Разработка стенда для проведения испытаний гидроцилиндров экскаватора Hitachi 3600 в условиях рудника «Кумтор»

Разработка стенда для проведения испытаний гидроцилиндров экскаватора Hitachi 3600 в условиях рудника «Кумтор»

 

 

     

Рудник Кумтор расположен на территории Кыргызской Республики, в 350 км к юго-востоку от г. Бишкек, столицы республики, и в 60 км к северу от границы с Китайской Народной Республикой, и является золоторудным месторождением. Месторождение включает Центральный участок (иначе называемый как «Центральный карьер» или карьер «Кумтор»), а также два менее крупных сопутствующих месторождения: «Сары-Тор» и «Юго-запад».

На 1-ом листе представлен вид сбоку, вид спереди и вид сверху экскаватора HITACHI 3600-6, где показано его устройство. Экскаватор карьерный Hitachi EX 3600-6 серии EX представляет собой землеройную машину цикличного действия, основным рабочим органом которой является ковш с режущей кромкой или зубьями, осуществляющими резание грунта. На данном листе также показана техническая характеристика экскаватора. Hitachi EX 3600-6 характеризуется низкими затратами в расчете на единицу веса перемещаемого материала. Невысокая стоимость технического обслуживания и большой срок службы данного экскаватора позволяют сэкономить значительные средства.

На 2-ом листе изображена гидравлическая принципиальная схема экскаватора Hitachi EX 3600-6. Которая состоит из следующих составных элементов: маслостанции, силовых гидроцилиндров, распределительной и контрольно – предохранительной аппаратуры, фильтрующих элементов и трубопроводов.

Гидравлическая система состоит из основного контура, контура управления, контура гидромотора привода вентилятора радиатора, контура гидромотора привода вентилятора маслоохладителя, контура компрессора кондиционера и контура охлаждения редуктора привода насосов.

• Основной контур - посредством гидрораспределителей управляет давлением, поступающим из основных насосов, для привода гидроцилиндров и гидромоторов.

• Контур управления - подает давление из насоса управления в основной контур.

• Контур гидромотора привода вентилятора радиатора - подает давление из насоса привода вентилятора радиатора для приведения в действие гидромотора привода вентилятора радиатора.

• Контур гидромотора привода вентилятора маслоохладителя - подает давление из насоса привода вентилятора маслоохладителя для приведения в действие гидромотора привода вентилятора маслоохладителя.

• Контур гидромотора привода компрессора кондиционера - подает давление из насоса привода компрессора кондиционера для приведения в действие гидромотора привода компрессора кондиционера.

• Контур охлаждения масла в редукторе привода насосов - рабочая жидкость из насоса циркуляции рабочей жидкости редуктора привода насосов поступает в маслоохладитель рабочей жидкости редуктора привода насосов.

Всасывающий контур - основные насосы расположены попарно в четырех блоках, а всего на машине установлено 8 основных насосов. Всасывающий коллектор соединяется с гидробаком двумя всасывающими трубопроводами. Рабочая жидкость поступает в основные насосы через всасывающий коллектор. Во всасывающем блоке гидробака находится шесть фильтров.

Подающий контур - рабочая жидкость, поступающая из блоков 8 основных насосов через фильтр высокого давления, направляется в 4 блока гидрораспределителей. В каждом подающем контуре между основными насосами и гидрораспределителями находится по одному запорному клапану, предотвращающему повреждение основных насосов при обратном токе рабочей жидкости.

на 3 листе  представлен сборочный чертеж стенда для проведения испытаний гидроцилиндров, Стенд состоит из рамы 4 с двумя стойками, в одной из которых закреплен гидроцилиндр 1, в другой проушина 5, ползунов 6 и 7, двух цилиндров 2, двух подставок 8, пульта управления 3 и гидросистемы 9. Стойки рамы соединены скалками в количестве 4 шт, которые состоят из двух скалок 12, соединенных между собой соединителями15. Скалки фиксируются на стойках полукольцами 13 и кольцами 14 и закрепляются с двух сторон гайками 16. В ползуне 6 закрепляется штоком с шаровой опорой гидроцилиндр 1 с помощью полуколец 19, два гидроцилиндра 2 и две направляющие 18 для установки проушины 5. В ползуне 7 штоками с гайками 17 закреплены гидроцилиндры 2 и проушина 5. Подставки 8 установлены на нижних скалках и могут перемещаться по ним в нужное место.

Сборка гидроцилиндра

Гидроцилиндр  собирается путем введения в гильзу цилиндра  штока, собранного с поршнем и запирающей втулкой. Цилиндр закрепляется проушиной на стойке рамы на проушине 5 и укладывается  на подставку 8. Шток своей проушиной закрепляется на проушине 5, установленной на ползуне 7 и укладывается на вторую подставку 8. Подставки регулируются по высоте так, чтобы цилиндр и шток были параллельны скалкам рамы и находились друг против друга. С помощью гидроцилиндров 1 и 2 шток  вталкивается в цилиндр, после чего запирающая втулка 3.

Испытание гидроцилиндра

Испытуемый гидроцилиндр устанавливается в пружинах 5 стойки рамы и ползуна 7 и закрепляется осями. С помощью рукавов высокого давления поршневая и штоковая полости подключаются к пульту управления. Управляемые дроссели управления группой гидроцилиндров 2 открываются, а управления испытуемым гидроцилиндром – закрываются. Испытуемым гидроцилиндром производится 2-3 ходки до удаления из его полостей воздуха. Дроссели стендовых гидроцилиндров 2 закрываются и с помощью гидроцилиндров 1 и 2 в испытуемом гидроцилиндре создается необходимое давление: при раздвижке гидроцилиндров 1 и 2 – в поршневой полости, при складывании – в штоковой полости. При этом давление делается необходимая выдержка. Давление контролируется по манометрам при открытых вентилях манометров.

Для проверки работы испытуемого гидроцилиндра в движении, дроссели в линии его управления открываются настолько, чтобы в его полостях создавалось рабочее давление, а движение штоку придается гидроцилиндрами стенда.

При необходимости, движения можно придавать непосредственно испытуемого гидроцилиндра, при этом его дроссели закрываются а дроссели гидроцилиндров 2 открываются настолько, чтобы осуществлялось движение  и создавалось необходимое рабочие давление.

Разборка гидроцилиндра

Гидроцилиндр устанавливается в проушинах стенда и закрепляется осями. Предварительно запирающая втулка освобождается от крепежных элементов. Штоковая и поршневая с помощью рукавов соединяются с отдельной емкостью для слива  из них рабочей жидкости. Под цилиндр подводится подставка 8 и обратным ходом гидроцилиндров стенда разбираемый  гидроцилиндр растягивается. При выдвижении штока гидроцилиндра на 2/3 длины под него подводится подставка.

       Если хода гидроцилиндров стенда не хватает для полного выхода штока с поршнем из цилиндра, то поступают следующим образом. Отсоединяют шток гидроцилиндра от проушины на ползунке 7, снимают проушины 5 и переставляют в направляющие ползуна 6. Раздвигая гидроцилиндр стенда 1 надвигают ползун 7 на шток разбираемого гидроцилиндра до соприкосновения его с проушиной на ползуне. Шток закрепляется на проушине и обратным ходом гидроцилиндра 1 производится окончательная разборка гидроцилиндра. Максимальная длина растянутого разбираемого гидроцилиндра 4200 мм (без перестановки  проушины 5).

При перестановке проушины 5 максимальная длина растянутого гидроцилиндра 5280 мм ( центрам проушин).

       С целью исключения попадания остатков жидкости на пол рама стенда имеет открытую емкость.

 На этом стенде можно испытывать гидроцилиндры на прочность и на герметичность. Испытание гидроцилиндров производится в любом положений поршня или  штока, а также при движений штока испытуемого гидроцилиндра. Этот стенд отличается от существующих возможностью проведения испытания гидроцилиндров под нагрузкой при перемещении штока и в любом его положении.  

Принципиальная гидравлическая схема стенда и сборочный чертеж испытуемого гидроцилиндра показаны на 4-ом листе. Принципиальная гидравлическая схема стенда для испытаний, сборке и разборке гидроцилиндров состоит из следующих составных элементов: маслостанции, силовых гидроцилиндров, распределительной и контрольно – предохранительной аппаратуры, фильтрующих элементов и трубопроводов.

Маслостанция состоит из двух радиально – плунжерных насосов ВНР -32/20, которые питаются от электродвигателя ВАОФ –62-4. 

Насосы  установлены ниже минимального уровня рабочей жидкости в маслобаке и постоянно находятся под заливом.

Масло в гидросистему подается от насосов через блок обратных клапанов (БКО), а затем через гидрораспределители к рабочим органам.

Для защиты  гидросистемы от  перегрузок в схему включен предохранительный клапан КП.

На всех гидроцилиндрах установлены гидрозамки ГЗ1, ГЗ2 и ГЗ3. Для определения  наличия  давления в гидросистеме установлены манометры М1 и М2.

Для управления гидроцилиндрами системы служат гидрораспределители ГР1, ГР2 и ГР3.

При  установке в рабочее положение соответствующих рукояток пульта производится подача масла к гидроцилиндрам рабочих органов.

При нейтральном положении рукояток пультов масло через перепускной клапан распределителя по сливной магистрали возвращается в маслобак.

В данном листе также изображен сборочный чертеж испытуемого гидроцилиндра, который состоит из поршня 5, штока 7 и тд, а также его технические характеристики  и технические требования к ним.

На 5-ом и 6-ом листах изображены графики входных и выходных параметров гидроцилиндров при испытаний поршневой и штоковой полостей. Эти графики были получены при разработке расчетной схемы стенда в программе ADAMS. На этих графиках показаны изменения параметров при испытаний штоковой и поршневой полостей в программе   ADAMS. 

В данном дипломном проекте также рассмотрены вопросы промышленной экологии, в частности, влияния отработанных гидравлических масел на окружающую среду.

В разделе охраны труда произведен анализ опасных и вредных производственных факторов рудника Кумтор, а также рассмотрены наиболее перспективные и актуальные решения проблемы снижения пылевой нагрузки на окружающую среду. 

В экономической части проекта производится экономическое обоснование разработки стенда для проведении приемочных испытаний гидроцилиндров экскаватора Hitachi 3600, который применяется для экскавации руды на руднике «Кумтор».

Содержание

Общий вес, кг                                         359000/361000

Модель двигателя                                    QSKTA60-CE

Тип двигателя                                        дизельный

Мощность двигателя, кВт (л.с.)                    1450(1944)

опливный бак, л                                     7450

Глубина копания, мм                                858/3910

Высота выгрузки, мм                                11590/10990

Вырывное усилие (цилиндр ковша), кН          1130

Максимальная сила тяги, кН                       1760

Вид рабочего органа                                пр.лопата/ковш

Вместимость ковша, куб.м.                         22,0/21,0-23,0

Скорость поворота платформы, об/мин.  3,2

Высота копания, мм                                 17690/16300

Максимальный радиус копания, мм               18190/15200

Максимальная досягаемость 

(по уровню грунта), мм                             17600

Вид шасси                                             гусеницы

Автором дано четкое и аргументированное обоснование актуальности выбранной темы и необходимости более детального изучения данной проблематики в настоящее время.

Целью данной работы являлось разработка стенда для проведения испытаний гидроцилиндров карьерного транспорта. Для её достижения были поставлены следующие задачи:

1) Рассмотрение горно-геологических характеристик месторождения «Кумтор»;

2) Провести анализ по проведению различного вида ремонта гидроцилиндров экскаватора Hitachi 3600;

3) Расчет экономической эффективности при разработке стенда для проведения испытаний гидроцилиндров.

Студентом Исаевым Б.Б. был проанализирован большой объем теоретического материала. Весь собранный материал изложен четко, последовательно, с соблюдением внутренней логики повествования. Практическое исследование проведено на достаточно высоком методологическом и теоретическом уровнях. Прослеживается тщательная и глубокая проработка каждого вопроса. Таким образом, содержание данного проекта полностью соответствует первоначальному заданию и отвечает всем необходимым требованиям. Выбранная проблематика раскрыта полно и всесторонне, цель достигнута, задачи решены, выводы правильны и обоснованы, выработанные рекомендации и предложения имеют большую практическую значимость,

Исходя из всего вышесказанного,  дипломный проект выполнен на высоком техническом уровне с компьютерным оформлением, а его автор, ФИО    заслуживает присвоения ему квалификации «Бакалавр технологических машин» по специальности 5В072400 «Технологические машины и оборудование».