SERBIATRIB ‘13
Serbian Tribology
Society
13th International Conference on
Tribology
Faculty of Engineering
in Kragujevac
Kragujevac, Serbia, 15 – 17 May 2013
DEFEKTACIJA REDUKTORA BKSH-335 ZA POKRETANJE
TRAKASTIH TRANSPORTERA BAGERA Sch Rs 630
1
Svetislav Lj. Marković1, Ljubica Milović2, Bratislav Stojiljković3
Visoka škola tehničkih strukovnih studija, Čačak, [email protected],
Univerzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet, Beograd, [email protected]
3
Muzej Nikole Tesle, Beograd, [email protected]
2
Apstrakt: Remont jednog moćnog mašinskog sistema kao što je bager-glodar Sch Rs 630 je uslovljen visokim
nivoom pouzdanosti, ispravnosti i funkcionalnosti svih njegovih sklopova. Iz navedenih razloga remont
razmatranog reduktora mora biti praćen detaljnom defektacijom, odgovarajućom tehnologijom regeneracije,
ugradnjom kvalitetnih delova (zupčanika, vratila, ležajeva) i pravilnom montažom kako elemenata u
reduktor, tako i montažom reduktora na sam bager. Svi navedeni faktori od presudnog su uticaja na budući
rad reduktora. Takođe, neophodno je voditi računa o ekonomskoj opravdanosti izvođenja ovakvih radova. U
velikim sistemima svaki neplanirani zastoj ovakvih mašina veoma mnogo košta. Nedopustivo je da uzrok
zastoja bagera bude kvar jednog ovakvog reduktora.
Ključne reči: bager, reduktor, defektacija, remont.
1. UVOD
Rotorni bageri su mašine velikih gabarita,
kapaciteta i težina. Jedan od takvih je i rotorni
bager Sch Rs 630, nemačkog proizvođača KRUPP.
Bager glodar je moćna i visoko produktivna
mašina, koja se koristi na površinskim kopovima za
otkopavanje ugljenih i jalovinskih masa. Spada u
grupu rotornih bagera i ima teorijski kapacitet 4100
m3/h, visina kopanja je 25 m, a dubina 6 m.
Rotorni bager se sastoji od donje i gornje
gradnje sa konstrukcijom. U donju gradnju spada
transportni mehanizam (šest transportnih gusenica)
od kojih su dve sa hidrauličnim upravljačkim
mehanizmom. Iznad transportnog mehanizma je
aksijalni kuglični ležaj koji omogućuje zaokretanje
gornje gradnje za 360º. Radno područje zaokretanja
gornje gradnje u odnosu na donju je ±105º, a brzina
okretanja gornje gradnje je 10 m/min. U donju
gradnju spada još i kablovski bubanj za napajanje
celog bagera visokim naponom od 6000 V. Prečnik
kabla je Ø78 mm, maksimalna rezerva kabla na
bubnju je 1500 m. Pogonski naponi na spravi su
500 V, komandni 220 V kao i naponi za osvetljenje,
dok su naponi za ručne lampe i magnetne ventile 24
V.
420
Na donju gradnju, preko kugličnog aksijalnog
ležaja, oslonjena je konstrukcija odložne trake, a sa
gornje strane ovešena za vertikalni stub bagera.
Odložna traka se zaokreće u krug nezavisno od
gornje gradnje. Širina trake je 1600 mm, a brzina
kojom se kreće je 4,2 m/s. Ispod odložne trake
postoji i posebna traka za otpadni materijal sa
sopstvenim pogonom i brzinom od 1 m/s.
U sastav gornje gradnje glodara spada utovrana
traka sa radnim točkom, koja je vezana za čeličnu
konstrukciju i može se podizati i spuštati preko
uređaja za dizanje (čeličnih užadi). Za čeličnu
konstrukciju gornje gradnje vezana je i konstrukcija
protivtega, kao i montažni kran koji služi za
demontažu i montažu delova pri popravci.
Radni točak je prečnika 10 m na kome je
postavljeno 20 kašika zapremine 0,63 m3. Brzina
rezanja je 2,827 m/s. Broj istresa je 108-162 min-1.
Dozvoljeni nagibi za rad su 5%, a za transport 10%.
Ukupna masa celog bagera je 1.499.641 kg, a
specifični pritisak na tlo je 0,1 MPa.
Bagerom se upravlja iz dva komandna pulta: iz
kabine bageriste, koja je vezana za konstrukciju
prijemne trake, i iz kabine trakiste, koja se nalazi na
konstrukciji odložne trake.
13th International Conference on Tribology – Serbiatrib’13
Slika 1. Rotorni bager - glodar VII (Sch Rs 630)
snimljen noću
Reduktori pogona traka su zajedno sa
elektromotorima vezani na jedno postolje. Na
jednoj strani su zakačeni za rukavce pogonskog
bubnja preko izlaznog zupčanika, pomoću
elastičnih steznih prstenova, a sa druge strane preko
pokretnog zgloba za čeličnu konstrukciju trake. Sa
tako izvedenom vezom osa pogonskog bubnja i ose
reduktora se uvek seku jedna u odnosu na drugu
pod 90º.
Puštanje u pogon trake može se izvoditi na dva
načina, sa komandnog pulta, odnosno iz kabine
bageriste kada se uključuje kompletni lanac za
kretanje celog sistema. Drugi način je pogon na licu
mesta preko uređaja za deblokiranje (ovaj pogon se
koristi prilikom popravki i proba samo tog dela uz
veliku opreznost i stručni nadzor).
2. REDUKTOR BKSH–335
Reduktor BKSH-335 je dvostepeni i koristi se za
pogon prijemne i odložne trake na rotornim
bagerima za eksploataciju uglja u rudarskom
basenu Kolubara. Njegov zadatak je da snagu sa
elektromotora prenese na pogonski bubanj koji
pokreće prijemnu, odnosno odložnu traku na
bageru. Traka koju pokreće je beskonačna, širine
1800 mm, debljine 30 mm i ukupne dužine u oba
smera ≈80 m.
Uslovi eksploatacije u kojima se reduktor koristi
su prilično loši. Reduktor je pozicioniran na mestu
koje je izloženo spoljašnjem uticaju vremenskih i
atmosferskih neprilika, tako da radi u po kiši,
snegu, prašini, mrazu, vrućini, oksidaciji... Sve
pomenute nepogode utiču direktno ili indirektno na
stanje reduktora i njegove prateće opreme. U
sistemu EPS-a kada je u pitanju eksploatacija uglja
izbegavaju se bilo kakvi neplanirani zastoji rotornih
bagera. Zbog toga promene stanja reduktora, nije
moguće otkloniti do sledećeg planiranog zastoja
mašine. Usled toga su i česte pojave havarije
ovakvih reduktora, jer otkaz jednog njegovog
elementa povlači defekt drugog, pa dolazi do
otkaza kompletne pogonske grupe.
Za pogon se koristi sinhroni elektromotor snage
160 kW, koji ima izlazni broj obrtaja 960 o/min.
13th International Conference on Tribology – Serbiatrib’13
Prateći deo opreme elektromotora je i upuštač koji
ima ulogu menjača. Pogonska grupa se startuje na
manjem broju obrtaja, a zatim se posle kraćeg
vremenskog perioda brzina povećava, da bi tek na
kraju dostigla punu vrednost od 960 o/min.
Spojnica se sastoji iz kočionog točka koji je
vezan za ulazno vratilo reduktora i prirubnice
pričvršćene za vratilo elektromotora. Ovo je
najlošiji deo pogonske grupe. Naime, ove dva
nezavisna dela međusobno su povezana zavrtnjima
koji jednim delom prolaze kroz gumu tvrdoće
50÷60Sh, koja ima ulogu da amortizuje udare
prilikom pokretanja pogonske grupe. Guma je često
lošeg kvaliteta i vremenom dolazi do njenog
deformisanja što direktno utiče na saosnost vratila
na kojima se nalaze.
Slika 2. Šema reduktora BKSH-335
(I – ulazno vratilo, II – međuvratilo, III – šuplje vratilo,
1 – tanjirasti zupčanik, 2 – gonjeni cilindrični zupčanik,
A – par konusno-valjkastih ležajeva 31319,
B – cilindrično-valjkasti ležaj NU 2322,
C – par konusno-valjkastih ležajeva 31320,
D – dvoredi bačvasti ležaj 23044)
Kućište reduktora je dvodelno i izrađeno je od
ČL0500. Ojačano je rebrima jer je dolazilo do
prslina na bočnim stranama. Tokom godina rada
kućište je ojačano sa po još jednim rebrom oko
glavčina i sada ih ima po tri.
Slika 3. Kućište sa kočionim točkom
421
3. POSTUPAK REMONTA REDUKTORA
BKSH–335
Slika 4. Kućište reduktora
Ulazno vratilo (označeno sa I, slika 2) je od
čelika za cementaciju Č 4520 i izrađeno je zajedno
sa pogonskim, konusnim zupčanikom, koji ima 13
zubaca (z1=13), modula me=8 mm. Vratilo je na
ulazu oslonjeno pomoću para konusno-valjkastih
ležajeva 31319 (A, slika 3), a na izlazu je
cilindično-valjkasti ležaj NU 2322 (B, slika 2).
Gonjeni konusni (tanjirasti) zupčanik (1, slika 2)
izrađen je od čelika za cementaciju Č 4321 i spojen
sa glavčinom pomoću podešenih zavrtnjeva. Ima 37
zubaca (z2=37). Glavčina je navučena na
međuvratilo (II, slika 2) i osigurana klinom, a
izrađena je od čeličnog liva ČL0400.
Međuvratilo (II, slika 2) je izrađeno od čelika za
cementaciju Č 4321. U jednom delu je ozubljeno,
broj zuba je z3=20, a modul m=6 mm. Oslonjeno je
na jednom kraju preko para konusno-valjkastih
ležajeva 31320 (C, slika 2), a na drugom pomoću
cilindrično-valjkastog ležaja NU 2322 (B, slika 2).
Izlazni zupčanik (2, slika 2) je izrađen od čelika
za cementaciju Č 4321. Ima 88 zubaca (z4=88), a
modul mu je m=6 mm. Navučen je na šuplje
vratilo.
Šuplje vratilo (3, slika 2) je izrađeno od čelika
za poboljšanje Č 4732. Oslonjeno je bačvastim
dvoredim ležajevima 23044 (D, slika 2). Kroz
šuplje vratilo je provučeno vratilo bubnja.
Neposrednom vezom šuplje vratilo prenosi obrtni
moment na vratilo bubnja, čime ga pokreće,
dovodeći traku u pogon, tako da pri najvećem broju
obrtaja reduktora, traka širine 1600 mm dostiže
brzinu od 4 m/s.
Podmazivanje reduktora je rešeno tako što se
zupčanici, vratila i ležajevi podmazuju prirodnim
putem. U reduktor se pre početka rada sipa 60 l ulja
tipa EP koje zadržava svoja svojstva i pri
temperaturi od 70÷80°C. Ulje se sipa u za to
predviđene komore do određenog nivoa i prilikom
rada dolazi do prirodnog kruženja ulja bez dodatnih
pumpi.
422
Reduktor se demontira sa pogonske grupe
bagera-glodara i transportuje u radionicu na remont.
Doprema se sa kočionim točkom, koji ga vezuje sa
spojnicom, a bez postolja. Remontne aktivnosti su
sledeće:
 obezbeđivanje adekvatnog radnog prostora
za demontažu, defektaciju i montažu
reduktora,
 rasklapanje i demontaža reduktora,
 defektacija delova i sklopova reduktora,
 regeneracija starih delova ili izrada novih
delova (koji su defektažom utvrđeni kao
neupotrebljivi u daljoj eksploataciji),
 kontrola izvršenih radova,
 kompletiranje reduktora,
 montaža podsklopova i sklopova,
 završna montaža i priprema reduktora za
probni rad,
 probni rad reduktora i izrada izveštaja o
ispitivanju,
 transport reduktora na bager glodar.
Radni prostor za reduktor je površine od oko
180 m2. Ograđen je limenom ogradom visine 2 m.
Snabdeven je svim potrebnim energetskim
kapacitetima, kao što su:
 komprimovani vazduh,
 sistem za gasno zavarivanje,
 električna energija napona 380 V,
 iznad radnog prostora funkcioniše kran od
40 t nosivosti, koji poseduje dve kuke,
jednu nosivosti do 5 t i drugu nosivosti do
40 t,
 regali postavljeni u dva nivoa duž zidova
prostorije, namenjeni za odlaganje sitnih
delova,
 dobro osnovno osvetljenje sa još četiri
reflektora postavljena po dijagonali,
 pokretni hidraulički agregat od 2,8 l,
maksimalnog pritiska 600 bar,
 radni stolovi sa stegama.
4. PRANJE I ODMAŠĆIVANJE
Reduktor
se
unutrašnjim
transportom
(viljuškarom) prenosi na pranje, gde se uklanjaju
sve spolja dostupne nečistoće. Pranje se izvodi
toplom vodom pod pritiskom da bi se uklonile
naslage blata, uglja, masnoće od ulja...
Posle pranja reduktor se doprema u radionicu,
gde se obavljaju dalje aktivnosti utvrđene
tehnološkim postupkom. Defektatori pristupaju
svom osnovnom zadatku, pregledu reduktora,
13th International Conference on Tribology – Serbiatrib’13
stvaraju sliku stanja i svoja zapažanja unose u
defektacioni list.
Prvo
se
demontira
spojnica
pomoću
hidrauličnog agregata, protoka 6 l/min i
maksimalnog pritiska 600 bar, i hidrauločnog
uređaja koji stvara silu od 5·105 N. Iz reduktora se
najpre istače staro ulje, zatim se kućište reduktora
razdvaja i skidaju se svi bočni poklopci. Vade se
elementi (podsklopovi) iz kućišta: ulazno vratilo,
međuvratilo i izlazni zupčanik sa šupljim vratilom.
Kućište reduktora se zatim ponovo sastavlja,
polutke se postavljaju jedna na drugu tako da budu
centrirane i ponovo stežu bez bočnih poklopaca.
Otvori za ležajeve u kućištu se odmašćuju,
pripremaju za vizuelnu kontrolu stanja otvora i
merenje. Podsklopovi se spremaju za defektaciju.
Ozubljenja se pripremaju za vizuelnu i
magnetnofluksnu kontrolu pranjem trihloretilenom.
Ležajevi se odmašćuju i pripremaju za vizuelnu
kontrolu i merenja zazora. Vratila se odmašćuju, a
otvori u šupljem vratilu se pripremaju za defektažu.
Kao sredstva za pranje i odmašćivanje koriste
se:
trihloretilen,
famin,
za
ozubljenje
nitrorazređivač, naročito prilikom ispitivanja
magnetnim fluksom i ultrazvukom.


prečnici i pohabanost rukavaca vratila,
pojava prslina na delovima reduktora
(kontrolom
magnetnim fluksom ili
ultrazvukom),
 pohabanost kočionog točka.
Na kočionom točku se vrši merenje prečnika
otvora u spojnici Ø75H7. Vizuelnom kontrolom
radne površine kočionog točka je ustanovljen
defektni sloj (risevi), koji su nastali verovatno
pohabanošću obloga na paknovima (slika 6). Točak
se šalje na strugarsku obradu i balansiranje.
Slika 6. Prikaz oštećenog površinskog sloja kočionog
točka
Na kućištu reduktora vizuelnom kontrolom
proveravaju se varovi oko glavčina i svi podužni
varovi, kao i promene (lom ili prsline) osnovnog
materijala, zatim stanje revizionih poklopaca, kao i
otvora za ležajeve (Ø275H7 – na mestu ulaznog
vratila; Ø260H7 – na mestu međuvratila; Ø340H7 –
na mestu izlaznog vratila), koji su ispitivani i
merenjem u tri pravca (slika 7).
Slika 5. Šuplje vratilo sa izlaznim zupčanikom i
ležajevima
5. DEFEKTACIJA
Pri defektaciji kontrolišu se:
 otvori za ležajeve na kućištu,
 ukupno stanje kućišta,
 ležajevi i njihovi radijalni zazori,
 ozubljenja,
 elementi za vezu na zupčanicima (otvori,
žljebovi za klinove),
 radijalna bacanja vratila,
13th International Conference on Tribology – Serbiatrib’13
Slika 7. Prikaz merenja otvora za ležajeve na kućištu
Prilikom vizuelne kontrole ulaznog vratila
ustanovljena su oštećenja na rukavcu na koji nailazi
ležaj koji se grejao u toku rada. Skinut je
cementirani sloj, tragovi su vidljivi (slika 8).
423
Izvršeno je magnetnofluksno ispitivanje zuba
konusnog zupčanika, rukavaca i prelaznih radijusa i
nisu uočene nikakve indikacije tipa spoljašnjih
prslina. Istovremeno je izvršena kontrola ostalih
rukavaca na ulaznom vratilu i ustanovljeno da su
mere u granicama preporučenih tolerancija (Ø75k6,
Ø80h8, Ø95j6 i Ø110k6). Na kraju je vršena
provera radijalnog bacanja vratila. Postavljeno je na
strug, pročišćena su mu središna gnezda i
komparaterom su očitane mere bacanja vratila.
Slika 8. Prikaz oštećenja rukavca ulaznog vratila
Vizuelnom kontrolom tanjirastog zupčanika
uočena je labavost veze između tanjirastog
zupčanika i glavčine za koju je pričvršćen. Tokom
rada došlo je do oštećenja otvora Ø18 mm. Otvori
moraju biti razbušeni na prvu veću meru da bi se
ponovo ostvarila veza podešenim zavrtnjevima.
Kontrolisani su i otvor u zupčaniku i žljeb za klin,
čije mere se nalaze u granicama preporučenih
tolerancija.
Vuzuelnom kontrolom međuvratila ustanovljeno
da nema oštećenja zubaca na ozubljenom delu
vratila, ali su vidljiva oštećenja rukavca na koji se
navlači par konusno-valjkastih ležajeva (slika 10).
Merenjem je ustanovljeno da su prečnici drugih
rukavaca u granicama tolerancija.
Slika 10. Međuvratilo sa oštećenim rukavcem
Vizuelnom kontrolom gonjenog cilindričnog
zupčanika ustanovljeno je da nedostaje skoro
polovina jednog zupca (slika 11). Zbog ovakvog
oštećenja neophodna je regeneracija zupčanika.
Slika 11. Izlazni zupčanik
Slika 9. Međuvratilo sa tanjirastim zupčanikom i
ležajevima
424
I šuplje vratilo je dijagnostikovano vizuelnim
metodom i tehničkim merenjima. Na njemu nema
vidljivih oštećena, niti tragova udara i naprsnuća.
Merenjem je ustanovljeno da se sve mere nalaze u
granicama tolerancija.
Defektacija ležajeva podrazumeva vizuelnu
kontrolu, merenje radijalnih zazora i uparivanje
paketa ležajeva. Vizuelnom kontrolom je
ustanovljeno da nema oštećenja ležajeva niti
13th International Conference on Tribology – Serbiatrib’13
njihovih kotrljanih elemenata. Merenjem zazora na
ležajevima utvrđeno je:
 paket ležajeva na ulaznom vatilu (31319) je
van preporučenih tolerancija, pa je
potrebna zamena,
 ležaj na ulaznom vatilu NU 2322 ima
nedopušteni zazor i on se mora zameniti,
 ostali ležajevi su u granicama preporučenih
tolerancija od strane proizvođača.



prijanjanja paknova kočnice i izvrši
dinamičko uravnoteženje(balansiranje),
na ulaznom vratilu izvrši zamena svih
ležajeva sa obaveznim uparivanjem para
ležajeva 31319,
pohabani rukavci ulaznog vratila i
međuvratila regenerišu se metalizacijom sa
brušenjem na nominalne mere,
gonjeni cilindrični zupčanik regeneriše
navarivanjem polomljenog zupca.
6. ZAKLJUČAK
Reduktor ulazi u redovan remont jednom
godišnje, za vreme planirane investicione popravke
ili remonta, ili ukoliko se desi neki neplanirani kvar
ili havarija. Najčešći razlozi remonta reduktora su:
zagrevanje ležajeva, curenje ulja iz reduktora,
povećana bučnost reduktora, pohabanost rukavaca
vratila, lom zubaca zupčanika.
LITERATURA
Slika 12. Merenje radijalnih zazora ležaja
Na osnovu rezultata merenja i ispitivanja
doneta je odluka da se:
 kočioni točak na krutoj spojnici obradi
struganjem na prvu veću meru radi boljeg
[1] J. Jevtić: Reduktori – proračuni i konstrukcije,
Privredni pregled, Beograd, 1976.
[2] S. Marković, D. Josifović: Regeneracija zupčanika,
monografija, Jugoslovensko tribološko društvo,
Kragujevac, 1998.
[3] S. Marković: Održavanje mašina i opreme, Viša
tehnička škola, Čačak, 2005.
[4] M. Trbojević, M. Janković, J. Vugdelija, N. Plavšić,
V. Latinović: Reduktori, Naučna knjiga, Beograd,
1991.
[5] www.rbkolubara.co.yu.
DEFECTATION OF THE REDUCER BKSH-335 FOR THE ACTIVATION
OF THE BAND TRANSPORTER OF THE DREDGER Sch Rs 630
Abstract: The repair of a powerful mechanical system such as dredger Sch Rs 630 is based on the high level
of reliability, accuracy and functioning of all its circuits. Due to the reasons listed above the rapair of the
mentioned reducer must be done with thorough defectation, suitable regeneration technology, embedding of
quality parts (gears, shafts, bearings) and proper installation of the parts into the reducer, and installation
of the reducer onto the dredger itself. All the mentioned factors are essential and they influence the proper
operation of the reducer. Also, it is necessary to pay attention to the economical adequacy of this type of
work. In big systems every non-planned work failure brings enormous costs. Neither it is recommended nor
acceptable that the failure in the dredger work has its cause in a malfunction of the similar reducer.
Keywords: dredger, reducer, defectation, repair.
ACKNOWLEDGMENT
This work has been performed within the project TR 35011. This project is supported by the Republic of
Serbia, Ministry of Science and Technological Development, which financial help is gratefully
acknowledged.
13th International Conference on Tribology – Serbiatrib’13
425
Download

SERBIATRIB `13