Ремонт. Пояснительная записка кп 15. 02. 12. 00. 00. 00. 00 Пз проект разработал Самарин Артём Андреевич, студент группы 4ТО1
 Скачать 347.96 Kb.
|
1 2  Департамент образования Вологодской областибюджетное профессиональное образовательное учреждение Вологодской области «Череповецкий металлургический колледж имени академика И.П. Бардина» Специальность 15.02.12 Монтаж, техническое обслуживание и ремонт промышленного оборудования ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ОТВОДЯЩЕГО РОЛЬГАНГА В ЦЕХЕ РАЗЛИВА ЭЛЕКТРОСТАЛИ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА ПАО «Северсталь» И РЕМОНТ ПРОВОДНОГО РОЛИКА Пояснительная записка КП 15.02.12.00.00.00.00 ПЗ Проект разработал: Самарин Артём Андреевич, студент группы 4ТО1 ______________ (подпись,дата) Руководитель: Трутнев С.Я. ______________ (подпись,дата) Череповец, 2023 г.  Содержание
  ВведениеПАО «Северсталь» — одна из самых эффективных в мире горно-металлургических компаний, создающая новые продукты и комплексные решения из стали вместе с клиентами и партнерами. Компания отсчитывает свою историю с 1955 года. В феврале 1959 года в Череповце выпустили первый стальной прокат, что ознаменовало окончание строительства интегрированного металлургического производства. «Северсталь» – поставщик высококачественного металлопроката и стальных труб для строительства, машиностроения, автомобильной и нефтегазовой отраслей, а также один из крупнейших российских производителей железной руды и коксующегося угля. Основное предприятие с замкнутым металлургическим циклом, принадлежащие компании: Череповецкий металлургический комбинат (мощность 11,6 млн тонн в год). Горнорудный сегмент компании представлен в России двумя горно-обогатительными комбинатами (ГОК): «Карельский окатыш» и «Олкон», ежегодно выпускающими 15 млн т железорудного концентрата, угольной компанией «Воркутауголь» (республика Коми), угольной компанией PBS Coals (США) и рядом перспективных горнодобывающих лицензий в развивающихся странах мира.  1. Общая часть1.1 Перспективы развития ПАО «Северсталь» и цеха Выгодное географическое и транспортное положение ПАО "Северсталь" создают ему благоприятные условия для реализации готовой продукции, как внутри страны, так и за рубежом. Компания показала хороший финансовый отчет за третий квартал 2022 года — выручка выросла на 9 % по сравнению с прошлогодним июлем-сентябрем, до 3,2 млрд долларов. Все благодаря увеличению объемов продаж и росту цен на сталь. «Северсталь» также обновила свою стратегию развития до 2024 года. Основные цели — «обеспечить клиентов уникальными решениями, основанными на глубоком понимании их потребностей». Компания стремится снизить себестоимость продукции. Важную роль в производстве играет электросталеплавильное производство. Доля электростали в общемировом производстве стали непрерывно увеличивается, и составляет в настоящее время более 30%. Причинами быстрого рост производства электростали во всем мире, определяются рядом преимуществ электроплавки по сравнению с другими способами получения стали: • большая гибкость процесса электроплавки и слабая зависимость процесса от состава исходного сырья; • ряд марок легированной стали можно производить только в электрических сталеплавильных печах; • легкость автоматизации процесса; • лучшая возможность создания экологически чистого процесса в связи с малым количеством выделяемых газов и сравнительной легкостью улавливания пылевыделений.  1.2 Назначение электросталеплавильного цеха, характеристика основного оборудованияЭлектросталеплавильный цех (ЭСПЦ) предназначен для выплавки сталей различного назначения и свойств, начиная от рядовых марок до сложнолегированных и электротехнических с большим диапазоном свойств. ЭСПЦ состоит из 6 крытых пролетов: шихтовый, печной, разливочный, аэрационный, термоотделочный, адъюстажный, в каждом из которых осуществляются определенные операции по выполнению технологического процесса получения готового продукта (получение литых термообработанных слябов или слитков). Шихтовый пролет – предназначен для приема и подготовки шихтовых материалов для загрузки в шахтные печи. Печной пролет – в нем расположены: две шахтные печи фирмы «Фукс». Разливочный пролет – в нем расположены: две установки печь-ковш, установка ваккумирования стали, сортовая машина непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), установка непрерывной разливки стали (УНРС). Аэрационный пролет – предназначен для притока свежего воздуха в помещения цеха. Термоотделочный пролет – предназначен для термической обработки слябов в термопечах. Через него в поперечном направлении проходит линия уборки и порезки слябов, заготовок УНРС и сортовой МНЛЗ. Адъюстажный – удаление дефектов и отгрузка слябов с линии УНРС и сортовой МНЛЗ, складирование и отгрузка готовых заготовок на железнодорожные платформы и отправка потребителям. Основное оборудование электросталеплавильного цеха состоит из: 1. Слябовая установка непрерывной разливки стали (УНРС) Слябовая УНРС предназначена для приёма сталеразливочного ковша с жидкой сталью, передачей его на позицию разливки, раздачи промковшом жидкой стали в кристаллизаторы, где формируются слитки, транспортировка слитка тянущими клетями, порезки его на заданные длины и выдачи слябов на приёмные рольганги.  Все технические характеристики приведены в таблице 1.Таблица 1 – Технические характеристики УНРС
2. Сортовая машина непрерывного литья заготовки (МНЛЗ) Сортовая МНЛЗ предназначена для получения непрерывно литой заготовки сечением 100,0 х 100,0 мм и 150,0 х 150,0 мм, длиной 6,0 - 12,0 м последующей транспортировки её непосредственно в сортопрокатный цех для прокатки в готовое изделие. Комплекс оборудования машины непрерывного литья заготовки (МНЛЗ) обеспечивает разливку как одиночными плавками, так и сериями плавок всего марочного состава сталей (углеродистых, спокойных и полуспокойных, низколегированных, легированных, электротехнических и коррозионностойких), высокое качество поверхности и сердцевины слитка, увеличение пропускной способности (производительности). На сортовой МНЛЗ разливается металл, выплавляемый в шахтных печах № 1 и № 2. Техническая характеристика машины непрерывного литья заготовки приведена в таблице 2. Таблица 2 – Техническая характеристика сортовой МНЛЗ
2. Специальная часть2.1 Назначение отводящего рольганга цеха разливки электросталеплавильного производства Рольганг – это механизм, конструктивно представляющий собой группу роликов, с осями, закрепленными на общей раме с интервалом между собой. Предназначен для перемещения заготовок. Выходные рольганги осуществляют транспортировку заготовок от газорезки к разгрузочному рольгангу. Рольганг имеет секционную конструкцию и состоит из восьми секций. Продукция движется по конвейеру не за счет собственного веса, а за счет силы, приводящей в движение ролики. Такие конвейеры наиболее выносливы и имеют огромную грузоподъемность. При относительной простоте конструкции такие конвейеры выполняют свои задачи более, чем эффективно. Благодаря приводным рольгангам можно обеспечить непрерывность автоматизированного процесса. 2.2. Устройство и принцип работы отводящего рольгангаСекция отводящего рольганга представлена на первом листе графической части курсового проекта. Четыре секции рольганга имеют одинаковую конструкцию. Ролики выполнены из жаростойкой стали, вращаются в подшипниках качения, корпуса которых установлены на рамы. Бочка ролика по длине воспринимает нагрузку от трех заготовок, для этой цели на рабочей поверхности роликов выполнены три кольцевые проточки. Каждый ролик - приводной и водоохлаждаемый изнутри через вертлюг. На входе со стороны машины газовой резки (МГР) установлены центрирующие ролики, каждый ручей имеет направляющие бортовые линейки. Пространство между бортами перекрыто съемным плитным настилом. Секции рольгангов ручьев 1,2,3 симметричны секциям 4,5 и 6 относительно оси машины. Конструкция следующих четырех секций рольганга аналогична предыдущим, но ролики не имеют внутреннего охлаждения. 2.3. Техническое обслуживание отводящего рольганга цеха разливки электросталиСуществует три вида технического обслуживания промышленного оборудования, а именно: ежесменное, плановое и текущее. В ЦРЭС ежесменное и текущее техническое обслуживание совмещены. Ежесменное техническое обслуживание отводящего рольганга - осмотр и контроль за работой оборудования проводится согласно карт технического обслуживания. Задание на осмотр отводящего рольганга выдается дежурному персоналу 2 раза в смену через мобильный терминал и включает в себя следующие операции: Осмотр механического оборудования отводящего рольганга. 1. Контроль вращения роликов отводящего рольганга, отсутствие посторонних шумов и подклинивания. 2. Контроль наличия охлаждения водоохлаждаемых роликов 1 секции. 3. Осмотр состояния крепления редукторов (торцевой болт, реактивные тяги). 4. Осмотр технического состояния металлоконструкций отводящего рольганга (рама, настилы, ограждения). Осмотр системы консистентной смазки 1. Проверка работоспособности системы консистентной смазки путем пробного включения в ручном режиме. 2. Проверка наличия и уровня смазки в баке САГ. 3. Проверка системы консистентной смазки на отсутствие утечек. Плановое техническое обслуживание отводящего рольганга - необходимый регламент выполнения работ по поддержанию работоспособности оборудования, производится раз в 7 суток при проведении планово-предупредительных ремонтов. Задание на плановое обслуживание выдаётся дневному персоналу механослужбы на мобильный терминал и включает следующие операции: Ревизия механического оборудования отводящего рольганга:1. Ревизия узлов крепления редукторов (обтяжка). 2. Ревизия редукторов: - контроль уровня масла (доливка масла) - проверка состояния посадочных мест - проверка состояния шпоночных соединений 3. Ревизия подшипниковых опор (доливка масла). 4. Ревизия роликов: - контроль износа бочки роликов - контроль технического состояния шеек роликов 5. Ревизия металлоконструкций отводящего рольганга. 6. Ревизия системы густой смазки на предмет отсутствия утечек и срабатывания питателей путем отработки САГ в ручном режиме и контроля нарастания давления. 2.4 Расчетная часть2.4.1 Выбор материала механической передачи. Определение допускаемых напряжений. Материалы колеса и шестерни Шестерня - Ст. 40Х. Применяем термообработку колеса: улучшение: твердость НВ1ср=(269+302)/2=285,5.  Н/мм2,  Н/мм2,  Н/мм2.Колесо - Ст. 40Х. Применяем термообработку колеса: улучшение : твердость НВ2ср=(235+262)/2=248,5.  Н/мм2,  Н/мм2,  Н/мм2.  – предел прочности стали,  – предел текучести стали,  – предел выносливости.Допускаемые контактные напряжения определяем отдельно для зубьев шестерни и зубьев колеса. Допускаемые контактные напряжения материала шестерни, Н/мм2при числе циклов перемены напряжений NНО1 (1):  . (1)Число циклов перемен напряжений за весь срок службы редуктора N1, млн. циклов (2):  ; (2) где  –число циклов перемен напряжений: ; – угловая скорость быстроходного вала. – средний срок службы редуктора; ; Число циклов перемен напряжений, соответствующее пределу выносливости NНО1. Значение NНО1 для шестерни выбирается в соответствии со средней твёрдостью зубьев шестерни НВ1ср=285,5. NНО1=25 млн. циклов.Коэффициент долговечности KHL1 для зубьев шестерни (3):  (3) Т.к.  , то  Допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни:  ; ;Контактные напряжения для зубьев зубчатого колеса  , Н/мм2:Допускаемые контактные напряжения материала зубчатого колеса (4):  . (4)Число циклов перемен напряжений за весь срок службы редуктора N2, млн. циклов (5):  ; (5)где  –число циклов перемен напряжений; ;–угловая скорость тихоходного вала (вала зубчатого колеса). – средний срок службы редуктора; ; Число циклов перемен напряжений, соответствующее пределу выносливости NНО2. Значение NНО2 для зубчатого колеса выбирается в соответствии со средней твёрдостью зубьев колеса НВ2ср=248,5. NНО2=16,5 млн. циклов.Коэффициент долговечности KHL2 для зубьев зубчатого колеса (6):  (6) Т.к.  , то  Определение допускаемых напряжений изгиба для зубьев шестерни и зубчатого колеса. Проверочный расчёт зубчатых передач на изгиб определяется отдельно для шестерни и колеса по допускаемым напряжениям изгиба. Допускаемое напряжение изгиба материала шестерни  при числе циклов перемены напряжений NF01, Н/мм2 (7): . (7)Коэффициент долговечности KFL1 для зубьев шестерни (8):  (8) Т.к.  , то  Допускаемое напряжение изгиба материала колеса  при числе циклов перемены напряжений NF02, Н/мм2 (9): . (9) Коэффициент долговечности KFL1 для зубьев шестерни (10):  (10) Т.к.  , то  Допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни (11):  ; (11) ; , условие соответствия изгибной прочности шестерни и зубчатого колеса выполнено. Сравнение характеристик материала представлена в таблице 3.Таблица 3 – Механические характеристики материалов зубчатой передачи
2.4.2 Расчет механической передачи1. Предварительное значение межосевого расстояния, мм (12)  (12)где:  =6,3 – передаточное число передачи; Мпа – расчётное значение допускаемого контактного напряжения на колесе; Ка – вспомогательный коэффициент. Для косозубых передач  .Т2=  Нм – номинальный крутящий момент на валу колеса рассчитываемой передачи; – коэффициент ширины зубчатых колёс передачи. Для быстроходной ступени примем  для шестерни, симметрично расположенной относительно подшипниковых опор.Кн– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца при расчёте на контактную выносливость. Для прирабатывающихся зубьев зубчатых колёс  . Примем предварительно aW= 190 мм. 2. Модуль зацепления При твёрдости рабочих поверхностей зубьев шестерни и колеса ≤НВ 350. Значение модуля определяют по эмпирической зависимости (13):  (13) где  –вспомогательный коэффициент для косозубой передачи.Т2 = Нм – номинальный крутящий момент на валу колеса рассчитываемой передачи; делительный диаметр колеса, который определяется по формуле, мм (14): (14) b2 - ширина венца колеса b2=  b2=0,36∙190=68,4мм. b2=71 мм. Ширина шестерни b1=b2+(2…4), мм. b1=71+4=75 мм. Примем b1=75 мм. – допускаемое напряжение изгиба зубьев колеса.Модуль зацепления находится по формуле (15):  (15)Принятое значение модуля должно соответствовать стандартному по ГОСТ9563-60. Примем m= 2 мм. 3. Угол наклона зубьев Косозубая передача находится по формуле (16):  ; (16)  ;и определяют  с точностью до 0,0001.  .4. Суммарное число зубьев шестерни и колеса Косозубая передача (17):  ; (17) ;Полученное значение z округляют в меньшую сторону до целого числа. z 5. Действительное значение угла наклона зуба  (18): (18) 6. Число зубьев шестерни и колеса Расчётное число зубьев шестерни находят по формуле (19):  ; (20) Примем  при этом z1 округляют до целого числа z1=26.7. Число зубьев колеса  8. Фактическое значение передаточного числа по формуле (21):  (21) 9. Фактическое межосевое расстояние (22):  (22)10. Геометрические параметры передачи Диаметры делительных окружностей с точностью до 0,01 мм по формулам (23):  (23)  Диаметр вершин зубьев для колёс с внешним зацеплением (24): da1 =d1 + 2∙m, da2 =d2 + 2∙m(24) da1 =52,28 + 2∙2=56,28мм; da2 =327,72+2∙2=331,72мм. Диаметр впадин зубьев для колёс с внешними зубьями (25): df1 = d1–2,4∙m, df2 = d2–2,4∙m; (25) df1 = 52,28–2,4∙2=47,28 мм, df2 =327,72–2,4∙2=322,72 мм; 11. Проверка:  ; (52,28+327,72)/2=190.12. Проверить пригодность заготовок колес Условие пригодности заготовок колес:  ,  Для материала колеса ст.40Х  , для материала шестерни 40Х  мм. Условие выполняется.13. Проверка передачи на контактную выносливость (26):  (26)где K =376–вспомогательный коэффициент для косозубой передачи; u=6,3; b2 =71 мм;  – окружная сила на валу колеса рассчитываемой передачи; Окружная скорость колёс определяется по формуле (27)  (27) Кнv=1,01.  ;Допускается н > []н в пределах 5%,н<[]нв пределах 10%.  . Условие прочности выполняется.После чего собираются все полученные данные по механической передаче в таблице 4. Таблица 4 – Параметры механической передачи, мм
2.4.3 Выбор системы смазки редуктора Смазывание зубчатых зацеплений производится окунанием зубчатых колес в масло, заливаемое внутрь корпуса редуктора до уровня, обеспечивающего погружение малого колеса примерно на (1,5÷3) m – т.е., на 5 – 8 мм. При контактных напряжениях более 600МПа и скорости от 0,50 до 1 м/с вязкость масла должна составлять 28 сСт: принимается масло Modus Pao 460. Объем используемой смазки – 5 л. Заливается при первой установке с контролем в текущие ремонты. Всего редукторов: 40 единиц. 2.5 Неисправности рольганга цеха разливки электросталеплавильного производстваТаблица 1 – Основные неисправности оборудования, причины их возникновения и способы устранения
2.6. Ремонт приводного роликаВо время проведения осмотра оборудования отводящего рольганга в механизме привода ролика была обнаружена повышенная температура, вибрация и шум, которая исходила от подшипниковой опоры. Требуется произвести ревизию подшипника приводного ролика. Методом диагностики выявлено разрушение сепаратора подшипника, что при данной неисправности требуется замена подшипника. Технология замены подшипника: 1.1 Для замены подшипника ролика на рольганге необходимо открутить болты крепления крышек подшипниковых опор с обоих сторон ролика и болты крепления подшипниковой опоры к раме рольганга со стороны демонтируемого подшипника (при необходимости срезать газовым резаком). 1.2 С помощью крана приподнять ролик со стороны демонтируемого подшипника на высоту 50-100 мм. 1.4 С помощью газового резака срезать выбракованный подшипник, зачистить посадочную поверхность наждачной бумагой (при необходимости электрической шлиф машинкой). 1.5 Произвести замену подшипника, установить и зафиксировать опору подшипника на раму рольганга, выставить ролик, затянуть прижимную гайку на втулке подшипника, боковые крышки подшипниковой опоры зафиксировать на герметик. 1.6 Залить масло в опору и закрепить крышки подшипниковых опор. 2.7. Материалы и инструменты, применяемые в процессе ремонта1. Техническая документация – технологическая карта по проведению ремонта приводного ролика; 2. Молоток 600 гр; 3. Пасатижы 10х200; 4. Газовый резак ГР 450; 5. Кувалда 3 кг; 6. Пневмогайковерт ПГ 300; 7. Набор головок ударных на пневмогайковерт ПГ 300; 8. Электрическая шлифмашинка УШМ 220х22; 9. Домкрат гидравлический Q = 2т. 1 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||