Как профессиональный производитель оборудования для транспортировки сыпучих материалов и генеральный подрядчик по проектам EPC, ZOOMRY долгое время сосредоточивается на сфере обработки сыпучих материалов. Компания специализируется на производстве ключевого оборудования — конвейеров лент, радиальных телескопических штабелеров серии ZR-SF, мобильных погрузчиков на корабль серии ZRSL — а также высокоточных компонентов, таких как подшипниковые ролики и барабаны. Продукты ZOOMRY широко используются в горнодобывающей промышленности, цементном производстве, тепловой электроэнергетике и других отраслях. В последние годы, с развитием глобальных политик низкокарбонового развития и расширением производственных мощностей предприятий, многие предприятия по обработке известняка сталкиваются с проблемами у традиционных мобильных штабелеров: нехватка производительности штабелирования (не соответствует потребностям производственной линии), короткий срок службы ходовых колес, высокий электропотребление на тонну продукции. Некоторые предприятия даже вынуждены снижать производственные мощности дробилок верхнего звена, чтобы соответствовать эффективности штабелеров — это серьезно влияет на производственную эффективность.
Анализ проблем
В условиях обработки известняка проблемы традиционных мобильных штабелеров сосредоточены в трех аспектах, которые стали ключевыми узкими местами, ограничивающими производственные мощности и эффективность предприятий:
- Недостаточная производительность штабелирования, ограничивающая выпуск мощностей верхнего звена: У большинства предприятий скорость ленты сопутствующих конвейеров мобильных штабелеров фиксирована (в основном 2,0–2,5 м/с), а пропускная способность ограничена 1800 т/ч. Если в верхнем звене установлено несколько дробилок (общая производительность превышает 2000 т/ч), предприятия вынуждены снижать производительность дробилок — это приводит к низкой степени использования оборудования и увеличению себестоимости единицы продукции;
- Быстрый износ ходовой системы, высокие затраты на обслуживание: Ходовые колеса традиционных штабелеров преимущественно имеют односферную конструкцию, что вызывает концентрацию давления на колеса. Часто возникают проблемы со смещением и трением о рельсы, что не только сокращает срок службы ходовых колес (некоторые имеют срок службы только 1–2 года), но и может повредить фундамент рельсов, создавая опасные ситуации (трещины, обрушение и т.д.);
- Не соответствие требованиям по энергопотреблению и экологии: Рулевая система преимущественно использует гидромуфты, что приводит к низкой гибкости регулировки скорости. Кроме того, отсутствуют эффективные устройства для контроля пыли — это вызывает высокое электропотребление на тонну продукции и делает невозможным соблюдение требований к выбросу пыли в многих регионах мира (например, стандарта ЕС EN 15037).
Общая концепция технической модернизации
Решение по модернизации от ZOOMRY следует принципу: «На основе существующего оборудования клиента — минимизация затрат на модернизацию + максимизация повышения эффективности». Основная идея заключается в следующем: при сохранении ширины ленты конвейера преодолеть ограничение пропускной способности за счет увеличения скорости ленты, одновременно укрепить конструкцию корпуса штабелера, модернизировать рулеваую и контрольную системы, оптимизировать ключевые компоненты — чтобы обеспечить соответствие характеристик оборудования международным стандартам и требованиям к длительной эксплуатации.
Диапазон модернизации включает три модуля: «Подающий конвейер — Корпус мобильного штабелера — Вспомогательная система», с фокусом на решение проблем «эффективности транспортировки, прочности конструкции, энергопотребления и экологии. Конкретная техническая маршрут соответствует концепции продукции ZOOMRY «Производство качественного транспортировочного оборудования — Создание основ для столетия», а также включает интеллектуальные контрольные технологии для адаптации к будущим требованиям цифрового производства предприятия.
Конкретное решение по модернизации
Модернизация скорости ленты транспортной системы и оптимизация рулевой системы
Транспортная система является ядром для повышения производительности штабелирования. Модернизация сосредоточена на двух подающих конвейерах и корпусе мобильного штабелера: за счет увеличения скорости ленты и модернизации рулевой системы общая пропускная способность увеличивается с 1800 т/ч до более 2400 т/ч.
Формула расчета: Q = krvc§, где
k = 800 (коэффициент торцевой поверхности),
r = 1,4 т/м³ (плотность известняка),
v = 2,85 м/с (скорость ленты после модернизации),
c = 0,85 (коэффициент наклона),
§ = 0,9 (коэффициент скорости).
Рассчитанная пропускная способность достигает 2441,88 т/ч.
Модернизация подающих конвейеров
Для существующих подающих конвейеров с скоростью ленты 2,0–2,5 м/с (ширина ленты 1,4 м) проводится модернизация до конструкции с регулируемой скоростью 2,85 м/с:
- Для подающего конвейера с низкой нагрузкой (оригинальный электродвигатель 37 кВт) используется нерабочая рулевая система штабелера ZOOMRY (электродвигатель YE4 первой категории энергоэффективности мощностью 90 кВт, диаметр приводного барабана 1000 мм). Традиционная гидромуfta заменяется на высокопрочный муфтовой соединитель; одновременно приводное основание разработывается заново (из углеродистой стали Q355B для обеспечения стабильности нагрузки);
- Для подающего конвейера с высокой нагрузкой (оригинальные электродвигатели 2×132 кВт) оригинальные электродвигатели сохраняются (расчет показал, что их мощность соответствует требованиям). Добавляются 2 кастомных редуктора ZOOMRY (совместимы с шестеренчатыми электродвигателями SEW/FLENDER, КПД передачи более 96%) и 2 инвертора частоты — для реализации регулировки скорости инвертором и снижения ударной нагрузки при запуске/остановке.
Модернизация корпуса мобильного штабелера
Традиционный консольный ленточный конвейер заменяется на ключевой транспортный модуль радиальных телескопических штабелеров серии ZR-SF от ZOOMRY:
- Скорость ленты увеличивается до 2,85 м/с (регулируемая), оснащается электродвигателем YE4 энергосберегающим мощностью 110 кВт (соответствует стандарту IE4) и инвертором частоты;
- Проверяется жесткость и прочность консоли штабелера; консоль укрепляется с использованием решетчатой каркасно-рамной конструкции (соотношение прочности к массе повышается на 30%);
- Создаются кастомные грузы для баланса в соответствии с на-site требованиями — для обеспечения стабильной эксплуатации консоли в диапазоне углов наклона от –14° до +17°.
Оптимизация ключевых компонентов
Производительность ключевых компонентов напрямую влияет на срок службы оборудования и экологический уровень. При модернизации используются высокоточные компоненты собственного производства ZOOMRY, чтобы повысить надежность оборудования за счет контроля износа и управления пылью:
- Модернизация подшипниковых роликов и барабанов: Существующие подшипниковые ролики заменяются на низкошумные модели ZOOMRY (радиальное биение ≤0,4 мм при длине < 550 мм, осевые смещения < 0,4 мм, вращающее сопротивление ≤2 Н — ниже требования стандарта ГБ в 3 Н, рабочий шум < 45 дБ, срок службы более 50 000 часов). Приводные барабаны изготовлены из стали 40Cr, обработаны на ЧПУ-станке с четырьмя валиками для кругления (эллиптичность < 1,5 мм); после сварки проводятся ультразвуковый дефектоскопический контроль и обработка для устранения напряжений — чтобы обеспечить нагрузочную способность и износостойкость при высоконагруженной эксплуатации;
- Контроль пыли и защита ленты:
- На приемном конце модуля добавляется кастомная амортизационная площадка ZOOMRY (из полимерного износостойкого материала, разработана специально для характеристик нагрузки модуля) — для предотвращения повреждения ленты от высокоскоростного удара материала;
- На свободном участке ленты модуля устанавливаются 1 устройство для очистки из полиуретана (PU) и 2 аллюминиевые очистители (КПД очистки более 95%) — для снижения образования пыли во время работы ленты;
- По требованию клиента можно дополнительно установить пассивный бункер для улавливания пыли ZOOMRY (точное соединение с выпускным отверстием транспортного модуля) — для дальнейшего контроля распространения пыли при транспортировке материала и обеспечения снижения концентрации выброса пыли на территории завода до < 10 мг/м³.
Ходовая и наклонно-разворотная системы
Ходовая и наклонно-разворотная системы являются основой стабильной эксплуатации мобильного штабелера. Модернизация фокусируется на оптимизации распределения давления на колеса, приводной мощности и защитных систем — для полного решения проблем традиционного оборудования (смещение, трение о рельсы, короткий срок службы):
- Ходовая система:
- К существующей ходовой механизму добавляются 4 набора ведомых колес; используется шарнирная тележка ZOOMRY (телега шарнирно соединена с основным устройством, адаптирована к сложной рельефу местности);
- Размеры колес унифицируются с колесами талийного вагона — переход на двухколесную конструкцию (замена традиционной односферной), что снижает давление на колеса на 40%; предусматриваются масленки для удобства смазки — для удобства ежедневного обслуживания и смазки;
- Приводная мощность ходовой системы повышается до 4×11 кВт; используется внешняя тормозная система (для удобства ремонта) и инверторная приводная система; добавляется регенеративный блок инвертора (КПД восстановления энергии торможения达 20%); через ПЛК-контрольную систему осуществляется точная регулировка скорости и направления движения — для избежания смещения и трения о рельсы;
- Гидравлическая наклонно-разворотная система: Полная замена на кастомное решение ZOOMRY:
- Приводной блок оснащен электродвигателем первой категории энергоэффективности мощностью ≥15 кВт, в сочетании с импортным плунжерным насосом (с встроенной двойной регулирующей механизмом давления и расхода — динамическая регулировка выхода в зависимости от нагрузки модуля, избежание потери энергии);
- Гидравлические цилиндры кастомного размера 250 мм/160 мм (диаметр цилиндра/штока), ход цилиндра точно соответствует требованиям к наклону модуля (около 1600 мм); трубопроводы из высокопрочных бесшовных сталей (класс давления达 60 МПа) — для обеспечения отсутствия риска утечки при высокой нагрузке;
- Соединительные места цилиндров оснащены высокопрочными болтами класса 12,9 (прочность на растяжение ≥1200 МПа); уплотнительные элементы — импортные комбинированные конструкции (износостойкие, антиоксидантные, срок службы без утечек более 8000 часов — значительно выше среднеотраслевого стандарта в 5000 часов);
- Безопасность ремонта: Разработаны специальные опоры для ремонта телескопического транспортного плеча (адаптированы к конструкции модуля серии ZR-SF, быстрое фиксирование положения плеча) — для избежания неожиданного опускания модуля при сбросе давления в гидравлической системе. Одновременно оптимизируется гидравлическая контрольная логика: через ПЛК осуществляется точная регулировка состояния нагрузки цилиндров — чтобы обеспечить, что гидравлические цилиндры находятся в состоянии растяжения (а не сжатия) при горизонтальном положении и наклоне вверх плеча. Это коренным образом избавляет от отказов «разрыва цилиндра» в традиционном дизайне и увеличивает общий срок службы гидравлической системы.
Модернизация интеллектуальной контрольной системы
Для повышения эффективности обслуживания оборудования и безопасности работы при модернизации внедрена интеллектуальная ПЛК+HMI-контрольная система ZOOMRY:
- Система соответствует стандартам Международной электротехнической комиссии (IEC), обладает высокой помехоустойчивостью (адаптирована к суровым промышленным условиям: пыль, вибрация и т.д.);
- Поддерживает три режима эксплуатации: полностью автоматический, дистанционное управление, ручной. Через программируемый ПЛК-контроллер реализуется автоматизация процесса штабелирования (автоматическая регулировка длины телескопирования, угла изменения амплитуды) — для снижения затрат на ручное вмешательство;
- Экран HMI: 10-дюймовый высококачественный сенсорный экран для реального времени отображения параметров работы оборудования (скорость ленты, ток, гидравлическое давление, температура и т.д.) — для удобства контроля состояния оборудования операторами;
- Функция предупреждения об отказах: Для распространенных проблем (смещение ленты, повышенная температура подшипников, аномальное гидравлическое давление) оперативно уведомляет персонал обслуживания через световой/звуковой сигнал и дистанционное уведомление (поддерживает интеграцию с MES-системой предприятия) — для сокращения времени реакции на отказы;
- Резервные интерфейсы: Для последующей интеграции с AI-системой визуального контроля, платформой управления здоровьем оборудования и т.д. — для поддержки предприятия в цифровой трансформации.
Результаты модернизации
После модернизации характеристики и эффективность мобильных штабелеров для известняка улучшены в нескольких аспектах — полностью соответствуют требованиям к снабжению известняком нескольким производственным линиям клинкера предприятия, а также глобальным требованиям низкокарбонового развития и экологии:
- Повышение производительности: Общая производительность штабелирования увеличена с 1800 т/ч до более 2400 т/ч — соответствует полной нагрузке нескольких дробилок верхнего звена (общая производительность > 2000 т/ч), степень использования оборудования повышена на 30%;
- Снижение энергопотребления: За счет инверторного привода, энергосберегающих электродвигателей и технологий восстановления энергии электропотребление на тонну известняка при штабелировании снижено на 10%. ежегодная экономия на электроэнергии превышает 1 миллион юаней (при годовой производительности штабелирования 1 миллиона тонн);
- Увеличение срока службы оборудования: Срок службы ходовых колес увеличен с 1–2 лет до 3–5 лет, срок службы подшипниковых роликов и барабанов > 50 000 часов — затраты на обслуживание снижены на 40%;
- Соответствие экологическим требованиям: Концентрация выброса пыли снижена до < 10 мг/м³ (соответствует стандарту ЕС EN 15037 и китайскому стандарту ГБ 4915), шум за пределами территории завода контролируется ниже 85 дБ — соответствует экологическим требованиям основных регионов мира.
ZOOMRY, как профессиональный поставщик оборудования для транспортировки сыпучих материалов на глобальном рынке, всегда ставит своей целью «помощь клиентам в снижении производственных затрат, повышении производительности и минимизации воздействия на окружающую среду». Это решение по модернизации мобильного штабелеукладчика для известняка, опирающееся на более чем 20-летний опыт ZOOMRY в EPC-проектах, собственное производство ключевых компонентов (роликов, барабанов и т.д.) и технологии, сертифицированные на международном уровне, не только решает текущие узкие места в производительности, но и закладывает основу для долгосрочной низкоуглеродной эксплуатации.
От проектирования решения и производства компонентов до монтажа и пусконаладки на месте ZOOMRY предоставляет полный спектр услуг, а также может адаптировать планы последующего обслуживания (например, поставку запасных частей, капитальный ремонт оборудования, модернизацию) в соответствии с потребностями клиента, обеспечивая стабильную работу оборудования. В будущем компания продолжит сосредотачиваться на инновациях в технологиях обработки сыпучих материалов, предлагая глобальным клиентам более эффективные, энергосберегающие и экологичные транспортировочные решения.
