Berjalan ke mana-mana tapak lombong atau loji simen dan anda akan temui sekeping peralatan berputar yang beratnya ratusan tan, berjalan 24 jam sehari dan bergantung pada satu gear besar untuk terus berputar. Gear itu ialah gear gelang - juga dipanggil gear lilitan - dan ia adalah kuda kerja yang tidak didendang dalam industri berat. Apabila seseorang gagal, seluruh talian berhenti, dan kos masa henti boleh mencecah puluhan ribu dolar sejam.
Apakah Fungsi Cincin Sebenarnya
Gear gelang ialah gear berdiameter besar-yang diikat di sekeliling lilitan dram atau cengkerang tanur yang berputar. Ia menyatu dengan satu atau dua pinion yang lebih kecil yang digerakkan oleh motor elektrik melalui kotak gear. Motor memusingkan pinion, pinion memusingkan gear gelang dan gear gelang memusingkan keseluruhan cangkerang - pada kelajuan biasanya antara 1 dan 20 RPM.
Reka bentuknya ringkas tetapi sangat berkesan. Dengan membungkus gear di sekeliling dram itu sendiri, anda menghapuskan keperluan untuk aci pusat besar dan galas yang tidak praktikal pada saiz ini. Gear gelang mengagihkan daya penggerak di sekeliling lilitan penuh, yang penting apabila anda memutarkan kilang bebola 500 tan yang penuh dengan bijih dan bola keluli.
Gear cincin sangat besar. Modul biasa berkisar antara 20 hingga 50, dan diameter boleh melebihi 14 meter pada kilang pengisar terbesar. Ia dibuang dalam satu bahagian atau dipecahkan kepada dua atau lebih segmen untuk pengangkutan dan pemasangan. Bahan ini hampir sentiasa keluli tuang - ZG45, 42CrMo, atau aloi serupa - dengan rawatan haba untuk mencapai keseimbangan kekerasan permukaan dan keliatan teras yang betul.
Perlombongan: Kilang Pengisaran Setiap Jenis
Dalam perlombongan, tugas utama gear gelang adalah mengubah kilang pengisar - mesin yang menghancurkan bijih ke saiz zarah halus yang diperlukan untuk pemulihan mineral.
Kilang bola adalah aplikasi yang paling biasa. Silinder keluli mendatar yang sebahagiannya diisi dengan bola keluli berputar pada paksinya, menjatuhkan bijih dan mengisarnya melalui hentaman dan lelasan. Saiz berkisar daripada beberapa meter diameter untuk operasi kecil hingga lebih 8 meter untuk lombong tembaga dan emas yang besar. Gear gelang pada kilang bola besar boleh menimbang 30 tan atau lebih dengan sendirinya.
Kilang SAG (Semi-Pengisaran Autogen) dan kilang AG (Pengisaran Autogen) mengambil langkah ini lebih jauh. Kilang SAG menggunakan bijih itu sendiri sebagai media pengisaran bersama-sama dengan cas kecil bola keluli, manakala kilang AG bergantung sepenuhnya pada bijih. Kilang ini lebih besar daripada kilang bebola - diameter 10 hingga 12 meter adalah perkara biasa, dan gear gelang yang memacunya juga besar. Beban di sini adalah melampau: kilang SAG yang dimuatkan sepenuhnya boleh menimbang lebih 1,000 tan, dan gear gelang perlu dimulakan dan dihentikan dengan lancar tanpa kejutan memuatkan gigi.
Kilang rod, kilang kerikil dan kilang menara melengkapkan aplikasi perlombongan. Setiap satu menggunakan pemacu gear gelang, walaupun saiz dan profil beban berbeza. Perkara yang dikongsi oleh mereka semua ialah persekitaran operasi yang keras - habuk malar, getaran dan zarah bijih yang melelas yang menemui laluan mereka ke dalam segala-galanya. Gear gelang dalam perlombongan memerlukan kekerasan permukaan yang tinggi untuk menahan haus yang melelas, dan akar gigi yang teguh untuk menangani keletihan akibat pemuatan berulang.
Simen: Kiln, Kilang, dan Pengering
Industri simen adalah pengguna berat lain bagi gear gelang, dan permintaan di sini berbeza tetapi tidak kurang teruk.
Tanur berputar adalah nadi kilang simen. Silinder keluli yang panjang dan condong sedikit - biasanya berdiameter 4 hingga 6 meter dan panjang 60 hingga 100 meter - berputar pada 1 hingga 4 RPM manakala nyalaan di hujung bawah memanaskan bahan kepada lebih 1,400 darjah . Batu kapur dan tanah liat masuk ke bahagian atas, dan klinker simen keluar dari bahagian bawah. Gear gelang, biasanya dipasang berhampiran hujung pelepasan, perlu mengekalkan jalinan yang tepat dengan pinion walaupun kulit tanur mengembang secara terma beberapa sentimeter. Pengembangan haba itu ialah salah satu cabaran reka bentuk terbesar dalam gear gelang tanur simen - gear perlu kekal sejajar merentas julat suhu yang akan meledingkan kebanyakan jentera.
Kilang bebola simen berfungsi pada prinsip yang sama seperti kilang bebola melombong, mengisar klinker hingga menjadi serbuk halus yang menjadi simen. Kilang ini sering berjalan dalam litar tertutup dengan pemisah, dan pemacu gear gelang perlu mengendalikan operasi berterusan dengan variasi kelajuan yang minimum. Kilang simen cenderung lebih kecil daripada kilang SAG perlombongan terbesar, tetapi ia beroperasi selama bertahun-tahun tanpa henti, jadi kebolehpercayaan dan rintangan haus adalah yang terpenting.
Pengering berputar dan penyejuk adalah aplikasi simen utama ketiga. Pengering mengeluarkan lembapan daripada bahan mentah sebelum memasuki tanur, manakala penyejuk menurunkan klinker panas ke suhu pengendalian selepas ia meninggalkan tanur. Kedua-duanya menggunakan pemacu gear gelang serupa dengan tanur, walaupun beban dan suhu lebih rendah. Apa yang penting di sini ialah konsistensi - putaran tidak sekata menyebabkan pengeringan atau penyejukan tidak sekata, yang menjejaskan kualiti produk.
Reka Bentuk dan Pertimbangan Bahan
Perbezaan antara gear gelang yang tahan 20 tahun dan yang gagal dalam 5 adalah pada reka bentuk, bahan dan kualiti pembuatan.
Profil gigi penting. Kebanyakan gear gelang moden menggunakan gigi heliks berbanding gigi taji lurus. Sudut heliks menyebarkan beban merentasi berbilang gigi secara serentak, yang mengurangkan kejutan, merendahkan hingar dan membenarkan gear menghantar tork kelas-megawatt pada RPM rendah tanpa memalu. Gear heliks menjana tujahan paksi, yang perlu diserap oleh penggelek sokongan kilang, tetapi pertukaran itu berbaloi untuk aplikasi-berat.
Pemilihan bahan bergantung pada aplikasi. Untuk tanur simen, di mana haba dan kitaran haba adalah kebimbangan utama, aloi seperti 42CrMo atau AISI 4140 mengekalkan kekuatan pada suhu tinggi. Untuk kilang perlombongan, di mana haus kasar mendominasi,-keluli tuang karbon yang lebih tinggi dengan pengerasan permukaan (selalunya melalui aruhan atau pengerasan nyalaan) memberikan hayat gigi yang lebih lama. Proses rawatan haba adalah kritikal - terlalu keras dan gigi retak akibat renjatan; terlalu lembut dan hilang dalam beberapa tahun.
Ketepatan pembuatan adalah bahagian terakhir. Gigi mesti dipotong mengikut profil yang tepat, gear mestilah bulat sempurna, dan lubang bolt mesti diselaraskan dengan tepat dengan bebibir dram. Sebarang kehabisan atau salah jajaran menyebabkan pemuatan gigi tidak sekata, yang mempercepatkan haus dan boleh mengakibatkan kerosakan gigi yang teruk. Pengeluar berkualiti melakukan ujian ultrasonik pada tuangan, periksa profil gigi dengan mesin pengukur koordinat, dan lakukan ujian jaringan penuh dengan pinion sebelum penghantaran.
Penyelenggaraan dan Hayat Perkhidmatan
Gear cincin-yang direka bentuk dengan baik,-yang dipasang dengan baik boleh berjalan 15 hingga 25 tahun sebelum memerlukan penggantian. Kuncinya ialah pelinciran dan pemantauan.
Kebanyakan gear gelang menggunakan-pelinciran gear - terbuka gris atau sebatian berasaskan asfalt-yang digunakan oleh sistem semburan automatik atau secara manual oleh pengendali. Pelincir perlu kekal pada gigi di bawah daya emparan, menahan pencucian daripada air dan habuk, dan mengendalikan tekanan yang melampau. Kadar penggunaan biasa ialah beberapa gram seminit, disembur pada pinion semasa ia berputar. Pelinciran yang tidak mencukupi ialah punca nombor satu kegagalan gear gelang pramatang - gigi hempedu, skor dan haus dengan cepat sebaik sahaja filem pelincir rosak.
Pemeriksaan kerap menangkap masalah sebelum ia menjadi gagal. Pasukan penyelenggaraan memeriksa corak haus gigi, mencari pitting atau spalling pada permukaan gigi, mengukur tindak balas dan mendengar bunyi yang luar biasa. Corak haus yang tertumpu pada satu sisi gigi biasanya menunjukkan salah jajaran - sama ada pinion dimatikan-tengah atau gear telah beralih pada dram. Menangkap ini lebih awal dan menjajarkan semula-boleh menambah tahun hayat gear.
Apabila gear gelang mencapai akhir hayatnya, penggantian adalah operasi utama. Kilang atau tanur perlu dihentikan, gear lama dibuka dan dipotong (selalunya dalam bahagian untuk dialih keluar), dan gear baharu dipasang dan dijajarkan. Ini boleh mengambil masa berhari-hari hingga minggu untuk masa henti yang dirancang, itulah sebabnya kebanyakan kilang menyimpan gear gelang ganti di rak dan merancang penggantian bertahun-tahun lebih awal.
kesimpulan
Gear gelang adalah antara komponen mekanikal yang terbesar dan paling banyak dimuatkan dalam mana-mana operasi perindustrian. Dalam perlombongan, mereka memacu kilang pengisar yang mengurangkan bijih kepada saiz boleh pulih - kilang bebola, kilang SAG, kilang AG dan kilang rod, selalunya melebihi diameter 10 meter dan mengendalikan beban melebihi 1,000 tan. Dalam simen, mereka memacu tanur berputar yang menghasilkan klinker pada 1,400 darjah , kilang bola yang mengisarnya menjadi serbuk, dan pengering dan penyejuk yang menyokong proses itu.
Keadaan operasi hampir tidak berbeza - perlombongan adalah tentang lelasan dan pemuatan kejutan, simen adalah mengenai haba dan pengembangan haba - tetapi keperluannya bertumpu pada perkara yang sama: gear gelang yang dibuat dengan tepat, dilincirkan dengan betul, dijajarkan dengan teliti yang boleh berjalan selama beberapa dekad dengan perhatian yang minimum. Lakukan dengan betul dan ia pudar ke latar belakang, melakukan tugasnya dengan pasti. Silap faham dan ia menjadi pemberat kertas paling mahal di tapak.
