Ассоциация EAM
Ассоциация эффективного управления производственными активами

Разрушение зубьев вал-шестерни редуктора привода шаровой барабанной мельницы

Тщательное расследование аварий позволяет разработать мероприятия для предупреждения возникновения аналогичных ситуаций в дальнейшем. Недостаточно глубокий анализ причин выхода оборудования из строя, поверхностная оценка отказов приводят к повторным инцидентам. Рассмотренный в заметке пример доказывает необходимость внимательного исследования всех аспектов аварийных ситуаций.

Шаровая барабанная мельница (ШБМ) используется на участке приготовления пылеугольного топлива для доменных печей. Привод ШБМ включает цилиндрический одноступенчатый редуктор Ц-800, вариант исполнения 5А 092-0-05. Передаточное число 5,077, межосевое расстояние 800 мм, крутящий момент на тихоходном валу 40 кН×м.

При осмотре узлов редуктора Ц-800 в ходе рботы ШБМ был выявлен перегрев подшипника вал-шестерни. Оборудование участка было остановлено для установления причин перегрева. После открытия крышки редуктора обнаружена поломка зубьев вал-шестерни в районе корня зуба. В результате визуального осмотра мест повреждений выявлены пятна наклепа, что свидетельствует о наличии внутренних трещин, которые невозможно обнаружить при осмотре в период проведения работ по техническому обслуживанию редуктора.

По результатам металлографического исследования фрагментов зубьев установлено:

  • фактическая твёрдость поверхности зубьев не соответствует проектной (по чертежу – 42-46,5 HRC, по факту – 23 HRC);
  • поверхность зубьев частично обезуглерожена на глубину до 0,4 мм;
  • микроструктура металла свидетельствует о том, что деталь подвергалась объёмной закалке и отпуску без упрочнения поверхности, что привело к её низкой контактной усталостной прочности;
  • полученная при термообработке структура с трубоигольчатой ориентацией является структурой перегрева, обладает пониженными механическими характеристиками и высокой трещиночуствительностью.

Указанное позволило сделать вывод о том, что причиной аварии стали низкие эксплуатационные свойства материала вал-шестерни, обусловленные отсутствием поверхностного упрочнения и структурой перегрева материала. Виновный – завод-изготовитель.

По имеющимся чертежам в аварийном порядке, связанным с остановкой технологического процесса, в течение нескольких суток была изготовлена новая вал-шестерня. Сборка редуктора выявила несоответствие угла наклона зубьев в зубчатом зацепленнии вал-шестерни со смежным колесом. Указанное стало возможным как результат:

  • выполнения заводом-изготовителем зубчатого зацепления с отклонением от проекта;
  • отсутствия контроля фактического угла наклона зубьев зубчатого зацепления при изготовлении новой вал-шестерни.

В связи со значительными потерями производства, обусловленными простоем ШБМ, а также затратами на изготовление вал-шестерни, было принято решение о пуске оборудования в работу с отклонением угла наклона зубьев в зацеплении. Это привело к последующему интенсивному износу в зубчатом зацеплении, появлению трещин и частичному разрушению зубьев вал-шестерни, а также к работе подшипниковых узлов в условиях повышенных температур, для снижения неблагоприятного воздействия чего было предусмотрено их дополнительное охлаждение (обдув). Указанное позволило эксплуатировать оборудование в аварийном режиме до ближайшего капитального ремонта доменной печи, в рамках которого было выполнено восстановление работоспособности ШБМ, сопровождавшееся дополнительными объёмами ремонтных работ, вызванных эксплуатацией машины в нештатном режиме.

Недопущение возникновения подобных аварийных ситуаций в дальнейшем требует неукоснительного выполнения и внедрения в практику на постоянной основе следующих мероприятий:

  1. Обеспечить контроль твёрдости и геометрических параметров ответственных деталей оборудования на соответствие требованиям проекта при приёмке от поставщиков.
  2. Выполнять узловую замену смежно работающих деталей.
  3. В случае невозможности или нецелесообразности узловой замены деталей контролировать геометрические параметры смежных элементов оборудования, осуществлять контрольную сборку.

Рассмотренный пример показывает, что эффективность решений при ликвидации отказов оборудования напрямую зависит от тщательности проведения расследования. Недостаточный разбор ситуации приводит к увеличению затрат на восстановление работоспособности оборудования и повышению вероятности возникновения повторных аварийных ситуаций.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Аналогичные записи
  • Разрушение зубьев шестерни механизма поворота башни железнодорожного кра... В ряде случаев отказы оборудования не происходят внезапно. Часто этому предшествует этап неустойчивой работы, сопровождающийся признаками (повышением температуры, вибрации и другими), которые при условии наличия достаточного уровня квалификации могут быть выявлены эксплуатационным персоналом. Успешность решения задачи восстановления исправности оборудования и недопущения аварийной ситуации при этом зависит от своевременности реагирования на указанные замечания представителей ремонтной службы. [...]
  • Разрушение подшипника барабана конвейера дробильно-сортировочного компле... Недостаточный контроль за изменением технического состояния оборудования приводит к позднему выявлению повреждений. Указанное является причиной возникновения вторичных повреждений смежных элементов конструкции, что влечёт за собой значительное увеличение объёмов работ по восстановлению работоспособности технических объектов. Аварийная ситуация, описанная в статье, служит бесспорным доказательством необходимости контроля технического состояния оборудования с целью своевременного устранения повреждений на ранней стадии [...]
  • Заклинивание механизма регулировки межцентрового расстояния ножей дисков... Несмотря на достижения и изрядный опыт в сфере проектирования оборудования, наличие конструктивных недостатков – не редкость. Зачастую такие ошибки характерны для систем смазывания. Недостаточное смазывание рабочих поверхностей приводит к их ускоренному износу, схватыванию и последующему выходу оборудования из строя. Типичный случай представлен в настоящей статье. Дисковые ножницы предназначены для обрезки боковой кромки листа до ширины [...]
  • Износ втулки гидроцилиндра паровоздушного молота Замалчивание имеющихся проблем является распространённой проблемой на отечественных предприятиях. Это приводит к тому, что ряд вопросов, которые могли бы быть решены на уровне руководства, так и остаются не вскрытыми. Указанное влечёт за собой увеличение вероятности возникновения аварийных ситуаций и снижает эффективность ремонтной службы по обеспечению бесперебойной работы оборудования. Приведенный пример иллюстрирует отмеченную ситуацию. Молот паровоздушный [...]
  • Разрушение подшипника вала механизма качания кристаллизатора машины непр... Обеспечение качественной работы оборудования требует высокой квалификации не только эксплуатационного, но и ремонтного персонала. Недостаточный контроль технического состояния оборудования является распространённой причиной выхода его из строя. Некомпетентные решения, принимаемые в условиях аварийной ситуации, приводят к дополнительным повреждениям элементов оборудования. Это увеличивает последующие затраты на восстановление его работоспособности. Рассмотренный ниже отказ иллюстрирует всю описанную цепочку, обусловленную [...]

Поддержите нас

Подписка

Рубрики