Оптимизация ремонта крупногабаритных гидроцилиндров карьерных машин: технология бесдемонтажной протяжки гибких волноводов в полевых условиях

Силовая гидравлика механизмов шагания и подъема стрелы вскрышных экскаваторов работает в режиме непрерывных интенсивных циклических нагрузок. Для контроля геометрии движения рабочих органов автоматика КИПиА задействует контуры обратной связи, основу которых составляют магнитострикционные датчики. На большинстве горнодобывающих предприятий эксплуатируются импортные жесткие измерительные стержни. Когда возникает производственная необходимость выполнить плановое обслуживание или замену встроенных КИПиА, ремонтные службы сталкиваются с серьезными логистическими и монтажными затруднениями.

Проблема обслуживания длинномерных измерительных стержней на разрезах

Основная уязвимость стандартных узлов позиционирования — монолитная стержневая конструкция. Когда рабочий ход поршня цилиндра превышает 2 метра, извлечь штатный датчик измерения линейного перемещения без полной разборки сопряженных агрегатов невозможно. На карьерных экскаваторах торцевые зоны гидравлических цилиндров практически всегда перекрыты элементами поворотной платформы, противовесами или массивной рамой.

В условиях удаленного угольного или рудного разреза демонтаж длинномерной линейки вынуждает:

• • Разбирать силовые металлоконструкции и защитные кожухи горной машины;
  • Привлекать к забою вспомогательные подъемные краны;
  • Надолго останавливать экскаватор, что срывает планы по отгрузке горной массы.

Особенности эксплуатации измерительной аппаратуры КИПиА

Электронные компоненты автоматики работают в условиях агрессивной окружающей среды. На магнитострикционные датчики перемещения воздействуют непрерывная широкополосная вибрация, ударные волны от черпания породы, абордажная запыленность и критические перепады температур.

Чувствительный элемент внутри гидроцилиндра постоянно испытывает пиковое давление гидравлического масла, точные параметры которого зависят от исполнения и подлежат проверке по эксплуатационным каталогам. Любой подбираемый магнитострикционный датчик измерения перемещений должен соответствовать исходным жестким метрологическим стандартам горнодобывающего сектора.

Инженерный алгоритм выбора гибкого аналога взамен жесткой линейки

Для ликвидации простоев техники при ремонте внедряется метод модернизации узла с переходом на гибкие измерительные волноводы. Инженерная процедура подбора гибкого компонента включает проверку совместимости параметров:

1. 1. Тип промышленного интерфейса. Обеспечение связи с бортовым контроллером по цифровым (SSI) или аналоговым (4…20 мА, 0…10 В) каналам, под которые адаптированы оригинальные магнитострикционные датчики положения.
   2. Монтажная резьба фланца. Полное соответствие резьбового шага и уплотнительной зоны посадочному месту в крышке цилиндра для исключения утечек масла.
   3. Рабочий диапазон. Точное соответствие измерительного канала полному ходу поршня.
   4. Электрические цепи. Совместимость по уровню питающего напряжения АСУ ТП экскаватора.

Новый магнитострикционный датчик измерения положения в гибком исполнении наматывается на транспортный барабан с сохранением технологического радиуса изгиба, что позволяет заводить его в цилиндр в условиях дефицита пространства.

Практическое применение гибких систем от компании ТрейсЛайн

Для оперативного проведения сервисных работ без демонтажа металлоконструкций предприятия могут подобрать аналог импортных датчиков от отечественного производителя ТрейсЛайн, который выпускает современные измерительные устройства. Компания осуществляет серийный выпуск КИПиА в Москве, выступая разработчиком технических замен импортного оборудования. Датчики ТрейсЛайн с гибким штоком позволяют производить монтаж непосредственно у торца гидроцилиндра.

Пошаговая схема бесдемонтажной замены в полевых условиях:

• • Обесточивание цепей питания автоматики, отсоединение кабельного разъема;
  • Выкручивание фланца старой линейки (если жесткий стержень невозможно извлечь целиком из-за препятствий рамы, его аккуратно фрагментируют и извлекают по частям);
  • Подготовка гибкого аналога к монтажу непосредственно из упаковочной бухты;
  • Постепенная протяжка волновода внутрь глухого канала поршня экскаватора;
  • Закручивание резьбового фланца, герметизация соединения и подключение к сигнальной трассе.

Установленный магнитострикционный преобразователь измерения линейного перемещения осуществляет бесконтактный съем данных. Используя такие магнитострикционные линейки, предприятия снижают затраты на закупку КИПиА. Отечественный магнитострикционный преобразователь измерения линейного положения серии ТЛ стабильно работает в составе бортовых информационных систем экскаваторного парка.

Вывод

Модернизация измерительных узлов крупногабаритной техники с заменой жестких стержней на гибкие чувствительные волноводы оптимизирует ремонтные регламенты. Использование гибкого исполнения сводит время сервисных операций к нескольким часам, исключая необходимость привлечения тяжелых кранов и разборки рамы экскаватора. Практическое внедрение таких приборов, как линейки для измерения перемещения и линейки для измерения пути в гибком корпусе, повышает общую эксплуатационную готовность горного оборудования. Использование решений, заменяющих магнитострикционные линейки для измерения перемещения и зарубежные магнитострикционные линейки для измерения пути, гарантирует стабильность технологического процесса разреза.