Aplikace a výběrová kritéria samozvyků v těžebních strojích

Těžební stroje pracují v náročném prostředí s vysokou hladinou prachu, těžkým nárazovým zatížením a vystavením korozivním látkám. Tradiční ložiska často zažívají zhoršování výkonu v důsledku kontaminace maziva, opotřebení těsnění a související problémy. Tyto problémy vedou k častým prostojům vybavení, které ovlivňují celkovou produktivitu. Samoobjemná ložiska pomocí samozvukových materiálů a specifických strukturálních návrhů poskytují zvýšenou odolnost proti opotřebení a korozi spolu se sníženými požadavky na údržbu. Tyto vlastnosti vedly k jejich rostoucímu využití v systémech těžebních zařízení.

1.. Příklady aplikací v těžebním zařízení

1.1 Ložiska řezací jednotky Shearer

• Řezání shaftingu bubnu : Shearers se setkávají s přerušovanými vibracemi píku zatížení nad 100 MPa a k urychlenému otěru přispívá prach uhelné gangu (tvrdost Mohs 4–5). V uhelném dole Shanxi byla aplikována ocelově podporovaná měděná prášková ložiska s povlakem wolframu (WC). Při hloubce řezání 1 metr bylo opotřebení ložiska měřeno při 0,12 mm po 800 hodinách provozu - asi dvojnásobnou životnost konvenčních ložisek, přičemž roční frekvence údržby se podstatně snížila.

• Klouby kolébkových ramen : Ložiska s vysokým obsahem chromia litiny se používají v kloubových bodech, které čelí střídavým nárazovým silám. Testování v terénu skupinou Shenhua zaznamenalo dynamickou zatížení 150 kN a 75% snížení událostí mechanického selhání.

1.2 Ložiska pro podpůrné dolní válečky

• Podzemní dopravní válečky : Expozice vlhkosti a jemnému prachu vedla australskou operaci železné rudy k přijetí samozvykových ložisek vyrobených z 316L z nerezové oceli s MOS₂ (disulfid molybdenu). V prostředí s koncentrací prachu 200 mg/m³, ložiskové intervaly výměny se prodlužovaly z 3 na 18 měsíců, přičemž náklady souvisely s údržbou sníženy o 65%.

• Tolerance nesouladu : Samostavba sférických struktur umožňují nesprávné vyrovnání pásu až 5 °. Případ z jihoafrického zlatého dolu hlásil o 40% nárůst životnosti pro ložiska válců s touto funkcí.

1.3 Ložiska v komponentách drtiče

• Hřídele rotoru kladiva : Podléhající tlakům na dopady až do 80 MPA, německý výrobce zařízení, přijal vícevrstvá kompozitní ložiska (ocelová podložka, vrstva slitiny mědi, povrch PTFE) pro drcení vápence. Tato ložiska dosáhla více než 6 000 hodin provozu bez rušení, což vykazovalo přibližně trojnásobek trvanlivosti tradičních ložisek mazaných tuků.

• Tvrdicí desky čelisti : V systémech týkajících se rudy obsahující křemenný písek (tvrdost MOHS 7) prokázala ložiska slitiny grafitových kopce minimálního opotřebení (méně než 0,5 mm ročně). Měděný důl Jiangxi hlásil 60% nárůst odolnosti opotřebení ve srovnání s konvenčními materiály.

1.4 Ložiska pro těžební systémy

• Nezavěcená ložiska : Samoobjemní sférická hladina (např. Typ SAE 12) pojmou vysokofrekvenční vibrace na nerovných těžebních silnicích. Testování v měděném dole v Chile ukázalo zlepšenou odolnost proti nošení, což snižovalo roční výměny ložiska ze čtyřkrát na jednou.

• Hydraulické průvodce řízení : Ložiska vyrobená z polyimidových (PI) materiálů udržovala koeficienty tření pod 0,1 při teplotách až o -30 ° C. Důl s otevřeným místem ve vnitřním Mongolsku pozoroval 80% pokles selhání systému řízení chladného počasí.

2. klíčové požadavky na výkon a kritéria výběru

2.1 Odolnost proti opotřebení a nárazu

Ložiskový materiál je vybírán na základě vlastnosti rudy a charakteristik mechanického zatížení.

Podle ISO 4378-3 musí ložiska těžebního využití odolávat nejméně 500 000 cyklů nárazového zatížení, což během testování přizpůsobí ± 40% změnu zátěže.

2.2 Ochrana proti korozi a integrita těsnění

• Podmínky kyselé vody (pH 3–5) : Používají se ložiska vyrobená z nerezové oceli 316L nebo ošetřena pokovováním niklu. Při pH = 3 testování roztoku vykazovaly povrchy po niklu ponikované rychlost koroze pod 0,005 mm/rok, což významně překonal uhlíkovou ocel, která korodovala přibližně 0,2 mm/rok.

• Požadavky na ochranu prachu : Přístup trojitého utěsnění (radiální labyrint, axiální pečeť PTFE rtů a vnější potah prachu) blokuje 98% částice> 0,1 mm velikosti. Tato konfigurace těsnění byla testována v platinovém dole v Jižní Africe s trvale pozitivními výsledky.

2.3 Rozsah provozní teploty

Ložiska jsou vybrána na základě tepelných podmínek:

2.4 Kompatibilita nakládky a rychlosti

• Použití nízké rychlosti a těžkých zatížení (např. Drtiče) : Slinovaná ložiska na bázi mědi s hodnocením povrchového zatížení ≥ 100 MPa, splnění standardů ASTM B438.

• Vysokorychlostní, vibrační zařízení (např. Obrazovky) : Ložiska používající materiály PEEK umožňují lineární rychlosti až 4 m/s, překonávají typické kovové alternativy o 60%.

2.5 Efektivita nákladů a provozu

Podle 2023 Zpráva o globálním trhu s ložiskem těžby , Samoobjemná ložiska ve srovnání s tradičními řešeními mazanými mazacími mazacími mazacími mazacími mazacími řešeními.

• Náklady na údržbu pro drtič uhlí klesly z 580 000 na 230 000 ročně.

• Doba výměny ložiska na těžebních nákladních vozech se snížila ze 6 hodin na 2 hodiny na výskyt.

3.. Vývoj odvětví a doporučení výběru

3.1 Technologický pokrok

• Nanorukturované mazací vrstvy : Povlaky posílené pomocí wolframového disulfidu (WS₂) nanosheets dosažily koeficienty tření až 0,02 v rozdrcených aplikacích kovové rudy.

• Ložiska adaptivní načtení : Kanadský vývoj zavedl materiály, které reagují na tepelné změny zvýšením tuhosti při nárazu, což zlepšuje strukturální ochranu.

3.2 Úvahy o praktickém výběru

• Upřednostňujte ložiska testovaná na ISO 4378 pro posuvné povrchy a MT/T 593 pro dodržování bezpečnosti těžby.

• V důsledku provozního prostředí vyberte ložiska s vnitřními vůle o 15–20% větší než ve standardním vybavení, aby vyhovovaly prachu a tepelné roztažení.

• Požádejte o testovací dokumentaci od dodavatelů, která zahrnuje otěr rudy, cyklování vlhkosti a prodlouženou kyselou expozici (např. 1 000 hodin v korozivních médiích a 5 milionů zatížení).

Zhejiang Mingxus Machinery Manufacturing Co., Ltd. Zabývá se vývojem a výrobou sebezmyšlených ložisek již více než deset let s probíhajícím výzkumem aplikací těžebních zařízení.
Pro technické konzultace a dotazy na zadávání veřejných zakázek kontaktujte: [email protected] .