Новые насосные станции ГП «Донгипроуглемаш»

Новые насосные станции ГП «Донгипроуглемаш»

Новые насосные станции ГП «Донгипроуглемаш» для механизированных крепей КОСАРЕВ Василий Васильевич Директор ГП «Донгипроуглемаш» (Украина) Канд. техн. наук СТАДНИК Николай Иванович Первый заместитель директора по научной работе ГП «Донгипроуглемаш» Доктор техн. наук ВАРШАВСКИЙ Юлий Иоганович Заместитель заведующего отделом ГП «Донгипроуглемаш» Насосные станции являются источником гидравлической энергии в составе гидропривода механизированных крепей. Они обеспечивают питание всех исполнительных гидроцилиндров крепи рабочей жидкостью с необходимой подачей и заданным давлением.
ГП «Донгипроуглемаш» с 1979 г. проводит работы по созданию насосных станций. В 1981г. была освоена в серийном производстве насосная станция СНТ32 с подачей 100 л/мин и давлением 32 МПа, а в 1992 г. — насосная станция СНТ40 (150 л/мин и 40 МПа). Более 2500 штук станций этого типа нашли применение во всех угольных бассейнах бывшего СССР, а затем Украины, России, Казахстана. Станции поставлялись на экспорт в Индию, Польшу, Румынию.
Кардинальное повышение эффективности угледобычи на основе концентрации горных работ и технического перевооружения комплексно-механизированных забоев потребовало дальнейшей оптимизации взаимосвязанных параметров оборудования очистного комплекса (комбайна, конвейера, щитовой механизированной крепи и насосной станции) применительно к конкретным условиям эксплуатации. В частности, на щитовую механизированную крепь возлагается задача обеспечения безопасной высокопроизводительной работы шахтеров и забойного оборудования на базе надежного управления кровлей. В связи с этим повышаются требования к рабочему сопротивлению крепи, коэффициенту затяжки кровли и скорости крепления.
У современных очистных комбайнов украинского производства (УКД300, КДК400, КДК500, КДК600 и КДК700) максимальная рабочая скорость подачи составляет 12-16 м/мин. При такой скорости и шаге установки крепи (1,5 м) необходимо обеспечить перемещение не менее восьми-десяти секций за 1 мин. При шаге передвижки крепи 0,63-0,8 м и одновременной передвижке конвейера может потребоваться подача в гидросистему рабочей жидкости до 400 л/мин. При нормативном коэффициенте начального распора крепи Кн?0,7 рабочее давление в ее гидросистеме должно быть не менее 32 МПа, поскольку номинальное давление настройки предохранительных клапанов, исходя из условий прочности, составляет 39-44 МПа. Очевидно, что возможность реализации таких параметров щитовой механизированной крепи в основном зависит от гидроэнергетической установки (насосной станции), прежде всего от обеспечения ею необходимых давления и подачи. При непрерывной работе станции в автоматическом режиме (в соответствии с выполняемыми крепью операциями) необходимы эффективные и надежные способы и средства дискретного регулирования ее подачи и защиты от перегрузок.
С учетом изложенных требований ГП «Донгипроуглемаш» был разработан типоразмерный ряд насосных станций нового технического уровня типа СНД, которые пришли на смену устаревшим станциям типа СНТ. Новые станции были поставлены на серийное производство в 2003-2005 гг. Они удовлетворяют современным требованиям комплексно-механизированных забоев в диапазоне мощностей пластов от 0,85 до 4,5 м, а дополнительно разработанное в 2006 г. исполнение станции СНД400/32 позволяет обеспечить работу крепи в пластах мощностью до 6 м.
В таблице приведена техническая характеристика насосных станций типа СНД.
Станции состоят из двух высоконапорных насосных агрегатов (рабочего и резервного) и бака для рабочей жидкости.
По желанию заказчика возможна поставка с одним насосным агрегатом (рис. 1, 2).
К достоинствам новых насосных станций относятся:
— объединение насосных агрегатов совместно с баком в единую гидравлическую систему. Это позволяет без каких-либо дополнительных переключений, кроме электрических, при необходимости: отключить работающий агрегат и включить резервный или ввести в параллельную работу оба агрегата на одну или две независимые напорные линии гидросистемы комплекса;
— объединение в единую кинематическую схему с приводом от общего электродвигателя высоконапорного агрегата, подпиточного насоса и маслонасоса. Это позволило отказаться от дополнительного двигателя, сделать агрегат полностью автономным, с размещением на нем всей необходимой аппаратуры управления, контроля и защиты от нештатных режимов;
— применение подшипников качения с ресурсом не менее 15 000 ч, к которым относятся: коренные роликовые двухрядные радиальные сферические подшипники с массивным латунным сепаратором приводного и рабочего валов насоса, роликовые двухрядные радиальные сферические подшипники со специальным латунным сепаратором опор кривошипно-шатунного механизма для особых условий эксплуатации, характеризующихся переносным движением при повышенных частотах вращения, ударных нагрузках и вибрациях (Минский подшипниковый завод); парные игольчатые подшипники фирмы SKF (Швеция) на пальцах шатунов в местах соединения с ползунами (толкателями);
двухрядные шариковые подшипники опор вала подпиточного насоса фирмы SKF с сепаратором из стеклонаполненного полиамида, либо фирмы KOYO (Япония) со стальным сепаратором.
Все подшипники обеспечены централизованной принудительной смазкой, а в их конструкции предусмотрены подводящие отверстия и канавки, оптимизирующие условия смазывания.
Кроме того, неконсольное расположение приводной шестерни подпиточного насоса резко повышает ресурс его подшипниковых опор и приводного узла в целом (рис. 3);
— двойная система разгрузки подплунжерного пространства агрегата после перекрытия линии подпитки при достижении давления настройки в гидросистеме крепи, путем выталкивания оставшейся жидкости через напорные клапаны и специальный разгрузочный клапан во всасывающий коллектор подпиточного насоса и через приподнятые всасывающие клапаны — во всасывающий коллектор агрегата. Это позволяет полностью исключить пульсации давления в проточной части агрегата при его разгрузке, которые случались в старых станциях;
— применение электронной аппаратуры управления, контроля и диагностики АУСН, которая обеспечивает выбор режимов управления (местное или дистанционное) и работы станции (раздельное или одновременное включение насосных агрегатов в параллельную работу на одного или двух потребителей), защиту от перегрева электродвигателей и масла в картерах агрегатов, блокировку станции — при снижении давления подпитки и давления масла в маслосистеме агрегатов, при повышении давления на сливе, при снижении (до предельно низкого) уровня эмульсии, при обрыве линии дистанционного управления. Основная информация о работе станции и состоянии контролируемых параметров, а также наработка каждого из агрегатов в моточасах отображаются на текстовом мониторе. Аппаратура позволяет поднять уровень технической диагностики, снизить трудоемкость обслуживания, увеличить надежность работы и безопасность труда;
— оснащение двумя высоконапорными самопромывающимися фильтрами с неразрушающимися фильтроэлементами щелевого типа (по два в каждом фильтре), которые обеспечивают тонкость фильтрации 50 мкм.
Для промывки фильтроэлемента достаточно, не выключая станции, кратковременно повернуть шаровой кран на фильтре в положение «Промывка». Засорение фильтров контролируется визуально по высокую степень отделения примесей в широком диапазоне разницы давлений и имеют большую грязеемкость. Промывка осуществляется противотоком рабочей жидкости. С целью минимизации ручных работ в условиях малолюдной очистной выемки потребитель может заказать в составе насосной станции самоочищающийся фильтр типа ФШП с автоматизированной обратной промывкой по перепаду давления на фильтроэлементах;
— применение во всасывающих линиях насосных агрегатов напорно-всасывающих рукавов фирмы «Паркер» (США) позволяет существенно снизить гидравлические потери и повысить КПД подпитки;
— изготовление всех ответственных узлов и деталей из высокопрочных легированных термически обработанных сталей, в т. ч. из коррозионностойких, или из цветных металлов;
— применение рабочих манжет плунжерных комплектов из термопластичного наполненного полиуретана типа «Витур ТМ», обладающего высокой абразивной стойкостью и малыми потерями на трение;
— обеспечение легкого доступа ко всем расходным узлам и деталям для осмотра или замены;
— изготовление корпусной группы деталей на обрабатывающих центрах типа «Skoda», что обеспечивает оговоренную в конструкторской документации гарантированную точность посадочных поверхностей и точность их взаимного расположения;
— термообработка посадочных мест под подшипники в литых корпусных деталях.
манометрам на входе и выходе. Фильтры обеспечивают Средний нормативный ресурс насосных станций до первого капитального ремонта составляет (в зависимости от исполнения) 12-18 тыс. ч, при условии, что потребитель соблюдает все требования, оговоренные в нормативных и эксплуатационных документах.
По технической характеристике насосные станции типа СНД не уступают, а по ряду эксплуатационных показателей превосходят такие известные зарубежные аналоги, как, например, станции типа AZE (Польша, «POWEN»); НА-150/32-Р2, НА-150/32-Р1 (Чехия, «SIGMA»); ЕНР-3К125/50 (Германия, «Hauhinco») при существенно более низкой продажной цене.
Суммарный серийный выпуск насосных станций типа СНД, начиная с 2003 г., двумя заводами — ОАО «Новгородский машзавод» и ЗАО «Горловский машиностроитель» составил более 60 шт. Станции работают на угольных шахтах Украины в государственных предприятиях «Красноармейскуголь», «Донецкая угольная энергетическая компания», «Добропольеуголь», «Макеев — уголь», «Ровенькиантрацит»; открытых акционерных обществах «Краснодонуголь». «Павлоградуголь» в составе высоконагруженных комплексов типа МДМ, МКД90, МКДД, МКД90Т, МДТ.
Институт ведет постоянный контроль за работой станций, многие из которых после отработки нормативного ресурса продолжают работать без капитального ремонта (шахты им. В. М. Бажанова, им. Н. И. Сташкова, «Степная», «Новогродовская 1/3»). Примером особо надежной работы насосных станций СНД200/32-05 может служить эксплуатация на шахте «Суходольская-Восточная» ОАО «Краснодонуголь» станции № 20, введенной в работу в мае 2005 г. в составе комплекса 3МКД90, которая имеет суммарную наработку по двум лавам 13140 ч и находится в нормальном рабочем состоянии. Отмечена эффективная работа автоматики (аппаратуры АУСН) и фильтров с обратной промывкой.
В настоящее время серийный выпуск станций налажен на специальном производстве ЗАО «Горловский машиностроитель» ЗАО «НПК «Горные машины». Институт и завод ведут постоянную работу по совершенствованию станций и готовы, по желанию заказчика, создавать специальные исполнения станций под условия конкретных лав, в том числе с автоматическими установками по приготовлению рабочей жидкости.
Список литературы 1. Горбатов П. А., Петрушин Г. В., Лысенко Н. М., Павленко С. В.,
Косарев В. В. Горные машины для подземной добычи угля. Учебное пособие для высших учебных заведений — Донецк: Норд Компьютер, 2006.
2. Стадник Н. И., Варшавский Ю. И., Мезников А. В., Олифиренко А. И. Современные насосные станции для очистных агрегатов и механизированных крепей // Уголь Украины. — № 9. — 2005. —
С. 19-20.
3. Стадник Н. И., Варшавский Ю. И. Кирилюк Ю. Н., Никитин С. В.
Фильтрационные установки для замкнутых гидросистем механизированных крепей // Горное оборудование и электромеханика. — № 6. — 2006.
4. Косарев И. В., Андреев Г. В., Непомнящий А. Л., Вассерман И. Г. Механизированные двухстоечные крепи института «Донгипроуглемаш» для пластов мощностью 0,85-4,5 м // Уголь. —
№ 7. — 2006. — С. 12-17.

Гость (не проверено)
Что подробнее делает АСУН?

Что подробнее делает АСУН?