#dprom_нонстоп

О том как компании переживают карантин, читайте в нашем спецпроекте ⇾ "Коронакризис в пролёте"

Без смс и дезинфекции

Совершенствуя возможности конвейерного оборудования

Сегодня промышленные предприятия сложно представить без конвейерных установок. Они в разы увеличивают массу транспортируемого сырья, способны непрерывно перемещать материалы на расстоянии нескольких километров, значительно облегчая при этом процесс производства и обработки материалов.

конвейер

Ориентируясь на нужды производства, современное конструирование предлагает множество разновидностей конвейерных систем. Все они решают задачи по транспортировке сырья, но при этом имеют конструктивные особенности в зависимости от вида производства, его географического местоположения и материала исполнения.

Так или иначе, конвейеры применяют во всех отраслях промышленности.

Работа над особенностями

Конвейеры являются неотъемлемой составляющей предприятий добывающей отрасли. Таким система свойственна высокая пропускная способность, надёжность, они не требуют больших капитальных вложений на оборудование трассы, могут применяться при разных углах наклона выработок и при разной геометрии трассы.

На открытых разработках, в шахтах по добыче угля, рудных и нерудных полезных ископаемых наибольшее распространение получили ленточные конвейеры. И, несмотря на уже отмеченные выше плюсы, они имеют и ряд особенностей.

Например, шахтные конвейеры. Генеральный директор ООО «КонвейерТрансГрупп» Александр Марусыка объясняет: как и для любой рудничной системы, для таких конвейеров принципиальный момент — соответствие требованиям по взрывозащите.

Двигатели, контролирующие датчики и другое электрооборудование обязательно должны быть выполнены именно в таком исполнении. Также под землёй требуются особого типа ленты — трудносгораемые и трудновоспламеняемые.

В случае пробуксовки барабана ленточного конвейера и отказа системы защиты они минимизируют возможность искрообразования и, следовательно, возгорания.

конвейер

Шахтные конвейеры работают в сложных условиях: высокие скорости движения лент, ограниченность пространства, пучение почвы и кровли, подвижность стенок выработок, засорение трассы транспортировки, высокий уровень запылённости и влаги.

В итоге конвейерная лента изнашивается быстрее, чем при работе наземных систем. В результате эксплуатации появляются порезы, потёртости и разрывы, обнажается армирующая ткань или сталь, которые несут основную нагрузку.

Конечно, есть способы восстановления ленты. Но лучше предупредить повреждение. Технический директор по конвейерному оборудованию TechnicGum Polymeres Гвэнаэль Дюшоссуа предлагает использовать для этого систему автоматического центрирования ленты StarTracker в комплектации с роликами на кольцах из резины или же из полиуретана в зависимости от применения.

Данная система позволяет корректно отцентрировать ленту на конвейере и повысить эффективность последнего.

«Существуют различные проектные решения систем для центрирования ленты. На наш взгляд, самые опасные системы центрирования оснащены направляющими роликами, устанавливаемыми по краю ленты. В 90% случаев происходит блокировка этих роликов, и, когда лента соприкасается с ними в процессе работы конвейера, она разрезает ролик пополам. Разрезанный ролик имеет острые края, которые, как бритва, режут конвейерную ленту», — объясняет г-н Дюшоссуа.

По мнению эксперта, выходом из этой ситуации может стать установка центрирующей станции. Например, станция StarTracker оснащена центральным роликом и двумя боковыми, конической формы для жёлоба конвейера.

Конический ролик автоматически адаптирует положение в зависимости от веса ленты, а также в зависимости от её скорости. Благодаря этому центрирование ленты выполняется также в автоматическом режиме.

Как только усилие на ленту выравнивается на обоих боковых роликах, лента принимает своё центральное положение на ставе конвейера.

Также из разработок компании TechnicGum Polymeres Гвэнаэль Дюшоссуа выделяет и установку приёмных столов балочного типа Atlas с амортизирующими опорами.

Такое решение позволяет повысить герметичность конвейера и снизить потери перегружаемого материала, удержать пыль, устранить удары по ленте, что в итоге приведёт к увеличению срока службы ленты, стабилизации материала в центральной части ленты, а также снижению потребления электроэнергии конвейерной установкой. Всё это в комплексе позволяет повысить эффективность и продуктивность конвейера.

Как единое целое

Ещё один важный момент работы конвейерной ленты: для корректной работы конвейера необходимо сохранять её целостность.

Обычно соединения выполняются с помощью всем известной технологии вулканизации. Говоря об инновационных решениях в этом направлении, отметим также механическое соединение Super-Screw, созданное специалистами MLT.

Изделие представляет собой гибкую резиновую оболочку, закрепляемую винтами непосредственно на ремне и используемую в качестве альтернативы вулканизации. Метод не требует демонтажа защитных конструкций конвейера, использования тяжёлой техники и электропитания, достаточно быстр и прост в применении.

«Одному нашему заказчику, чьё предприятие располагалось на Ближнем Востоке, приходилось вулканизировать ленту каждые три месяца на протяжении многих лет по причине непродолжительного срока службы вулканизации. В условиях жаркой и пыльной погоды данный метод соединения оказался малоэффективным и очень затратным.

Мы предложили свой способ и в самые короткие сроки подобрали подходящее изделие Super-Screw в соответствии с окружающими условиями и техническими характеристиками ленты.

Мы вырезали и удалили вулканизированную часть, зачистили достаточную для установки нашего соединения площадь поверхности, а затем произвели монтаж изделия методом прямого винтового соединения.

По прошествии времени можно с уверенностью сказать, что данное решение для нашего заказчика оказалось самым верным, а установленное изделие по-прежнему в строю», — делится опытом директор представительства компании MLT в СНГ и стран Прибалтики Фабиен Терра.

Автоматизация как тренд

Если же говорить о более «глобальной» оптимизации конвейерного оборудования, то здесь можно выделить различные процессы автоматизации.

Решения в русле этой концепции позволяют управлять пуском, остановкой, режимом работы и скоростью конвейерных линий дистанционно, автоматизировать подачу компонентов, удалённо контролировать состояние конвейера, предупредительно извещать о запуске или остановке транспортёров, сократить простои, повысить уровень безопасности на предприятии, синхронизировать работу нескольких участков конвейерной линии.

В итоге автоматизация конвейеров повышает производительность предприятия, оптимизирует расход энергии, сокращает износ оборудования. Удалённое управление позволяет контролировать производственный процесс более эффективно. Повышается прибыльность производства в целом.

В качестве успешного примера данного вида оптимизации авторы доклада «Модернизация и оптимизация автоматизированных конвейеров в горной промышленности» Н. Черенков и А. Семёнов приводят компанию ООО «Компания ДЭП».

Она создала автоматизированную систему управления конвейерами дорожно-эксплуатационного предприятия (АСУК-ДЭП) — подсистему горного предприятия и конвейерного транспорта, которая была создана для проведения модернизации морально устаревших систем управления конвейерами.

Эта система автоматизации конвейерного транспорта прошла опытную эксплуатацию ещё в 2003 году в руднике ОАО «Уралкалий» и в 2004-м получила разрешение на применение в шахтах и рудниках, опасных по газу и пыли.

Система получила название «автоматизированная система управления конвейерным транспортом АСУК-ДЭП» и за прошедшие годы стала использоваться на многих предприятиях горной и угольной промышленности. В частности, её используют все рудники ОАО «Уралкалий» и ОАО «Сильвинит», все шахты ОАО «Воркутауголь». А в Кузбассе первыми АСУК-ДЭП стала использовать шахта «Берёзовская».

На сегодняшний день система АСУК-ДЭП имеет множество положительных отзывов. При этом она регулярно обзаводится новыми функциями — измерение температуры на двигателе и редукторе, измерение объёма транспортируемого материала, управление орошением и пр.

Появилась аппаратура управления вспомогательным оборудованием конвейерного транспорта: например, пересыпными устройствами, бункерами, питателями, катучими конвейерами, реверсивными конвейерами и многое другое.

За индивидуальный подход

Автоматизация действительно может помочь многим предприятиям увеличить их производительность. Однако, как отмечает главный конструктор компании «Транспорт-Электропривод» Сергей Седнёв, одного универсального решения для каждого производства просто нет.

При подготовке проектных решений для оптимизации конвейерного оборудования необходимо учитывать все индивидуальные особенности предприятия, его горно-геологические условия и требования технических служб.

«Прежде чем решать вопросы по повышению эффективности работы и модернизации имеющихся конвейерных линий добывающих и обогатительных предприятий, необходимо провести целый ряд подготовительных работ.

В первую очередь необходимо ознакомиться с планом горных работ и транспортной схемой, изучить профили трасс-ленточных конвейеров. Также очень важно изучить номенклатуру используемого конвейерного оборудования и производственно-технических характеристик конвейерных линий и отдельных единиц техники, произвести тяговые расчёты имеющегося конвейерного оборудования и проверку соответствия мощности приводов фактическим нагрузкам.

Нельзя обойтись здесь без обследования конвейерной техники в условиях шахты и надшахтных зданий и фактического технического состояния конвейерных цепочек», — делится своим опытом Сергей Седнёв.

И уже после такого технического аудита будет определён способ экономии денежных средств для угольной компании за счёт технических решений, направленных на повышение общей эффективности работы и обеспечения безаварийной эксплуатации ленточных конвейеров, т. е. снижение доли затрат на шахтный транспорт в структуре себестоимости продукции.

С главным конструктором компании «Транспорт-Электропривод» согласен и технический директор ООО «АМФ-БРУНС РУССЛАНД» Дмитрий Клименко.

«Конвейер — это сложное техническое устройство различных конфигураций, которое требует точности при монтаже и сборке.

Неточное позиционирование, неквалифицированная настройка или нестабильный фундамент и сделанные некачественно крепления конвейера могут привести к его излому или неправильной, недолговечной и неэффективной работе.

Элементы конструкции, которые выполнены без должного расчёта, из некачественных материалов и смонтированные без надлежащего качества, могут вибрировать, деформироваться или разрушиться при работе конвейера.

Из-за нарушения опорности транспортёра срок службы подшипниковых узлов может существенно уменьшиться. Из нашего опыта — имеются случаи поломки вала на шнековых транспортёрах при самостоятельном неквалифицированном монтаже.

Особенно это существенно сказывается на диаметрах более 500 мм и при наличии промежуточных опор. Конвейеры и оборудование большой производительности требуют очень внимательного подхода при установке и наладке.

Чем больше производительность устанавливаемого оборудования, тем точнее должна быть настройка и меньше отклонения», — отмечает эксперт.

Именно поэтому каждый заказ обрабатывают индивидуально, и не бывает общих рекомендаций для того, чтобы угодить всем и сразу.

Комплектующие подбираются в зависимости от требований заказчика — это обусловлено и температурным режимом работы транспортёра, и наличием воды, пара, наледи… Имеет значение всё, что может повлиять на стабильную, долговечную и безотказную работу оборудования в целом.

«При производстве конвейерного транспорта учитывается его ремонтопригодность, удобство работы, скорость замены быстроизнашиваемых узлов. И именно при персональном подходе к каждому заказу и при учёте всех нюансов возможно повысить эффективность оборудования и снизить скорость простоя в случае его поломки.

Что же касается производителей, то в российских шахтах, в основном, используются магистральные конвейеры отечественных изготовителей.

А вот цепные скребковые конвейеры, которыми комплектуются добычные комбайны, как правило, закупаются у иностранных производителей.

Немало примеров и смешанной сборки, когда сам конвейер производят в России, а комплектующие, такие как цепи, скребки, редукторы и т. д. приобретают у зарубежных компаний. Наша компания регулярно осуществляет такую комплектацию скребковых конвейеров российских производителей, поставляя им цепи, скребки и соединительные звенья на правах официального представителя завода THIELE» GmbH», — дополняет коллег Александр Марусыка.

Всему своё время и место

Технический директор ООО «Приводные технологии» Александр Кучер под оптимизацией конвейерных установок в первую очередь понимает правильный подбор комплектующих, смазочных материалов, уплотнительных составляющих и электрооборудования. А вот какие именно материалы и составляющие конвейерной установки будут предпочтительными, зависит от условий горнодобывающего предприятия.

«Так, повышенный уровень влажности и в угольных шахтах требует более внимательного подбора и очистки ленточного покрытия. Здесь следует учитывать и уровень наклона установки, ведь при повышенной влажности вся транспортируемая масса может скатываться обратно, что может привести к остановке работы оборудования.

Также в данных условиях добывающего предприятия необходимо обезопасить от влаги конвейерные ролики. В среднем одна конвейерная установка имеет около трёх тысяч роликов, и вы только представьте, если по причине коррозии они один за другим начнут выходить из строя…

Выход очевидный — использовать двойной уплотнитель. То же касается промышленных предприятий, работающих в условиях повышенной кислотности.

Отдельного внимания заслуживает запуск конвейерного оборудования. Будет ли это гидромуфта, частотный преобразователь или частотный привод, также зависит от внешних факторов и условий.

Например, при значительной минусовой температуре предпочтительным станет запуск электродвигателя с помощью гидромуфты. Да и в целом всё электрооборудование, двигатели и электрогидравлические толкатели подбираются под определённый температурный режим.

«Если конвейерная установка грамотно подобрана к месту её эксплуатации и согласно заданным техническим характеристикам, произведён правильный подбор комплектующих, то такую оптимизацию можно считать успешной», — считает Александр Кучер.

конвейер

О грамотном подборе комплектующих и важности правильного выбора типа роликов говорит и специалист Rulmeca Germany GmbH Александр Качуровский.

«Правильный расчёт и выбор типа роликов очень важны для эксплуатационных качеств, энергоэффективности, долговечности ресурса, минимизации простоев работы конвейера.

Основные требования, предъявляемые к конвейерным роликам, — это достаточная прочность их конструкции, высокая степень и чистота механической и иной обработки поверхности всех сопряжённых деталей и узлов ролика, использование качественных подшипников, их необходимая и достаточная смазка, надёжная защита от попадания материала, влаги, пыли и прочего влияния внешних условий».

конвейер

Для длительного эксплуатационного ресурса роликов чрезвычайно важна минимально допустимая степень радиального биения (дисбаланса), так как ролики с минимальным радиальным биением имеют более продолжительный срок службы подшипников.

Другой важный параметр и залог эффективной и безупречной работы роликов, по мнению Александра Качуровского, — это коэффициент сопротивления вращению и лёгкость хода при работе конвейера.

Оптимизация данного параметра существенно увеличивает энергоэффективность конвейера, в связи с чем привод конвейера может быть оптимизирован в сторону уменьшения по мощности и токовой нагрузке и, соответственно, снижены затраты на закупку компонентов и эксплуатацию конвейеров.

ЭКСПЕРТ

  Дмитрий Клименко, 
 технический директор ООО «АМФ-БРУНС РУССЛАНД»
Дмитрий Клименко,
технический директор ООО «АМФ-БРУНС РУССЛАНД»

«Любое конструктивное решение возможно только при качественной работе с заказчиком и при внимательном к нему отношении, к его проблемам. Нужно хорошо понимать, чего он хочет и каковы реальные условия транспортировки.

Важно также помочь заказчику сделать правильный выбор и осведомить его обо всех нюансах. Тогда опыт производителя позволяет избежать серьёзных непредвиденных проблем и подводных камней.

С каждым заказом опыт нашей компании растёт, и наша задача — увидеть то, что ещё можно сделать на пути к совершенству, учесть это и применить для улучшения качества нашего оборудования»

ЭКСПЕРТ

Фабиен Терра,
директор представительства компании MLT в СНГ и странах Прибалтики

«Хочу подчеркнуть, что механический соединитель Super-Screw — это не просто очередное решение для сращивания конвейерного ремня.

Это решение, которое позволит предприятию больше не тратить время на вулканизацию. Это значит, удастся сократить время простоя и повысить производительность работы предприятия.

Такой соединитель максимально прост в установке и монтируется в три раза быстрее повсеместно используемых сегодня систем, причём работы можно вести при любых погодных условиях. Соединение получается герметичным, гибким, долговечным, прочным на разрыв и совместимым с роликами малого диаметра».

ЭКСПЕРТ

 Гвэнаэль Дюшоссуа, 
 технический директор по конвейерному оборудованию, Директор по продажам Ближний Восток и АфрикаБизнес директор «Пневмопушки» TechnicGum Polymeres
Гвэнаэль Дюшоссуа,
технический директор по конвейерному оборудованию, Директор по продажам Ближний Восток и АфрикаБизнес директор «Пневмопушки» TechnicGum Polymeres

«Три года тому назад крупная промышленная группа с мировым присутствием доверила нам решение определённой задачи: повышение надёжности конвейера с целью улучшения эффективности.

В качестве результата необходимо было получить повышение годовой производительности объекта.

Мы провели комплексный аудит конвейерной установки и предложили несколько решений, позволяющих достичь поставленных заказчиком задач.

В результате наша компания оснастила более 80 конвейеров на металлургическом заводе и в железорудной шахте. Цель была успешно достигнута, а многие из наших установленных решений даже превысили ожидания заказчика. Например, срок службы системы герметичности конвейера увеличился более чем на 3 года».

ЭКСПЕРТ

Александр Качуровский,
специалист Rulmeca Germany GmbH

«В качестве примера удачных конструктивных решений фирмы Rulmeca Germany GmbH можно привести сотрудничество с компанией АО «Воркутауголь» по поставке качественных конвейерных роликов для замены ранее установленных на конвейерах роликов в угольных шахтах города Воркуты.

Перед добывающими подразделениями тогда была поставлена задача улучшения эксплуатационных характеристик конвейеров, минимизации простоев конвейерного транспорта, в частности уменьшении количества ремонтных смен в шахтах с одной в день (каждый день) до двух в неделю с дальнейшей перспективой до 4–5 ремонтных смен в месяц!

Задача минимизации простоев на ремонт и тем самым увеличения добычи каменного угля была решена в тот период путём поставки и установки на конвейеры АО «Воркутауголь» более 120 тысяч высококачественных и надёжных конвейерных роликов нашей фирмы.

Их лёгкость хода привела одновременно и к достижению другого эффекта — уменьшению энергопотребления конвейерами на 10–15%, что, в свою очередь, уменьшило эксплуатационные расходы предприятия на электроэнергию при одновременном повышении производительности конвейерного транспорта».

ЭКСПЕРТ

Александр Марусыка, генеральный директор ООО «КонвейерТрансГрупп»

«Конвейерные установки с каждым годом становятся всё совершеннее: меняются приводные узлы, модернизируются комплектующие, создаются новые виды пластика, резины и других материалов.

Однако, это не отменяет того факта, что вот уже 40 лет основа конвейерной системы остается неизменной. Еще в 1970-80-х годах прошлого столетия советскими учеными и машиностроителями была проведена очень глубокая, скрупулезная и объемная работа.

Полученные тогда расчеты и результаты исследований сегодня лежат в основе стандартов производства многих заводов-изготовителей конвейерного транспорта в России и странах ближнего зарубежья.

Конечно, современные разработчики и производители продолжают работать над оптимизацией и улучшению данных установок. Как правило, все корректировки вносятся на местном уровне, когда подробно рассмотрено техническое задание, учтены все особенности оборудования и потребности заказчика».

ЭКСПЕРТ

Александр Кучер,
технический директор ООО «Приводные технологии»

«Тема грамотного подбора комплектующих для конвейерных установок может иметь решающее значение, и в подтверждение хочется привести пример нашей компании. С 2009 года мы представляем интересы фирмы DB Santasalo в России и СНГ в части оснащения ленточных конвейеров редукторными приводами.

В 2011 году мы совместно с фирмой MoventasGearOy разработали серию современных туннельных (фланцевых) редукторов оптимальной конструкции с высоким ресурсом, оснащённых средствами диагностики и контроля.

Эти редукторы были спроектированы с учётом опыта эксплуатации редукторов других производителей, а также пожеланий шахтёров по улучшению конструкции и удобству технического обслуживания. В техническом плане редукторы обладают высоким ресурсом, большим показателем термической мощности, имеют симметричную конструкцию корпуса.

В настоящее время редукторы данного типа работают на таких предприятиях, как ОАО «СУЭК» (шахты Талдинская-Западная-1, Талдинская-Западная-2), ХК «Евраз» (шахты «Распадская», «Усковская»), ОАО «Угольная компания Заречная» (главный наклонный ствол шахтоучастка «Октябрьский») и др.».

ЭКСПЕРТ

Сергей Седнёв,
главный конструктор компании «Транспорт-Электропривод»

«Чтобы обеспечить постоянную транспортировку больших объёмов горной породы, требуется применять нестандартные технические решения, как в конструкции ленточных конвейеров, так и во всём сопутствующем оборудовании.

Для этого в своих проектах мы предлагаем следующие решения: контроль натяжения ленточного полотна; применение регулируемого привода, в том числе многодвигательного в зависимости от загрузки; увеличение скорости движения ленточного полотна для обеспечения проектной производительности конвейерной системы без расширения имеющихся горных выработок.

Важную роль в оптимизации мы придаём применению в подземных условиях конвейеров с шириной ленточного полотна 1600 мм и более и возможность центрирования ленточного полотна по всей длине става конвейера.

Также используем простую и быстроразборную конструкцию линейной части, допускающую возможность установки в выработках со сложным профилем трассы, и компактные приводные станции, оснащённые коническо-цилиндрическими редукторами».

Текст: Наталья Лысенко

Понравился материал? Подпишитесь
на отраслевой дайджест и получайте подборку статей каждый месяц
.

Статья опубликована в журнале Добывающая промышленность №6, 2019
Союз горных инженеров
Геовебинар

Подпишитесь
на ежемесячный дайджест актуальных тем
для специалистов отрасли.

Исключительно отраслевая тематика. Никакого спама 100%.