Mutarea și menținerea celor mai mari excavatori din lume
Când vine vorba de renovarea sau relocarea liniei de tragere, planificarea pe termen lung este crucială pentru obținerea de rezultate de succes - dar noile tehnologii inovatoare pot scurta programul.
De Russell A. Carter, editor general

linie tragere

Chiar dacă liniile de tragere sunt la fel de apropiate de corpurile de iluminat permanente ca orice mașină mobilă ar putea fi în exploatare, schimbarea vine întotdeauna - piesele se rup, sistemele se uzează sau devin învechite și ineficiente, sau zona exploatată pur și simplu se epuizează și mașina este necesară în altă parte. Reparațiile, modernizările, reviziile și relocările sunt obișnuite, dar aproape niciodată de rutină, cu vârsta mașinii, dimensiunea, întreținerea, locația, caracteristicile amplasamentului și cerințele de producție combinate pentru a genera provocări unice care necesită soluții inovatoare.

Și, în timp ce șireturile continuă săpa, deceniu după deceniu, industria din jurul lor s-a schimbat. Numărul producătorilor de dragline a scăzut de la jumătate de doze care erau active până la mijlocul anilor 80 până la doar doi în lumea occidentală - Caterpillar și Joy Global. Schimbările radicale ale proprietății, ocupării forței de muncă și structurii industriei miniere, în general, au epuizat rândul celor vechi cu o experiență profundă în operațiuni și reparații de linii de tragere, în timp ce perspectiva de a lucra la unele dintre cele mai mari echipamente mobile din lume deține mai puțin interes acum pentru tineri. care intră în forța de muncă și care sunt mai familiarizați cu Big Data decât Big Iron.

Se deschide un bulevard
De fapt, situația nu este atât de sumbru pe cât pare. Proprietarii de linii de tragere pot totuși repara mașinile, actualiza și muta, și probabil mai eficient decât oricând. Soluții inovatoare la problemele tipice ale traiectoriei care implică brațe, motoare și angrenaje continuă să fie dezvoltate, iar acest articol va arunca o privire asupra unora dintre ele.

Numărul relativ mic de linii de tracțiune din orice regiune anume a globului face dificilă, atât din punct de vedere financiar, cât și logistic, ca OEM-urile să justifice cheltuielile unei echipe dedicate de servicii de tracțiune. Acest lucru a deschis căi de oportunitate pentru organizații terțe de montare, montare și reparare pentru a stabili o amprentă mai mare în sectorul serviciilor de tragere.

Între timp, progresele în tehnologia mașinilor și a software-ului oferă perspectiva unei săpături mai fine și mai puțin stresante, ceea ce duce la o durată de viață mai lungă a mașinii. Cercetătorii din Australia, de exemplu, urmăresc dezvoltarea unui sistem care să ofere operatorilor asistență semiautomată pentru secvențierea săpăturilor pentru o eficiență sporită a mașinii.

Clayton Huebner, manager al diviziei miniere a specialistului în construcții industriale CCC Group., I-a spus lui E&MJ că cele mai de succes proiecte dragline sunt, în general, cele în care proprietarul „face echipă” cu antreprenorul și firma de inginerie, devenind o verigă crucială în proiect lanț și, în acest proces, posibil să devină conștient de - și ulterior să evite - capcanele pe care le poate întâlni un proprietar mai puțin implicat. După ce a finalizat peste 70 de proiecte de dragline la mai mult de 50 de mine din întreaga lume, compania din San Antonio, Texas are o bună înțelegere a ceea ce este necesar pentru realizarea unor locuri de muncă complexe de dragline.

Una dintre capcanele pe care un client le-ar putea trece cu vederea, a spus Huebner, este productivitatea. „Proprietarii de dragline pot fi oarecum izolați de situația actuală a forței de muncă din sectorul construcțiilor industriale. În consecință, este posibil să nu fie conștienți de faptul că productivitatea lucrătorilor este acum mai mică decât acum 25 de ani, iar acest lucru trebuie luat în considerare în planificarea proiectelor. O slujbă care a durat 30 de zile în urmă poate dura 45 de zile acum. ”

Un alt aspect important este siguranța proiectului. Sănătatea și siguranța lucrătorilor este o preocupare permanentă pentru gestionarea minelor, dar această preocupare este împărtășită de contractorii industriali, a spus Huebner. "Înțelegem presiunea extraordinară pentru a pune în funcțiune o mașină, dar este foarte important să acordăm suficient timp pentru a face treaba în siguranță", a adăugat el.

Huebner a atras atenția și asupra problemelor de programare care decurg din „componentele furnizate de proprietar” - piese și materiale cu plumb lung necesare pentru efectuarea lucrărilor. „Când vine vorba de roți dințate, piese forjate și piese turnate de dimensiuni dragline, te uiți adesea la un timp de plumb de peste 52 de săptămâni. Dacă nu apar la timp la site, vă uitați cu siguranță la un posibil impact al programului.

Ca exemplu de cadru de timp adecvat pentru un proiect mare de linii de tragere, Huebner a spus discuții timpurii cu proprietarul cu privire la o lucrare de înlocuire a brațului finalizată recent pentru o linie de tragere mare în mijlocul vestului SUA. a început acum trei ani, iar întâlnirile cu contractorul de proiect și firmele de inginerie au început cu doi ani înainte de lansarea proiectului. Aproximativ un an și jumătate din demararea proiectului, toate părțile au început să se întâlnească lunar pentru a rezolva detaliile.

De cealaltă parte a monedei, proprietarii de proiecte depind acum de obicei mai mult de inginerii și contractorii externi pentru servicii care odinioară se făceau intern. Acesta este unul dintre motivele pentru care CCC Corp. a avut o alianță strategică pe termen lung cu Joy Global. „Cu această alianță, un proprietar de proiect are avantajul de a avea Joy Global - care are propria sa divizie de servicii dragline - care gestionează aprovizionarea cu piese, upgrade-uri, inginerie și alte servicii legate de OEM, împreună cu CCC Group., Care poate oferi logistică, forță de muncă și expertiză în domeniul construcțiilor industriale, echipamentelor, sudării grele și aspecte similare ale ridicării, restaurării sau reparării liniei de tragere ”, a spus Huebner.

În ultimii ani, CCC Group a renovat o linie de tragere Marion 7820 pentru producătorul de fosfat Industries Chimiques du Senegal la fața locului în Africa; a dezasamblat/transportat/reasamblat și modernizat o linie de tragere ca parte a relocării mașinii de la un site din Wyoming la o mină din Texas; și în mod similar a dezasamblat o linie de tracțiune Bucyrus 2570W în Alabama pentru mutarea ulterioară și punerea în funcțiune în Columbia. Proiectul Page 757 a fost detaliat în revista sora a E & MJ, Coal Age, în martie 2015.

Patru pentru Texas
Deplasarea unei linii de tragere pe orice distanță semnificativă este în general o întreprindere descurajantă. Dar pentru o companie să mute patru dintre aceste mașini un total de 30 de mile într-o perioadă de mai puțin de cinci luni este neobișnuit. Luminant Mining, o filială a Energy Future Holdings Corp., a simplificat procesul utilizând o abordare inovatoare pentru transportul - nu mersul pe jos - patru linii de tracțiune de trei dimensiuni diferite către noi site-uri de lucru de până la 15 mile distanță la operațiunile sale din Texas.

„De obicei, este nevoie de câțiva ani pentru a dezasambla și reconstrui o singură linie de tragere, sau luni de planificare și pregătire pentru a-i„ plimba ”către noi situri miniere. Cu cea mai lungă mișcare a noastră, care se întinde pe 15 mile, a trebuit să găsim o modalitate de a transporta în siguranță, eficient și eficient din punct de vedere al costurilor „, a spus Steve Kopenitz, vicepreședintele senior al Luminant - miner.

Pe măsură ce știrile despre mișcările iminente s-au răspândit în întreaga companie, alte mine Luminant au devenit interesate, iar celor două 8750 li s-au alăturat un Cat (Bucyrus-Erie) 1350 și un Cat (B-E) 1570, care erau, de asemenea, în linie de relocare. „Am ținut echipamentele Mammoet ocupate din aprilie 2013 până în august 2014”, a spus Gadt.

De-a lungul celor patru mișcări, aproximativ 60 de SMPT-uri, alimentate cu până la nouă motoare diesel de 600 CP, au fost folosite pentru transportul trenurilor - cel mai mic (1350) cântărind 6 milioane lb și cele două 8750 cântărind fiecare 13 milioane lb fiecare. De fapt, greutatea combinată a celor două linii de tragere mai mici abia a egalat greutatea unei 8750, considerată a fi cel de-al doilea model de linie de tragere din lume în ceea ce privește capacitatea cupei. Toate liniile de tragere au fost ridicate - odată ce pantofii și orice alte componente care ar putea intra în cale au fost îndepărtate - printr-un sistem de jacking proiectat și susținut de cribging care a fost îndepărtat secvențial pe măsură ce SPMT-urile erau poziționate sub linia de tragere.

1350 a fost mutat 3,5 mile, 1570 a parcurs 6,7 mile, în timp ce unul 8750 a fost mutat 15 mile și celălalt 8 mile. Liniile de tragere mai mici au necesitat 120 și, respectiv, 150 de linii SMPT, în timp ce anii 8750 au necesitat 240 de linii.

Proiectul de relocare 1350, conform lui Gadt, a inclus 10 zile pentru echipamente de mobilizare și încărcare. Transportul liniei de tragere către noul site, odată încărcat, a durat doar două zile și apoi încă patru zile pentru a descărca și demobiliza echipamentul. Relocarea de 15 mile a unuia dintre anii 8750, așa cum era de așteptat, a durat destul de mult - 11 zile pentru mobilizare și încărcare, 15 zile pentru transport și patru zile pentru descărcare și demobilizare - dar timpul mai lung necesar pentru transport a fost de fapt din cauza vremii nefavorabile din timpul mutării.

Mutarea șireturilor cu transportorul a fost semnificativ mai ieftină decât mersul pe jos sau dărâmarea lor, transportarea lor și remontarea acestora, a spus Gadt. O mare parte din costul proiectului a fost mobilizarea inițială a echipamentului de transport la fața locului - și odată ce a fost acolo, de ce să nu-l folosiți pe mai multe mașini? Au existat și alte avantaje: „Transportarea lor nu ne-a deteriorat drumurile de transport, la fel ca și mersul pe jos”, a explicat el. „Odată ce o linie mare de tragere a mers pe un drum de transport, se pare că este întotdeauna dificil să restabiliți profilul corect al drumului.” Șoselele necesare pentru a găzdui SPMT-urile ar putea fi, de asemenea, mai înguste - și, prin urmare, mai ieftine, cu mai puțină muncă de murdărie - decât o pasarelă, în timp ce eliminarea necesității unui cablu de tracțiune a făcut ca operațiunea să fie mai rapidă și mai eficientă. Abordarea transportorului a evitat, de asemenea, uzura excesivă a angrenajului de propulsie al mașinilor în timpul mișcărilor lungi.

Au mai fost și alte lecții învățate - cum ar fi „planificați mult mai mult spațiu la locurile de încărcare și descărcare pentru echipamente decât se estimase inițial”. Potrivit lui Gadt, site-ul de mobilizare pentru mișcarea de tracțiune din 1350 a primit aproximativ 20 de camioane de echipamente pe zi timp de trei zile.

Ușurarea impactului
Atunci când componentele majore de pe o linie de tragere se defectează sau se uzează, costul înlocuirii acestora începe adesea în intervalul de milioane de dolari și poate sări rapid la numere de două cifre în cazul pieselor cruciale, cum ar fi angrenajele majore sau brațul. Companii precum L&H Industrial, cu sediul în Gillette, Wyoming, SUA, pot atenua într-o oarecare măsură impactul economic din cauza unei defecțiuni majore a componentelor de linie de tragere, fie oferind opțiuni de reparații inovatoare, fie furnizând ansambluri interne proiectate care depășesc standardele și performanța OEM. L&H, de exemplu, comercializează modificări ale brațului mobil pentru linii de antrenare care includ o manivelă forjată și mai puternică și pot crește durata de viață a brațului mobil până la 50%, potrivit companiei. În ceea ce privește reparația, poate oferi rebandare cu angrenaje mari, un proces care îndepărtează dinții uzate ai angrenajelor mari de pe angrenaje mari și înlocuiește materialul cu un nou inel laminat de înaltă calitate, din care sunt prelucrați dinți noi, păstrând butucul original și plăcile web . De asemenea, realizează dezvoltarea concept-la-prototip, magazin-la-câmp de ansambluri îmbunătățite de mașini grele, ca parte a liniei sale de produse Omega.

Brațele de tragere constau din corzi tubulare cu lacuri de interconectare sudate pe corzi la îmbinările grupului. Stresurile sunt concentrate la sudurile îmbinării clusterului și, în timp, apare fisurarea prin oboseală. Lucrând cu un important producător de cărbune, BMT WBM, cu sediul în Columbia Britanică, a înlocuit o serie de grupuri de brațe obosite cu propriul design DuraCluster, utilizând o abordare care elimină necesitatea de a tăia și înlocui ferestrele din lacuri, eliminând detaliile problematice ale proiectului și îmbunătățind traseele de încărcare . DuraCluster poate, de asemenea, extinde durata de viață a oboselii brațelor de tragere prin reducerea concentrațiilor de stres, potrivit companiei, adăugând că, odată implementată, această modificare reduce sarcinile de întreținere și inspecție.

La un post recent pentru Westmoreland Coal Co., BMT a spus că a fost capabilă să ofere clientului atât timpii de nefuncționare reduși, cât și costurile de întrerupere, deoarece a finalizat toate lucrările necesare în intervalul de timp alocat. Odată instalat, DuraCluster a redus riscurile pentru operatorii și echipele de întreținere în a trebui să coboare brațul și să efectueze reparații complicate de sudură cu acces limitat.

Charles Constancon, directorul serviciilor canadiene la BMT WBM, a declarat: „O înlocuire a brațului poate costa în jur de 20 de milioane de dolari și ar necesita o întrerupere de trei luni. Cu modificarea și reparația BMT, designul clusterului poate fi actualizat în aproximativ o săptămână pe cluster, în funcție de gradul de reparare a coardelor necesar, în timp ce mai multe clustere pot fi modificate simultan. Cu costuri de reparații echivalente reduse la aproximativ 2 milioane de dolari, acesta este un stimulent extrem de atractiv pentru companiile miniere. În timp ce DuraCluster oferă o schimbare treptată a vieții către crăparea pentru construcția brațului tubular, se aplică în mod egal catargurilor tubulare. ”

Paul Charlton, director general al grupului de utilaje BMT WBM, a declarat: „Designul inovator dezvoltat în biroul nostru din Vancouver permite tăierea lacurilor de coardă, oferind acces ușor pentru îndepărtarea materialelor deteriorate sau reparate anterior. Acordul expus poate fi apoi inspectat și complet reparat înainte de instalarea plăcii. Metodologia inovatoare BMT oferă multiple avantaje. "

BMT a declarat că drepturile de brevet pentru designul Dura-Cluster au fost acordate în Australia, Africa de Sud, India și America de Nord, iar discuțiile au loc cu potențiali clienți în fiecare dintre aceste regiuni. BMT este o consultanță internațională în domeniul proiectării, ingineriei și gestionării riscurilor, care lucrează în principal în sectoarele energiei și mediului, riscurilor și asigurărilor maritime, transportului maritim, apărării și porturilor și sectoarelor logistice. Clienții săi sunt deserviți printr-o rețea de companii filiale internaționale.

O soluție portabilă
În multe tipuri de echipamente miniere mari, roțile dințate sunt o parte esențială a ansamblurilor de trenuri de viteze. Dacă nu este întreținut în mod regulat, lubrifiantul pentru angrenaje cu pinion se poate scurge printr-o garnitură a rulmentului și poate provoca ca rulmentul să prindă și să galereze jurnalul rulmentului. Îndepărtarea lagărului confiscat duce adesea la deteriorarea suplimentară a scobirii suprafeței jurnalului lagărului. Așa cum s-a raportat în E&MJ la sfârșitul anului trecut, într-o procedură de reparații concepută de Horsburgh & Scott Co., o componentă deteriorată a rulmentului a fost reparată recent la fața locului și a fost repusă în service într-o fracțiune din timpul necesar reparațiilor tradiționale. În acest caz, jurnalul lagărului pinionului din mecanismul de acționare a brațului a suferit o scurgere de 0,030 in. adânc, 0,75 in. lat și 12 in. lung; în plus, jurnalul a fost de 0,012 in. subdimensionat.

Horsburgh & Scott, cu sediul în Cleveland, Ohio, SUA, au folosit în schimb Procesul SIFCO, o procedură de placare portabilă utilizată pentru a galvaniza selectiv zonele localizate. Cu această abordare, defectele sunt de obicei placate la fața locului cu unul sau mai multe straturi de cupru și apoi acoperite cu un strat de nichel rezistent la uzură. La această reparație, jurnalul rulmentului a fost mai întâi placat cu cupru și apoi mascat pentru repararea defectului. Gura a fost umplută cu trei straturi de cupru și finisate manual între fiecare strat. Odată ce gura a fost reparată, diametrul exterior a fost placat cu nichel. Acest lucru, potrivit companiei, a dus la o reparație care a fost semnificativ mai puțin costisitoare decât alte alternative care necesită prelucrare pre și post-proces și a durat doar câteva zile în loc de săptămâni pentru a realiza.

Dave Niederhelman, metalurgist-șef la Horsburgh & Scott, a spus: „În această aplicație Procesul SIFCO a extins durata de viață a echipamentului și a îmbunătățit rata de defecțiune datorită naturii acoperirii cu nichel din jurnal. Costul producției și al materialului pentru înlocuirea uneltelor ar fi fost costisitor în comparație, precum și ar fi provocat săptămâni de nefuncționare. ”

Simplificarea secvențierii Dragline Dig
MineWare, o companie australiană de tehnologie, a finalizat recent prima etapă a unui proiect care vizează identificarea celei mai bune succesiuni de operații și mișcări pentru ca o linie de tragere să fie excavată în cel mai eficient și productiv mod. Colaborează cu CRCMining și Universitatea din Queensland pentru a dezvolta o tehnologie de secvențiere a săpăturilor futuriste într-un proiect finanțat de un grant ACARP (Australian Coal Association Research Program) de peste 600.000 de dolari.

„Folosind capacitatea de cartografiere a terenului digitală MineWare, sistemul de secvențiere a excavării cu linii de dragare va acționa ca un supraveghetor de la bord, care poate monitoriza continuu starea săpăturii și îi poate ghida pe operatori pentru a calcula secvența de săpare optimă”, a spus el.

„Folosind două lasere cu punct de braț, dragline-ul se leagănă ca parte a operațiunii sale tipice pe teren pentru a crea o hartă tridimensională a groapei, oferind o formulă eficientă pentru viitoare secvențe, inclusiv unde să poziționăm, unde săpăm și unde să ne aruncăm. . ”

Abordarea algoritmică a prototipului creează în mod eficient o strategie pentru excavarea materialului de-a lungul benzii, pentru a reduce timpul de ciclu, pentru a îmbunătăți utilizarea prafului și a ratei de avans liniar, precum și pentru a maximiza productivitatea.

În etapa a doua a proiectului, echipa va testa algoritmul pe o linie de producție complet operațională, integrată în sistemul de monitorizare Pegasys Dragline de la MineWare.

„În această etapă, instrumentele de vizualizare a operatorului și de raportare a supervizorului vor fi dezvoltate pentru a analiza secvențierea pe bază de operator a excavării împotriva algoritmului de secvențiere”, a continuat Jessett. „De acolo, putem trece apoi la dezvoltarea algoritmilor care secvențează operațiile de excavare a liniei de tragere aplicabile cheii extinse cu perete redus/tăiere cu operațiuni de bancă în groapă, într-o serie de circumstanțe, cu o aplicație viitoare în automatizarea cu linii de tragere.” Când a fost anunțat proiectul în aprilie 2014, Jessett a comentat că, „Pe linii de drag din întreaga lume, continuăm să vedem neconcordanțe în secvențele și tehnicile operatorilor, care pot duce la variații ale ratelor de productivitate de peste 10%. Oferind operatorilor dragline o îndrumare precisă și instantanee, dorim să reducem decalajul acestor variații și să îmbunătățim productivitatea ca rezultat direct. ”

MineWare dezvoltă tehnologii avansate de monitorizare a liniei de tragere și lopată pentru industria globală de minerit de suprafață. CRCMining, cu sediul în Brisbane, Australia, se angajează în cercetare și inovare pentru industria minieră.