Композиционные материалы в горнодобывающей промышленности

Композиционные материалы, в частности, стеклопластик, известны с начала прошлого века. Широкое применение в развитых странах началось после Второй мировой войны. Традиционно этот экзотический для нашей страны материал применялся в отраслях-флагманах: авиации, космонавтике, кораблестроении, оборонке и позднее в транспорте. Но последние десятилетия внедрение композиционных материалов в различных отраслях экономики идёт огромными темпами (правда, не такими быстрыми, как запланировало Правительство РФ в 2013 году).

Появились предприятия-изготовители материалов, оборудования для производства изделий из композиционных материалов, в вузах — кафедры, готовящие специалистов в этой области, и, как следствие, множество предприятий, больших и малых, удовлетворяющих спрос на изделия из композиционных материалов.

Вот и наше небольшое предприятие, ООО «Полифэн», находящееся в г. Артёмовский Свердловской области, с 2005 года занимается изготовлением вентиляторов общепромышленного назначения и воздуховодов из стеклопластика с акцентом на химстойкость. Но поскольку в нашем районе находятся два машиностроительных предприятия — изготовителя вентиляторов для шахт и метрополитенов, то тема замены некоторых деталей и узлов вентиляторов из металла на стеклопластик нам близка.

В частности, наше предприятие уже много лет производит из стеклопластика лопатки вентиляторов главного проветривания серии ВОД: ВОД-11, ВОД-16, ВОД-18, ВОД-21, а также вентиляторов шахтных местного проветривания серии ВМЭ. Несколько лет назад мы освоили выпуск рабочих колёс для вентиляторов ВМЭ-5; 6; 8, а в этом году ВМЭ-12 целиком из стеклопластика.

Отметим, что композиционные материалы — это не альтернатива металлу, и замена стальных деталей на стеклопластик не самоцель. Но зачастую, обладая определёнными преимуществами в весе, хорошей ремонтопригодностью, прочностью, инертностью к водяным парам, композиты заметно повышают эффективность оборудования, снижают трудозатраты на межремонтное обслуживание, увеличивают его интервалы, дают возможность применять новые конструктивные решения.

Например, зная, что лопатки вентиляторов из стеклопластика в 4 раза легче стальных и на 25% легче алюминиевых, а центробежные усилия на них прямо пропорциональны весу лопатки, можно увеличить скорость вращения рабочих колёс вентиляторов, не снижая запас прочности, а значит, увеличить показатели назначения (давление и производительность), не меняя габариты вентилятора.

Приведём пример эффекта — даже двойного — замены стального колеса вентилятора на стеклопластиковый. Вентилятор газоотсасывающего ряда ВЦГ 9 имеет одну проблему — небольшой ресурс работы подшипников промежуточного вала, вызванный большим весом рабочего колеса (более 200 кг) и высокой скоростью вращения вала (3000 об./мин.). В 2016 году мы изготовили стеклопластиковое колесо для этого вентилятора производства Красногвардейского кранового завода для одной из шахт Кузбасса.

Применение рабочего колеса весом всего в 60 кг сняло эту проблему. Мало того, применение промежуточного вала в конструкции было вызвано превышением предельной вертикальной нагрузки на подшипник электродвигателя, обусловленной большим весом рабочего колеса.

С изготовлением колеса из стеклопластика появилась возможность сделать вентилятор с колесом, установленным непосредственно на вал электродвигателя. При такой компоновке «исчезают» две опоры, вал, упругая муфта, уменьшаются рама, вес, габариты, а значит, и стоимость. Повышается надёжность и долговечность. Шахта, где работают вентиляторы с колёсами из стеклопластика, вполне закономерно заказывает только такое исполнение вентилятора ВЦГ 9.

В заключение можно добавить, что технологии производства изделий из стеклопластика позволяют в разы сократить время подготовки производства, особенно мелкосерийного и  единичного, делая его рентабельным, а также выполнить копирование изделий сложных форм. Нам удалось выполнить импортозамещение рабочих колес и лопастей на одном из предприятий «Новатэка», Серовском металлургическом, Челябинском цинковом, Северском трубном заводах.

Текст: Сергей Замараев, директор ООО «Полифэн»

www.polifen.ucoz.ru
E-mail: polifan1@rambler.ru
Тел.: +7 (34363)2-06-42,
(922) 105-16-50
Свердловская область, г. Артемовский, ул. Красных Партизан, д. 17

На правах рекламы