Моделирование и оценка технического состояния основных узлов роторного экскаватора в условиях эксплуатации

• Автор: Милосердов, Евгений Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ РОТОРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ В ПОСТНОРМАТИВНЫЙ ПЕРИОД
1.1 Проблемы эксплуатационной надёжности роторных экскаваторов
1.2 Технологии обследования и освидетельствования роторных экскаваторов
1.3 Особенности ремонтного обслуживания роторных экскаваторов..
1.4 Необходимые решения для продления срока службы роторных экскаваторов
2 ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ И СИСТЕМЫ РОТОРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ
2.1 Классификация роторных экскаваторов и основного оборудования
2.2 Основные характеристики электроприводов роторных экскаваторов
2.3 Основные принципы взаимодействия систем приводов роторного экскаватора
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРИВОДОВ РОТОРНОГО ЭКСКАВАТОРА С ЗАБОЕМ В ПРОЦЕССЕ ЭКСКАВАЦИИ И ПРИ ЕГО ПЕРЕМЕЩЕНИИ
3.1 Моделирование процесса взаимодействия приводов роторного экскаватора с поверхностью забоя
3.2 Моделирование процесса взаимодействия приводов при перемещении роторного экскаватора
3.3 Математическая модель оценки технического состояния приводов роторного экскаватора

4 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЙ ДЛЯ РОТОРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ С ИСТЕКШИМ СРОКОМ СЛУЖБЫ С ЦЕЛЬЮ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗМОЖНОЙ ИХ ДАЛЬНЕЙШЕЙ
ЭКСПЛУАТАЦИИ
4.1 Оценка технического состояния проводов роторного колеса
4.2 Оценка технического состояния приводов поворота стрелы ротора
4.3 Оценка технического состояния приводов подъёма стрелы ротора
4.4 Оценка технического состояния тяговых движетелей
Основные выводы работы
Библиографический список
Приложение 1. Таблицы перечня диагностических средств и характеристик
электроприводов роторного экскаватора
Приложение 2. Основные конструктивные схемы экскаваторов
Приложение 3. Основные кинематические соотношения
Приложение 4. Программа и методика испытаний для роторных экскаваторов с истекшим сроком службы с целью определения возможной их дальнейшей эксплуатации
ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в России значительная часть угля добывается открытым способом, при этом более половины добычи энергетических углей осуществляется роторными экскаваторами (РЭ) ЕФ - 1250 и его
модификациями (ЭРГИ - 600) ЭРП-2500 и ЭРШРД - 5250, SRC (К) - 4000, ERS (К) - 800. Все эти машины разработаны и изготовлены более 20 лет назад предприятиями Украины и дальнего зарубежья. По оценкам ведущих организаций России, износ машинного парка в добывающих горных отраслях страны составляет более 60%. Износ экскаваторов при ведении горных работ открытым способом 40%. В частности, роторные экскаваторы угольных разрезов компании «СУЭК» имеют износ более 69%. Обновление и модернизация машинного парка ведется сегодня так, что старение машин опережает их обновление. В этих условиях рационально применение своевременных обследований с применением инструментального диагностического контроля и передовых методов ремонта с целью обеспечения безопасности и эффективности работы, используемых в настоящее время на предприятиях экскаваторов. Такой подход наиболее актуален для экскаваторов, у которых срок службы превысил нормативный уровень, установленный заводом-изготовителем. Для таких экскаваторов, работающих на угольных разрезах, в соответствии с нормативными документами Федерального горного и промышленного надзора (Госгортехнадзор России) требуется обязательная экспертиза, на основе результатов которой формируется заключение, дающее возможность Госгортехнадзору России дать разрешение на продление эксплуатации или запретить дальнейшую эксплуатацию экскаватора.
Из 27 используемых на сегодняшний день в Сибирской угольной энергетической компании (СУЭК) роторных экскаваторов 23 исчерпали нормативный срок службы.
Эффективная добыча угля открытым способом достигается главным образом надёжностью оборудования, оптимальным обслуживанием и

вида статических характеристик. Суммарная установленная мощность двигателей роторных экскаваторов - для производительностей от 4500 до 5250 м3/ч (приложение 1).
Для механизмов подъема и тяги, хода подачи дополнительно применяют режим ослабления поля двигателя с целью получения скорости выше номинальной в режимах опускания рабочего [40].
Системы Г-Д по принципу работы являются реверсивными с двунаправленной передачей энергии и обеспечивают требуемые механические характеристики электроприводов (приложение 1).
Перечисленным требованиям к регулируемым электроприводам горных машин удовлетворяет ряд структур замкнутых систем автоматизированного регулирования (САР).
Механизмы в роторных экскаваторах не работают в интенсивном повторно-кратковременном режиме. Для этих механизмов характерны: экскаваторная механическая характеристика, плавное регулирование с ограничением ускорений и рывков; может требоваться высокая жесткость рабочего участка механических характеристик и достаточно широкий диапазон регулирования.
В этой связи применяют:
1. Отрицательную обратную связь по скорости n (о.с.) вала двигателя при высокой жесткости механических характеристик:
где Мп - момент сил резанья породы, характеризует механические
характеристики породы, от которых в свою очередь зависит мощность двигателя Р, необходимая для обеспечения определенного значения вращения роторного колеса.
2. Связь по напряжению при меньшей жесткости (М^):