Результат интеллектуальной деятельности: Модульное устройство для перефутеровки барабанных мельниц

Изобретение относится к способу замены футеровки в барабанных мельницах и может применяться в горнодобывающей, строительной, металлургической и иных отраслях промышленности. Способ основан на применении мобильного компактного модуля в виде перефутеровочного устройства.

Из существующего уровня техники известен способ (RU 418212, кл. В02С 17/22, опубликовано в 1971 г.) перефутеровки с помощью монорельса и приспособления для перемещения футеровки, которое выполнено в виде кареток. Устройство монтируется вдоль оси через всю мельницу внутри барабана. Недостатком является необходимость дополнительного времени на демонтаж - монтаж монорельса с каретками и на выполнение трудоемких цикличных операций захвата, перемещения и освобождения от захвата каждого элемента футеровки внутри мельницы.

Также известен способ замены футеровки с использованием механизма (RU 426698, кл. В02С 17/22 опубликовано в 1972 г.), основание платформы которой крепится к внутренней поверхности обечайки барабана мельницы штатными футеровочными болтами и состоит из систем рычагов и гидроцилиндров. Имеет всего две степени свободы и предназначено для перефутеровки бронеплит обечайки барабана. Имеется возможность перефутеровки обечайки без выгрузки шаров, за счет попеременной перестановки захвата и платформы механизма при провороте мельницы. Для этого плита захвата футеровки и платформа имеют одинаковые размеры по отверстиям для попеременного крепления к барабану мельницы. Что требует дополнительное время на периодический перемонтаж механизма для его перемещения вслед за вращением барабана мельницы. Недостатком этого механизма является также невозможность перефутеровки данным механизмом торцевых поверхностей барабана мельницы. Кроме того возможно применение перефутеровщика строго индивидуально к каждому типу мельниц, по причине различной сетки рассверловки отверстий для крепления футеровки на разных типоразмерах мельниц.

Наиболее близким к заявленному техническому решению, взятому за аналог, является способ перефутеровки мельниц устройством (SU 1407538 А1, кл. В02С 17/18 опубликовано 07.10.84 г.), которое состоит из основания: с колесами, противовесом, путями, тележкой для транспортировки футеровочных плит, и несущей телескопической балки, прикрепленной к основанию. Балка проходит через цапфу мельницы до центра барабана. На консоли балки шарнирно установлена двухзвенная стрела с подъемным рабочим механизмом и грузозахватом. Устройство краном устанавливается напротив разгрузочной цапфы мельницы и на колесиках вкатывается в нее. Предварительно необходимо демонтировать часть центральной футеровки разгрузочной стенки, иначе механизм не войдет в мельницу. Затем основание опускается на бетонный пол и в противовес засыпаются шары. Все металлоконструкции со стороны разгрузки мельницы для этого должны быть предварительно демонтированы и подготовлена достаточная площадка под установку основания механизма. При замене футеровки плиты удаляются и подаются внутрь мельницы на тележке. При этом мельница проворачивается ремонтным приводом. К сожалению, данный способ отнимает много времени на подготовительно-заключительных операциях. Также требуется подготовка достаточного свободного пространства для установки механизма, что не всегда возможно выполнить. Подача и удаление футеровки штучное через тележку, расположенную внутри цапфы - процесс трудоемкий и длительный.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является сокращение времени простоя оборудования в ремонте и создание безопасных условий труда для ремонтного персонала. Для оперативности выполнения работ предлагается производить перефутеровку мобильным модульным устройством.

Техническим результатом изобретения является максимальное сокращение времени простоя мельницы в ремонте при выполнении работ по замене футеровки мельницы. Представленный в описании способ перефутеровки с помощью мобильного модульного устройства целесообразно применять при замене футеровки с полной выгрузкой шаров, после обрушения и удаления из барабана старой футеровки. Но возможно применение устройства и без выгрузки шаров в случае замены полиспастно-грузового механизма на гидроманипулятор. Рассматриваемый способ позволяет производить замену и перемещение футеровки внутри мельницы сразу после монтажа его во втулке цапфы, без дальнейших подготовительных операций сборки, укрупнения и перестановки узлов; без подготовки площадки и демонтажа металлоконструкций.

Технический результат предлагаемого достигается за счет того, что устройство является мобильным модулем и центрируется внутри втулки цапфы на аутригерах с гидравлическим приводом, при этом внутри каркаса модуля подвижно закреплен футляр с телескопической выдвижной стрелой и полиспастной грузовой системой для перемещения и подачи футеровки к месту замены при одновременном вращении мельницы, при котором обеспечивается самоустановка футляра грузовым гаком вниз.

В случае необходимости взамен полиспастной грузовой системы на выдвижной стреле устанавливается гидроманипулятор с захватом.

Данный способ перефутеровки основан на применении мобильного устройства в виде компактного модуля 1, который на встроенных роликах 5 заводится краном во втулку разгрузочной 10 или загрузочной 11 цапфы насколько позволяют транспортировочные проушины. Каркас модуля изготавливается с учетом диаметра втулки в виде многоугольной правильной призмы из металлопрофиля. Снаружи, вдоль силового каркаса под углом 60° друг к другу расположены гидравлические аутригеры 4, к которым с помощью быстросъемных разъемов подсоединяются рукава высокого давления от маслостанции. Маслостанция расположена снаружи мельницы. После подключения рукавов оператором, модуль может передвигаться вдоль оси втулки с помощью выдвижных секций консольной балки стрелы, самоцентрироваться и раскрепляться во втулке на аутригерах. При этом втулка цапфы мельницы может быть цилиндрической, конической, футерованной стальным литьем или резиной. Внутри каркаса модуля, вдоль его оси, на подшипниковых узлах поворотной опоры подвижно закреплен футляр 2. В футляре зафиксирована выдвижная консольная балка 3 стрелы. По команде оператора, после раскрепления модуля во втулке, из футляра выдвигаются секции консольной балки 3 с грузовым крюком 8 с полиспастом. Балка 3, за счет подвижности футляра, всегда самоустанавливается грузовым гаком вниз. Грузовая лебедка 6 расположена в модуле снаружи футляра и может быть с механическим или гидравлическим приводом.

Вместо полиспастной грузовой системы на выдвижной балке стрелы возможна установка гидравлического манипулятора с захватом для футеровки. Тогда поворот футляра на 360° на подшипниковой опоре осуществляется принудительно с пульта управления оператора поворотными гидроцилиндрами, установленными для удобства обслуживания сзади на каркасе модуля. Применение манипулятора с захватом позволяет выполнять замену футеровки без выгрузки шаров из мельницы. В обоих случаях вся футеровка при замене удаляется и подается внутрь мельницы через монтажные люки барабана мостовым краном или переносной платформой с консольным краном, установленной на площадке снаружи барабана мельницы.

Итак, рабочий грузовой механизм привода модульного устройства перефутеровки мельницы может быть как полиспастный с крюком, так и гидравлический с захватом и может быть применен как с полной выгрузкой шаров, так и без выгрузки шаров.

Работы по перефутеровке выполняются минимум тремя специалистами: оператором и помощником изнутри мельницы, и одним человеком снаружи. Оператор управляет модульным устройством с помощью портативного пульта радиосигналом или через переносной кабель напряжением не более 12В. Во время выполнения работ оператор находится в противоположной втулке внутри мельницы и непосредственно управляет перемещением и позиционированием футеровки при монтаже. Футеровка подается в мельницу и удаляется наружу через монтажные люки мостовым краном или иным ГПМ. Помощник или помощники изнутри выполняет действия по строповке плит и установке болтов крепления каждого элемента футеровки. Монтажник снаружи мельницы производит крепление футеровки гайкой с помощью ручного гайковерта. При применении варианта полиспастно-грузового механизма (Фиг. 1) футеровка монтируется всегда в вертикальной плоскости путем проворота барабана ремонтным приводом. При этом грузовой гак 8 всегда располагается в нижнем положении за счет подвижности футляра 2 консольной балки 3, который вращается на подшипниковых узлах внутри каркаса модуля 1. Балка 3 консоли выдвижная и позволяет производить демонтаж-монтаж футеровки и во втулке противоположной цапфы, и на торцевых стенках, и на барабане мельницы. Также консоль балки 3 при ее складывании дает возможность демонтировать-монтировать футеровку коробов и элеваторы центральной части разгрузочной стенки барабана мельницы. Так как по своему сечению крайняя секция балки с грузовым крюком свободно входит в центральное отверстие между смонтированными коробами.