i bezpieczniejszy.
• Czas utrzymania ruchu spadł. Projekt ramienia i wspornika do szybkiej wymiany zmniejszył pracę potrzebną do wymiany bębna.

Dla klienta liczby przetłumaczyły się na coś prostego: mniej awaryjnych zatrzymań, dłuższy żywot paska i plan części zapasowych, w który mogą zaufać.

Co to oznacza dla nabywców B2B

Ten projekt pokazuje, dlaczego zaopatrzenie w bębna nośne