張春文
摘要:礦用鐵板給礦機ZBD1800×9990在現(xiàn)場運行過程中,由于工況、環(huán)境以及設計缺陷等方面的原因,導致在長期的生產(chǎn)運行中故障率較高,維修成本較大。本文根據(jù)礦用鐵板給礦機的運行實踐,就其技術(shù)改造問題進行探討,改造方案的主要內(nèi)容為取消所有短支重輪改用長拖輥,增設防跑偏軸環(huán)及Z 形過渡板;重新設計加大了下托輪并改變了安裝方式等。經(jīng)過技術(shù)改造,ZBD1800×9990礦用鐵板給礦機的故障率得到了有效的控制,維護及維修的方便性得到改善,很大程度上延長了鐵板給礦機的整體使用壽命。
關鍵詞:鐵板給礦機;板式給料機;技術(shù)改造;礦用機械
礦用鐵板給礦機屬于一種大型的礦石輸送設備,是露天礦場重要的采礦機械。作為露天礦場礦石破碎的第一道工序,鐵板給礦機的主要作用是將原礦石輸送給破碎機進行破碎。板式給礦機適用于含泥、水較高的大塊物料,由鏈板、托輥、鏈輪、驅(qū)動裝置、拉緊裝置和機架等部分組成,設備自重大,結(jié)構(gòu)較為復雜,有重型、中型和輕型三種。重型的可承受大粒度礦石的直接沖擊,最大給礦粒度可超過1000mm。ZBD1800×9990屬于重型鐵板給礦機,額定生產(chǎn)能力500t/h。在礦場的實際應用中,由于原設計中存在的一些缺陷,導致該機型在長期生產(chǎn)運行中的故障率較高,本文結(jié)合礦場應用實際,就其技術(shù)改造進行一些探討。
1鐵板給礦機ZBD1800×9990長期運行中易出現(xiàn)的故障問題
重型板式給礦機直接承受礦石的巨大沖擊力,再加上其采用全鋼結(jié)構(gòu),運行時各部位之間的摩擦較大,鋼結(jié)構(gòu)容易腐蝕、中間支重輪無法潤滑、部件易出現(xiàn)磨損及變形,造成中間支重輪拉翻,進而造成鏈板損壞失效,導致鐵板給礦機故障停機維修,嚴重影響主流程設備正常生產(chǎn)運行。在長期運行中,重型鐵板給礦機易出現(xiàn)的問題主要有以下幾個方面。
一是鏈板易磨損斷裂,消耗過快。鐵板給礦機鏈板與上托輪為點接觸,當從原礦倉倒落礦石時,礦石對鏈板有較強的沖擊力,而鐵板給礦機由于鏈板底部接觸面不夠,導致鏈板在巨大的沖擊力下容易發(fā)生變形,當變形鏈板運行到下部托鏈輪時易卡輪,使鏈板磨損斷裂。
二是支重輪繁多,更換成本高。在ZBD1800×9990的原設計中,鏈板兩側(cè)上托輪共48件、內(nèi)部上托輪68件和托鏈輪20件,每次損壞更換成本較大。
三是由于托輪與托輪,托輪與各支架(槽鋼、工字鋼)之間,過于緊湊,空間過小,無法進行日常的維護(如加油潤滑),及計劃性檢修(尤其是中間托輪)。槽板與鋼軌之間為滑動摩擦遠遠大于托輪與槽板的摩擦力,因此,無形中增加了設備的負荷,進而增加了電耗和設備的消耗(如槽板的消耗)。
四是由于原始設計的缺陷(下托輪與槽板側(cè)板接觸,接觸面小),導致摩擦力不足,當遇到泥礦時,下托輪外表面所粘附的泥礦,易造成下托輪打滑而不轉(zhuǎn),槽板側(cè)板在下托輪外表面滑動,時間長了便在下托輪外表面磨出凹槽,致使鏈板加強筋磨段。
在上述綜合因素的作用下,板式給礦機在實際運行中的故障率相對較高,對礦山正常運營影響較大,且對板式給礦機的使用壽命也具有較大影響,對其進行必要的技術(shù)改造以適合作業(yè)現(xiàn)場的實際需求,有助于提高礦山鐵板給礦機的作業(yè)效率。
2鐵板給礦機ZBD1800×9990技術(shù)改造措施
針對板式給礦機ZBD1800×9990的技術(shù)改造,在結(jié)合實際應用過程中出現(xiàn)的問題并對操作人員進行詳細問詢了解的基礎上,制定出了具有針對性的改造方案,具體如下。
2.1針對上支重托輥的改造
(1)取消所有上托輪。
在板式給礦機ZBD1800×9990的原設計中,其上托支重輪共有兩種,一種是安裝在鏈板外側(cè),支撐鏈軌運行,通過鏈軌帶動鏈板,帶防跑偏擋邊防止鏈軌帶偏鏈板的支重輪,共計48件;另一種是安裝于鏈板中間,起支撐鏈板作用,加強鏈板軸向受力能力防止鏈板受沖擊變形的支重輪,共計68件。針對原設計的在實際應用中暴露出的缺陷,改造方案取消了所有上托輪,改用長托輥取而代之。
根據(jù)現(xiàn)場條件、空間以及鐵板機的工作狀況,需單獨設計上托輥軸,上托輥軸為整根長托輥,橫跨送料帶寬度方向,上托輥軸兩端采用剖分式滑動軸承(銅瓦),滑動軸承座坐落在鐵板機的兩側(cè)大梁上,經(jīng)現(xiàn)場尺寸和圖紙尺寸核實,軸承座還需抬高200㎜,需在大梁上焊接支座,這樣即可保證托輥軸支撐到送料帶。
另外,根據(jù)兩側(cè)大梁的間距和長托輥尺寸結(jié)構(gòu)的需要,在長托輥的寬度方向,軸承座中心線與大梁中心線需向外偏離67.5㎜,這樣支座將偏向于大梁外側(cè)67.5㎜(由于軸承座中心仍在大梁寬度地腳螺栓跨距之內(nèi),加之,僅僅偏出67.5㎜,因此,改造后的結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的,不會產(chǎn)生嚴重的的偏載現(xiàn)象)。具體結(jié)構(gòu)見圖。
(2)增設防跑偏軸環(huán)。
原設計中,為防止上段送料帶跑偏,在上托輪外側(cè)設計有擋邊。本次改造我們在上托輥軸上設計軸環(huán),運行時軸環(huán)正好位于鏈軌中間(鏈軌內(nèi)空尺寸為110㎜,軸環(huán)寬度為100㎜),軸環(huán)與托輥軸相差30㎜(即軸環(huán)比托輥軸直徑大60㎜,單邊大30㎜,正好能鏈軌中間滾動)。軸環(huán)與托輥軸采用焊接形式固定(現(xiàn)場定位后焊接)。
(3)增設鏈板裝置(槽板)過渡板
從圖紙和現(xiàn)場可以看出,每塊鏈板裝置(共有103組)底部有3塊32㎜鐵板,用于與鋼軌接觸。本次改造在槽板底部焊接32㎜厚的“Z”形墊塊,以保證上托輥與槽板平穩(wěn)運行(從一個槽板平穩(wěn)到另一個槽板,不至于出現(xiàn)沖擊和斷續(xù)現(xiàn)象)。
2.2針對下拖輪的改造措施
原設計下托輪共20件(一側(cè)10件),主要用于下段空載段送料帶的支重。由于設計安裝位置不合理(支撐于送料槽板的擋板頂部),同時托輪外徑過小,軸承承載能力過小,軸承極易散架失效,故障率高,且維護和檢修困難,故幾年前已全部拆除,改為鋼軌支撐。本次改造取消鋼軌,對下托輪進行重新設計,具體變動如下:
(1)重新設計下托輪。加大下托輪外徑,下托輪外徑由Φ150㎜改為了Φ270㎜,增大外徑,不僅可增大受力面積,同時可提供承載能力(外徑加大后,軸承也隨之加大)。
(2)下托輪的安裝方式改變。由原來的螺栓固定托輪軸,改為直接卡槽(類似于皮帶機托輥安裝方式,只要將托輪總成放入卡槽中即可),無需螺栓固定。
(3)增設下托輥刮礦裝置。由于送料帶下段槽板難免粘附著泥礦,下托輥轉(zhuǎn)動時會將粘附到泥礦,如無刮礦裝置,泥礦會越積越多(猶如滾雪球),最終下托輪將被泥礦纏裹和擠死而不轉(zhuǎn),久而久之造成下托輪的某一方向磨成平面。增設刮礦裝置,泥礦能及時被刮去,并脫落。刮礦裝置結(jié)構(gòu)簡單,只要在托輪外徑切線方向安裝8~10㎜刮礦板,刮礦板與托輪外徑之間留有一定間隙,這樣即可保證下托輪正常運行。
(4)重新設置下托輪安裝位置和修改槽板帶礦條。原設計下段送料帶共設置20個下托輪,重新設計后,下托輪可設置16個,一邊8個,同時,安裝位置作調(diào)整,原設計下托輪支撐在槽板的擋板頂部,改造后,下托輪直接支撐在槽板正面,即帶礦條與擋板之間(槽板帶礦條與擋板之間空擋位置只有一邊200㎜,而下托輪寬度也為200㎜,因此,應將帶礦條一邊割去100㎜,以保證下托輪與槽板接觸不因跑偏而受到影響)。下托輪安裝位置調(diào)整,保證了下托輪與槽板的接觸面積,從保證下托輪轉(zhuǎn)動具有足夠的摩擦力驅(qū)動,避免了因摩擦力不足,下托輪粘附著泥礦時不轉(zhuǎn)的情況出現(xiàn)。同時避免了接觸增大后,下托輪滾輪易磨損現(xiàn)象發(fā)生(原設計下托輪支撐在槽板的擋板頂部,天長日久,出現(xiàn)下托輪滾輪被磨出凹槽,改造后,下托輪滾輪將均勻磨損)。
3結(jié)束語
總的來說,礦用鐵板給礦機ZBD1800×9990經(jīng)上述技術(shù)改造后,在運行時原有的滑動摩擦力轉(zhuǎn)變成了滾動摩擦,有效減小了鐵板給礦機的運行負荷,設備運行時的損耗也大大降低,進而使設備的故障率、維護率得到有較好的控制。經(jīng)過技術(shù)改造,取消了板式給礦機的所有支重輪,改用上托輥,使得板式給礦機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為精簡清晰,不但能夠更為及時的發(fā)現(xiàn)設備故障,維修的方便性也大大提高。當托輥有所損壞時,只需要用倒鏈將鏈板拉起,就可以對其進行維修,省時省力,大大節(jié)約了設備的維修時間,進而使鐵板給礦機的出勤率大大提高,有效提高了鐵板給礦機的使用效率。此外,從上下托輥軸承引出加油管路,使得鐵板給礦機的潤滑保養(yǎng)更為方便,日常的設備養(yǎng)護工作有效性得到了提升,進而促進了設備使用壽命的提高。