冷大鵬

（長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司，湖南 長沙 410000）

我國銅冶煉工業(yè)具有很大的發(fā)展，但銅的產(chǎn)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了經(jīng)濟(jì)建設(shè)和民用的需求。銅冶煉工業(yè)的發(fā)展受到礦產(chǎn)資源、經(jīng)濟(jì)資金等諸多因素的制約，盡管如此，國家仍然投資和扶持冶金企業(yè)，并對老舊冶金企業(yè)進(jìn)行改造，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提高機(jī)械化、自動化的裝備水平；對貴冶進(jìn)行二次擴(kuò)建，使其產(chǎn)量可能增加一倍以上，這為我國銅金屬冶煉工業(yè)發(fā)展開拓出一個嶄新時代。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，消息流通快，各國聯(lián)系緊密，世界經(jīng)濟(jì)全球化，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，導(dǎo)致各行各業(yè)競爭力大大增加。銅冶煉行業(yè)也面臨著嚴(yán)峻的競爭和挑戰(zhàn)。為了加強(qiáng)中國銅冶煉行業(yè)的競爭力，我國各個銅企業(yè)爭相改造銅冶煉技術(shù)，使我國銅冶煉技術(shù)水平不斷接近乃至超越世界最先進(jìn)水平[1]。但是許多銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備的核心技術(shù)一直被外壟斷，我國研究銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備處處受阻，在實際生產(chǎn)出存在諸多問題，銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備銅冶煉過程中十分重要的一個設(shè)備，銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備存在問題是十分影響銅冶煉的工作效率。是以，對銅冶煉技術(shù)最基礎(chǔ)的銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備的組成和構(gòu)造進(jìn)行研究，對銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備的進(jìn)行改造是十分重要的[2]。

1 設(shè)計銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備

1.1 銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計

銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備主要由輸送小車、輸送機(jī)、進(jìn)料口、清洗室、進(jìn)板、傳動機(jī)構(gòu)、篩選罩蓋、剝片器、剝片站、剝片筒、液壓系統(tǒng)、機(jī)身、電控系統(tǒng)、輸出架、輸出小車、出料口、接收架組成。傳動機(jī)構(gòu)由電機(jī)、帶輪部件、軸承裝置、傳動軸、上聯(lián)軸器組成；剝片器由下聯(lián)軸器、剝片軸、撐套、剝片盤組成；剝片筒由筒身部件、進(jìn)料口、研磨介質(zhì)、篩網(wǎng)、篩網(wǎng)罩殼、出料斗組成；機(jī)身由傳動箱、立柱、滾輪架組成；進(jìn)料系統(tǒng)由氣動隔膜泵直接將料漿輸人料筒內(nèi)。冷卻管道分進(jìn)水管道和出水管道，用于冷卻水循環(huán)。如圖1所示。

1.2 銅冶煉功能實現(xiàn)

銅冶煉時，輸送小車會將銅運送到輸送機(jī)上，輸送機(jī)由一個前后可移動的框架組成。此框架內(nèi)，裝有一個可上下運動的單元，這些動作由油缸執(zhí)行，統(tǒng)一將銅塊送進(jìn)進(jìn)料口，運轉(zhuǎn)至清洗室進(jìn)行清洗、拋光。在將銅清洗合格后，由進(jìn)料口將銅運轉(zhuǎn)至剝片筒內(nèi)，剝片筒分內(nèi)外兩層，中間焊有導(dǎo)流板，里面那一層存放銅塊，外面裝有抱箍用于固定筒身，專門存放剝片介質(zhì)的采用柱塞式，方便使用[3]。通過剝片筒，將銅塊送入剝片器，剝片器由鑿刀組件、機(jī)械手組件、剝片介質(zhì)和翻轉(zhuǎn)組件等部分組成，而剝片器里存在的剝片介質(zhì)，在傳動機(jī)構(gòu)的作用下，同步帶輪以及主軸，不斷對銅進(jìn)行攪拌和分散作用，從而使銅與剝片介質(zhì)之間不斷擠壓、撞擊、研磨、剪切，經(jīng)過剝片器對銅產(chǎn)生的種種作用后，得到合格的銅液。合格的銅液由運送到輸出架上，再由輸出小車運送至出料口，已被磨碎的銅塊，由輸出移載小車分別輸送至南北兩個定距架輸出裝置，然后待行車吊走裝槽[4]。最后放置在接收架上。銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備中的傳動機(jī)構(gòu)是自動剝片機(jī)組運動的核心，傳動機(jī)構(gòu)帶動銅在自動剝片機(jī)組設(shè)備中運行，它的運行方式是帶輪轉(zhuǎn)動電機(jī)，將動力傳遞給傳動軸，而只有成對安裝的角接觸軸承才能支撐傳動軸，從而才能在自動剝片機(jī)組設(shè)備高速運行下承受徑向、軸向聯(lián)合產(chǎn)生的超負(fù)荷運行。在此情況下，軸承潤滑必須使用鋰基潤滑脂，上軸承做好防塵措施，裝有防塵裝置。

圖1 自動剝片機(jī)組設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

2 優(yōu)化銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備軸承承受力

銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備存在諸多問題，這些問題影響著銅冶煉的進(jìn)度和效率，而其中問題最大的就是傳動機(jī)構(gòu)。

傳動機(jī)構(gòu)是銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備的核心，影響著銅冶煉的進(jìn)程和效率，只有傳動機(jī)構(gòu)工作良好，銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備才不會頻繁出現(xiàn)問題。而傳動機(jī)構(gòu)中最重要的是他的軸承，然軸承必須經(jīng)常負(fù)荷率工作，它是整個軸承是銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備傳動機(jī)構(gòu)中非常重要的一個部件，它的任務(wù)非常重要，銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備工作時，每一個步驟都需要用到軸承，它承受著非常大的壓力，因此，我們要對銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備中的軸承進(jìn)行改造，加強(qiáng)軸承的承受力，增加銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備的工作年限[5]。主軸機(jī)構(gòu)包括傳動電機(jī)、帶輪和主軸、電機(jī)輸出軸。嘗試在各段軸的連接處，給主軸采用棒接的方式，用以保證各段軸的同心度以及徑向定位；在軸的外圈焊接護(hù)罩，保護(hù)主軸，焊接連接桿進(jìn)行傳動電機(jī)，一側(cè)采用單邊V形焊接，一側(cè)采用雙邊V形焊接，增加抱閘動作進(jìn)行延時，用以軸向及周向定位，調(diào)整相應(yīng)的停止限位位置，以及扭矩的傳遞[6]。軸承改造前后承受能力如表1所示。軸承改進(jìn)后的銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備，減少了檢修時間，延長軸承的使用年限，增強(qiáng)了軸承的承受能力，使軸承結(jié)構(gòu)更加便于翻轉(zhuǎn)輪整體的調(diào)整、維護(hù)。

表1 軸承改造前后參數(shù)對比

3 結(jié)語

綜上所述，世界經(jīng)濟(jì)全球化，各行各業(yè)競爭壓力大，都面臨重大危機(jī)，需要提升工業(yè)制作水平和企業(yè)競爭力，銅行業(yè)也面臨著這樣的問題，是以本文對銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備的設(shè)計及改造進(jìn)行研究具有十分重要的意義。詳細(xì)了解了銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備的組成和結(jié)構(gòu)，認(rèn)為銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備存在工作效率差，結(jié)構(gòu)工作流程過于繁雜，軸承使用年限短等問題，因此，提出對銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備進(jìn)行改造，提高銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備的使用年限，方便對銅冶煉自動剝片機(jī)組設(shè)備進(jìn)行檢修。當(dāng)今銅冶煉工業(yè)的自動化水平與我國其他工業(yè)領(lǐng)域協(xié)同發(fā)展，借助于科學(xué)發(fā)展形式來進(jìn)一步提高。