Тема 4. Монтаж і ремонт подрібнювального обладнання  
План

1.        Ремонт дробарок.

2. Ремонт і випробування кульових барабанних млинів.
1. Ремонт дробарок

На хімічних і нафтопереробних заводах застосовують дробарки різної конструкції. Умови їхньої роботи визначаються фізико-механічними й хімічними властивостями подрібнюваного матеріалу, продуктивністю, ступенем подрібнення і т.д. Зупинимося на особливостях ремонту й монтажу деяких найпоширеніших типів дробарок.

Щокові дробарки. Подрібнення матеріалу у щокових дробарках (рис. 9.1) відбувається між рухомою і нерухомою щоками. Рухома щока приводиться у складний рух приводним механізмом. Основною причиною раптових поломок деталей і вузлів щокових дробарок, як і дробарок інших конструкцій, є випадкове потрапляння в порожнину подрібнення важкоруйнованих предметів, у вигляді інструментів, болтів, великих шматків металу, граніту й ін. Ці предмети можуть потрапити при транспортуванні роздрібнювального продукту або експлуатації устаткування без ретельного контролю (систематичної підтяжки кріплень, збирання зайвих предметів і т.д.). Для запобігання раптовій поломці складних за конструкцією й монтажем деталей і вузлів щокових дробарок послабляють одну з розпірних плит, що при перевантаженні ламається.

На рис. 9.2а наведена конструкція ослабленої плити. Складені запобіжні розпірні плити легко відновлюються заміною заклепок (рис. 9.2б) або заміною заклепок і планок одночасно (рис. 9.2в). Поламані розпірні плити суцільної конструкції викидають. Установку розпірних плит проводять при відведеному у верхнє положення упорному клині й звільненій від навантаження натяжній пружині. Інтенсивному зношуванню піддаються такі деталі й вузли щокових дробарок: рухома й нерухома щоки, вузли з`єднання розпірних плит, натяжна пружина тяги, бічні плити, підшипники, вал, вісь та ін. Причина зношування деталей вузлів дроблення полягає в ерозії, а іноді й корозії, що відбуваються при терті матеріалу об робочі поверхні. Деталі механізму дробарки (вали, осі, підшипники, втулки, пружини) сильно зношуються при перевантаженні (зокрема, при дробленні матеріалів високої твердості) і сильному завищенні продуктивності устаткування порівняно із проектною.

 

 

 

 

 

Рисунок 9.1 — Щокова дробарка:

1-станина; 2- броньовані плити; 3- клини розпірні; 4- щока рухома; 5- ексцентриковий вал;6- маховик; 7- гвинт; 8- клин рухомий; 9- пружина; 10 – тяга; 11- клиновий упор; 12- плита натискна

      Особливо часто причиною виходу устаткування з ладу є порушення правильного функціонування системи змащення.

У процесі експлуатації дробарки час від часу зупиняють для технічного огляду й підтягування ослаблених з'єднань, заміняючи при цьому, якщо необхідно, броньовані дробильні плити, рухомої і нерухомої щок. Інші роботи проводять при планових ремонтах.

Дробарку, яку ремонтують, залежно від характеру ремонту розбирають повністю або частково. Після промивання деталей вимірюють фактичні зазори у з`єднаннях, оглядають тертьові поверхні й визначають необхідність заміни або ремонту відповідних деталей.

Рисунок 9.2 — Натискні плити щокових дробарок:

а – ослаблена; б – із зрізом заклепок; в - з ослабленеми планками.
           Дробарки працюють в умовах високих динамічних навантажень, тому на всіх деталях, у першу чергу на станині, перевіряють наявність тріщин описаними вище способами. Деталі, що лопнули, краще замінити на нові або ж використати тимчасово після заварювання тріщини за спеціальною технологією.

Відновлювати тріснуті дробильні щоки не рекомендується. Однак зношені зуби на них відновлюють наплавленням; для цієї мети часто застосовують тверді сплави. Граничною величиною зношування поверхонь щок вважається зменшення висоти зубів на 30 %.

Відсутність належного змащення призводить до зношування сферичних головок розпірних плит і втулок під них. Зношені поверхні зачищають зубилом і напилком, наплавляють, а потім обробляють на верстатах. Повинна бути забезпечена надійна посадка втулок під плити в клин, шатун і рухому щоку. Це дозволяє запобігти їх сповзанню по пазах.

Ексцентриковий вал і вісь шатуна відновлюють звичайними способами. Скручений ексцентриковий вал не ремонтують. При ремонті підшипникових вузлів домагаються відновлення проектних зазорів, для чого роблять перезаливання вкладишів, наплавлення цапф і шийок із наступною їх механічною обробкою, що завершується шліфуванням.

Молоткові дробарки. Молоткова дробарка (рис.9.3) має корпус, ротор і привід. Ротор складається з вала, дисків, билотримачів і молотків (бил). Найбільш зношуваними деталями є били, броньовані плити корпусу, колосникові ґрати. Часті випадки поломок корпусу й ротора в результаті потрапляння в камеру дроблення металевих предметів, тому крутний момент передається ротору за допомогою запобіжних пальців. При перевантаженні ці пальці ламаються, і ротор перестає працювати.

Перед ремонтом проводиться підготовка дробарки до розбирання. Для цього відключається від мережі електродвигун, вивішуються попереджувальні плакати, до розкриття дверей дробарки корпус продувають для видалення пилу, а після розкриття здійснюється промивання дробарки струменем води.

Розбирання дробарки виконується в такому порядку. Знімається огородження з’єднувальної муфти й перевіряється наявність маркування півмуфт. Вимірюється зазор між торцями півмуфт, проводиться виймання пальців і перевіряється стан усіх елементів муфти. При зовнішньому огляді корпусу перевіряється стан болтових з'єднань на корпусі дробарки й фундаментних болтів, а також виміряються зазори в чепцевих ущільненнях. Радіальний зазор між валом і натискною втулкою сальника повинен становити 1,0-1,5 мм. Радіальний зазор між валом і грундбуксою сальника, що виміряється після видалення натискної втулки й чепцевого набивання, повинен бути рівномірним по колу і становити 1,0 мм.

Далі відкриваються дверцята корпусу й уточнюється стан броні, колосникових ґрат і молотків. Знімаються бічні пластини в торцевих стінках корпусу, виймається ротор дробарки й укладається на спеціальні підставки. Вибиваються пальці, на яких підвішуються молотки, і молотки знімаються з ротора.

Корпус дробарки виготовляється з листової сталі. На рівні розташування вала є знімні бічні пластини, які дозволяють здійснити демонтаж і монтаж ротора без розбирання корпусу. Внутрішня поверхня корпусу захищена бронею, що захищає корпус від зношування. Основними ушкодженнями корпусу дробарки є зношування броні й нещільності корпусу. Монтаж і демонтаж броні здійснюються при знятій верхній частині корпусу й ротора. Броню заміняють при її стиранні на 50 % товщини. При місцевому стиранні проводиться заміна зношених ділянок. Нещільності корпусу усуваються зварюванням.

Рисунок 9.3 — Молоткова дробарка:

1 – основа корпусу; 2 – решітка; 3- люк; 4 – кришка корпусу;5 – вирва (лоток); 6- броньовані плити; 7 – ротор з молотками.
          Зношені й зламані елементи колосникових ґрат виймаються через отвори в корпусі дробарки. Зношені колосники відновлюються наплавленням. Внутрішня поверхня корпусу дробарок, що переробляють наліпний продукт, при ремонті облицьовується листовою гумою. Гума кріпиться до корпусу болтами і зменшує налипання продукту на стінки корпусу.

Молотки (били) при зношуванні однієї сторони повертають на 180°. При зношуванні молотків можливе їхнє відновлення наплавленням твердого сплаву. Наплавлення проводиться в такому порядку. Зношені поверхні молотків зачищаються наждаковими колами, і молотки встановлюються у форму для наплавлення. Наплавлення здійснюється пошарово паралельними валками. При цьому наплавляючий валик повинен перекрити попередній валик на 3 його ширини. Сусідні шари повинні мати взаємно перпендикулярний напрямок валиків. Наплавлені молотки охолоджуються в сухому піску.

Перед установкою на ротор відновлені або нові молотки зважуються й сортуються на вагові групи. Кількість груп визначається кількістю молотків в одному горизонтальному ряді. У кожній групі молотки з однаковою вагою, у свою чергу, сортуються попарно.

Відсортовані молотки розкладаються за схемою з таким розрахунком, щоб однакові за вагою молотки виявилися на діаметрально протилежних сторонах ротора. Після підготовки вала, дисків, утримувачів бил і молотків проводиться складання ротора. Ротор піддається статичному балансуванню на призмах, а після установки на місце - динамічному балансуванню у власних опорах при робочій частоті обертання.

Ремонт коромисел (дисків) роблять так само, як і молотків, але значно рідше; критерієм їхнього відбраковування є зношування бічних поверхонь, при якому товщина коромисла зменшується більш ніж на 50 %.

Молотки й коромисла відбраковують унаслідок сильного зношування втулок під пальці (стяжки). Пальці при ремонті витягують для огляду поверхні й обмірювання. Зношені втулки розточують (розсвердлюють) на більший діаметр, потім у них запресовують втулки з отворами такого діаметра, що забезпечує необхідне з`єднання із молотками й дисками. Дуже зношені пальці, як правило, не відновлюють, незначні ушкодження (задири, риски) виправляють напилком уручну або на верстаті.

У молоткових дробарках ремонту піддаються також підшипники, муфта й система охолодження вала.

Складання дробарки проводиться в такому порядку. Зібраний ротор заводиться в корпус дробарки за допомогою вантажопідйомних механізмів. Бічні пластини поміщаються на торцеві стінки корпусу дробарки й закріплюються болтами. Установлюються чепцеві втулки. Положення вала ротора регулюється за допомогою прокладок таким чином, щоб радіальний зазор між валом і втулками чепцевого ущільнення був рівномірним по всьому колу. Перевіряється радіальний зазор між молотками й бронею корпусу, а також зазори між броньованими плитами торцевих стінок і крайніх молотків. Проводиться центрування вала дробарки й вала електродвигуна по півмуфтах. Перевіряють корпуси підшипників щодо вала (повинно бути відсутнє торкання вала об кришки корпусів підшипників). Виконується набивання сальників корпусу дробарки. Приєднуються трубопроводи системи охолодження вала. Проводиться пробний пуск млина з перевіркою нагрівання підшипників і вібрації, що не повинна перевищувати 0,1 мм.

       Валові дробарки. Розрізняють дробарки із гладкими й зубчастими валами. У першому випадку робочими елементами є поверхні валів, що обертаються назустріч один одному з однаковою або різною швидкістю, у другому випадку — посаджені на вали зуби. Особливість експлуатації валових дробарок — зношування поверхонь валів і зубів. Ремонт валів визначається їхньою конструкцією. Якщо вал зібраний зі складальних кілець із зубами, то при ремонті зношені кільця заміняють, а зуби відновлюють наплавленням. Суцільні вали постачені сегментами із зубами різного профілю; такі сегменти робляться рознімними, щоб при ремонті їх можна було заміняти на нові. Одночасно заміняють кріпильні болти, головки яких (або гайки) швидко зношуються.

        У тяжких умовах працюють підшипники ковзання і вся система амортизації цих підшипників. Тому при кожному ремонті перевіряють стан з`єднання і пружин, заміняючи зламані деталі.
        2. Ремонт і випробування кульових барабанних млинів. Барабанний млин – найбільш поширений тип млинів. Кульові млини застосовуються для помелу різноманітних продуктів. Крім того, у деяких процесах одночасно із помелом здійснюється змішування компонентів суміші. Робочими органами млина, підданими найбільшому зношуванню, є броня й кулі. Це зношування обумовлене абразивним впливом розмелюваного матеріалу і зіткненням, що супроводжується сильним тертям. Зношуванню піддаються також підшипники, система їхнього змащення, привід. Причиною зношування може бути також вібрація підшипників і редуктора.

Перед початком ремонту до зупинення млина проводиться вимірювання вібрації млина й редуктора. Після зупинення млина й відключення електродвигуна від мережі перевіряється стан усіх вузлів, уточнюється дефектна відомість. При перевірці стану вузлів виміряються зазори в посадці підшипників, в установці муфт і барабана, а також у посадці зубчастого вінця на барабан. Наприклад, на установку барабана даються такі допуски. Відстань між осями опорних підшипників ±2 мм. Відхилення від горизонтальності установки цапф барабана 0,35 мм на погонний метр. Сумарний осьовий зазор між буртами цапфи і вкладишем опорно-упорного підшипника 0,75-1,50 мм. Осьовий зазор між буртом і вкладишем опорного підшипника розширення барабана 10-25 мм.

У процесі роботи кулі піддаються зношуванню зі зменшенням їхнього діаметра. Кулі, що досягли мінімально допустимого діаметра, при сортуванні відбраковуються. Кількість куль, що завантажують у млин, повинна відповідати паспорту млина, тому при завантаженні кулі зважуються.

При поточних ремонтах перевіряють стан броньованих плит; зношені плити заміняють на нові або наплавляють. Як правило, броньовані плити виготовляють із вуглецевої або марганцевої сталі або з вибіленого чавуну. При ремонті сталеві плити наплавляють твердими сплавами, що значно підвищує їхню зносостійкість. Плити виконуються із гребенями, що служать для піднімання шарів. При 50 % зношуванні броня заміняється. На рис. 9.4 наведені деякі характерні схеми кріплення броньованих плит, за якими легко уявити порядок розбирання й збирання. Якщо броню не міняти, вона починає при подальшому зношуванні ламатися й випадати. Торцева броня навіть при наскрізному зношуванні ремонтується шляхом вварювання вставок із листової сталі або шляхом заміни окремих плит.

Якщо діаметр барабана великий, робочу поверхню броні можна наплавляти без демонтажу зношеної плити. Наплавлення роблять у нижньому положенні плити.

Кріплення броні в корпусі млина здійснюється за допомогою болтів, що проходять через стінку барабана. При демонтажі броні барабан повертають за допомогою лебідки й поліспаста або спеціальним пересувним електродвигуном із редуктором. У першу чергу вибиваються й знімаються верхні броньовані плити. Плити віддаляються за допомогою клина, що забивається між плитою й стінкою барабана. При монтажу плит спочатку викладається нижня частина млина, потім млин повертається на 90°, викладається наступна ділянка барабана в нижньому положенні й так до повного монтажу всіх плит.

Рисунок 9.4 — Схема кріплення броньованих плит:

а – самостійне кріплення кожної плити; б – кріплення з накладкою одна на одну; в - попарне кріплення за допомогою плити клина

        Одночасно із плитами заміняють і кріпильні болти, якщо їхні головки піддаються зношуванню. Головки болтів доцільно наплавляти твердими сплавами.

Іноді спостерігається заклинювання куль у зазорі між плитами. Їх вибивають або вирізають газовим пальником. Для виключення контакту корозійно-активного продукту з корпусом млина через зазори між плитами під останні укладається ізоляційний шар з бітуму і хлорованої тканини. У цьому випадку перед установкою плит у нижню частину корпусу млина заливається шар нагрітого до пластичного стану бітуму, на нього наклеюється шар хлорованої тканини, що запобігає механічному вимиванню бітуму при роботі млина, а потім укладаються броньовані плити з наступним зміцненням болтами. Поворотом корпусу млина операція монтажу ізоляційного шару і плит повторюється до повного покриття всієї поверхні барабана.

Крім сталевої, використовується гумова броня, що сприяє приглушенню шуму при роботі млина. При гарній пружності підіймальних гребенів термін служби гумового покриття виявляється в кілька разів вищим, ніж сталевих броньованих плит. Монтаж і демонтаж гумового покриття проводяться також при обертанні барабана.

Бічні (торцеві) поверхні барабана зношуються нерівномірно, тому частіше за все заміняють або наплавляють тільки плити, що приєднуються до циліндричної поверхні.

У зубчастому вінці від дії ударних навантажень послабляються болтові з'єднання, зношуються зуби, підвищуються радіальне й осьове биття. Невеликі дефекти зубів (тріщини і вм'ятини) заварюються наплавленням і зачищаються наждаковим колом. При зношуванні зубів до 30 % їхньої товщини вінець потрібно повернути на 180°, щоб зуби працювали незношеною стороною. Для повороту вінця барабан млина встановлюється у таке положення, при якому б рознімання вінця перебували у горизонтальній площині, після чого барабан заклинюється, щоб уникнути його зсуву при проведенні робіт. Після відкручування гайок фланцевого з'єднання барабана й вінця одна половина вінця піднімається за допомогою вантажопідйомних механізмів і передається на ремонтну площадку. Після повороту барабана на 180° знімається друга половина вінця. Фланець барабана перевіряється на радіальне й осьове биття. При битті більше 1,5 мм фланець проточується за допомогою супорта, що зміцнюється на рамі, при обертанні барабана. Половинки вінця після розвороту на 180° установлюються на фланець барабана також за допомогою вантажопідйомних механізмів і кріпляться трьома болтами. Установка інших болтів проводиться після перевірки радіального й осьового биттів вінця. Зубчастий вінець із двостороннім зношуванням зубів заміняється на новий.

Перевірка радіального й осьового биття зубчастого вінця після ремонту. Відновлення або заміна здійснюються в такий спосіб: коло вінця ділиться на 8-10 рівних частин; по твірних зубів із торця вінця встановлюються репери. Барабан послідовно повертається на одну поділку, і в кожному положенні зубчастого вінця щупом проводиться вимірювання зазорів між реперами й вінцем. Допустиме радіальне биття вінця становить 1 мм, а осьове — 1,5 мм.

Ремонт підшипників здійснюється в послідовності, прийнятій для підшипників ковзання з бабітовою заливкою (наплавлення або перезаливання, шабрування). Розбирання підшипників складається з таких операцій. Відділяються чепцеві ущільнення підшипників, відкручуються болти і знімаються кришки підшипників. Під барабан установлюється клітка зі шпал і домкрати. Підняття барабана здійснюється домкратами (або іншими вантажопідйомними механізмами), розклинення його на шпалах, звільнення домкратів. Залишати піднятий барабан на домкратах без закріплення не дозволяється. Далі проводиться стропування вкладишів, і вкладиші знімаються із розворотом по цапфі. Збирання підшипників здійснюється у зворотній послідовності.

Зношування цапф барабана млина є результатом неточного, неспіввісного виготовлення підшипників і самих цапф, а також несправності в системі змащення. При ремонті цапфи шліфують дрібнозернистим наждаковим порошком у машинному маслі. Якщо виникне потреба, цапфи проточують на верстатах або за допомогою переносних пристроїв.

Після кожного капітального ремонту проводять центрування млина із приводом, редуктором і електродвигуном.

 Випробування млина після ремонту полягає в такому. Здійснюється повузлове випробування електродвигуна з редуктором упродовж 2 год, маслосистеми - упродовж 0,5 год, агрегату в цілому без завантаження млина кулями упродовж 2 год. При випробуванні перевіряється відсутність ударів у головній зубчастій передачі, відсутність витікання масла через підшипники, заміряться підвищення температури масла при проходженні його через підшипники (повинне бути не більше 15 — 20 °С), вібрація підшипників приводних шестірень, редуктора й електродвигуна (не більше 0,1 мм).

Далі проводиться випробування млина під навантаженням. Спочатку завантажується 25 % куль при обкатуванні упродовж 20 хв, потім завантаження збільшується до 100 % з обкатуванням також упродовж 20 хв. За відсутності порушень у роботі млин повертаеться з ремонту з формленням акта.
         Висновок. При ремонті дробарок і млинів відновлення зношених деталей виконується в основному методом наплавлення з дотриманням вимог технічної документації. Після проведення ремонту обладнання повинне пройти обкатку і випробування під навантаженням.

Питання для самоперевірки

1.    Яка гранична величина зменшення висоти зубів щок у дробарок?

2.    Який граничний знос броньованих плит дробарок і млинів ?

3.    Які особливості складання ротора молоткової дробарки після ремонту?