Gakktu inn á hvaða námusvæði eða sementsverksmiðju sem er og þú munt finna snúningsbúnað sem vegur hundruð tonn, gengur allan sólarhringinn og er háður einum stórum gír til að halda áfram að snúast. Sá gír er hringgírinn - einnig kallaður sverleikabúnaður - og hann er ósungið vinnuhestur stóriðju. Þegar einn mistekst stoppar öll línan og kostnaður við niður í miðbæ getur numið tugum þúsunda dollara á klukkustund.
Það sem hringbúnaður gerir í raun og veru
Hringgír er gír með stórum-þvermáli sem er boltað um ummál snúnings trommu eða ofnskel. Hann tengist einum eða tveimur minni snúningum sem knúnir eru af rafmótor í gegnum gírkassa. Mótorinn snýr snúningshjólinu, snúningshjólið snýr hringgírnum og hringhjólið snýr öllu skelinni - á hraða sem venjulega er á milli 1 og 20 snúninga á mínútu.
Hönnunin er einföld en hrottalega áhrifarík. Með því að vefja gírnum utan um tromluna sjálfa, útilokarðu þörfina fyrir stóran miðlægan bol og legu sem væri ópraktískt í þessum stærðum. Hringgírinn dreifir drifkraftinum um allt ummálið, sem er nauðsynlegt þegar þú ert að snúa 500 tonna kúlumylla fullri af málmgrýti og stálkúlum.
Hringgír eru gríðarleg. Dæmigert einingar eru á bilinu 20 til 50 og þvermál geta farið yfir 14 metrar á stærstu malarmyllunum. Þeir eru steyptir í eitt stykki eða skipt í tvo eða fleiri hluta fyrir flutning og uppsetningu. Efnið er nánast alltaf steypt stál - ZG45, 42CrMo, eða svipaðar málmblöndur - með hitameðferð til að ná réttu jafnvægi á yfirborðshörku og kjarnaseigju.
Námuvinnsla: Malarverksmiðjur af öllum gerðum
Í námuvinnslu er aðalstarf hringbúnaðarins að snúa malarmyllum - vélunum sem mylja málmgrýti niður í þær fínu kornastærðir sem þarf til að endurheimta steinefni.
Kúlumyllur eru algengasta notkunin. Láréttur stálhólkur, fylltur að hluta með stálkúlum, snýst um ás sinn, veltir málmgrýti og malar það í gegnum högg og núning. Stærðir eru allt frá nokkrum metrum í þvermál fyrir litlar aðgerðir til yfir 8 metra fyrir stórar kopar- og gullnámur. Hringbúnaðurinn á stórri kúlumylla getur sjálft vegið 30 tonn eða meira.
SAG myllur (hálf-sjálfsmölun) og AG-myllur (sjálfsmölun) taka þetta skrefinu lengra. SAG myllur nota málmgrýtið sjálft sem malamiðil ásamt smá hleðslu af stálkúlum, en AG myllur treysta algjörlega á málmgrýti. Þessar myllur eru jafnvel stærri en kúlumyllur - þvermál 10 til 12 metrar eru algengar og hringgírarnir sem knýja þær eru samsvarandi stórar. Álagið hér er öfgafullt: fullhlaðin SAG-mylla getur vegið yfir 1.000 tonn og hringbúnaðurinn þarf að ræsa og stöðva þann massa mjúklega án þess að hlaða tennurnar.
Stangamyllur, smásteinsmyllur og turnmyllur klára námuvinnsluforritin. Hver notar hringdrif, þó stærð og hleðslusnið sé mismunandi. Það sem allir deila er hörku rekstrarumhverfi - stöðugt ryk, titringur og slípiefni sem rata inn í allt. Hringgír í námuvinnslu þurfa mikla yfirborðshörku til að standast slípiefni og sterkar tannrætur til að takast á við þreytu frá endurtekinni hleðslu.
Sement: Ofna, myllur og þurrkarar
Sementsiðnaðurinn er annar stórnotandi hringgíra og kröfurnar hér eru aðrar en ekki síður miklar.
Snúningsofnar eru hjarta sementsverksmiðju. Langur, örlítið hallandi stálhólkur - venjulega 4 til 6 metrar í þvermál og 60 til 100 metrar að lengd - snýst um 1 til 4 snúninga á mínútu á meðan logi í neðri endanum hitar efnið í yfir 1.400 gráður. Kalksteinn og leir nærast að ofan og sementklinker kemur út úr botninum. Hringgírinn, sem venjulega er festur nálægt losunarendanum, þarf að viðhalda nákvæmri tengingu við snúningshjólið, jafnvel þar sem ofnskeljan stækkar varmalega um nokkra sentímetra. Þessi varmaþensla er ein stærsta hönnunaráskorunin í sementsofnhringhjólum - gírinn verður að vera í takti yfir hitastig sem myndi skekkja flestar vélar.
Sementkúlumyllur vinna á sömu reglu og námukúlumyllur, mala klinker niður í fínt duft sem verður að sement. Þessar myllur ganga oft í lokuðum hringrás með skiljum og hringgírdrifið þarf að takast á við stöðuga notkun með lágmarks hraðabreytingum. Sementsmyllur hafa tilhneigingu til að vera minni en stærstu SAG-námuverksmiðjur, en þær ganga í mörg ár án þess að stoppa, svo áreiðanleiki og slitþol eru í fyrirrúmi.
Snúningsþurrkarar og kælir eru þriðja stóra sementsnotkunin. Þurrkarar fjarlægja raka úr hráefnum áður en þeir fara inn í ofninn, en kælarar koma heitu klinkinu niður í meðhöndlunarhitastig eftir að það fer úr ofninum. Báðir nota hringdrif svipað og ofna, þó að álagið og hitastigið sé lægra. Það sem skiptir máli hér er samkvæmni - ójafn snúningur veldur ójafnri þurrkun eða kælingu, sem hefur áhrif á gæði vöru.
Hönnun og efnissjónarmið
Munurinn á hringgír sem endist í 20 ár og þeim sem bilar í 5 kemur niður á hönnun, efni og framleiðslugæði.
Tannsnið skiptir máli. Flestir nútíma hringgírar nota spíraltennur frekar en beinar sportennur. Helixhornið dreifir álaginu yfir margar tennur samtímis, sem dregur úr höggi, dregur úr hávaða og gerir gírnum kleift að senda megavötta-flokka tog við lágan snúning á mínútu án þess að hamra. Hringlaga gír mynda axial þrýsting, sem þarf að gleypa af stuðningsrúllum myllunnar, en skiptin er þess virði fyrir erfiða-vinnu.
Efnisval fer eftir umsókninni. Fyrir sementsofna, þar sem hiti og hitauppstreymi eru helstu áhyggjuefni, halda málmblöndur eins og 42CrMo eða AISI 4140 styrkleika við hærra hitastig. Fyrir námuverksmiðjur, þar sem slípiefnisslit eru ríkjandi, gefa hærra-kolefnissteypt stál með yfirborðsherðingu (oft með örvun eða logaherðingu) lengri endingu tanna. Hitameðferðarferlið er mikilvægt - of erfitt og tennurnar sprunga við lost; of mjúk og þau slitna á nokkrum árum.
Framleiðslunákvæmni er lokaverkið. Tennurnar verða að vera skornar í nákvæmlega snið, gírinn verður að vera fullkomlega kringlótt og boltagötin verða að vera nákvæmlega í takt við tromluflansinn. Sérhvert úthlaup eða misskipting veldur ójafnri tannhleðslu, sem flýtir fyrir sliti og getur leitt til skelfilegrar tannbrots. Gæðaframleiðendur framkvæma úthljóðsprófanir á steypum, athuga tannsnið með hnitmælavélum og gera fulla möskvaprófun með snúningshjólinu fyrir sendingu.
Viðhald og þjónustulíf
Vel-hannaður, vel-uppsettur hringbúnaður getur keyrt í 15 til 25 ár áður en það þarf að skipta út. Lykillinn er smurning og eftirlit.
Flestir hringgírar nota opna-gírsmurningu - þunga fitu eða malbikaða-blöndu sem er borið á með sjálfvirkum úðakerfi eða handvirkt af rekstraraðilum. Smurefnið þarf að vera á tönnunum undir miðflóttaafli, standast skolun frá vatni og ryki og þola mikinn þrýsting. Dæmigert notkunarhlutfall er nokkur grömm á mínútu, sprautað á snúningshjólið þegar það snýst. Ófullnægjandi smurning er aðal orsök ótímabærrar bilunar í hringgír - tennurnar gall, skera og slitna hratt þegar smurfilman brotnar niður.
Regluleg skoðun veiðir vandamál áður en þau verða bilun. Viðhaldsteymi athuga slitmynstur tanna, leita að holum eða sleikjum á tannflötunum, mæla bakslag og hlusta eftir óvenjulegum hávaða. Slitmynstur sem er einbeitt á annarri hlið tannanna gefur venjulega til kynna misræmi - annað hvort er pinion ó-miðja eða gírinn hefur skipt á tromlunni. Ef þú grípur þetta snemma og endurstillir-það getur það bætt árum við líf gírsins.
Þegar hringgír nær loki líftíma síns er skipting mikil aðgerð. Stöðva þarf mylluna eða ofninn, losa gamla gírinn og skera í burtu (oft í köflum til að fjarlægja) og setja nýja gírinn upp og stilla saman. Þetta getur tekið daga til vikna af fyrirhugaðri niður í miðbæ, þess vegna geyma flestar plöntur varahringbúnað á hillunni og skipuleggja endurnýjun ár fram í tímann.
niðurstöðu
Hringgír eru meðal stærstu, mest hlaðna vélrænu íhlutanna í hvaða iðnaðarstarfsemi sem er. Í námuvinnslu knýja þeir malarmyllurnar sem draga úr málmgrýti í endurheimtanlega stærð - kúlumyllur, SAG-myllur, AG-myllur og stangamyllur, oft yfir 10 metrar í þvermál og meðhöndla farm sem er yfir 1.000 tonn. Í sementi keyra þeir snúningsofnana sem framleiða klinker við 1.400 gráður, kúlumyllurnar sem mala það í duft og þurrkarana og kælana sem styðja við ferlið.
Rekstrarskilyrðin gætu varla verið öðruvísi - námuvinnsla snýst um slit og högghleðslu, sement snýst um hita og varmaþenslu - en kröfurnar sameinast um það sama: nákvæmlega framleiddur, rétt smurður, vandlega stilltur hringgír sem getur keyrt í áratugi með lágmarks athygli. Gerðu það rétt og það hverfur í bakgrunninn og gerir starf sitt á áreiðanlegan hátt. Misskilið og það verður dýrasta pappírsvigtin á staðnum.
