Введение к работе
В настоящее время общемировая тенденция в добыче и потреблении угля имеет четко выраженный нарастающий характер.
Если добыча в 1996г. составила 3,7 млрд. тонн, в 1997г. - 4,2 млрд. тонн, в 2000г. около 5 млрд. тонн, прогноз на 2005г. - 7,7 млрд. тонн.
В то же время баланс мировой электроэнергии по энергоресурсам складывается следующим образом: 37% уголь; 21% гидроресурсы; 17% атомная энергия; 10% газ; 9% нефть. По прогнозам специалистов доля угля в России опустилась до17%, в то время как в Германии составляет 58%, в США - 56%, в ряде других угледобывающих стран от 70 до 90%. Если учесть, что по различным экспертным оценкам разведанных запасов нефти и газа осталось на 40 с небольшим лет, а существующих угольных месторождений хватит на 400 лет с лишним, то темпы развития и угольных месторождений ни у кого не вызывают сомнений.
Принятый Правительством Российской Федерации курс на подъем экономики, при котором темпы прироста ВВП должны составить 5 - 8%, должен сопровождаться ростом энергопотребления.
Для удовлетворения потребности экономики страны в угольном топливе добыча угля должна возрасти с 249 млн. т. В 2000 году до 274 - 310 млн.т. к 2005 году. Исключительно благоприятные горно-геологические условия позволили создать в бассейне КАТЭКа самые современные разрезы с применением уникального горно-транспортного оборудования с большой единичной мощностью, не имеющих аналогов на других разрезах России.
Именно благодаря этому обеспечиваются самые низкие в России эксплуатационные затраты на добычу и возможность поставки больших объемов угля стабильного качества. Это еще одно из преимуществ углей данного региона.
Одной из главных причин сдерживания роста объемов Канско-Ачинских углей, а по существующим экспертным оценкам они должны составить в 2005 году порядка 55 - 56 млн.т. угля, против 38 млн.т. в 2004 году является вывод из строя уникального оборудования большой е^ПЧИЭТв&йадЩЩ^и. не возмож-
'*V I 09 m?PJd>ffl*
ность обновления и качественных ремонтов горно-транспортного оборудования из^аютсутствия у предприятий оборотных средств.
В настоящее время по различным экспертным оценкам износ основного оборудования на предприятиях МИНТОПЭНЕРГО России составляет 60 - 70%.
Одним из резервов эксплуатации и повышения уровня надежности мощного горно-транспортного оборудования является разработка новых методов и средств его диагностики. Как известно, основное назначение технической диагностики как раз и сострит в повышении надёжности объектов на этапе их эксплуатации, а также в предотвращении производственного брака на этапе их изготовления.
Известно, что хорошо организованное диагностическое обеспечение позволяет получать высокие значения достоверности правильного функционирования объектов. Из опыта работы наладчиков электропривода роторных экскаваторов установлено, что время на отыскание неисправности в схемах управления составляет 70 - 80% от времени простоя.
Специальной литературы по вопросам диагностирования мощного оборудования нет, в ВУЗах и техникумах специалистов по наладке мощной горной технике не готовят. Нельзя сказать, чтобы общими проблемами надежности, оценки и повышения технологичности горнотранспортного оборудования не занимались.
Работы П.И. Коха и Г.И. Солода, В.Н. Гетопанова, В.И. Тонищсого, Р.Ю. Подерни, АА Кулешова, В.И. Мороза, Д.И. Махно, В.В. Москвичева, АЛ. Трона, Г.С. Рахугана, А.И. Щадрияа позволили обосновать и решить многие вопросы на стадии проектирования, выборы и оценки уровня надежности карьерных экскаваторов.
Однако диагностикой техники непрерывного действия (роторных экскаваторов) до настоящего времени функционально не занимались.
Цель диссертационной работы
Состоит в разработке методики, создании структуры и базы алгоритмов для диагностики основных определяющих узлов роторного экскаватора. В соответствии целью и идеей работы определены следующие задачи исследований:
- разработать и обосновать общую структурную схему поиска и устранения неисправностей основных узлов и механизмов роторного экскаватора ЭРП - 5250;
- обосновать структурную схему поиска и устранения неисправностей в
схемах управления определяющими конвейерными линиями роторного экскаватора ЭРП - 5250;
разработать и обосновать алгоритмы решения поиска неисправностей конвейерной линии разгрузочной консоли, конвейерной линии нижней рамы, линии роторной стрелы;
разработать и обосновать с помощью методов вибродиагностики методику оценки технического состояния основных приводов роторного экскаватора;
разработать и обосновать подсистему контроля электроприводов основного электрооборудования роторного экскаватора.
Научная новизна результатов исследований состоит
-
Разработана структурная схема поиска и устранения неисправностей позволяющее эффективное функционирование системы контроля и диагностики оборудования непрерывного действия (экскаватора ЭРП-5250).
-
Предложена методология построения алгоритмов и их реализации позволяющая наиболее эффективно организовать решения данных задач контроля и диагностики.
-
Впервые обосновано использование метода вибродиагностики, основанного на получении исходной информации по виброакустическим сигналам о состоянии данных механизмов.
-
Доказана экспериментально эффективность контроля технического состояния электромеханических приводов роторного экскаватора, по состоянию изоляции силовых кабелей.
Практическая ценность и реализация результатов работы позволили специалистам механических служб предприятий, обслуживающих технику непрерывного действия проводить более квалифицированно техническое обслуживание и ремонт техники непрерывного действия в установленные сроки и с меньшими экономическими затратами.
Достоверность научных положений и выводов подтверждается значительным объемом статистической информации, теоретических исследований, а
6 также материалами экспериментальных исследований проведенных на разрезе
«Березовский-1» (Красноярского филиала СУЭКа).
Апробация работы.
Основное содержание диссертационной работы докладывалась и обсуждалась на конференции с международным участием «Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика», Красноярск 2003-2004г.;
На Всероссийской конференции с международным участием «Новая техника и технологии», Красноярск-2004г.
На всероссийском семинаре по механике и процессам управления г. Миасс, 2004г.
На всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, г. Новосибирск, сентябрь 2003г.
Материалы диссертации докладывалась, и обсуждались на научных семинарах института горного дела в 2003-2004г.
Публикации.
По теме диссертационной работе опубликовано 11 печатных работ в технических журналах, в сборниках научных трудов и материалах научно-технических конференций, монография объемом 11 п. л.
Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения. Библиографический список содержит около 100 наименований.