Ремонтная технологичность карьерных механических лопат

московский 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 
ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

Председатель 

Л. А. 
ПУЧКОВ 

Зам. председателя 

Л.Х. 
ГИТИС 

Члены редсовета 

И.В. ДЕМЕНТЬЕВ 

A. П.ДМИТРИЕВ 

Б.А. КАРТОЗИЯ 

В.В. КУРЕХИН 

М.В. КУРЛЕНЯ 

В.И. ОСИПОВ 

Э.М. СОКОЛОВ 

К.Н. ТРУБЕЦКОЙ 

В.В. ХРОНИН 

B. А. ЧАНТУРИЯ 

Е.И. ШЕМЯКИН 

ИЗДАТЕЛЬСТВО 
МОСКОВСКОГО 
ГОСУДАРСТВЕННОГО 
ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА 

ректор 
[VIГ Г У, 
чл.-корр. 
РАН 

директор 
Издательства МГГУ 

академик 
РАЕН 

академик 
РАЕН 

академик 
РАЕН 

академик 
РАЕН 

академик 
РАН 

академик 
РАН 

академик 
МАНВШ 

академик 
РАН 

профессор 

академик 
РАН 

академик 
РАН 

М Г Г У 

В.М. Кравченко 
В.И. Русихин 

РЕМОНТНАЯ 
ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ 
КАРЬЕРНЫХ 
МЕХАНИЧЕСКИХ 

ЛОПАТ 

Издание второе, стереотипное 

МОСКВА 

ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО 
ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА 

2 0 0 2 

УДК 622.27 
ББК 33.16 
К 78 

Рецензенты: 

Проф., д-р техн. наук Ю.И. Протасов 
Ст. научный сотрудник канд. техн. наук В. П. Кузнецов 

Авторы благодарят к. т. н. К.В. Попандопуло 
за предоставление ряда материалов 

Кравченко В.М., Русихин В.И. 

К 78 
Ремонтная технологичность карьерных механических 

лопат. — 2-е изд., стер. — М.: Издательство Московского 

государственного горного университета, 2002. — 231 с. 

ISBN 5-7418-0070-Х 

В книге рассмотрены проблемы оценки и повышения ремонтной технологичности карьерных механических лопат, Эксплуатируемых на угольных разрезах. Изложены вопросы установления зависимости между трудоемкостью, продолжительностЫо, стоимостью ремонта и влияющими на них факторами для разработки 
способов повышения ремонтной технологичности и эффективности 
использования экскаваторов. Даны рекомендации по совершенствованию системы ППР и оптимизации технологии ремонта. Описана методика безэкспертной оценки ремонтной 
технологичности 
экскаваторов, установления общего технического состояния и выявления неисправностей, нарушающих нормальную работу экскаваторов. Методика базируется на основе учета условий эксплуатации 
и конечных результатов функционирования машин. Она может 
быть использована для оценки качества ремонта. 

Для инженерно-технических работников, занимающихся вопросами эксплуатации и ремонта карьерных механических лопат, а также студентов вузов, обучающихся по специальностям «Горные машины и оборудование», «Открытые горные работы», и аспирантов. 

УДК 622.27 

ББК 33.16 

I S B N 5-7418-0070-Х 
© В.М. Кравченко, В.И. Русихин, 

1996, 2002 
© Издательство М Г Г У , 1996, 2002 

В В Е Д Е Н И Е 

Неуклонный рост уровня промышленного производства обуславливает увеличение потребления минерального сырья и соответственно увеличение масштабов добычи полезных ископаемых, в особенности энергетического топлива и коксующихся углей. При этом опережающими темпами предусматривается развивать добычу угля наиболее эффективным и безопасным открытым способом на основе широкого внедрения прогрессивной технологии, горного и транспортного оборудования большой единичной мощности. Это ускорит создание мощностей в Кузбассе, сооружение объектов Канско-Ачинского 
и Экибазстузского топливно-энергетических комплексов и увеличит 
добычу угля в этих районах. 

Наиболее трудоемким производственным процессом в общей 
технологии добычи угля открытым способом являются вскрышные 
работы, которые в настоящее время, в основном производятся с помощью экскаваторов цикличного действия. Высоких показателей 
здесь можно достичь за счет дальнейшего совершенствования технологии и организации работ, механизации и автоматизации основных 
производственных процессов, внедрения новой, более совершенной 
и надежной техники, модернизации основного технологического оборудования, а также повышения его производительности, надежности 
и технологичности. 

Механическое и электрическое оборудование карьерных механических лопат работает в тяжелых условиях (нестабильность горнотехнических условий, знакопеременные и ударные нагрузки, наличие вибраций, повышенная влажность и запыленность воздуха, 
резкие колебания температуры, солнечная радиация и т.п.), что 
предъявляет жесткие требования как к конструкции экскаваторов, 
так и их эксплуатации. Надежность и технологичность экскаваторов, 
их деталей и сборочных единиц формируется и обеспечивается в 
процессе проектирования и производства, в процессе эксплуатации 
проводятся в основном мероприятия по поддержанию достигнутого 
при проектировании и производстве уровня надежности и технологичности . Однако, путем анализа работы экскаваторов при их экс
5 

КРАВЧЕНКО B.M. 

РУСИХИН В.И. 

плуатации, выявления систематически возникающих отказов, разработки и выполнения ряда мероприятий по устраненеию тех или 
иных недостатков в конструкции, допущенных в процессе проектирования, и оптимизации условий эксплуатации надежность и технологичность может не только поддерживаться на должном уровне, но 
и превзойти уровень, предусмотренный при проектировании. 

Одним из направлений решения этой важнейшей задачи является сокращение времени и труда, затрачиваемых на ремонт экскаваторов, путем повышения их надежности и ремонтной технологичности, совершенствования конструкций в отношении приспособленности к техническому обслуживанию и ремонту, а также совершенствования применяемой системы технического обслуживания и ремонта. Исключительно важное значение в современных условиях приобретает последний из указанных путей, т.к. повышение эффективности и качества работы находящихся в эксплуатации экскаваторов и 
расширение выполняемых ими функций возможно на данном этапе 
в основном за счет оптимизации условий эксплуатации и ремонта. 
Причем в качестве главной следует назвать проблему обеспечения 
высокой технологичности карьерных механических лопат, т.е. совокупности свойств, позволяющих добиться оптимальных затрат времени, труда и средств при ремонтах исходя из заданных показателей 
качества, объема выпуска и условий выполнения работ. Научное 
содержание проблемы ремонтной технологичности включает в себя 
ряд задач, которые в принципе являются типовыми для различных 
видов машин. Сложность проблемы заключается в том, что на многих 
разрезах создалось крайне неудовлетворительное положение в ремонтной службе из-за нехватки или отсутствия поставляемой заводами-изготовителями документации (различных нормативов, технологических карт на демонтаж и монтаж сборочных единиц и агрегатов и т.д.) , оснастки, приспособлений, запасных частей и специального оборудования для выполнения ремонтных работ. 

В работе на примере экскаватора ЭКГ-8И рассмотрены вопросы 
установления зависимости между трудоемкостью, продолжительностью и стоимостью ремонта и влияющими на них факторами для 

6 

РЕМОНТНАЯ ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ 

КАРЬЕРНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ЛОПАТ 

выявления путей повышения ремонтной технологичности и эффективности использования карьерных механических лопат на разрезах. 

7 

Глава I 
О Б Щ И Е П О Л О Ж Е Н И Я 

1.1. Состояние и перспективы применения карьерных 
механических лопат на разрезах 

Развитие открытых горных работ идет по пути роста их мощности и увеличения коэффициента вскрыши, обусловленного вовлечением в разработку месторождений с большой глубиной залегания 
полезных ископаемых. Это приводит к увеличению объемов вскрышных работ и создает предпосылки для применения при их производстве высокопроизводительного оборудования как непрерывного, так 
и цикличного действия [17 ]. 

В настоящее время на угольных разрезах страны работают карьерные механические лопаты отечественного производства ЭКГ-4,6Б, 
ЭКГ-5, ЭКГ-8, ЭКГ-8И, ЭКГ-12,5, ЭКГ-20 и их модификации, механические лопаты зарубежного производства Марион 201М, 204М и 
М23(Ц0, вскрышные механические лопаты с вместимостью ковша д^ 
35 м , шагающие экскаваторы с вместимостью ковша от 4 до 100 м 
и длиной стрелы от 40 до 100 м, отечественные и импортные роторные 
экскаваторы производительностью от 1250 до 5000 м /ч. 

Изменение парка экскаваторов ПО «Экибастузуголь» показывает, что увеличение количества карьерных механических лопат происходит преимущественно за счет экскаваторов ЭКГ-8И и ЭКГ-12,5. 
В последние годы на вскрыше начато ускоренное внедрение модификации экскаватора ^ЭКГ-8И с удлиненной стрелой и рукоятью и 
уменьшенной (6,3 м ) вместимостью ковша (экскаватор ЭКГ-6,Зус). 
Это обеспечивает разработку уступа большей высоты при увеличенной ширине заходки и значительно снижает объемы трудоемких путевых работ при одних и тех же объемах вскрыши. 

8 

КРАВЧЕНКО В.М. 

РУСИХИН В.И. 

1.2. Анализ работ по эксплуатационной и ремонтной 
технологичности машин 

В результате непрерывного совершенствования выпускаемого 
горного оборудования и насыщения его большим количеством сложных элементов, значительно усложнились ремонты и технические 
обслуживания, возросли трудоемкость и материальные затраты на их 
проведение, заметно увеличивась стоимость. Одним из путей решения данной проблемы является исследование и повышение эксплуатационной и ремонтной технологичности горных машин. Вопросам 
технологичности конструкций изделий машиностроения посвящено 
большое количество исследований и работ, на основе которых создана 
теоретическая и методическая основа для отработки, оценки и обеспечения технологичности изделий машиностроения и разработан ряд 
государственных и отраслевых стандартов. 

ГОСТ 14.205-83 устанавливает следующие определения технологичности. 

Технологичность конструкции изделия — совокупность свойств 
конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий 
выполнения работ. 

Производственная 
технологичность — технологичность конструкции изделия при технологической подготовке производства, 
изготовлении, а также монтаже вне предприятия-изготовителя. 

Эксплуатационная технологичность — технологичность конструкции изделия при подготовке его к использованию по назначению, техническом обслуживании, текущем ремонте и утилизации. 
Ремонтная технологичность — технологичность конструкции изделия при всех видах ремонта, кроме текущего. 

Н.Н.Смирнов идр. [1 ] под эксплуатационной технологичностью 
понимают свойство конструкции машин, заключающееся в приспособленности их к повышению всего комплекса работ по техническому 

9 

РЕМОНТНАЯ ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ 

КАРЬЕРНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ЛОПАТ 

обслуживанию и ремонту с использованием наиболее экономичных 
технологических процессов. В это понятие эксплуатационной технологичности помимо свойств, относящихся к ремонтопригодности, 
входят свойства, которые характеризуют приспособленность их к 
проведению работ, по подготовке к выполнению заданных функций, 
хранению и других мероприятий, выполняемых при эксплуатации. 

В.А.Семенов [2 ] рассматривает проблему повышения эксплуатационной технологичности машин в двух направлениях: при проектировании (путем совершенствования конструкции) и при эксплуатации (путем совершенствования системы технического обслуживания и ремонта). Для оценки технологичности машин он рекомендует 
пользоваться коэффициентом удельной трудоемкости технического 
обслуживания и ремонта, определяемым как отношение трудозатрат 
ка техническое обслуживание и текущий ремонт (чел.ч) к расчетному периоду (маш.ч) работы машин. Предлагается также ввести коэффициент эксплуатационной технологичности (КЭт), определяемый из соотношения трудозатрат на повышение основных 
(Smo)осн 
и вспомогательных (Smo)всп операций 

эт 

2 
(^то)о 

2 
( ( s m o ) O C H +1 
(sj> 

всп 

В.М.Шатуновским [3] рассмотрены общие производственнотехнические требования, предъявляемые к элементам сельскохозяйственных машин, исследовано влияние технологичности конструкции на ее экономическую эффективность, изложены методы определения трудоемкости и себестоимости машин в процессе проектирования и изготовления. 

М.А.Халфин в работах [4,5 ] в качестве основных обобщенных 
количественных показателей эксплуатационной технологичности 
машин предлагает использовать средние удельные трудоемкость и 
стоимость технического обслуживания и ремонта, определяемые как 
отношение суммы трудоемкостей (чел.ч) или стоимостей (руб.) устранения отказов Syo (Суп), технического обслуживания Smo (Сто) > 

10