Внедрение в производство технологии и встраиваемых станков для восстановления работоспособности бандажей и опорных роликов вращающихся печей

На рис.7.2 представлен общий вид специального переносного встраиваемого станка для обработки бандажей и опорных роликов с одной установки. Станок разработан на кафедре «ТМ» в БІ ТУ им.

В.Г. Шухова. Конструкция станка защищена авторским свидетельством СССР за N 1306648 от 30.04.87г, получен сертификат Госстандарта РФ. Станок занесен с каталог металлорежущих станков РФ. Основной технологической особенностью данного станка является возможность выполнения проточки ролика и бандажа вращающейся печи с одной установки станка.

Станок устанавливается на основание (1) опоры ролика после демонтажа верхней крышки подшипника скольжения. Установка станка осуществляется по двум опорам (2), на которых с помощью двух оснований (7) закрепляется цилиндрические направляющие с защитным кожухом (8). По цилиндрическим направляющим в осевом направлении перемещается четырехпозиционная головка (11), на которой в требуемой позиции устанавливается суппорт (5) с закрепленным на нем проходным резцом. При необходимости восстановительной обработки ролика суппорт с резцом устанавливается в позицию (5), а при необходимости восстановительной обработки бандажа суппорт устанавливается в позицию (6). Требуемая установка резца в осевом направлении осуществляется рукояткой (10) с помощью передаточного механизма (9). Для осуществления требуемой осевой подачи суппорта предусмотрен электродвигатель с редуктором, управляемый от встроенного и выносного пультов управления.

Рис. 7.2 Встраиваемый станок для обработки бандажей и опорных роликов с одной установки

Предельные осевые перемещения суппорта ограничиваются двумя конечными выключателями, которые обеспечивают автоматическое выключение рабочей подачи в крайних положениях.

На кафедре «Технологии машиностроения» разработан переносной станочный модуль для обработки демонтированных бандажей вращающихся цементных печей. Т.к. обработка демонтированных бандажей выполняется раздельно, то для осуществления движения резания в переносном станочном модуле предусмотрен специальный регулированный привод, обеспечивающий вращение двух опорных роликов. Для обеспечения устойчивого расположения обрабатываемого бандажа, выполняется точная угловая ориентация одного ролика относительно другого. Станок используется как для восстановительной так и для предмонтажной обработки сварных бандажей диаметром более 5 м.

Схема конструкции станка представлен на рис. 7.3. Станок имеет следующие основные технические характеристики:

• - диаметр обрабатываемых деталей, мм..........................6100+8450
• - длина обрабатываемых деталей, мм....................................1250
• - частота вращения детали, об/мин..........................................0+3
• - величина продольной подачи, мм/об......................................2+7
• - величина поперечной подачи, мм/мин....................................0,5
• - максимальная масса обрабатываемой детали, т.........................150
• - мощность привода вращения детали, кВт.................................30
• - габаритные размеры, мм....................................3000x6000x4500
• - масса станка (без рамы), кг................................................3000.

Станок содержит обрабатывающий узел (1), спроектированный на базе силового стола 1УЕ 4536 - 05, установленный на раме (2). На верхней плоскости рамы базируется так же два опорных узла (3), один из которых через редуктор (4) и цепную передачу (5) может приводиться во вращение электродвигателем (6). За счет сил трения вращения перелается установленный на опорных роликах обрабатываемой детали (7). На станке предусмотрена возможность перемещения опорных узлов (3) по раме (2), что позволяет изменять центральный угол базирования обрабатываемого бандажа (7). Возможность перемещения обрабатывающего узла (1) позволяет изменять угол установки режущего инструмента относительно опор (3), или корректировать его величину с учетом угла смещения деформаций в обрабатываемой детали. К раме (2) с двух сторон прикреплены четыре вертикальные стойки (8) и установленными на них упорными страховочными роликами (9), предотвращающими осевое перемещение обрабатываемого бандажа в случае отсутствии наклона осей вращения опорных роликов.

Рис. 7.3. Схема конструкции переносного модуля

Конструкция обрабатывающего узла (1) обеспечивает продольную подачу за счет привода силового стола и поперечную подачу режущего инструмента (10) за счет конструкции суппорта (II), установленного на платформе силового стола (12) при помощи кронштейна (13). В нижней части рамы установлен упорный ролик (14) предотвращающий осевое смещение бандажей при бесцентровой обработке и обработке торцовой поверхности. На основании результатов исследований используется материал режущей части инструмента - твердый сплав Т5К10. Эго обусловлено наличием малых скоростей обработки - от 13 до 30 м/мин, прерывистостью резания и возможностью появления знакопеременных нагрузок.

В качестве параметра, определяющего пригодность материала режущей части инструмента была выбрана стойкость инструмента, которая, в наибольшей степени зависит от

Геометрия режущей части инструмента, обеспечивающая достижение требуемой стойкости при малых скоростях обработки, в соответствии с выполненными исследованиями выбирается в пределах:

• - угол наклона главной режущей кромки « Я » - от - 10° до + 10°
• - значение главного угла в плане «<р» - от +45° до + 85°
• - значение переднего угла «у» - от - 5° до + /5°;
• - значение заднего угла «а » - от +5° до + 13.

Практика показывает, что максимальное значение периода стойкости инструмента обеспечивается при следующих углах заточки резцов:

у = -1° а = 72°; Я = - 7,5°; (р = 69°.

Станок внедрен на Карачаево-Черкесском и Старооскольском цементных заводах. Суммарный экономический эффект от внедрения составил более 1 млн. руб.

Восстановление опорных роликов вращающихся печей на стационарной установке комбинированным методом

В БелГТАСМ разработана установка для восстановления опорных роликов вращающихся печей в стационарных условиях (см. рис. 7 4). Восстановление осуществляется посредством наплавки в атмосфере защитных газов с последующей механической обработкой точением. Обе операции выполняются с использованием встраиваемого станка для проточки роликов и бандажей вращающихся печей, разработанного на кафедре "Технология машиностроения" БГТУ им. В.Г. Шухова.

а)

б)

Рис. 7.4. Схема стационарной установки для восстановления роликов путем наплавки с последующей механообработкой: а - путем тонкого точения; б - путем выглаживания роликом

Конструктивной особенностью этого станка является верхнее расположение суппорта. Такая компоновка позволяет использовать станок и для проведения наплавочных работ. С этой целью вместо резцедержателя необходимо установить наплавочный модуль.

Станок дает возможность обрабатывать ролик с одного установи (наплавлять и протачивать). В результате существенно сокращается время на переустановку ролика между операциями и уменьшаются затраты, связанные с приобретением уникального оборудования. Кроме того, улучшается качество восстановления, поскольку осуществляется совместная обработка ролика с осью и подшипниковыми узлами. При оценке экономической эффективности станка следует учитывать, что себестоимость восстановленных деталей составляет в среднем около

• 10-20% от стоимости новых. При этом доля наплавленного металла не превышает 10% общей массы заготовок.
• 7.3 Определение экономической эффективности новых ремонтных

технологий и переносных станков для восстановления точности

крупногабаритных деталей машин

Экономическая эффективность разработанных новых ремонтных технологий, подтверждается приведенными ниже расчетами экономической эффективности и актами внедрения разработанных переносных станков.

Годовой экономический эффект от внедрения в производство на Карачаево-Черкесском цементном заводе (КЧЦЗ) новой технологии и станка для проточки опорных роликов вращающихся цементных печей составляет 21035 руб. (в ценах 1987 г.) при сроке окупаемости дополнительных капитальных вложений в пределах одного года.

Внедрение в производство на Карачаево-Черкесском цементном заводе новой технологии и переносного станка для восстановления работоспособности изношенных бандажей позволило вести обработку всех необходимых поверхностей бандажа, включая разделку иод сварку, что позволяет осуществить переделку изношенных насадных бандажей в вварные. Годовой экономический эффект, полученный в 1988 г. от восстановления только двух бандажей составил 174760руб в ценах 1988 г.

Новые технологии и разработанное технологическое оборудование, представляющие комплекс научно-исследовательских работ по модернизации печных агрегатов на КЧЦЗ позволили экономический эффект от восстановления одного бандажа в размере 91130 руб., а фактический годовой экономический эффект от внедрения результатов работы составляет 300000 руб. в ценах 1988 г.

Таким образом, в данной монографии теоретически обоснована и практически доказана возможность восстановления работоспособности крупногабаритных деталей без их демонтажа. Для реализации данной задачи разработаны и изготовлены гамма приставных станочных модулей, которые показали эффективность использования данных технологий с использованием этих модулей.