張 龍

（河南中原黃金冶煉廠有限責任公司，河南三門峽 472100）

0 引言

河南中原黃金冶煉廠有限責任公司渣選礦分廠是一座設計產(chǎn)能為1 170 000 t/年的銅爐渣選礦廠，磨礦系統(tǒng)采用1 臺規(guī)格為Φ6.1×6.1 m 的半自磨機和2 臺規(guī)格為Φ5.03×8.30 m的溢流型球磨機。在3 臺磨機的試車過程中，出現(xiàn)電機軸承溫度高、半自磨小齒輪三點測溫紅外溫差大、二段磨機大齒圈異響、球磨機小齒輪軸承座漏油、低壓油流低磨機跳機、半自磨機進料端回轉(zhuǎn)端面工藝孔漏料等問題。

1 球磨機生產(chǎn)工藝簡介

熔煉渣由渣包車運至緩冷場，渣包緩冷后傾倒至渣堆場。倒出的冷卻爐渣大塊物料采用移動式液壓碎石機進行一次預破碎。再經(jīng)過顎式破碎機，爐渣被破碎至≤250 mm 后，經(jīng)2 條帶式輸送機向半自磨機（右裝）給礦。與半自磨機配套的一段球磨機（右裝）選用1 臺，1 組水力旋流器與該球磨機構(gòu)成閉路，以保證生產(chǎn)合格的旋流器溢流產(chǎn)品。旋流器溢流產(chǎn)品送至攪拌槽調(diào)漿后進行快速浮選，快速浮選尾礦進入再磨泵池，由渣漿泵揚送至二段旋流器進行分級，旋流器沉砂進入二段磨機磨機（左裝），再磨至工藝要求細度后進入浮選工序。

球磨機磨礦工藝是在國內(nèi)外被廣泛運用于銅爐渣選礦的工藝，能接受較大的給礦粒度（最大粒度一般為200～350 mm），取代中、細碎及篩分作業(yè)。具有簡化工藝流程、占地面積小、減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)和粉塵污染等優(yōu)點。

2 球磨機試車過程中存在的故障原因分析及解決方案

2.1 電機軸承溫度高

2.1.1 故障描述

試車小組在對磨機進行空載試車后又進行帶水試車，其中半自磨在帶水試車后16 h 出現(xiàn)電機軸承溫度高（70 ℃）跳機，二段球磨機在帶水試車后10 h 出現(xiàn)電機軸承溫度高（70 ℃）跳機。隨后繼續(xù)進行帶水試車，2 臺磨機因電機軸承溫度高跳機時間間隔越來越短。根據(jù)報警點位信息提示，對電機兩端軸承座檢查時發(fā)現(xiàn)軸承座內(nèi)潤滑油顏色變黑，電機轉(zhuǎn)子軸向發(fā)生不同程度的竄動，電機轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)軸肩被軸瓦限位，軸瓦端面及軸肩端面均出現(xiàn)明顯機械磨損（圖1）。

圖1 軸承機械磨損

2.1.2 原因分析

（1）因電機軸肩被軸瓦限位后，出現(xiàn)機械摩擦磨損，導致軸瓦溫度持續(xù)升高至70 ℃，觸發(fā)磨機報警值停機上限。

（2）限位過程中出現(xiàn)機械摩擦磨損，產(chǎn)生的金屬顆粒混入潤滑油中，潤滑油發(fā)黑。

（3）出現(xiàn)故障的2 臺磨機均為右裝，通過查閱隨機圖紙分析，在磨機受到進料方向的水平分力F1小于磨機回轉(zhuǎn)部承受小齒輪的水平分力F2時，F(xiàn)1指向出料端，F(xiàn)2指向進料端。顯然，右裝球磨機在加載后對電機主軸產(chǎn)生較大的軸向推力，該推力造成電力磁力中心線的軸向竄動量超出規(guī)定的范圍。

（4）半自磨機及二段球磨機氣動離合器安裝過程中軸向鎖緊裝置拉桿與電機磁力中心線誤差2 mm，磨機帶載運行后軸向竄動量較大，造成軸端面和軸瓦端面發(fā)生磨損。

2.1.3 解決方案

（1）將兩端軸瓦磨損端面尺寸用機床各車去1.7 mm，用于補償安裝誤差。

（2）清洗軸承座內(nèi)黃油等雜物。

（3）安裝同步電機過程中，磁力中心線的調(diào)整應考慮小齒輪軸的軸向竄動，需提前分析磨機加載后小齒輪軸的受力方向，對軸向竄動的方向進行預判。

（4）經(jīng)常檢查潤滑油的油質(zhì)情況。當大量粉塵或鐵屑進入潤滑油中，油泵站油濾芯堵塞報警或觀察油箱視油鏡油質(zhì)變差時，應立即停機檢查，嚴禁設備帶病運行。

2.2 半自磨小齒輪三點測溫紅外溫差大

2.2.1 故障描述

半自磨機在試車初期，小齒輪三點測溫紅外溫差由最初的10 ℃升至17 ℃，超過球磨機溫差為8 ℃的要求。球磨機出現(xiàn)偏載現(xiàn)象，偏載會導致齒面局部負荷增大，嚴重的可能發(fā)生齒根折斷，需對磨機齒輪嚙合情況進行測量分析查找偏載根源。

2.2.2 原因分析

（1）針對上述問題，現(xiàn)場采用壓鉛法分析查找三點磨機齒面齒側(cè)間隙，測量結(jié)果見表1（測量該數(shù)值是為反轉(zhuǎn)磨機）?？芍摪胱阅X側(cè)間隙數(shù)值超過《磨機說明書》中規(guī)定1.4～2.5 mm 的標準值，且齒側(cè)間隙的差值也超過0～0.25 mm 的范圍。該齒側(cè)間隙過大是造成磨機偏載、紅外測溫溫差大的主要原因。

表1 三點磨機齒面齒側(cè)間隙

（2）磨機在初次帶載后的振動造成小齒輪軸承座下的薄墊片出現(xiàn)輕微變形和微小位移。

（3）因磨機基礎位于濕陷性黃土地帶，地基的微量下沉也能造成小齒輪軸承座的位移。

2.2.3 解決方案

（1）消除偏載。一般情況下嚙合間隙一致、嚙合接觸均勻是消除偏載的核心，根據(jù)大小齒輪中心高差、中心水平距離、大小齒輪中心線與水平面形成的夾角，經(jīng)計算得出齒頂及齒側(cè)間隙與小齒輪軸承座的移動量關(guān)系，然后以筒體為參照物對小齒輪軸系進行調(diào)整。根據(jù)齒側(cè)間隙測量結(jié)果和斜齒輪輪齒的受力分析，并且對各位置進行綜合評估后，決定對電機端小齒輪軸承座進行調(diào)整，即將該軸承座向筒體側(cè)推進0.15 mm，基礎下部墊厚度為0.07 mm 的銅皮墊。調(diào)整后復核齒側(cè)間隙，測量結(jié)果見表2。綜合分析后認為，嚙合面的差值由原來的0.224 mm 減少至0.111 mm，齒側(cè)間隙的差值由原來的0.293 mm 減少至0.035 mm，符合磨機標準值。

表2 調(diào)整后齒側(cè)間隙

（2）齒面嚙合接觸面校核，從大小齒輪各選擇2 個嚙合輪齒，使用煤油將輪齒表面潤滑油脂擦拭至齒面本色，使用猩紅色自噴漆噴涂至輪齒表面，然后將該齒輪進行嚙合，檢查齒面的接觸情況，大小齒輪齒面接觸率，沿齒高方向大于40%，沿齒長方向大于50%，符合磨機標準值。

（3）最終調(diào)整好后，固定小齒輪軸承座，將所有螺栓擰緊至最終力矩。

2.3 二段磨機大齒圈異響

2.3.1 故障描述

二段球磨機在經(jīng)過72 h 試車后，發(fā)現(xiàn)二段磨機大小齒輪嚙合處存在有規(guī)律的異響，該響聲約2 s 出現(xiàn)一次，觀察發(fā)現(xiàn)，每當大齒圈的半齒圈的連接處進入嚙合區(qū)域時異響出現(xiàn)。

2.3.2 原因分析

（1）在使用塞尺對大齒圈結(jié)合縫進行檢查時，使用0.25 mm塞尺能插入，插入深度達到30 mm，超出說明書中規(guī)定的使用0.05 mm 塞尺插入深度不得大于20 mm 的標準，大齒圈結(jié)合縫間隙過大是造成異響的主要原因。

（2）使用力矩扳手并調(diào)整至規(guī)定力矩將大齒圈結(jié)合縫連接螺栓緊固后，異響仍在，隨后又對大齒圈的半齒圈結(jié)合面進行檢查時，發(fā)現(xiàn)該結(jié)合面內(nèi)存在雜質(zhì)。

2.3.3 解決方案

（1）使用煤油清理大齒圈結(jié)合縫處雜質(zhì)。

（2）使用力矩扳手并調(diào)整擰緊力矩至2466 Nm，將大齒圈結(jié)合縫連接螺栓重新緊固。

（3）復查大齒輪徑向跳動，同時測量大齒輪端面的軸向擺動，徑向跳動差值為0.50 mm，軸向擺動差值為0.60 mm，均符合安裝標準，擰緊所有調(diào)整螺栓的防松螺母。

2.4 球磨機小齒輪軸承座漏油

2.4.1 故障描述

球磨機小齒輪軸承座采用油浴潤滑方式，軸承型號為23280CA/W33 和3053280K。由磨機稀油泵站供油，循環(huán)使用的油量同時起到軸承散熱作用，但軸承座兩端面均出現(xiàn)漏油情況，漏油引起油站油位降低，也對現(xiàn)場試車環(huán)境造成影響，通過對比發(fā)現(xiàn)半自磨機無此故障。

2.4.2 原因分析

（1）從小齒輪軸承座油封設計結(jié)構(gòu)分析，通過查閱球磨機小齒輪軸組圖紙及半自磨機小齒輪軸組圖紙對比發(fā)現(xiàn)，球磨機軸承座的密封形式為迷宮密封，迷宮密封的下方設置有回油口，回油口設置在迷宮密封內(nèi)側(cè)下部，半自磨機軸承座密封形式為三舌型夾布油封加迷宮密封，迷宮密封起輔助作用。

（2）小齒輪軸承在安裝過程中，為了便于軸孔配合，會使用少量黃油以便于安裝，軸承座內(nèi)殘余的黃油容易造成迷宮密封回油口堵塞，軸承及軸承座在使用初期，潤滑管路中也會產(chǎn)生微量的鐵屑等雜質(zhì)。當球磨機迷宮密封回油口被異物（黃油或雜質(zhì)）堵塞時，在小齒輪軸承工作時循環(huán)的油流將從軸承箱透過迷宮流道泄漏至軸承座外端面。

2.4.3 解決方案

（1）拆開軸座上蓋，清理軸承座內(nèi)殘余的黃油、鐵屑等雜質(zhì)和迷宮密封回油孔。

（2）調(diào)整小齒輪油流，在保證軸承得到正常潤滑的情況下，將油流量調(diào)整至5 L/min。

（3）在大修時改進軸承座密封形式，改為夾布油封加迷宮密封形式。

2.5 半自磨機低壓油流低故障跳機

2.5.1 故障描述

半自磨機在正常試車過程中，低壓油壓線性下降至0.12 MPa，低于PLC 內(nèi)設置的低壓值，磨機跳機。

2.5.2 原因分析

磨機稀油潤滑泵站在工作時，配套出口管路閥門因振動出現(xiàn)松動后，閥門開度超過預設調(diào)節(jié)值，低壓油路系統(tǒng)油壓變低。

2.5.3 解決方案

（1）對磨機潤滑系統(tǒng)中閥門開度值進行標識后，采取懸掛配重塊等方式進行防松處理。

（2）經(jīng)常檢查稀油泵站中油泵、過濾器、閥門和管路的運行情況，以及潤滑系統(tǒng)的油溫和油壓，油泵存在故障時及時進行檢修和更換油泵，油管被堵塞時，停機找出堵塞點并解決，過濾器堵塞時應及時進行倒換并更換。進油管路的閥門沒有打開到合適位置時，要及時進行調(diào)整到合適位置。

2.6 半自磨機進料端回轉(zhuǎn)端面工藝孔漏料

（1）故障描述。半自磨機在帶水試車時，進料端進料壓套端面工藝孔漏水，在對工藝孔進行簡單封堵后，漏水現(xiàn)象依然存在，與設備生產(chǎn)單位技術(shù)人員及安裝單位溝通后得出，該工藝孔的設置目的是檢驗進料密封環(huán)及進料襯套的密封情況，若出現(xiàn)漏水，在半自磨機帶載后泄漏的礦漿將對進料中空軸內(nèi)側(cè)壁產(chǎn)生回轉(zhuǎn)研磨現(xiàn)象，縮短進料端軸瓦的使用壽命。

（2）原因分析。進料襯套和筒體配合面端部安裝的Φ25 mm橡膠棒失效，未能起到阻止筒體內(nèi)礦漿通過襯套及端蓋配合間隙流向中空軸內(nèi)側(cè)壁的作用。

（3）解決方案。拆卸進料壓套與中空軸端面螺栓，使用4-M48×400 mm 螺栓安裝在進料壓套的拆卸孔內(nèi)，將進料密封環(huán)連同進料襯套一并向筒體外側(cè)移動200 mm，重新安裝Φ25 mm橡膠棒后漏料問題解決。

3 結(jié)語

球磨機試車是選礦廠建設工程及設備前期管理的重要一環(huán)，順利試車及時排除故障是建設方、施工方、設備生產(chǎn)單位及業(yè)主單位的共同目標。在試車過程中，大型設備難免會出現(xiàn)一些突發(fā)性故障，甚至是事故，采用常規(guī)的處理方法難以解決，必須打破常規(guī)，從設備制造及試車規(guī)程方面查找原因，結(jié)合項目建設具體情況，靈活運用相關(guān)資源，就地取材，因地制宜地制定整改方案，快速修復損壞部件，排除故障，恢復設備正常運轉(zhuǎn)，才能保證后續(xù)生產(chǎn)有序進行。把大型設備隱患排除在試車環(huán)節(jié)，無疑對球磨機的性能優(yōu)化及后期維護管理具有積極意義。