Обоснование параметров и разработка средств повышения эффективности эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.05.06, кандидат технических наук Слесарев, Борис Вячеславович

• Слесарев, Борис Вячеславович
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Слесарев, Борис Вячеславович

Введение.

1. Исследование состояния вопроса и постановка задач исследований.

1.1. Сравнительная оценка горнотехнических параметров и эксплуатационных показателей карьерных экскаваторов с электроприводом и гидроприводом основных механизмов.

1.2. Основные конструктивные и технологические преимущества карьерных гидравлических экскаваторов.

1.3. Цель, задачи и методы исследований.

1.4. Методы определения эффективности карьерных гидравлических экскаваторов.

Выводы по главе.

2. Оценка факторов, определяющих надежность гидравлических экскаваторов

2.1. Влияние ремонтных воздействий на производительность и долговечность карьерных гидравлических экскаваторов.

2.2. Влияние на надежность эксплуатации гидравлических систем чистоты рабочей жидкости.

2.3. Систематизация сервисных воздействий и средств мониторинга в зависимости от условий эксплуатации.

Выводы по главе.

3. Исследование параметров чистоты рабочей жидкости в процессе эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов.

3.1. Анализ и разработка комплекса контроля загрязненности жидкости.

3.2. Исследование очистки заправляемой жидкости.

3.3. Установки для дополнительной очистки жидкости в гидравлической системе экскаватора.

3.4. Эксплуатация систем фильтрации и мониторинг рабочей жидкости.

Выводы по главе.

4. Разработка и исследование и средств контроля режимов работы гидравлических экскаваторов.

4.1. Технические требования к приборной базе контроля режимов работы карьерных гидравлических экскаваторов.

4.2. Исследование технологических возможностей карьерных гидравлических экскаваторов с применением приборного комплекса ИН-МГМ на базе информационного накопителя.

4.3. Исследование эксплуатационных режимов работы карьерных гидравлических экскаваторов.

4.4. Разработка экономической модели и создание средств повышения эффективности эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов.

4.4.1. Разработка методики технико-экономической оценки средств повышения надежности экскаваторов.

4.4.2. Создание и внедрение в практику горного производства маслозаправочного агрегата МЗА, фильтровальных установок PFU-lOm и мини - лабораторий контроля чистоты жидкости.

Выводы по главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров и разработка средств повышения эффективности эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов»

Интенсификация открытого способа разработки твердых полезных ископаемых возможна в большей степени за счет применения современных систем оборудования большей единичной мощности.

Темой настоящего исследования является анализ состояния транспортных систем разработки с применением карьерных гидравлических экскаваторов.

Технологические параметры гидравлических экскаваторов исследовались во многих работах, которые показали целесообразность технического перевооружения и вытеснения на горных предприятиях карьерных экскаваторов с электромеханическим приводом основных механизмов.

Наличие таких обоснований позволяет внедрить новые гибкие технологические схемы горного производства и одновременно в 2 раза снизить металлоемкость экскаваторного парка, обеспечить сервисное обслуживание нового поколения экскавационных машин, увеличив эффективность их применения.

Более 25 лет отечественные технологи и машиностроители пытаются создать условия для широкомасштабного применения гидравлических экскаваторов. Однако, эти работы носят в большей степени теоретический и экспериментальный характер, что на наш взгляд объясняется отсутствием инфраструктуры сервисного обслуживания гидравлических экскаваторов на карьерах.

На зарубежных предприятиях ситуация прямо противоположная. Еще десять лет назад, при поставке экскаваторов с ковшом вместимостью больше 12 куб.м., гидравлические экскаваторы составляли 30%, карьерные экскаваторы с электромеханическим приводом 70%. В настоящее время 75%, поставляемых на открытые горные работы, составляют карьерные гидравлические экскаваторы и только 25% экскаваторы с электромеханическим приводом. Главная причина в стремлении увеличить производительность труда, уменьшить численность работающих на горных предприятиях. Заказчиками 25% карьерных экскаваторов с электромеханическим приводом являются предприятия, которые имеют сложившуюся инфраструктуру с ремонтными цехами, системами электроснабжения и традициями интенсификации горных работ за счет увеличения вместимости ковшей и производительности средств транспорта.

Новые предприятия большой единичной мощности, средней и малой мощности, как правило, идут на применение карьерных гидравлических экскаваторов.

Проводить сравнение эффективности применения карьерных гидравлических экскаваторов с традиционными канатными следует с учетом затрат на инфраструктуру сервисного обслуживания, доставку и монтаж экскаваторов, привлечение людских ресурсов и вспомогательной техники, строительство ремонтной базы и складского хозяйства.

В нашей стране, учитывая преимущества гидравлических экскаваторов, мощные горные предприятия АХ «АЛРОСА», ОАО ХК «ЯКУТУГОЛЬ», ОАО «АПАТИТ», ОАО «Черниговец», ОАО «Норильский Никель», а также «Навоинский Горно-металлургический комбинат» в Узбекистане, «Васильковский ГОК», «Казахмыс» в Казахстане, приняли решение о перевооружении за счет внедрения нового поколения погрузочных машин.

Идеей настоящей работы является анализ работы зарубежных и отечественных предприятий, которые накопили определенный опыт эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов, обобщение достигнутых результатов и разработка методики формирования средств эффективной эксплуатации новых машин в экстремальных условиях карьеров.

Заключение диссертации по теме «Горные машины», Слесарев, Борис Вячеславович

Результаты работы были использованы КБ-1 ОАО «Ижорские заводы» при проектировании экскаватора ЭГ-5,5 и проектными институтами «ГИПРОШАХТ» и «ГИПРОРУДА».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение научной задачи, связанной с созданием средств повышения эффективности карьерных гидравлических экскаваторов для повышения их надежности и долговечности.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Слесарев, Борис Вячеславович, 2005 год

1. Домбровский Н. Г. Экскаваторы. М.: Машиностроение, 1969-319 с.

2. Экскаватор 204-М «Super Front»/ Инструкция по эксплуатации «Сумитомо — Марион Корпорэйшн» (Япония США), 1980 г. — 420 с.

3. Штейнцайг В. М. Интенсификация открытых горных работ с применением мощных карьерных одноковшовых экскаваторов, М.,Наука,: 1990 г., — 142с.

4. Мельников Н. В., Реентович Э.И., Симкин Б. А. и др. Теория и практика открытых разработок. М., Недра, 1979 636 с.

5. Трубецкой К. Н., Винницкий К. Е., Потапов М. Г. и др. Справочник. Открытые горные работы. М., «Горное бюро», 1994 — 579 с.

6. Бродский Г.С. Повышение надежности гидрофицированных роторных экскаваторов путем создания систем кондиционирования рабочей жидкости. Дисс. к.т.н., М., ИГД им. A.A. Скочинского, 1986

7. Тимиркеев Р.Г., Сапожников В.М. Промышленная чистота и тонкая фильтрация рабочих жидкостей летательных аппаратов. М., Машиностроение, 1986 — 152 с.

8. Коновалов В.М., Скрицкий В.Я., Рокшевский В.А. Очистка рабочих жидкостей в гидроприводах станков. М, Машиностроение, 1976. — 288 с.

9. Инструкция по эксплуатации дизель- гидравлического экскаватора РС-5500, Komatsu Mining Germany, 2001.

10. Коваленко В.П., Ильинский A.A. Основы техники очистки жидкости от механических загрязнений. Москва, Химия, 1982. — 270 с.

11. Fitch Е.С. Fluid contamination control. FES Inc., OK, USA, 1988 433 p.

12. Крагельский И.В., Алисин B.B. и др. Трение, изнашивание и смазка. Кн. 2. М., Машиностроение, 1979 . 358 с.

13. Беленков Ю.А., Нейман В.Г., Селиванов М.П.,и др.Надежность объемных гидроприводов и их элементов. М., Машиностроение, 1977 г. — 167 с.

14. М.М Тенненбаум Износостойкость конструкционных материалов и деталей машин при абразивном изнашивании. М., Машиностроение, 1966 -331 с.

15. Щадов M. И., Винницкий К. Е., Потапов М. Г., и др. Развитие техники и технологии открытой угледобычи. М.: Недра, 1987 г., 237 с.

16. Удлер Э.И. Фильтрация углеводородных топлив. Томск, Изд-во Томского университета, 1981. — 152 с.

17. Красников Ю. Д., Мельников А. С. Динамика горных машин. Люберцы. 1999 г. 120 с.

18. Семенча П. В., Бернацкий В. А. Повышение прочности и ресурса подземных горных машин. Люберцы. 1999 г. — 138 с.

19. Мерзляков В. Г., Бафталовский В. Е. Физико-технические основы гидроструйных технологий в горном производстве. М.: 2004 г.

20. Кулешов А. А. Мощные экскаваторно-автомобильные комплексы карьеров. М.: Недра, 1980 г. — 317 с.

21. Large Hydraulic shovel at Chugucamata? Chile // Mining J. 1987 r. 353 c.

22. Солод С. В., Гольдбухт Е. Е., Френкель В. ILL, Бубновский Б. И. Техническое обслуживание и устранение неисправностей оборудования одноковшовых экскаваторов. М.: Недра, 1996 г.

23. Никитин Г.А., Чирков C.B. Влияние загрязненности жидкости на надежность работы гидросистем летательных аппаратов. М., Транспорт, 1969 г.-183 с.

24. Ефимов В. Н., Цветков В. Н., Садовников Е. М. Карьерные экскаваторы: справочник рабочего. М.: Недра, 1994 г. 381 с.

25. Белянин П.Н. Центробежная очистка рабочих жидкостей авиационных гидросистем. М., Машиностроение, 1976 г. 328 с.

26. Финкелыитейн З.Л. Применение и очистка рабочих жидкостей для горных машин. М., Недра, 1986 г. — 232 с.

27. Коваленко В.П., Ильинский A.A. Основы техники очистки жидкости от механических загрязнений. Москва, Химия, 1982. 270 с.

28. Алексеев В.И., Марченко С.Ю.,Одинцов В.А. и др. Определение классов чистоты рабочих жидкостей на экскаваторах ЭО-3322А, Оборудованных фильтрами линейными и центробежным сепаратором. Отчет №ЭК-2/505-81, Красноярск, КФ ВНИИСтройдормаш, 1982 г. -64 с.

29. Бродский Г.С„ Этингоф Е.А„ Гозман А.Д. Методы диагностики гидроприводов экскаваторов. ЦНИИТЭИтяжмаш, вып.2, №7, 1987, с.23

30. Тимиркеев Р.Г., Сапожников В.М. Промышленная чистота и тонкая фильтрация рабочих жидкостей летательных аппаратов. М., Машиностроение, 1986, 152 с.

31. Методика расчёта ЕНВ, часть 111 ,ЦБНТ при НИИТ и СВ, М., 1985, с. 312

32. Бизнес планирование, Учебник, под ред. В.М.Попова,С.И.Ляпунова,М., Финансы и статистика, 2000, 280 с.

33. Рокшевский В.А., Татьков В.В., Ливада Г.Ф., Рябошапка В.М. Снижение содержания воздуха и воды в рабочих жидкостях гидравлических систем. М., НИИмаш, 1981 г., 58 с.

34. Скрицкий В.Я., Рокшевский В.А. Эксплуатация промышленных гидроприводов. М., Машиностроение, 1984 г. — 176 с.

35. Козин Г.Ю., Бродский Г.С., Мельников A.C. Современные карьерные гидравлические одноковшовые экскаваторы. М.,ЦНИЭИуголь, 1989 — 38 с.

36. Слесарев Б. В. К вопросу применения мощных карьерных гидравлических экскаваторов,Открытые горные работы.,2000, №3,С.40-43.

37. Бродский Г. С., Слесарев Б. В. Повышение надежности гидропривода -средство эффективного внедрения гидравлических экскаваторов на горных предприятиях СНГ// Горная Промышленность. 2002. - №2.- С.54-58.

38. Слесарев Б. В. Опыт применения и сервисного обслуживания гидравлических экскаваторов в СНГ// Вторая межд. научно-практ. конф. по проблемам горнотранспортного оборуд.: Тезисы докладов 22-25 мая 2000 г. ОАО «Ижорские Заводы», 2000. - С.31-33

39. Штейнцайг В. М., Слесарев Б.В. Горное и транспортное оборудование фирмы "Komatsu" для открытых разработок, Глюкауф,№3, 1999, С.53-58.

40. Бродский Г.С., Даутов P.P., Слесарев Б.В. Системы обеспечения надежности гидропривода — инструмент внедрения современной карьерной техники на горных предприятиях России. М., «Горная промышленность», №1,2002, с. 45-49.

41. Слесарев Б. В. Условия эффективной эксплуатации мощных гидравлических экскаваторов на карьерах Якутии// Межд. научно-практ. конференция «Мирный- 2001»: Тезисы докл. 1-9 июля 2001 г. -ЯКУТНИИПРОАЛМАЗ, 2001 С.68-71

42. Штейнцайг В. М., Слесарев Б. В. Опыт фирмы «Комацу Горное Германия» по внедрению гидравлических экскаваторов на Горных предприятиях России// Горная Промышленность. 2002. - №6. - С.47-51.

43. Бродский Г. С., Слесарев Б. В. Повышение надежности гидропривода и совершенствование управления эксплуатацией мощных экскаваторов с использованием измерительно — информационных комплексов// Гидравлика и Пневматика. 2005. № 18, с. 24-27.

44. Бродский Г.С. Фильтры и системы фильтрации для мобильных машин. М., Горная Промышленность, 2004, 359 с.

45. Яременко О.В. Рекомендации по проведению подконтрольной эксплуатации насосов. М., Цинтихимнефтемаш, ХМ-46 №5, 1975 г. — 34 с.

46. Винницкий К. Е., Штейнцайг В. М., Скоболев А. С., Гидравлический экскаватор для разработки сложноструктурных месторождений. М., Уголь, 1986, №2, с. 45-47

47. Положение о планово-предупредительном ремонте оборудования ОГР на предприятиях угольной промышленности СССР, НИИОГР, Челябинск, 1990-312с.

48. Рокшевский В.А., Татьков В.В., Ливада Г.Ф., Рябошапка В.М. Снижение содержания воздуха и воды в рабочих жидкостях гидравлических систем. М., НИИмаш, 1981 г. -58 с.

49. Белянин П.Н., Данилов В.М. Промышленная чистота машин. М., Машиностроение, 1982 г. -224 с.

50. Коваленко В.П., Ильинский A.A. Основы техники очистки жидкости от механических загрязнений. Москва, Химия, 1982. 270 с.

51. Башева A.A., Балашова H.A., Бродский Г.С., Соловьев C.B. Определение эффективности фильтров для очистки рабочих жидкостей на байпасной линии в гидросистемах экскаваторов. Отчет №291288, МАДИ, 1989, 127 с.

52. Золотарь А.И., Гольдбухт А.Е. Разработка технологии изменения служебных свойств минеральных масел, прошедших эксплуатацию в карьерном оборудовании, для их вторичного использования. Отчет ИГД им. А,А,Скочинского №0103612000, 1994 г. 31 с.

53. Барышев В.И., Максакова И.В. Классификация загрязнений по качеству. M., «Мировая горная промышленность», № 3, 1997 г. с. 57-62.

54. Лозовский В.Н. надежность гидравлических агрегатов. М., Машиностроение, 1974 г. -320 с.

55. Бродский Г.С., Верескунов В.Н. Эффективные методы пробоотбора для оценки загрязненности рабочей жидкости в гидравлических системах. М., «Мировая горная промышленность», № 3, 1997 г. — с. 63-69.

56. Fitch Е., Iengar S. Filter selection for fluid power systems.-Proceeding Conf. Fluid & Automatic, 1976, p.Bl/l-Bl/14.

57. Смирнов H.B., Дудин-Барковский В.И. Курс теории вероятностей и матстатистики.М.,"Наука",1969 г. 511 с.

58. Икрамов У.А. Расчетные методы оценки абразивного износа. М., Машиностроение, 1987 г. -288 с.

59. R.J Wakeman, E.S. Tarleton. Filtration. Equipment Selection Modeling and Process Simulation. Oxford, Elsever Science Ltd, UK, 1999. 446 p.

60. Удлер Э.И. Фильтрация нефтепродуктов. Томск, Изд-во Томского университета, 1987.-217 с.

61. Бродский Г.С., Гозман А.Д., Верескунов В.Н. Фильтры для сливных линий гидросистем мобильных машин и их работа в зоне высоких значений вязкости рабочей жидкости. М., «Мировая горная промышленность», № 3, 1997.-с. 76-80.

62. Dickenson Т.С. Filters and filtration handbook. Oxford, Elsever Science Ltd, 1997.-1079 p.

63. Crâne K.C.A., Morris S.R. Laser-Drilled Stainless Steel Filter Screens ("Laserscreens"): Application Regimes. Advances in Filtration & Séparation Technology. V.13b., p. 876 884. American Filtration & Séparation Society, Northport, USA, 1999.

64. You've got the power; we've got the protection. Centriguard centrifugal filters. Fleetguard, USA, 2002, 6 p.

65. Бродский Г.С. Эффективность современных фильтрационных технологий при эксплуатации горных машин. М., Горная промышленность, № 5, 2002

66. M. Н. Щадов, Подэрни Р. Ю., Справочник механика открытых горных работ. Экскавационно-транспортные машины цикличного действия. М., Недра, 1989, с. 408.

67. SpinnerIIModer400 HD oil cleaning centrifuge. T.E.Hungins, USA, 2002, 2 p.

68. Шайдуров A. С. Автореферат «Развитие теории системного анализа и построения оптимальных систем электроснабжения горных предприятий», Московский Горный Институт, М., 1993 г. — 39 с.

69. Жужиков В.А. Фильтрование. М., Химия, 1980 398 с.

70. Бродский Г.С., Сухоруков А.Н., Зуев В.И., Башева А.А. Результаты испытаний фильтров и фильтрующих элементов для СДМ. М., «Строительные и дорожные машины», №11-12, 1992, с.7 -9.

71. Рыбаков К.В., Дмитриев Ю.И., Поляков А.С. Авиационные фильтры для топлив, масел, гидравлических жидкостей и воздуха. М., Машиностроение, 1982.- 158 с.

72. Подэрни Р. Ю., Горные машины и комплексы для открытых работ. Учебник для вузов, М., Недра, 1985, с. 320

73. Brodski G. Fluid & air purification in industrial hydraulic drives. Filtration 2000, Philadelphia, USA, 2000, 15 p.

74. Brodski G. Current Development of Filter Media & Cartridges for Automotive & hydraulic Systems. Dusseldorf Europe Filtration Congress.99, p.35-48.

75. Чертов А.Г. Единицы физических величин. М.,Высшая школа, 1977, 287 с.

76. Бродский Г.С. Основные принципы и методы разработки экономически целесообразных систем фильтрации для гидрофицированных машин. М., «Мировая горная промышленность», № 3,1997 г. — с. 45-57.

77. Золотарь А.И., Гольдбухт А.Е. Разработка технологии изменения служебных свойств минеральных масел, прошедших эксплуатацию в карьерном оборудовании, для их вторичного использования. Отчет ИГД им. А,А,Скочинского №0103612000, 1994 г. 31 с.

78. Барышев В.И., Максакова И.В. Классификация загрязнений по качеству. М., «Мировая горная промышленность», № 3, 1997 г. с. 57-62.

79. Финкельштейн 3.JI. Применение и очистка рабочих жидкостей для горных машин. М., Недра, 1986 г. 232 с.

80. Очистка рабочей жидкости в гидроприводах металлообрабатывающего оборудования. Методические рекомендации. М., НИИмаш, 1982 г. — 55 с.

81. Fitch Е.С. Fluid contamination control. FES Inc., OK, USA, 1988 433 p.

82. Бродский Г.С., Зуев В.И., Кирсанова К.Ш. Определение ресурса бумажных фильтрующих элементов для гидравлических приводов. М., «Вестник машиностроения», 1992, №3, с.29-32.

83. Киселев М.М. Топливно-смазочные материалы для строительных машин: Справочник. М., Стройиздат, 1988-271 с.

84. Зорин В. А. Комплексный критерий оценки состояния механических систем строительных машин. М. 1996 г. — 212 с.

85. Гурский Б. Э. Резервы повышения надежности редукторов строительных машин. М. 1996 г. -263 с.

86. Brodski G., Gozman A. Filter Media Selection in the Designing of Cartridge Filters for the Purification of Varying Viscosity hydraulic Fluids. Advances in Filtration & Separation Technology, Volume 13a, p. 884-892, Boston, 1999.

87. Rausch, K. Which filters are most effective? Hydraulics & pneumatics, February 2002, p. 31-33.

88. Розин Б.Б. Математико-статистические методы в экономическом анализе и планировании. М.: Наука, 1983 г. 254 с.

89. Jena А.К., Gupta К.М. Pore size distribution in filter materials. Filtration-99. Book of Papers. Chicago, 1999, p. 23/1-23/11

90. Степнов M.H. Статистическая обработка результатов механических испытаний. M., "Машиностроение", 1972 г. 232 с.

91. HYDAG Filter Elements. Product catalogue. Hydac, Germany, 2002. 11 p.

92. Надежность и эффективность в технике: Справочник: в 10 т/ ред. Совет: Авдуевский В. С. И др., М., Машиностроение, 1986, Т1: методология. Организация. Терминология/под ред. А. И. Рембазы — 224 с.