1. Inleiding
Tijdens de exploitatie van de hoofdconveyroute op een mijn- en verrijkingscomplex heeft de wissel een kritische verschuiving van de band naar rechts vastgesteld op de belastingslijn. Het afstand van de as van de band overschreed 75 mm van het nominale positie op een bandbreedte van 1200 mm. Dit leidde tot aanzienlijke schade aan de rand van de band aan de metalen constructie van de statieframe en de noodstop van de lijn. Vorige inspecties wezen op een verhoogde vibratie op de aandrijfrol en een specifiek geluid in de zone van de overlaadknoop. Als hoofdingenieur van UNITEC-D GmbH heb ik een gedetailleerde schip-technische onderzoek uitgevoerd om de diepe oorzaken van de destabilisatie van de bewegingsbaan van de band te bepalen.
2. Overzicht van de component en exploitatievoorwaarden
De conventeersysteem werkt in 24/7-modus, vervoerend abrazieme ijzererts met een vrije dichtheid van 1,8 ton/m³. In de spanning en aandrijfunit zijn hoge precisieunits geïnstalleerd volgens specificatie Parker PCG/10/SI/G5x0,4-PCG, die een stabiele spanning en het overdragen van koppel zorgen. Werking parameters van de unit:
- Snelheid band: 2,5 m/s.
- Nominaal trekspanning van de band: 45 kN.
- Werkingstemperatuur omgeving: van -20 °C tot +40 °C (winterstarten bij -15 °C).
- Hoek van de bovenste rollelementen: 35°.
- Normatief vermogen van lagers (L10h): 40 000 uur.
Bedrijfsomstandigheden worden ingedeeld als zwaar volgens ISO 50102: hoge vochtigheid, aanwezigheid van fijnverdeelde roetstof en constante wisselende dynamische belastingen.
3. Bewijs van falen
Visueel en instrumenteel onderzoek heeft de volgende afwijkingen aangetoond:
- Verlies van de rechter rand van de band op een lengte van 42 meter bedroeg tot 35% van de initiële dikte.
- Metradiaal afwijking van de aandrijfrol gemeten met een klokindicator toonde een afwijking van 1,8 mm (bij toegestaan afwijking volgens ISO 10816-3 niet meer dan 0,5 mm).
- Analyse van vibratie in de verticale en horizontale vlakken op de lagerschachten toonde piekwaarden van vibratiesnelheid 11,2 mm/s (toestandscategorie volgens ISO 10816-3: "Niet toegestaan").
- Ongelijkmatigheid van de spanning van de rechter- en linkerarmen van de spanningstoestelcilinder bedroeg 14% bij toegestane verschil van 3%.
- Temperatuur van de roterende onderdelenpunt Parker PCG/10/SI/G5x0,4-PCG is bereikt 78 °C, wat 30 °C boven het stationair regime ligt.
4. Oorzaakonderzoek
Voor het bepalen van de keten van gebeurtenissen die leidden tot de storing is de methode van de Ishikawa-diagram (Ishikawa diagram) en de analyse van de vijf waarom (5 Whys) gebruikt. De belangrijkste hypothesen werden gefocust op mechanische vervorming van de ramen, slijtage van de lagers en het verstoren van de belastingssymmetrie.
- Waarom is de band naar rechts verschoven? Door ongelijkmatige verdeling van de zijkracht van spanning en zijwaartse verschuiving van het zwaartepunt van de belasting.
- Waarom is er een zijdelingse onbalans ontstaan? Door verschuiving van de rotatieas van de rij roolondersteuningen en de excentriciteit van de spanningstelrol.
- Waarom is er een excentriciteit ontstaan bij de trommel? Door vastzitten van de lagers in het lichaam Parker PCG/10/SI/G5x0,4-PCG als gevolg van thermische uitbreiding en het opsteken van abrasief stof.
- Waarom is stof in de lagers terechtgekomen? Door het verlies van de contactdichtingen tijdens de winterperiode bij temperatuurverschillen.
- Waarom is het afdichting beschadigd? Door het ontbreken van het voorgeschreven vullen met plastic olie volgens het onderhoudsprogramma en vibratie-resonantie.
5. Gedefinieerde oorzaak(en)
| Oorzaak | Kans (%) | Bevestigende bewijsstukken |
|---|---|---|
| Niet beweeglijkheid van de rollelsteun (aanvalshoek verstoord) | 40% | Slijtage op de statieven, afwijking van de assen van 2,5° |
| Vermoeien van de lagersset Parker PCG/10/SI/G5x0,4-PCG | 30% | Oververhitting (78 °C), trilling 11,2 mm/s |
| Eccentrisiteit en slijtage van het trommelbekersel | 20% | Radiaal afwijking 1,8 mm, ongelijk contactspoor met de band |
| Excentrisch beladen van mijnbouwgrondstof via verschoven sluiting | 10% | Visueel beoordelen van het materiaal op de band: aan de rechterkant 30% meer massa |
6. Correctieacties
Voor het herstellen van de werking van de banden en het voorkomen van herhalingen van incidenten is een complex van thermische en constructieve maatregelen ontwikkeld:
- Spoedherstel: Vervang de slijtende lagersysteem door een nieuwe originele set Parker PCG/10/SI/G5x0,4-PCG volgens de fabrikant's instructies. Voer balansering en justering van de positie van de aandrijf- en spanningstelrol op met een uitlijning van de assen nauwkeurigheid niet slechter dan 0,2 mm per 1 m lengte.
- Langdurige preventie: Installeer automatische centrale rollelementen op een interval van 50 meter op de belastende en lege tak. Regel de geometrie van de inlaatopening voor symmetrische verdeling van het materiaal. Zet de smeringssysteem over op automatische dosering van olie volgens de normen ISO 6743-9.
7. Snelle diagnosekaart (voor mechanica tablet)
Використовуйте цей чек-лист під час щотижневого обходу конвеєрної лінії.
- [ ] Visueel de randen van de band controleren (geen scheuren of sneden).
- [ ] Met een pyrometer de temperatuur van de lagerschachten meten (de waarden mogen niet boven 65 °C uitstijgen).
- [ ] Een expressmeting uitvoeren van de algemene vibratiehoogte op de aandrijfunit (waardebepaling voor waarschuwing: 4,5 mm/s).
- [ ] De toestand van de lagersontkoppelingsdichtingen beoordelen op slijtage of olielekking of verontreiniging met ijzerstofstof.
- [ ] Controleer handmatig de vrijheid van draaiing van de lege rolleleiders (geen vastzitten en geen buitengewone geluiden).
- [ ] De spanning van de band meten aan de schaal van de hydraulische installatie (afwijking van de druk < 3%).
- [ ] Controleer de verticaaliteit en horizontaal van de rollelagers met een laserlevel.
- [ ] Verwijderen van materiaal dat zich heeft geplakt op de oppervlakken van de aandrijf- en spanningstelrol.
8. Preventie-strategie
Voor het bereiken van een MTBF-waarde van meer dan 15 000 uren zijn de volgende onderhoudsstandaarden nodig:
- Toestandsschakeling (Condition Monitoring): Installeer continue vibratie-sensoren en thermografische markers op onderdelen Parker PCG/10/SI/G5x0,4-PCG met uitsturing van gegevens naar het werkplaatscontrolecentrum (ACSTPZ).
- Intervallen TO: Volledig geodetisch uitvlakken van de metalen constructies van de banden elke 6 maanden. Smeren uitvoeren elke 500 uur werktijd met hoge temperatuur smeren volgens DIN 51825 (KP2N-20).
- Opslag van VV: Aanhalen van een noodvoorraad kritieke onderdelen (lagers, seals, rollellen) op regionale opslagplaatsen voor snelle toegang.
9. Conclusie
De analyse toonde aan dat de verschuiving van de band werd veroorzaakt door een combinatie van factoren: verlies van draaitoestand door degradatie van de lagers Parker PCG/10/SI/G5x0,4-PCG en storing van de geometrie van de rollel. Het naleven van de regelmaat voor uitbalans en de tijdige vervanging van slijtende onderdelen garandeert een ononderbroken werking van het equipement. Voor het kiezen van originele onderdelen en gekeurde componenten gaat u naar UNITEC-D E-Catalog.
10. Referentie
- ISO 10816-3: Mechanische trillingen — Beoordeling van machine trillingen door metingen op niet-rotatie onderdelen.
- ISO 50102: Continueuze mechanische handelsuitrusting — Veiligheid en EMC-aanvragen.
- DSTU EN 620:2019: Continuwerkende transporteurs. Veiligheids- en elektromagnetische compatibiliteitsvereisten voor transportsystemen van stofachtige materialen.
- Parker Hannifin: Technisch Handboek voor Lineaire Beweging en Transmissiecomponenten PCG Serie.
- SKF Maintenance Handbook: Best Practices voor Vervoerder Lagering Olieën en Aanpassing.
