Надежность систем смазывания горного и горно-обогатительного оборудования

Согласно обобщенным данным ремонтных служб горнодобывающих предприятий, нарушения работы смазочных систем горного и горно-обогатительного оборудования обусловливают значительную долю отказов подшипников качения и зубчатых передач приводов. Наиболее уязвимыми являются централизованные смазочные системы карьерных экскаваторов, мобильной горной техники, грохотов и дробилок, а также циркуляционные смазочные системы редукторов и опор барабанных мельниц, подъемных установок и конвейеров, работающие в условиях запыленности, вибраций и колебаний температур. Цель работы заключается в обосновании технических и организационных решений, повышающих надежность смазочных систем узлов трения горного и горно-обогатительного оборудования. Выполнена классификация смазочных систем по виду смазочного материала (пластичная смазка, смазочное масло) и схемам подвода, обобщены статистические данные по отказам узлов трения, связанным со смазыванием, для основных групп горных машин, а также выделены типовые отказные состояния элементов централизованных смазочных систем (смазочные насосные агрегаты, смазочные дозаторы и смазочные распределители). Предложен подход к селективной сборке смазочных дозаторов для снижения неравномерности подвода пластичной смазки к ресурсоопределяющим подшипникам и сформулированы инженерные требования к конструкции смазочных емкостей (масляных баков) циркуляционных смазочных систем, учитывающие время пребывания смазочного масла, дегазацию и осаждение загрязнений, а также тепловой режим. Показано, что комплексная реализация предложенных мер в сочетании с диагностикой состояния смазочных систем (контроль расхода и давления, температурный мониторинг опор, анализ масла) обеспечивает снижение доли отказов, связанных со смазкой, и увеличение межремонтных интервалов подшипниковых опор и редукторов.

Иванова Е. С., Иванов С. Л., Корогодин А. С., Плащинский В. А. Надежность систем смазывания горного и горно-обогатительного оборудования // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2026. – № 11. – С. 123–144. DOI: 10.25018/0236_1493_2026_11_0_123.

Работа выполнена в рамках государственного задания FSRW-2026-0003 «Исследование процессов комплексного освоения недр Земли и глубокой переработки георесурсов». При подготовке текста статьи использовался инструмент искусственного интеллекта Perplexity AI для вспомогательной лингвистической обработки и структурирования материала; авторы несут полную ответственность за достоверность результатов, интерпретацию данных и содержание публикации.

Иванова Евгения Сергеевна¹ — аспирант, e-mail: s255079@stud.spmi.ru, ORCID ID: 0009-0001-9605-3662,
Иванов Сергей Леонидович¹ — д-р техн. наук, профессор, профессор, e-mail: Ivanov_SL@pers.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0002-7014-2464,
Корогодин Артур Сергеевич¹ — канд. техн. наук, ассистент кафедры, e-mail: Korogodin_AS@pers.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0002-3398-6342,
Плащинский Вячеслав Алексеевич¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: Plaschinskiy_VA@pers.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0003-0326-4514,
¹ Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II.

Иванова Е.С., e-mail: s255079@stud.spmi.ru.

1. Гришин И. А., Великанов В. С., Назаров О. В., Дерина Н. В. О возможности использования метода локальной аппроксимации для прогноза нерегулярных временных рядов отказов горнотранспортных машин // Уголь. — 2022. — № 3 (1152). — С. 84—89. DOI: 10.18796/0041-5790-2022-3-84-89.

2. Рахутин М. Г., Чан В. Х., Кривенко А. Е., Занг К. К. Влияние технического состояния главных насосов гидравлического экскаватора на расход топлива // Горные науки и технологии. — 2025. — Т. 10. — № 1. — С. 67—74. DOI: 10.17073/2500-0632-2024-01-179.

3. Хамидов О. У., Шибанов Д. А., Шишкин П. В., Колпаков В. О. Эффективность применения экскаваторов на карьерах Узбекистана // Горная промышленность. — 2024. — № 5. — С. 135—142. DOI: 10.30686/1609-9192-2024-5-135-142.

4. Zhu S., Zhang X., Wang D., Wang J. Mixed turbulent lubrication analysis of worn journal bearing with end oil supply // Tribology International. 2024, no. 193, pp. 1—16. DOI: 10.1016/j.triboint.2024.109380.

5. Piechowski M., Wyczółkowski R., Paszkowski W., Meller A. Improving the efficiency of greasing operations with the lubrication management support system: a case study // IFAC-PapersOnLine. 2024, vol. 58, no. 8, pp. 228—233. DOI: 10.1016/j.ifacol.2024.08.125.

6. Zhou P., Ling J., Zhao R. Modeling with experimental validation of power loss in high-speed rolling bearings with oil-jet lubrication for helicopter transmission systems // Tribology International. 2026, vol. 218, pp. 1—12. DOI: 10.1016/j.triboint.2026.111762.

7. Semykina A. S., Zagorodniy N. A., Novikov I. A., Novikov A. N. Main directions of improving the maintenance and repair of vehicle units in the Far North // Transportation Research Procedia. 2021, vol. 57, pp. 611—616. DOI: 10.1016/j.trpro.2021.09.090.

8. Лагунова Ю. А., Майоров С. А., Боярских Г. А. Статистический анализ напряженно-деформированного состояния подшипника щековой дробилки // Известия УГГУ. — 2020. — Т. 2. — № 58. — С. 159—171. DOI: 10.21440/2307-2091-2020-2-159-171.

9. Yungmeister D. A., Ivanov S. E., Isaev A. I. Calculation of parameters of technological equipment for deep-sea mining // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018, vol. 327, no. 2, pp. 1—6. DOI: 10.1088/1757-899X/327/2/022050.

10. Глазьев М. В., Бажин В. Ю., Глазьева И. А. Оценка влияния добавки микрокремнезема на свойства огнеупорных материалов для сталеразливочных ковшей // Черные металлы. — 2025. — № 6. — С. 22—28. DOI: 10.17580/chm.2025.06.04.

11. Иванов С. Л., Фокин А. С., Потапенко В. С., Подхалюзин С. П. Мониторинг состояния, прогнозирование и повышение остаточного ресурса трансмиссии и опорных подшипников трубчатых печей // Записки Горного института. — 2011. — Т. 192. — С. 111—114.

12. Адмакин М. А., Адмакина О. Н., Тимофеев Д. Ю., Халимоненко А. Д. Деформационные процессы при высокоскоростном фрезеровании алюминиевых сплавов // Цветные металлы. — 2025. — № 3. — С. 75—80. DOI: 10.17580/tsm.2025.03.11.

13. Майоров С. А., Лагунова Ю. А. Анализ напряженно-деформированного состояния подшипника // Известия вузов. Горный журнал. — 2020. — № 3. — С. 107—117. DOI: 10.21440/0536-1028-2020-3-107-117.

14. Alshaer B. J., Lankarani M. L. Multiple lubricated joints with long and short bearings in multibody mechanical systems — Modeling, simulation, and performance analysis // Mechanism and Machine Theory. 2024, vol. 203, pp. 1—11. DOI: 10.1016/j.mechmachtheory.2024.105815.

15. Журавлев А. Г., Глебов И. А., Черных В. В. Закономерности изменения энергоемкости транспортирования горной массы транспортом глубоких карьеров // Горные науки и технологии. — 2023. — Т. 8. — № 1. — С. 68—77. DOI: 10.17073/2500-0632-2022-09-12.

16. Ardah S., Profito F. J., Dini D. A comprehensive review and trends in lubrication modeling // Advances in Colloid and Interface Science. 2025, vol. 342, pp. 1—33. DOI: 10.1016/j.cis.2025.103492.

17. Хакулов В. А., Шаповалов В. А., Игнатов В. Н., Карпова Ж. В., Игнатов М. В., Ногеров И. А. Обоснование рациональной области и технологии применения гидравлических экскаваторов на открытых горных работах // Горные науки и технологии. — 2025. — Т. 10. — № 4. — С. 338—345. DOI: 10.17073/2500-0632-2025-09-460.

18. Mikhailov A. V., Bouguebrine C. Analysis excavator equipping with lidar sensors for functionality improving // International Journal of Engineering. 2025, vol. 39, no. 6, pp. 1414—1421. DOI: 10.5829/ije.2026.39.06c.10.

19. Stefan-Henningsen E., Roberts N., Kiani A. Enhancing tribological performance: A comprehensive review of grapheme-based additives in lubricating greases // Results in Engineering. 2025, vol. 25, pp. 1—16. DOI: 10.1016/j.rineng.2025.104551.

20. Semykina A. S., Zagorodniy N. A., Novikov A. N. Study of the effectiveness of the organization of the system of maintenance and repair of quarry transport of mining and processing plants // Transportation Research Procedia. 2022, vol. 63, pp. 983—989. DOI: 10.1016/j.trpro.2022.06.097.

21. Zheng K., Zhang X., Du K., Li S., Zhang J., Wu W., Xu B., Yang H., Zhang C. Oil film mixed lubrication of heavy-load friction pairs: Theoretical modeling, solution methods, and applications // Tribology International. 2025, vol. 216, pp. 1—25.

22. Губарев А. В., Губарева В. В. Гидрогазодинамика. — Белгород: Изд-во БГТУ, 2025. — 188 с.

23. Xu X., Liao X., Zhou T., He Z., Hu H. Vibration-based identification of lubrication starved bearing using spectral centroid indicator combined with minimum entropy deconvolution // Measurement. 2024, vol. 226, pp. 1—11. DOI: 10.1016/j.measurement.2024.114156.

24. Zhang R., Yu Y., Ou S., Hu L., Cao B., Xie L., Ma B. Research on the stress response characteristics of the crank-connecting rod mechanism under lubrication failure and auxiliary equipment malfunction // Engineering Failure Analysis. 2025, vol. 179, pp. 1—24. DOI: 10.1016/j.engfailanal.2025.109751.

25. Taşgın Ya., Kahraman G. Crack failure in hydrodynamically lubricated bearings: A case study hydraulic turbine // Engineering Failure Analysis. 2021, vol. 121, pp. 105—123. DOI: 10.1016/j.engfailanal.2020.105123.

26. Ouyang L., Huang H., Yang X. An intelligent lubricating oil quality detector integrating computer technology // Procedia Computer Science. 2024, vol. 243, pp. 819—825. DOI: 10.1016/j.procs.2024.09.098.

27. Neves M. D. M., Andrade A. H. P., Silva D. N. Analysis of the criticality of flaws found in trunnion of grinding ball mills used in mining plants // Engineering Failure Analysis. 2016, vol. 61, pp. 28—36. DOI: 10.1016/j.engfailanal.2015.07.037.

28. Леванов И. Г., Задорожная Е. А., Мухортов И. В., Никитин Д. Н. Моделирование гидродинамических подшипников скольжения с учетом индивидуальных противоизносных свойств смазочных материалов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. — 2021. —  Т. 21. — № 1. — С. 14—28. DOI: 10.14529/engin210102.

29. Peng H., Chen Y., Shangguan L., Cheng R., Li Y., Yang C. Multi-objective-based intelligent lubrication system performance evaluation technology for construction machinery // Applied Sciences. 2023, vol. 13, no. 21, pp. 1—19. DOI: 10.3390/app132111768.

30. Ehlert D. Eliminating risks in bearing lubrication // World Pumps. 2012, vol. 7, pp. 24, 26, 28, 30, 31. DOI: 10.1016/S0262-1762(12)70153-0.

31. Crump W. J. J. Centralized lubrication for high temperature applications // Tribology. 1972, vol. 5, no. 2, pp. 78—80. DOI: 10.1016/0041-2678(72)90122-4.

32. Bugarić U., Jovanović R., Tanasijević M., Djenadić S. Prediction of technical systems availability using the simulation models based on the AI techniques and statistical methods. A case study: Bucket wheel excavator // Results in Engineering. 2025, vol. 27, pp. 1—16. DOI: 10.1016/j.rineng.2025.106692.

33. Yu G., Zhao Y., Fu Z., Chen Z. Application of back propagation neural network in the analysis of isothermal elastohydrodynamic lubrication // Tribology International. 2024, vol. 198, pp. 1—9. DOI: 10.1016/j.triboint.2024.109883.

34. Zhang T., Li R., Jin Y., Ouyang W., Zhu H., Dong X., Wei D., Bai Y. Structural health monitoring of water-lubricated stern bearing systems based on digital twins // Ocean Engineering. 2025, vol. 345, pp. 1—13. DOI: 10.1016/j.oceaneng.2025.123844.

35. Подхалюзин С. П., Ондриков А. И., Селезнев М. С. Патент РФ № 2024101958, 26.06.2024. Гидравлический масляный бак. 2024. Бюл. № 18.

36. Федотов Е. С., Шевцов Ю. Д., Курашев И. В. Математическая модель расчета необходимого объема смазывающего материала в системе смазки энергетических установок // Современные проблемы теории машин. — 2022. — № 13. — С. 46—49. DOI: 10.26160/2307-342X-2022-13-46-49.

37. Бондаренко Ю. А., Бестужева О. В., Баранов Д. С., Романович А. А. Прогнозирование остаточного ресурса шаровых трубных мельниц // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. — 2024. — № 11. — С. 132—141. DOI: 10.34031/2071- 7318-2024-9-11-132-141.

38. Вальнев В. В., Котелева Н. И. К вопросу об автоматизации технического обслуживания и ремонта промышленного оборудования // Современные наукоемкие технологии. — 2024. — Т. 5. — № 2. — С. 276—283. DOI: 10.17513/snt.40040.

39. Котелева Н. И., Вальнев В. В., Симаков А. С., Ширази М. М. Цифровая трансформация процесса технического обслуживания и ремонта оборудования для построения промышленной метавселенной // Записки Горного института. — 2025. — Т. 275. — С. 30—41. 

40. Liu K., Shi X., Wang D., Feng Y., Jian Y., Li W. A method for the dynamic characteristic analysis of a rotor-rolling bearing system influenced by elastohydrodynamic lubrication // Journal of Sound and Vibration. 2025, vol. 608, pp. 1—19. DOI: 10.1016/j.jsv.2025.119075.

41. Tian Y., Zhang C., Yang L. Analysis of the longitudinal coupled dynamic characteristics of shaft-shell system considering the lubrication of thrust bearing // European Journal of Mechanics —  A/Solids. 2025, vol. 113, pp. 1—22. DOI: 10.1016/j.euromechsol.2025.105726.