книги / Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт горных машин калийных рудников

дочные работы в панелях и в блоках, как правило, ведутся обратным порядком: от границы шахтного поля к главным выработкам и от границы блока к блоковым выработкам.

Фактическая степень заполнения закладочной камеры определяется исходя из объема выработанного пространства и заложенного объема закладочного материала. Плотность закладочного массива, намытого пульпой различной концентрации, для Верхнекамского калийного месторождения, например, составляет порядка 1,4 т/м3.

Горнотехническими условиями, оказывающими влияние на показатели технологического процесса закладки, являются: мощность сильвинитового пласта и вмещающих пород, гипсометрия пласта, параметры системы разработки, удаленность камер от ствола, абсолютные отметки устья ствола и камер, наклон камер, положение штреков в пласте.

4.2.Центробежный насос ЦНС(К)-300-120…600

4.2.1.Назначение, конструкция и принцип работы центробежного секционного насоса

Центробежный насос – машина, предназначенная для подачи жидкостей. Принцип действия центробежного насоса основан на передаче кинетической энергии от вращающегося рабочего колеса частицам жидкости, которые находятся между его лопастями. Центробежные насосы на калийных рудниках работают с водой и более плотными жидкостями, которые к тому же могут быть еще агрессивными или химически активными, а так же содержать абразивные частицы. Основное назначение центробежных насосов на калийных рудниках заключается в подаче пульпы или удалении рассола при гидрозакладочных работах.

Центробежный насос состоит из следующих основных элементов (рис. 4.2): ротор 1, передающий вращение рабочим колесам от двигателя; корпусные секции, включающие в себя рабочее колесо 2, кольцевой диск 3 и направляющий аппарат 4; концевые

91

секции, представляющие собой крышки с патрубками для нагнетания 5 и всасывая 6 рабочей жидкости.

Рис. 4.2. Схема центробежного насоса ЦНС(К)-300-120…600 с двумя рабочими секциями (напор – 120 м): 1 – ротор насоса; 2 – рабочее колесо; 3 – кольцевой диск; 4 – направляющий аппарат; 5 – крышка нагнетания; 6 – крышка всасывания; 7 – подшипник; 8 – набивка; 9 – грандбукса; 10 – диск разгрузки; 11 – дистанционная втулка; 12 – втулка разгрузки; 13 – втулка с контрольной риской, показывающей смещение ротора;

14 – регулировочное кольцо

Надежная и долговечная работа центробежного насоса обеспечивается посадкой ротора насоса на подшипники 7, применения в конструкции насоса уплотнений, шнуров и сальников (уплотнение подвижного соединения) 8, затянутых и закрытых крышками и шпильками. Во время работы насоса возникает осевое усилие, которое стремится сместить ротор насоса 1 в сторону всасывания, что обусловлено давлением жидкости на неравные по площади боковые поверхности рабочих колес. Для уравновешивания осевого усилия в насосе применяется гидравлическая пята, состоящая из диска разгрузки 10, втулки разгруз-

92

ки 12, втулки дистанционной 11. Контроль износа элементов разгрузки и смещения ротора производится по втулке 13 регулировкой кольцами 14.

В названии насоса указываются особенности его конструкция, например, ЦНС(К)-300-120...600: «ЦНС» – центробежный насос секционного типа; «К» – проточные части выполнены из коррози- онно-стойких материалов; 300 – номинальная подача насоса в м3/ч, соответствующая режиму работы насоса с максимальным КПД; 120...600 – диапазон номинальных напоров насоса в м, указанный в зависимостиотчисласекций(от2 секцийдо10).

4.2.2. Эксплуатация ЦНС(К)-300-120…600

Центробежный насос предназначен для перекачивания в стационарных условиях воды, содержащей механические примеси не более 0,2 % по объему, размером частиц не более 0,2 мм, микротвердостью не более 1,47 ГПа, удельном весом – 9,98 кН/м3, температурой до 40 °С и pH перекачиваемой сре-

ды 3,5…8,5.

Насосный агрегат немедленно останавливается и выводится на обслуживание или ремонт в следующих случаях:

–разгерметизация подсоединенных трубопроводов;

–появление значительной вибрации и шума, что свидетельствует о выходе из строя подшипников;

–нагрев подшипников свыше 80 °C;

–смещение ротора в сторону всасывания более 3 мм из-за износа гидравлической пяты.

Контроль износа гидравлической пяты осуществляется по контрольной риске на втулке (см. рис. 4.2, поз. 13).

Контроль работы насоса осуществляется по показаниям манометра и вакуумметра, а также расходомера. Характеристики насоса при перекачке воды плотностью 997 кг/м3 и частоте вращения приводного вала насоса 1475 об/мин приведены на рис. 4.3.

93

Измерение напора насоса производится манометром, установленным на напорном трубопроводе перед регулирующей задвижкой. В случае установки агрегата выше уровня перекачиваемой жидкости, на прямом горизонтальном участке всасывающего трубопровода перед патрубком крышки всасывания насоса устанавливаетсявакуумметр. Напор насоса, H, м, рассчитываетсяпоформуле:

H = H0 + pн − pв ,

ρg

где H0 – геодезическая высота подачи, равная разнице высот между уровнями установки манометра и вакуумметра, м; pн – давление жидкости в нагнетательном трубопроводе (определяется по показаниям манометра), Па; pн – давление жидкости во всасывающем трубопроводе (определяется по показаниям вакуумметра), Па; ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3; g – ускорение свободного падения, м/с2.

Мощность, потребляемая насосом, P, кВт:

P = 1000ρgHQη ,

где Q – подача насоса, м3/с; η – КПД насоса.

При установке агрегата ниже уровня перекачиваемой жидкости и при работе с подпором, перед патрубком крышки всасывания устанавливается манометр. Манометры и вакуумметр выбираются так, чтобы их показания при правильной эксплуатации находились во второй трети шкалы. Класс точности не ниже 2,5.

При эксплуатации насоса особое внимание уделяется подводу перекачиваемой жидкости в насос. Запуск насоса должен производиться только в заполненном перекачиваемой жидкостью состоянии. Всасывающий трубопровод должен подходить к насосу поднимаясь вверх, давая тем самым возможность воздуху легко удаляться, что необходимо для полного вытеснения воздуха при заливке насоса. Все соединения трубопроводов должны быть доступны для осмотра и ремонта.

95

Приемный клапан всасывающего трубопровода должен располагаться ниже уровня жидкости не менее чем на 0,5 м, чтобы воздух не мог проникнуть в насос; расстояние между дном колодца и сеткой приемного клапана – не менее 0,5 м, чтобы не препятствовать проходу жидкости в трубопровод и не допускать проникновения в трубопровод песка и грязи. Расстояние от стенки колодца до приемного клапана с сеткой – не менее 0,5 м. Суммарная площадь отверстий сетки приемного клапана выполняется в 4…5 раз больше площади сечения трубопровода. Не допускается общий всасывающий трубопровод для нескольких насосов.

Работа центробежного насоса обусловлена большой частотой вращения его ротора. Важным условием исправного состояния насоса при этом является работоспособность подшипников. Контроль их технического состояния осуществляется по возникающим вибрациям, измеряемым соответствующей аппаратурой контроля (виброметрами). Среднеквадратическое значение вибрационной скорости на номинальном режиме работы насоса, измеренное на корпусах подшипников, недолжнопревышать11 мм/с.

Контроль горизонтального положения плиты фундаментной осуществляется уровнем строительным.

Расход перекачиваемой жидкости измеряется с помощью расходомера, устанавливаемого на нагнетательном трубопроводе.

Ротор электродвигателя должен вращаться против движения часовой стрелки, если смотреть со стороны приводного конца вала. Обратное вращение ротора не допускается – нарушается режим работы насоса, его напорная характеристика изменяется в сторону характеристики насоса с вперед загнутыми лопатками.

4.2.3.Техническое обслуживание

иремонт центробежных насосов

При обслуживании и ремонте центробежного насоса заво- дом-изготовителем предусмотрена планово-предупредительная система. При эксплуатации насоса регулярно производится кон-

96

троль технического состояния, выявляются неисправности (прил. 1), которые устраняются при обслуживании и ремонте.

Нормальная работа насоса достигается проведением периодического технического обслуживания и ремонта, учитывающего: ежесменное техническое обслуживание; периодическое техническое обслуживание, производимое не реже, чем через 200 часов работы насоса; текущий ремонт, проводимый не реже чем через 800 часов работы; капитальный ремонт, проводимый после средней наработки насоса не менее 6500 часов.

1.При ежесменном техническом обслуживании (ЕО) насо-

са выполняются следующие работы:

– проверка температура жидкости на выходе из узла разгрузки (температура не должна превышать температуру перекачиваемой жидкости);

– определение величины износа гидравлической пяты по риске на втулке (см. рис. 4.2, поз. 13) при сдвинутом в сторону всасывания до упора роторе – при выходе риски на 3 мм необходимо разобрать гидравлическую пяту, снять ее регулировочное кольцо 14 общей длиной, равной величине смещения ротора, и поставить их между диском разгрузки 12 и гайкой ротора 9.

– подтяжка сальников, обеспечение протечки воды через каждый сальник от 0,25 до 0,75 л/мин.

2.При периодическом техническом обслуживании (ТО)

насоса выполняются следующие работы:

– пополнениеподшипниковыхкамерсмазкойтипа«Литол-24» – разрешается применять другие смазки, сходные по своим свойствам с рекомендованной, перед сменой смазки подшипники промыть керосином или другой жидкостью, не вызывающей коррозию;

– очистка агрегата от загрязнений;

– замена при необходимости или подтяжка сальниковой набойки (см. рис. 4.2, поз. 8);

– проверка центровки агрегата;

– обтяжка фундаментных болтов и крепежа.

97

3.Работы, выполняемые в рамках текущего ремонта (ТР), включают в себя следующие операции:

– устранение замечаний и недостатков, возникших при эксплуатации насоса;

– замена узла разгрузки (см. рис. 4.2): диска разгрузки 10, втулки разгрузки 12 и дистанционной втулки 11;

– замена регулировочного кольца 14, при необходимости гайки ротора 9, отбойного кольца, элементов болтовых соединений, изношенных резиновых втулок и пальцев полумуфт, резинотехнических изделий, прокладок, уплотнительных манжет;

– проверка подшипниковых узлов, при необходимости их замена.

4.Капитальный ремонт (КР) производится при полной разборке насоса и последующей замене или восстановлении элементов, или отдельных деталей насоса.

Капитальный ремонт рекомендуется производить предприятием изготовителем или специализированным ремонтным предприятием по документации изготовителя с применением запчастей изготовителя.

При проведении ремонта должны быть выполнены все операции, производимые в ремонты с меньшей периодичностью. Так при проведении ТО выполняется весь перечень операций ЕО. При ТР выполняются мероприятия по обслуживанию ЕО и ТО, при КР – операции ЕО, ТО и ТР.

98

5. ОБОРУДОВАНИЕ ВЫЕМОЧНЫХ КОМБАЙНОВЫХ КОМПЛЕКСОВ

5.1. Эксплуатация и ремонт проходческо-очистных комбайнов

5.1.1. Назначение, конструкция и область применения комбайнов с планетарно-дисковыми исполнительными органами

Проходческо-очистной комбайн – горная машина, предназначенная для отбойки и погрузки полезного ископаемого в транспорт при ведении горных работ по добыче калийных руд. Комбайн применяется на очистных работах в камерах и проходке выработок овально-арочной формы. В качестве добычных машин на Верхнекамском калийном месторождении наибольшее распространение получили комбайны типа «Урал» с планетарно-дисковыми исполнительными органами. Наиболее мощными из данного типа машин внастоящеевремяявляютсякомбайны«Урал-20Р».

Комбайн «Урал-20Р» состоит из сдвоенного исполнительного органа планетарно-дискового типа 1 (рис. 5.1), разрушающего забой двумя парами больших периферийных резцовых дисков и двумя парами центральных дисков меньшего диаметра. Верхнее отбойное устройство 2 оформляет кровлю выработки. Бермовый орган 3 служит для выравнивания почвы и подрезки углов выработки. Гусеничный ход 4 осуществляет перемещение комбайна на рабочих и маневровых режимах.

Для подбора отбитой руды и погрузки ее в транспортные средства служат бермовый орган со шнеками и боковыми фрезами, который смещает отделенную от массива руду на погрузчик 5, представляющий собой скребковый конвейер. Хвостовая часть 6 конвейера имеет возможность поворачиваться в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Комбайн оборудован электрической и гидравлической системами, а также средствами пылезащиты и бурения шпуров.

99