Criterii de aplicare și selecție a rulmenților auto-lubrifianți în utilaje miniere

Mașinile miniere funcționează în medii solicitante, cu niveluri ridicate de praf, încărcături cu impact greu și expunere la substanțe corozive. Rulmenții tradiționali se confruntă adesea cu degradarea performanței din cauza contaminării grăsimilor, a uzurii de etanșare și a problemelor conexe. Aceste probleme duc la perioada de oprire frecventă a echipamentelor, ceea ce afectează productivitatea generală. Rulmenții auto-lubrifianți, prin utilizarea materialelor auto-lubrifiante și a proiectelor structurale specifice, asigură o rezistență sporită la uzură și coroziune, împreună cu cerințele reduse de întreținere. Aceste caracteristici au dus la utilizarea lor din ce în ce mai mare în sistemele de echipamente miniere.

1. Exemple de aplicație în echipamente miniere

1.1 Rulmenții unității de tăiere a tăierii

• Tăierea tamburului : Sorți se confruntă cu încărcături de vibrații de vârf intermitente de peste 100 MPa, iar praful de gangue de cărbune (Duritatea Mohs 4–5) contribuie la abraziunea accelerată. Într-o mină de cărbune Shanxi, s-au aplicat rulmenți sinterizați de cupru din oțel cu o acoperire cu carbură de tungsten (WC). Cu o adâncime de tăiere de 1 metru, uzura rulmentului a fost măsurată la 0,12 mm după 800 de ore de funcționare - aproximativ de două ori durata de viață a rulmenților convenționali, cu frecvența de întreținere anuală redusă substanțial.

• Îmbrăcăminte cu brațe rocker : Rulmenții auto-lubrifianți din fontă cu crom ridicat sunt utilizate în punctele articulare care se confruntă cu forțe de impact alternativ. Testarea pe teren de către grupul Shenhua a înregistrat o capacitate de încărcare dinamică de 150 kN și o reducere de 75% a evenimentelor de defecțiune mecanică.

1.2 Rulmenții de susținere a rolelor transportoare ale minelor

• Role transportoare subterane : Expunerea la umiditate și praf fin a determinat o operațiune de minereu de fier australian pentru a adopta rulmenți auto-lubrifiante din oțel inoxidabil 316L cu MOS₂ (molibden disulfură). Într-un mediu cu o concentrație de praf de 200 mg/m³, intervale de înlocuire care au fost prelungite de la 3 la 18 luni, cu costurile legate de întreținere scăzute cu 65%.

• Toleranță nealiniată : Structurile sferice auto-alinierea permit alinierea greșită a centurii de până la 5 °. Un caz dintr -o mină de aur din Africa de Sud a raportat o creștere de 40% a vieții serviciilor pentru rulmenți cu această caracteristică.

1.3 Rulmenți în componente concasor

• Arbori rotor de concasor de ciocan : Supus presiunilor de impact de până la 80 MPA, un producător german de echipamente a adoptat rulmenți compuși cu mai multe straturi (suport de oțel, strat de aliaj de cupru, suprafață PTFE) pentru zdrobirea calcarului. Aceste rulmenți au obținut peste 6.000 de ore de funcționare fără a bloca, arătând de aproximativ trei ori mai mult decât durabilitatea rulmenților tradiționali lubrifiați de grăsime.

• Farfurii de tracțiune a maxilarului : În sistemele care se ocupă de minereu care conține nisip de cuarț (Hardness Mohs 7), rulmenții din aliaj de grafit au demonstrat o uzură minimă (mai puțin de 0,5 mm anual). O mină de cupru Jiangxi a raportat o creștere de 60% a rezistenței la uzură în comparație cu materialele convenționale.

1.4 Rulmenți pentru sistemele de camioane miniere

• Rulmenți de suspensie : Rulmenții sferici auto-lubrifianți (de exemplu, tipul SAE 12) se potrivesc cu vibrații de înaltă frecvență pe drumuri miniere inegale. Testarea la o mină de cupru din Chile a arătat o rezistență îmbunătățită la uzura fretting, scăzând înlocuirile anuale ale rulmentului de la patru ori la o dată.

• Ghiduri de direcție hidraulice : Rulmenții obținuți din materiale de polimidă (PI) au menținut coeficienți de frecare sub 0,1 la temperaturi de până la -30 ° C. O mină deschisă în Mongolia interioară a observat o scădere de 80% a defecțiunilor sistemului de direcție cu vreme rece.

2. Cerințe cheie de performanță și criterii de selecție

2.1 Rezistența la uzură și impact

Materialul de rulment este selectat pe baza durității minereului și a caracteristicilor de încărcare mecanică.

Potrivit ISO 4378-3, rulmenții de utilizare minieră trebuie să reziste la cel puțin 500.000 de cicluri de încărcare a impactului, care adaugă ± 40% variație de încărcare în timpul testării.

2.2 Protecția la coroziune și integritatea sigiliului

• Condiții acide de apă (pH 3–5) : Se folosesc rulmenți cu oțel inoxidabil 316L sau tratate cu placare de nichel. În testarea soluției pH = 3, suprafețele placate cu nichel au arătat o rată de coroziune sub 0,005 mm/an, depășind semnificativ oțelul de carbon care se coroda la aproximativ 0,2 mm/an.

• Cerințe de protecție a prafului : O abordare triplă de e-sigilare (labirint radial, garnitură axială a buzelor PTFE și acoperire externă de praf) blochează 98% din particule> 0,1 mm dimensiune. Această configurație de etanșare a fost testată într -o mină de platină din Africa de Sud, cu rezultate constant pozitive.

2.3 Interval de temperatură de funcționare

Rulmenții sunt selectați pe baza condițiilor termice:

2.4 Capacitatea de încărcare și compatibilitatea vitezei

• Utilizare cu viteză mică, cu sarcină grea (de exemplu, concasoare) : Rulmenți sinterizați pe bază de cupru cu un rating de încărcare de suprafață de ≥100 MPa, care îndeplinesc standardele ASTM B438.

• Echipamente de mare viteză, vibratoare (de exemplu, ecrane) : Rulmenții care folosesc materiale PEEK permit viteze liniare de până la 4 m/s, depășind alternative metalice tipice cu 60%.

2,5 costuri și eficiență operațională

Conform 2023 Raport de piață al rulmentului minier global , rulmenți auto-lubrifianți a dus la o reducere totală a costurilor operaționale de 20-30% în comparație cu soluțiile tradiționale de grăsime-lubrifiați.

• Costurile de întreținere pentru un concasor de cărbune au scăzut de la 580.000 ¥ la 230.000 ¥ anual.

• Timpul de înlocuire a camioanelor miniere a scăzut de la 6 ore la 2 ore pe întâmplare.

3. Evoluții industriei și recomandări de selecție

3.1 Progrese tehnologice

• Straturi de ungere nano-structurate : Acoperiri îmbunătățite cu disulfură de tungsten (WS₂) nanosheets au obținut coeficienți de frecare până la 0,02 în aplicații de zdrobire a minereurilor metalice.

• Rulmenți adaptivi în sarcină : O dezvoltare canadiană a introdus materiale care răspund la modificările termice prin creșterea rigidității sub impact, îmbunătățirea protecției structurale.

3.2 Considerații practice de selecție

• Oferiți preferință la rulmenții testați la ISO 4378 pentru suprafețe glisante și MT/T 593 pentru respectarea siguranței miniere.

• Datorită mediilor de operare, selectați rulmenți cu autorizații interne cu 15-20% mai mari decât cele din echipamentele standard pentru a găzdui praf și expansiune termică.

• Solicitați documentația de testare de la furnizori care include abraziune de minereu, ciclism de umiditate și expunere acidă prelungită (de exemplu, 1.000 de ore în medii corozive și 5 milioane de cicluri de încărcare).

Zhejiang Mingxu Machinery Manufacturing Co., Ltd. a fost angajat în dezvoltarea și producerea de rulmenți auto-lubrifiante de mai bine de zece ani, cu cercetări în curs de desfășurare a aplicațiilor de echipamente miniere.
Pentru consultări tehnice și întrebări de achiziții, contactați: [email protected] .