羅云峰,蘇輝財(cái)

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司德興銅礦,江西德興 334224)

球磨機(jī)中空軸漏漿處理措施的改進(jìn)設(shè)計(jì)

羅云峰,蘇輝財(cái)

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司德興銅礦,江西德興 334224)

針對(duì)球磨機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的中空軸漏漿現(xiàn)象,分析了漏漿形成的原因和對(duì)設(shè)備造成的危害性,討論了傳統(tǒng)的漏漿處理措施設(shè)計(jì),同時(shí)提出了鑲套式維修新思路,并試驗(yàn)應(yīng)用于球磨機(jī)端蓋上。實(shí)踐證明,采用鑲套式維修方法處理后的球磨機(jī)進(jìn)料端蓋運(yùn)行穩(wěn)定安全,有效地延長(zhǎng)了進(jìn)料端蓋的使用壽命,取得良好效果。

中空軸;漏漿;鑲套式改進(jìn)

1 問(wèn)題的提出

泗州選礦廠有格子型 φ3.2×3.1M球磨機(jī) 8臺(tái)。在長(zhǎng)期的運(yùn)行使用中,運(yùn)轉(zhuǎn)中的礦漿對(duì)中空軸內(nèi)部有著相當(dāng)?shù)哪p,造成進(jìn)料襯套與中空軸配合面間漏漿。由于中空軸與磨機(jī)端蓋部鑄造成一體,且價(jià)格昂貴,需要的維修時(shí)間長(zhǎng),并且漏出的礦漿滲入進(jìn)主滑動(dòng)軸承中,造成潤(rùn)滑油油質(zhì)變差,被污染的潤(rùn)滑油經(jīng)泵泵回到主滑動(dòng)軸承面上,造成主滑動(dòng)軸承發(fā)熱,甚至縮短軸承的壽命,嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)。因此,深入分析中空軸漏漿的原因和危害,探索中空軸的修復(fù)及保護(hù)方法對(duì)于延長(zhǎng)磨機(jī)的使用壽命具有十分重要的意義[1]。

2 球磨機(jī)中空軸漏漿原因分析

由于球磨機(jī)進(jìn)料部的進(jìn)料襯套設(shè)計(jì)時(shí)突出于端蓋內(nèi)表面,造成端蓋襯板與端蓋間存在小間隙,磨機(jī)在長(zhǎng)期的運(yùn)行中礦漿不可避免的進(jìn)入到結(jié)合面,進(jìn)而破壞端蓋與進(jìn)料襯套的配合面,久而久之配合間隙遭到破壞,礦漿進(jìn)入中空軸與進(jìn)料襯套形成的空腔內(nèi),對(duì)兩者進(jìn)行磨損。因此,造成中空軸漏漿的原因有[2-3]:

(1)進(jìn)料襯套設(shè)計(jì)以及它與端蓋的配合設(shè)計(jì)不合理,使磨機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中很容易磨損到端蓋與進(jìn)料襯套的配合面。

(2)中空軸與進(jìn)料襯套間的配合間隙控制不好,間隙太小不利于進(jìn)料襯套的安裝和拆卸;間隙太大則會(huì)引起礦漿進(jìn)入到中空軸與進(jìn)料襯套形成的空腔內(nèi)并對(duì)二者磨損;

(3)中空軸與進(jìn)料襯套間沒(méi)有進(jìn)行密封處理使礦漿進(jìn)入中空軸與進(jìn)料襯套間所形成的空腔內(nèi)成為可能,并且礦漿隨磨機(jī)運(yùn)行而轉(zhuǎn)動(dòng),使之成為磨料,加劇了對(duì)中空軸及進(jìn)料襯套的磨損;磨機(jī)內(nèi)礦漿濃細(xì)度的大小也是引起礦漿進(jìn)入空腔的原因之一。

總之,礦漿進(jìn)入中空軸與進(jìn)料襯套所形成的空腔內(nèi),對(duì)二者長(zhǎng)期磨損破壞了中空軸與進(jìn)料襯套原有的配合面是導(dǎo)致中空軸漏漿的直接原因。

3 球磨機(jī)中空軸進(jìn)漿的危害性

礦漿磨損中空軸與進(jìn)料襯套的結(jié)合部,使配合間隙增大,最終導(dǎo)致進(jìn)料襯套失去固定支撐作用,它所受的聯(lián)合給礦器的作用力全部作用于進(jìn)料襯套的聯(lián)接固定螺栓承上。但是在磨機(jī)帶動(dòng)聯(lián)合給礦器連續(xù)運(yùn)行中,聯(lián)合給礦器傳給進(jìn)料襯套固定聯(lián)接螺栓上的作用交變力超出聯(lián)接固定螺栓組的設(shè)計(jì)的承受范圍,則出現(xiàn)螺栓松動(dòng)、擼絲和斷裂現(xiàn)象的頻頻發(fā)生,這時(shí)礦漿就從中空軸和進(jìn)料襯套聯(lián)接處流出,如果繼續(xù)運(yùn)行,礦漿對(duì)中空軸及進(jìn)料襯套磨損量快速增大。若如果得不到既是的處理,很快就會(huì)造成中空軸和進(jìn)料襯套的配合面喪失,使進(jìn)料襯套固定在中空軸上的聯(lián)結(jié)螺栓全部斷裂,則出現(xiàn)進(jìn)料襯套脫出中空軸的設(shè)備故障。因此中空軸漏漿會(huì)造成以下幾方面的危害[2]:

(1)中空軸嚴(yán)重磨損后,最直接的危害為中空軸的使用壽命,嚴(yán)重磨損后可導(dǎo)致中空軸法蘭處與進(jìn)料襯套配合面損害以及內(nèi)螺紋的破壞,甚至從法蘭處斷裂、安裝滑動(dòng)軸承處磨漏使軸承報(bào)廢等嚴(yán)重后果;

(2)中空軸嚴(yán)重磨損后,影響其與進(jìn)料襯套的安裝配合,降低進(jìn)料襯套的運(yùn)行可靠性和使用壽命,甚至造成進(jìn)料襯套無(wú)法安裝于中空軸上,從而導(dǎo)致中空軸提前報(bào)廢。

(3)由于中空軸與進(jìn)料襯套的配合面遭到破壞,進(jìn)料襯套就失去了一端的支撐點(diǎn)變?yōu)閼冶哿?這樣很容易造成進(jìn)料襯套與中空軸的聯(lián)結(jié)螺栓折斷,進(jìn)而引起聯(lián)合給礦器和進(jìn)料襯套一起脫出中空軸及主滑動(dòng)軸承的損壞等事故。

(4)由于中空軸與進(jìn)料襯套間的配合面已經(jīng)磨損嚴(yán)重,因此在磨機(jī)的運(yùn)行中,漏出的漿很容易進(jìn)入到磨機(jī)主滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)中去,從而導(dǎo)致潤(rùn)滑油遭到污染,潤(rùn)滑系統(tǒng)油管被堵的故障,導(dǎo)致潤(rùn)滑系統(tǒng)故障多,主滑動(dòng)軸承的巴氏合金磨損嚴(yán)重,嚴(yán)重威脅到主滑動(dòng)軸承的安全運(yùn)行。

4 中空軸漏漿的處理措施設(shè)計(jì)

從上面的原因分析和造成的危害性可以看出,中空軸嚴(yán)重磨損后發(fā)生漏漿現(xiàn)象使設(shè)備存在重大安全隱患,影響安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行。因此,當(dāng)球磨機(jī)出現(xiàn)漏漿后,要設(shè)計(jì)出有效地措施來(lái)保護(hù)進(jìn)料端蓋,以其延長(zhǎng)端蓋的使用壽命。

4.1 傳統(tǒng)的處理措施設(shè)計(jì)

在中空軸滲漿早期,一般采用傳統(tǒng)的處理措施[4-5]。

傳統(tǒng)的中空軸磨損后的修補(bǔ)方法一般選擇直接焊補(bǔ)方法。進(jìn)料襯套與中空軸配合面的間隙較小時(shí)或者是中空軸法蘭磨損較輕時(shí),一般采用直接焊補(bǔ)的方法是可以避免礦漿進(jìn)入到進(jìn)料襯套與中空軸。其方法是先將進(jìn)料襯套與空心軸用聯(lián)接螺栓聯(lián)接固定好后,選擇適當(dāng)?shù)暮笚l把進(jìn)料襯套和中空軸在其連接處焊死。

但是焊補(bǔ)的方法缺陷較多,尤其是進(jìn)料襯套與空心軸均為 ZG35,屬于中碳鋼類,可焊性較差。容易在焊縫處產(chǎn)生裂紋,使用可靠性低。并且一旦產(chǎn)生裂紋,在沖擊載荷的作用下,裂紋迅速加快擴(kuò)展,從而加快進(jìn)料襯套和中空軸的損壞。另外,焊補(bǔ)不適合進(jìn)料襯套和中空軸配合面磨損損壞嚴(yán)重的情況。

當(dāng)進(jìn)料襯套和中空軸配合面磨損損壞較為嚴(yán)重時(shí),簡(jiǎn)單的焊補(bǔ)不能保證長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行安全,需要在焊補(bǔ)方法上進(jìn)行改進(jìn)。也就是在先將進(jìn)料襯套用聯(lián)接螺栓聯(lián)接固定在中空軸上,再在進(jìn)料襯套與中空軸的另一端的配合面的范圍內(nèi),選擇相對(duì)應(yīng)的 4個(gè)點(diǎn)用斜鐵來(lái)調(diào)整和固定,實(shí)現(xiàn)進(jìn)料襯套的固定并且滿足進(jìn)料襯套與中空軸同心度達(dá)到設(shè)計(jì)的要求,調(diào)整完后,將進(jìn)料襯套、端蓋和斜鐵焊接成一體。同時(shí)在空腔內(nèi)填滿填充物,防止礦漿進(jìn)一步磨損空腔。在進(jìn)料襯套與中空軸法蘭配合面用焊條將它們焊接起來(lái),增強(qiáng)聯(lián)接的牢固性。

4.2 改進(jìn)型處理措施設(shè)計(jì)

球磨機(jī)的中空軸與進(jìn)料襯套配合面磨損的相當(dāng)嚴(yán)重時(shí),采用焊補(bǔ)的方法已經(jīng)不能滿足設(shè)備安全運(yùn)行的要求。為了延長(zhǎng)進(jìn)料端蓋和中空軸的使用壽命,經(jīng)深入分析研究,決定采用鑲套的維修設(shè)計(jì)新思維[6-7],將已經(jīng)磨損嚴(yán)重的中空軸與原來(lái)進(jìn)料襯套安裝配合面的位置處車削成階梯狀配合面,然后重新設(shè)計(jì)鑲套來(lái)補(bǔ)充磨損和車削掉的部分,通過(guò)設(shè)計(jì)合理的焊縫和焊接工藝,將新設(shè)計(jì)的兩個(gè)位置的鑲套牢固的焊接在一起,從而達(dá)到對(duì)端蓋的修復(fù)的目的,以滿足修復(fù)好的中空軸滿足與進(jìn)料襯套的配合。設(shè)計(jì)出的方案為:車削加工后的中空軸結(jié)構(gòu)形狀如圖 1中法蘭配合鑲套體 3所示,重新設(shè)計(jì)的鑲套與進(jìn)料襯套配合面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成1∶10錐面配合如圖 1中 2錐面鑲套體所示;然后安裝時(shí)對(duì)進(jìn)料襯套和中空軸的配合面處貼上一層橡膠耐磨皮作進(jìn)一步的保護(hù)。

由于進(jìn)料襯套與中空軸聯(lián)接配合采用的是內(nèi)螺絲,內(nèi)螺絲特別容易損壞造成聯(lián)接螺栓聯(lián)接失效,因此為了改進(jìn)螺栓聯(lián)接的聯(lián)接強(qiáng)度采用同樣的方法改進(jìn)中空軸法蘭的配合面,將原來(lái)的埋頭螺釘聯(lián)接改為對(duì)穿螺栓聯(lián)接,重新設(shè)計(jì)法蘭配合鑲套體如圖 1中的法蘭配合鑲套體結(jié)構(gòu)。加強(qiáng)了固定聯(lián)接強(qiáng)度,提高了進(jìn)料襯套與聯(lián)合給礦器的使用的安全性和穩(wěn)定性。

圖 1 新設(shè)計(jì)中空軸改進(jìn)結(jié)構(gòu)Fig.1 The new improved structure of hollow shaft

5 結(jié)束語(yǔ)

鑲套式漏漿處理維修設(shè)計(jì)新措施在該廠的 8#φ3.2×3.1M球磨機(jī)進(jìn)行了應(yīng)用實(shí)驗(yàn),三年多的運(yùn)行證明這種處理措施安全可行,效果好,有效的延長(zhǎng)了中空軸的使用壽命,杜絕了中空軸漏漿的情況,有效防止礦漿進(jìn)入潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)潤(rùn)滑油污染的情況的出現(xiàn),主滑動(dòng)軸承得到有效地保護(hù)。因此漏漿處理措施的改進(jìn)設(shè)計(jì)提高了球磨機(jī)運(yùn)行的安全性,是有一定價(jià)值的維修方法和思路探索與實(shí)踐。

REFERENCES

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I mprovement of Leakage Treatment for the Hollow Shaft of BallM ill

LUO Yun-feng,SU Hui-cai
(Sizhou Concentrator of JCC Dexing CopperMine,Dexing 334224,Jiangxi,China)

During the ballmilloperation,there exits the problem of hollow shaft leakage.The causesofLeakage for mation and the har m to equipment are analysed.The traditional design of treatmentmeasure for leakage is discussed.And the new method of Inlay is put for ward and put into practice.The practice proves that the method of inlay can effectively extend the life of feed cover.

hollow shaft;leakage cause;inlayed type improvement

book=90,ebook=137

TD453

B

1009-3842(2010)03-0090-03

2010-05-04

羅云峰(1969-),男,江西萬(wàn)年人,工程師,長(zhǎng)期從事選礦設(shè)備的研究和管理工作 ,E-mail:luo yun f@sohu.com.