Случай из практики: Как ударные подшипниковые ролики решили проблему повреждения ремня на конвейере для известняка с большой высотой падения

Случай из практики GRROLLER OEM · Горное дело и транспортировка крупногабаритных материалов · Южная Африка

Малые детали решают большие результаты. На конвейерном ремне подшипниковый ролик выглядит как простой компонент, но он контролирует стабильность ремня, расход энергии, разбрасывание материала и стоимость обслуживания. Когда один загрузочный пункт выходит из строя, вся линия страдает. Этот случай из практики показывает, как GRROLLER разработал и поставил подшипниковые ролики для конвейерных ремней, которые устранили стойкий точку отказа для производителя известняка в Южной Африке — и что могут выучить B2B-покупатели из этого.

О GRROLLER и клиенте

GRROLLER — это производитель OEM, коренящийся в области горного оборудования. Мы специализируемся на исследованиях, разработке и производстве подшипниковых роликов конвейера и связанных компонентов. Наш ассортимент включает универсальные, стальные, полимерные, ударные, трение, нейлоновые, параллельные, желобчатые, конусные, самоподстраивающиеся и возвратные ролики, а также соответствующие рамы и кронштейны. Другими словами, покупатели могут закупать полные конвейерные ролики и подшипниковые ролики у одного поставщика вместо того, чтобы собирать детали из нескольких продавцов.

Клиент в этом проекте — это операция по дроблению известняка и транспортировке крупногабаритных материалов в регионе Свободное государство Южной Африки. Название компании остается конфиденциальным, но рабочие условия представлены здесь, потому что они типичны для конвейеров карьеров твердых пород везде. Линия перемещала дробленый известняк от переходного желоба к следующей стадии обработки, с шириной ремня 1600 мм, скоростью ремня 3,2 м/с и высотой падения материала 3,2 метра. Размеры кусков достигали 250 мм, пыль была сильной, и вибрация никогда не прекращалась.

Проблема: Загрузочный пункт, который постоянно выходил из строя

Транзитный пункт был наиболее нагруженным участком конвейера. Большие куски известняка падали на небольшую область ремня, поэтому ремень, ролики, подшипники и опорная конструкция должны были поглощать повторяющиеся удары. При первоначальной установке использовались стандартные стальные подшипниковые ролики конвейерного ремня. Они достаточно хорошо переносили ремень во время обычной транспортировки, но у них почти не было амортизационной способности. В результате на объекте возникли пять связанных проблем:

• Пробои ремня и повреждение покрытия. Острые края известняка глубоко врезались в верхнее покрытие, и в некоторых местах удар достиг слоев ремня.
• Изогнутые валы и заедшие ролики. Жесткие стальные оболочки передавали удар напрямую на валы и подшипники, поэтому подшипниковые ролики конвейера выходили из строя рано и часто.
• Падение ремня между наборами подшипниковых роликов. Первоначальное расстояние около 1000 мм оставляло ремень без поддержки под желобом.
• Разбрасывание материала. Падение ремня создавало щели в резини юбки, и мелкий известняк выпадал по всей конструкции.
• Усталость рамы. Повторяющиеся ударные нагрузки изгибали кронштейны, повреждали сварные швы и смещали ролики из положения.

Для бригады обслуживания закономерность была очевидна. Исправить один ролик, и следующий выходил из строя через несколько недель. Клиенту нужен был не просто более сильный ролик; вся загрузочная зона нуждаалась в перепланировке.

Почему стандартные подшипниковые ролики были недостаточны

Перед предложением решения инженеры GRROLLER изучали загрузочную зону как единую систему. Они проверили массу материала, размер кусков, высоту падения, ширину ремня, скорость ремня, расстояние между роликами и прочность рамы на соответствие требованиям по нагрузке CEMA E и ISO 5048. Обзор выявил три корневых причины.

Во-первых, стандартные ролики не могли поглощать ударную энергию. Сталь сильна, но у нее почти нет упругого движения. Во-вторых, широкое расстояние позволяло ремню падать, поэтому даже здоровый подшипниковый ролик конвейера не мог защитить ремень сам по себе. В-третьих, удар передавался напрямую на подшипники и валы. Как только подшипник выходил из строя, ремень скользил по фиксированной стальной поверхности, создавая тепло и изнашивая оболочку до плоскости.

Поэтому решение должно было поглощать удары, непрерывно поддерживать ремень, защищать подшипники от пыли и ударов, подходить к существующей конструкции и упрощать будущий замену. Каждый подшипниковый ролик конвейера и его крепежные детали должны были быть разработаны вместе, а не отдельно.

Решение: Полная система ударных подшипниковых роликов

GRROLLER разработал пакет тяжелых ударных подшипниковых роликов, построенный на резиновой амортизации, структурном усилении и более близком расстоянии между ними. Каждый ударный подшипниковый ролик сочетал следующие элементы:

• Высокоупругие резиновые ударные кольца, смонтированные на толстой стальной трубе
• 40-миллиметровый сплошной стальной вал для контроля изгиба
• Тяжелые подшипники шаровые глубокого канавки с зазором C3 для термического движения
• Усиленные корпуса подшипников, закрепленные на трубе ролика
• Многоступенчатые лабиринтные уплотнения, заполненные водостойким смазкой
• Усиленные рамы ударных подшипниковых роликов с уменьшенным расстоянием между наборами

Резиновые кольца сжимаются, когда известняк ударяется о ремень. Это распределяет удар перед тем, как он достигнет оболочки, вала и подшипника. Твердость колец была тщательно выбрана: слишком мягкие — и кольца деформируются под постоянной нагрузкой; слишком жесткие — и они передают силу на корпус ролика. GRROLLER подобрала материал под размер кусков, высоту падения и рабочую нагрузку этого конкретного объекта.

Самое большое одиночное изменение было в расстоянии. Промежуток между наборами подшипниковых роликов под желобом снизился с 1000 мм до примерно 300 мм. Это создало почти непрерывную амортизированную поверхность, поэтому у ремня не было места для падения. Юбка лучше уплотнилась, разбрасывание материала уменьшилось, и нагрузка распределялась по нескольким наборам подшипниковых роликов вместо того, чтобы бить один.

Уплотнения и подшипники, предназначенные для пыли

Мелкая пыль известняка абразивна. Когда она попадает в подшипник, она смешивается с смазкой и образует шлифовальную пасту, которая останавливает вращение ролика. По этой причине качество уплотнений важно так же, как и качество стали. Ролики проекта использовали многоступенчатое лабиринтное уплотнение, которое заставляет пыль и воду проходить через длинный, сложный путь, прежде чем они могут достичь камеры подшипника.

Эти цифры взяты из стандартных испытаний GRROLLER для подшипниковых роликов, выдерживающих нагрузку: радиальное прогонивание ниже 0,35 мм, коэффициент вращательного сопротивления ниже 0,010, отсутствие проникновения воды после 72-часового водонепроницаемого теста и постоянная смазка, предназначенная для не менее 30 000 часов службы. Каждый подшипниковый ролик также вращался вручную при окончательном контроле качества, чтобы подтвердить свободное, тихое движение перед упаковкой.

Рамы подшипниковых роликов, плечи и кронштейны, которые держат линию вместе

Ролик надежен только тогда, когда его крепление надежное. Поскольку первоначальные рамы были устали, замена только роликов не решила бы проблему. Поэтому GRROLLER поставил полную опорную конструкцию вместе с роликами.

Рама подшипниковых роликов для загрузочной зоны была усилена для сопротивления повторяющимся вертикальным ударам, сохраняя ролики под правильным углом желоба. Каждый кронштейн подшипникового ролика был размерен под существующие точки крепления конвейера, поэтому бригада установила новые наборы без модификаций на месте. Конструкция кронштейна плеча подшипникового ролика держит концы вала стабильными под внезапными нагрузками, что защищает выравнивание подшипника. Кроме того, блоки плеча и кронштейна подшипникового ролика используют конструкцию с штифтом и поддержкой, которая позволяет быстро заменить изношенный ролик с помощью простых инструментов — важный момент для бригад обслуживания, работающих в пыли.

Правильная геометрия была проверена перед производством, а не на месте. Ширина рамы, положения отверстий для крепления, длина ролика, дизайн конца вала, угол желоба и высота установки были согласованы, чтобы рама несущих подшипниковых роликов соответствовала соседним секциям конвейера. Каждая сборка кронштейна подшипникового ролика была предварительно проверена на соответствие этим размерам, что устранило риск подгонки, который часто замедляет модернизацию конвейера. Результатом является полный пакет конвейера с подшипниковыми роликами: ролики, рамы, плечи и кронштейны, разработанные для работы как единая система.

Поддержка возвратной стороны: Другая половина истории

Несущие ролики привлекают внимание, но возвратная сторона тоже важна. Изношенный или заедший возвратный ролик позволяет пустому ремню хлопать, смещаться и скребаться о конструкцию. Чтобы сохранить стабильность всей линии, GRROLLER рассмотрел секцию возвратного подшипникового ролика конвейерного ремня как часть того же проекта. Команда поставила соответствующие возвратные ролики для конвейеров — гладкие стальные, резиновые диски и спиральные чистящие стили — выбранные для обработки остаточного материала и пыли на возвратном пути. Поскольку возвратные ролики и несущие наборы поступали из одних и тех же производственных линий с одинаковыми уплотнениями и смазкой, клиент теперь имеет один единый стандарт запасных частей для всего конвейера.

Установка и запуск

Модернизация была завершена во время запланированной остановки. бригада сначала осмотрела конструкцию загрузочной зоны, сняла заедшие ролики и поврежденные рамы, и проверила выравнивание стрингеров. Затем они установили усиленные рамы, смонтировали ударные ролики с резиновыми кольцами и установили уменьшенное расстояние. После затяжки всех соединений они вращали каждый ролик вручную, запускали ремень пустым, и наконец тестировали систему под полной нагрузкой. Запуск прошел гладко, потому что размеры рамы и ролика были согласованы перед доставкой — нет резки, сверления или переделки на месте.

Результаты после 14 месяцев эксплуатации

• Защита ремня улучшилась. Нет новых пробоев или глубоких разрезов покрытия в модернизированной загрузочной зоне.
• Надежность роликов возросла. Отказы роликов в ударной секции резко снизились по сравнению с предыдущим годом.
• Стабильность загрузочной зоны вернулась. Рамы и кронштейны сохранили свое выравнивание под непрерывными ударами.
• Разбрасывание материала уменьшилось. Ближее расстояние держало ремень прижатым к резини юбки, поэтому область вокруг конвейера оставалась чище и безопаснее.
• Время обслуживания уменьшилось. Конструкция плеча и кронштейна для быстрого замены снизила трудозатраты на замену роликов.

Для клиента цифры перевелись в простое: меньше аварийных остановок, более долгий срок службы ремня и план запасных частей, которому можно доверять.

Что это значит для B2B-покупателей

Этот проект показывает, почему закупка подшипниковых роликов заслуживает того же внимания, что и закупка самого конвейера. Три урока выделяются для команд закупок, EPC-контракторов и дистрибьюторов.

Во-первых, покупайте систему, а не деталь. Ролики, рамы, плечи и кронштейны должны иметь одинаковые размеры и категории нагрузки. GRROLLER поставляет подшипниковые ролики конвейера вместе с их крепежными конструкциями, поэтому совместимость проектируется, а не исправляется на месте.

Во-вторых, требовайте проверяемого качества. GR