Aplikácia a výberové kritériá samovražejúcich ložísk v banských strojoch

Ťažobné strojové zariadenia fungujú v náročných prostrediach s vysokou úrovňou prachu, zaťažením s vysokým nárazom a vystavením korozívnym látkam. Tradičné ložiská často zažívajú degradáciu výkonu v dôsledku kontaminácie tukov, opotrebenia tesnenia a súvisiacich problémov. Tieto problémy vedú k častým prestojom zariadení, ktoré ovplyvňujú celkovú produktivitu. Samoobatie ložiská pomocou samoliečujúcich materiálov a špecifických konštrukčných návrhov poskytujú zvýšené opotrebenie a odolnosť proti korózii spolu so zníženými požiadavkami na údržbu. Tieto charakteristiky viedli k ich rastúcemu využívaniu v systémoch banských zariadení.

1. Príklady aplikácií v banskom zariadení

1.1 Ložiská na rezanie strihača

• Rezanie bubna : Shearers sa stretávajú s intermitentnými maximálnymi vibračnými zaťaženiami na 100 MPa a prach z uhoľných gangov (tvrdosť MOHS 4–5) prispieva k zrýchlenému oderu. V uhoľnej bane Shanxi sa aplikovali povlaky s volfrámovým karbidom (WC) podporované ložiskámi s spekanom s oceľovým spekanom. S hĺbkou rezania 1 meter sa opotrebovanie ložiska meralo pri 0,12 mm po 800 hodinách prevádzky - približne dvojnásobok životnosti konvenčných ložísk, pričom ročná frekvencia údržby sa podstatne znížila.

• Kĺbové kĺby : Vysoké chrómové liatinové ložiská sa používajú v spoločných bodoch, ktoré čelia striedavým nárazovým silám. Testovanie v teréne skupinou Shenhua zaznamenalo dynamickú zaťažovaciu kapacitu 150 kN a 75% zníženie udalostí mechanického zlyhania.

1.2 Podporné ložiská valca pre dopravný dopravník

• Podzemné valčeky : Vystavenie vlhkosti a jemného prachu viedlo operáciu austrálskej železnej rudy, aby sa prijali samovražené ložiská vyrobené z 316L z nehrdzavejúcej ocele s Mos₂ (disulfid molybdénu). V prostredí s koncentráciou prachu 200 mg/m³ sa intervaly výmeny nesie od 3 do 18 mesiacov, pričom náklady súvisiace s údržbou sa znížili o 65%.

• Tolerancia : Samostatné sférické štruktúry umožňujú vyrovnanie pásu až 5 °. Prípad z juhoafrickej zlatej banky oznámil 40% nárast životnosti pre valcové ložiská s touto funkciou.

1,3 ložiská v komponentoch drviča

• Hriadeľ rotorov kladiva : Podliehal nárazovým tlakom do 80 MPA, nemecký výrobca zariadení prijal viacvrstvové kompozitné ložiská (oceľová podložka, vrstva zliatiny medi, povrch PTFE) na drvenie vápenca. Tieto ložiská dosiahli viac ako 6 000 hodín prevádzky bez zaseknutia, čo vykazuje približne trojnásobok trvanlivosti tradičných ložísk s mazivom.

• Čeľusť drvené dosky : V systémoch zaoberajúcich sa rudou obsahujúcim kremeňový piesok (tvrdosť MOHS 7) demonštrovali ložiská zliatiny grafitového kopca minimálne opotrebenie (menej ako 0,5 mm ročne). Meďná baňa Jiangxi uviedla 60% zvýšenie odolnosti proti opotrebeniu v porovnaní s konvenčnými materiálmi.

1,4 ložiská pre systémy banského nákladného vozidla

• Závesné ložiská : Samoobatie sférické sférické obyčajné ložiská (napr. Typ SAE 12) vyhovujú vysokofrekvenčným vibráciám na nerovnomerných ťažobných cestách. Testovanie v meďnej bane v Čile ukázalo zlepšenie odolnosti proti opotrebeniu praženia, čím sa znížilo ročné výmeny ložiska od štyrochkrát na raz.

• Vodiacich vodcov : Ložiská vyrobené z polyimidových (PI) materiálov udržiavaných koeficienty trenia pod 0,1 pri teplotách až -30 ° C. Baňa s otvorenou polohou vo vnútornom Mongolsku pozorovala 80% pokles zlyhaní systému riadenia chladného počasia.

2. Kľúčové požiadavky na výkon a kritériá výberu

2.1 Odolnosť proti opotrebovaniu a nárazu

Ložiskový materiál je vybraný na základe tvrdosti rudy a charakteristík mechanického zaťaženia.

Podľa ISO 4378-3 musia ložiská využívania ťažby vydržať najmenej 500 000 cyklov nárazového zaťaženia, čím sa počas testovania prispôsobí variácii ± 40% zaťaženia.

2.2 Ochrana korózie a integrita tesnenia

• Kyslé podmienky vody (pH 3–5) : Používajú sa ložiská vyrobené z nehrdzavejúcej ocele 316L alebo ošetrené niklom. Pri testovaní pH = 3 roztoku vykazovali niklové povrchy rýchlosť korózie pod 0,005 mm/rok, čo významne prekonávali uhlíkovú oceľ, ktorá korodovala približne 0,2 mm/rok.

• Požiadavky na ochranu prachu : Triple-peal prístup (radiálny labyrint, tesnenie pery PTFE a vonkajší kryt prachu) blokuje 98% veľkosti tuhých znečisťujúcich látok> 0,1 mm. Táto konfigurácia tesnenia bola testovaná v platinovej bani v Južnej Afrike s trvalo pozitívnymi výsledkami.

2,3 prevádzkový rozsah teploty

Ložiská sú vybrané na základe tepelných podmienok:

2.4 Kompatibilita s zaťažením a rýchlosťou

• Používanie nízkej rýchlosti, ťažko-zaťaženia (napr. Drvenia) : Spekané ložiská na báze medi s hodnotením povrchového zaťaženia ≥ 100 MPa, ktoré spĺňajú štandardy ASTM B438.

• Vysokorýchlostné vibračné vybavenie (napr. Screens) : Ložiská používajúce materiály Peek umožňujú lineárne rýchlosti až 4 m/s, čo prevyšuje typické alternatívy kovu o 60%.

2.5 náklady a prevádzková efektívnosť

Podľa 2023 Správa o trhu s globálnym banským ložiskom , samoznámy ložiská Vedie k celkovému zníženiu prevádzkových nákladov o 20–30% v porovnaní s tradičnými riešeniami zameranými na mastnoty.

• Náklady na údržbu uhlia klesli z 580 000 na 230 000 ročne.

• Čas výmeny na ťažobných nákladných vozidlách sa znížil zo 6 hodín na 2 hodiny na výskyt.

3. Vývoj priemyslu a odporúčania výberu

3.1 Technologický pokrok

• Nanoštrukturované mazanie vrstiev : Nanosheety vylepšené na disulfid volfrámu (WS₂) dosiahli koeficienty trenia až 0,02 v aplikáciách drvenia kovov.

• Adaptívne ložiská : Kanadský vývoj zaviedol materiály, ktoré reagujú na tepelné zmeny zvýšením tuhosti pod vplyvom, čím sa zlepší štrukturálna ochrana.

3.2 Praktické úvahy o výbere

• Uprednostňujte ložiská testované na ISO 4378 pre posuvné povrchy a MT/T 593 na dodržiavanie bezpečnosti ťažby.

• Kvôli prevádzkovým prostrediam vyberané ložiská s vnútornými vôľami o 15–20% väčšie ako v štandardných zariadeniach, aby sa prispôsobili prachu a tepelnej expanzii.

• Vyžiadajte si testovaciu dokumentáciu od dodávateľov, ktorí zahŕňajú oder rudy, cyklovanie vlhkosti a predĺženú kyslú expozíciu (napr. 1 000 hodín v korozívnom médiu a 5 miliónov cyklov zaťaženia).

Zhejiang Mingxu Machinery Manufacturing Co., Ltd. sa zaoberá vývojom a výrobou samovzovlatkových ložísk už viac ako desať rokov, pričom prebiehajúci výskum v aplikáciách banských zariadení.
Pre technické konzultácie a otázky obstarávania kontaktujte: [email protected] .