Металлургических машин
НАДЁЖНОСТЬ,
ЭКСПЛУАТАЦИЯ
И РЕМОНТ
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ
МАШИН (ЧАСТЬ 2)
Допущено Министерством образования Российской Федерации
в качестве учебника для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по специальности «Металлургические машины
и оборудование» направления подготовки дипломированных
специалистов «Технологические машины и оборудование»
МАГНИТОГОРСК , 2005 г.
УДК 669.002.5-192(076)
Рецензенты:
Профессор, доктор технических наук, зав. кафедрой
«Автоматизированные металлургические машины и агрегаты» МГТУ им. Э.Н.Баумана
Синицкий В.М.
Профессор, доктор технических наук, зав. кафедрой
«Машины и агрегаты металлургического производства» МИСиС
Чиченев Н.А.
Жиркин Ю.В. Надежность, эксплуатация и ремонт металлургических машин: Учебник. Часть 2.- Магнитогорск: МГТУ, 2005. 118 с.
ISBN 5-89514-331-8
Рассмотрены вопросы теории надежности и ее применения при эксплуатации металлургических машин. Решаются вопросы оптимизации при планировании ремонтных работ. На многочисленных примерах показана возможность решения практических задач производства по поддержанию оборудования в работоспособном состоянии.
Учебник предназначен для студентов, обучающихся по специальности 170300 «Металлургические машины и оборудование», может быть полезен студентам других специальностей, изучающим вопросы надежности и эксплуатации машин и оборудования, а также инженерно-техническим работникам, занимающимся техническим обслуживанием и ремонтом механического оборудования металлургических заводов.
Оглавление
Часть 2. Эксплуатация и ремонт металлургических машин 5
Раздел 1. Эксплуатация металлургических машин....................5
Глава 1. Система технического обслуживания и ремонта
металлургических машин............................................... 6
1.1. Содержание системы TO и Р............................................ 8
1.2. Техническое обслуживание.............................................. 8
Глава 2. Восстановление работоспособности состояния машин.. 8
2.1. Стратегии восстановлений............................................... 8
2.2. Стратегии восстановлений при внезапных отказах........... 8
2.3. Восстановление при постепенных отказах..................... 15
2.4. Восстановление на основе задания лимита затрат......... 17
2.5. Оценка эффективности принимаемых
решений при техническом обслуживании........................ 19
Глава 3. Оценка предельного состояния изделия....................... 21
3.1. Предельное состояние по степени
повреждения и по выходному параметру........................ 23
3.2. Критерии оценки предельного состояния
по выходному параметру................................................ 23
3.3. Критерии предельного износа........................................ 23
Глава 4. Предельные износы в сопряжениях узлов трения......... 25
4.1. Предельные износы по условию прочности.................. 25
4.2. Предельный износ в подшипниках скольжения............... 29
4.3. Предельные углы перекоса в валковой
системе клети кварто...................................................... 32
4.4. Предельный износ ролика транспортного рольганга..... 37
4.5. Предельные износы, определяемые толщиной
упрочненного слоя......................................................... 42
4.6. Расчет допустимой величины износа детали, работающей
в паре трения с быстроизнашиваемой деталью.............. 45
4.7. Обеспечение работоспособности соединений с натягом 50
Глава 5. Техническая диагностика............................................... 55
5.1. Технология диагностирования........................................ 55
5.2. Методы диагностирования............................................. 56
5.2.1. Вибродиагностика.................................................. 57
5.2.2. Виброакустическая диагностика............................ 58
5.2.3. Бесконтактная тепловая диагностика..................... 59
Раздел 2. Ремонт узлов и деталей машин................................61
Глава 1. Технологический процесс ремонта узлов...................... 61
Глава 2. Методы восстановления деталей.................................. 64
2.1. Способы восстановления изношенных деталей.............. 64
2.2. Способы наращивания поверхностных слоев................. 65
2.3. Способы восстановления поврежденных
деталей и корпусов........................................................ 67
Глава 3. Ремонт деталей общего назначения.............................. 69
3.1. Валы и оси...................................................................... 69
3.2. Зубчатые колеса............................................................. 70
3.3. Базовые детали.............................................................. 73
Глава 4. Сборка типовых узлов................................................... 77
4.1. Способы сборки узлов и соединений............................. 77
4.2. Сборка резьбовых соединений....................................... 78
4.3. Сборка соединений с гарантированным натягом............ 80
4.4. Сборка узлов с подшипниками качения.......................... 82
4.5. Сборка подшипников скольжения................................... 84
Глава 5. Сборка редукторов....................................................... 86
5.1. Регулировка цилиндрических зацеплений....................... 86
5.2. Регулировка конических зацеплений.............................. 87
5.3. Регулировка червячных зацеплений............................... 88
5.4. Регулировка глобоидных зацеплений............................. 90
Раздел 3. Основы монтажа оборудования...............................93
Глава 1. Геодезическое обоснование монтажа........................... 93
Глава 2. Способы установки оборудования................................ 95
2.1. Установка оборудования на плоских подкладках........... 97
2.2. Установка оборудования на регулируемых
по высоте элементах....................................................... 98
2.3. Бесподкладочный способ установки оборудования...... 99
Глава 3. Способы выверки оборудования................................... 99
3.1. Оптико-геодезический метод.......................................... 99
3.2. Инструментальный метод............................................. 102
3.3. Центровка валов.......................................................... 103
Глава 4. Монтаж типовых узлов и оборудования...................... 105
4.1. Монтаж прокатной клети............................................... 105
4.2. Монтаж многоопорных трансмиссионных валов........... 107
4.3. Монтаж централизованных систем смазывания............ 112
Библиографический список....................................................... 116
Часть 2. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ МАШИН
Раздел 1. Эксплуатация металлургических машин
Глава 1. Система технического обслуживания и ремонта
металлургических машин
1.1. Содержание системы ТО и Р
Время с момента пуска машины до её списания или прекращения выполнения ею основных функций определяет время эксплуатации машины.
Для металлургических, как правило, уникальных, металлоёмких и дорогостоящих машин время эксплуатации составляет десятилетия, и поэтому поддержание их в работоспособном состоянии длительное время является сложной инженерной задачей.
Период эксплуатации машины включает:
- время работы машины с выполнением заданных функций;
- простои машины;
- ремонт машины.
Период непрерывной работы машины ограничен моментом времени, при достижении которого параметры работоспособного состояния машины выходят за допустимый уровень.
В этом случае необходимо вмешательство в работу системы, т.е. техническое обслуживание, направленное на получение максимального эффекта от её эксплуатации. В задачах технического обслуживания воздействовать на объект, т.е. управлять объектом, можно выбором сроков проведения ТО и глубиной восстановления. Глубина восстановления и сроки проведения этого восстановления определяют вид и характер восстановительных работ. Восстановительную работу называют плановой, если известен момент начала её проведения, и внеплановой в противном случае. Если в начале восстановительной работы система была работоспособной, то такую восстановительную работу называют предупредительной, если же система была неработоспособной, то работу называют аварийной.
Для поддержания работоспособного состояния оборудования осуществляется комплекс организационно-технических мероприятий, получивших название системы технического обслуживания и ремонтов (ТО и Р).
Система ТО и Р включает:
- внутрисменное техническое обслуживание (ТО) и проведение профилактических осмотров оборудования эксплуатационным и дежурным персоналом службы механика производственных цехов;
- техническое обслуживание ремонтным и эксплуатационным персоналом в межремонтные периоды и подготовку плановых ремонтов;
- выполнение плановых ремонтов и испытаний оборудования;
- систематическое совершенствование и модернизацию оборудования.
Система ТО и Р предусматривает четыре вида текущих плановых ремонтов и капитальный ремонт.
Для доменных печей предусмотрены три вида капитальных ремонтов: ремонт 3-го 
разряда, 2-го и 1-го разрядов.
Длительность и объем работ 3-го разряда определяется в основном работами по замене засыпного аппарата.
Основным содержанием работ 2-го разряда является замена огнеупорной кладки и холодильников шахты доменной печи.
При ремонте 1-го разряда производится практически полная замена шахты доменной печи и футеровки лещади.
На основе опыта эксплуатации металлургических агрегатов системой ТО и Р предлагаются ремонтные циклы и их структуры для конкретных металлургических машин.
Ремонтные циклы – это комплекс периодически повторяющихся ремонтных работ между капитальными ремонтами. Структуру ремонтного цикла определяет порядок чередования осмотров и видов ремонта на протяжении ремонтного цикла.
1.2. Техническое обслуживание
Задачами ТО является замена деталей узлов, регулирование взаимного расположения деталей, затяжка крепежных соединений, смазывание узлов трения и т.д.
Решение задач техобслуживания включает:
- выбор стратегии техобслуживания;
- оценку потребности в запасных частях;
- оценку эффективности принимаемых решений.
Оптимальной стратегией ТО оборудования будет та, которая в конкретных условиях производства обеспечит:
- минимальную стоимость ТО;
- максимальную обеспеченность материальными ресурсами, инструментом, оборудованием, персоналом, и т.д.;
- необходимый уровень надежности;
- оптимальное соотношение между стоимостью ТО и стоимостью ресурсов. Таким соотношением считается соотношение 65/35.
Существующий системой ТО и Р регламентируется содержание ТО, включающее:
- соблюдение “Правил технической эксплуатации” (ПТЭ);
- ведение технической документации (журнал приемки и сдачи смен, агрегатный журнал) или занесение информации о техническом состоянии оборудования в базу данных компьютера;
- выполнение обязанностей эксплуатационным, дежурным и ремонтным персоналом;
- техническое диагностирование.
Внутрисменное техническое обслуживание, осуществляемое дежурным и эксплуатационным персоналом, включает:
- наблюдение за работой оборудования закрепленных участков в соответствии с графиком;
- замену сменного оборудования;
- устранение мелких неисправностей;
- затяжку крепежных соединений;
- содержание оборудования в чистоте и недопущение утечек смазочных материалов.
Техническое обслуживание, осуществляемое ремонтным персоналом, включает:
- осмотры оборудования в соответствии с ПТЭ и фиксацию их результатов в журнале или компьютере;
- регулировочные и наладочные работы;
- устранение неисправностей на закрепленном оборудовании;
- выявление случаев нарушения ПТЭ и принятие мер к их устранению;
- обеспечение нормальной работы централизованных систем смазывания;
- подготовку информации о содержании и объемах работ плановых ремонтов;
- участие в подготовке и проведении ремонтов;
- контроль качества ремонтных работ, проводимых ремонтными цехами и сторонними организациями;
- выполнение работ по совершенствованию и модернизации оборудования.