球磨機中空軸漏漿處理措施的改進設計

羅云峰,蘇輝財

(江西銅業(yè)集團公司德興銅礦,江西德興 334224)

球磨機中空軸漏漿處理措施的改進設計

羅云峰,蘇輝財

(江西銅業(yè)集團公司德興銅礦,江西德興 334224)

針對球磨機運行過程中出現的中空軸漏漿現象,分析了漏漿形成的原因和對設備造成的危害性,討論了傳統(tǒng)的漏漿處理措施設計,同時提出了鑲套式維修新思路,并試驗應用于球磨機端蓋上。實踐證明,采用鑲套式維修方法處理后的球磨機進料端蓋運行穩(wěn)定安全,有效地延長了進料端蓋的使用壽命,取得良好效果。

中空軸;漏漿;鑲套式改進

1 問題的提出

泗州選礦廠有格子型 φ3.2×3.1M球磨機 8臺。在長期的運行使用中,運轉中的礦漿對中空軸內部有著相當的磨損,造成進料襯套與中空軸配合面間漏漿。由于中空軸與磨機端蓋部鑄造成一體,且價格昂貴,需要的維修時間長,并且漏出的礦漿滲入進主滑動軸承中,造成潤滑油油質變差,被污染的潤滑油經泵泵回到主滑動軸承面上,造成主滑動軸承發(fā)熱,甚至縮短軸承的壽命,嚴重影響正常的生產。因此,深入分析中空軸漏漿的原因和危害,探索中空軸的修復及保護方法對于延長磨機的使用壽命具有十分重要的意義[1]。

2 球磨機中空軸漏漿原因分析

由于球磨機進料部的進料襯套設計時突出于端蓋內表面,造成端蓋襯板與端蓋間存在小間隙,磨機在長期的運行中礦漿不可避免的進入到結合面,進而破壞端蓋與進料襯套的配合面,久而久之配合間隙遭到破壞,礦漿進入中空軸與進料襯套形成的空腔內,對兩者進行磨損。因此,造成中空軸漏漿的原因有[2-3]:

(1)進料襯套設計以及它與端蓋的配合設計不合理,使磨機在運行過程中很容易磨損到端蓋與進料襯套的配合面。

(2)中空軸與進料襯套間的配合間隙控制不好,間隙太小不利于進料襯套的安裝和拆卸;間隙太大則會引起礦漿進入到中空軸與進料襯套形成的空腔內并對二者磨損;

(3)中空軸與進料襯套間沒有進行密封處理使礦漿進入中空軸與進料襯套間所形成的空腔內成為可能,并且礦漿隨磨機運行而轉動,使之成為磨料,加劇了對中空軸及進料襯套的磨損;磨機內礦漿濃細度的大小也是引起礦漿進入空腔的原因之一。

總之,礦漿進入中空軸與進料襯套所形成的空腔內,對二者長期磨損破壞了中空軸與進料襯套原有的配合面是導致中空軸漏漿的直接原因。

3 球磨機中空軸進漿的危害性

礦漿磨損中空軸與進料襯套的結合部,使配合間隙增大,最終導致進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料襯套的聯(lián)接固定螺栓承上。但是在磨機帶動聯(lián)合給礦器連續(xù)運行中,聯(lián)合給礦器傳給進料襯套固定聯(lián)接螺栓上的作用交變力超出聯(lián)接固定螺栓組的設計的承受范圍,則出現螺栓松動、擼絲和斷裂現象的頻頻發(fā)生,這時礦漿就從中空軸和進料襯套聯(lián)接處流出,如果繼續(xù)運行,礦漿對中空軸及進料襯套磨損量快速增大。若如果得不到既是的處理,很快就會造成中空軸和進料襯套的配合面喪失,使進料襯套固定在中空軸上的聯(lián)結螺栓全部斷裂,則出現進料襯套脫出中空軸的設備故障。因此中空軸漏漿會造成以下幾方面的危害[2]:

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

(2)中空軸嚴重磨損后,影響其與進料襯套的安裝配合,降低進料襯套的運行可靠性和使用壽命,甚至造成進料襯套無法安裝于中空軸上,從而導致中空軸提前報廢。

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

(4)由于中空軸與進料襯套間的配合面已經磨損嚴重,因此在磨機的運行中,漏出的漿很容易進入到磨機主滑動軸承潤滑系統(tǒng)中去,從而導致潤滑油遭到污染,潤滑系統(tǒng)油管被堵的故障,導致潤滑系統(tǒng)故障多,主滑動軸承的巴氏合金磨損嚴重,嚴重威脅到主滑動軸承的安全運行。

4 中空軸漏漿的處理措施設計

從上面的原因分析和造成的危害性可以看出,中空軸嚴重磨損后發(fā)生漏漿現象使設備存在重大安全隱患,影響安全生產的順利進行。因此,當球磨機出現漏漿后,要設計出有效地措施來保護進料端蓋,以其延長端蓋的使用壽命。

4.1 傳統(tǒng)的處理措施設計

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方法一般選擇直接焊補方法。進料襯套與中空軸配合面的間隙較小時或者是中空軸法蘭磨損較輕時,一般采用直接焊補的方法是可以避免礦漿進入到進料襯套與中空軸。其方法是先將進料襯套與空心軸用聯(lián)接螺栓聯(lián)接固定好后,選擇適當的焊條把進料襯套和中空軸在其連接處焊死。

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

當進料襯套和中空軸配合面磨損損壞較為嚴重時,簡單的焊補不能保證長時間的運行安全,需要在焊補方法上進行改進。也就是在先將進料襯套用聯(lián)接螺栓聯(lián)接固定在中空軸上,再在進料襯套與中空軸的另一端的配合面的范圍內,選擇相對應的 4個點用斜鐵來調整和固定,實現進料襯套的固定并且滿足進料襯套與中空軸同心度達到設計的要求,調整完后,將進料襯套、端蓋和斜鐵焊接成一體。同時在空腔內填滿填充物,防止礦漿進一步磨損空腔。在進料襯套與中空軸法蘭配合面用焊條將它們焊接起來,增強聯(lián)接的牢固性。

4.2 改進型處理措施設計

球磨機的中空軸與進料襯套配合面磨損的相當嚴重時,采用焊補的方法已經不能滿足設備安全運行的要求。為了延長進料端蓋和中空軸的使用壽命,經深入分析研究,決定采用鑲套的維修設計新思維[6-7],將已經磨損嚴重的中空軸與原來進料襯套安裝配合面的位置處車削成階梯狀配合面,然后重新設計鑲套來補充磨損和車削掉的部分,通過設計合理的焊縫和焊接工藝,將新設計的兩個位置的鑲套牢固的焊接在一起,從而達到對端蓋的修復的目的,以滿足修復好的中空軸滿足與進料襯套的配合。設計出的方案為:車削加工后的中空軸結構形狀如圖 1中法蘭配合鑲套體 3所示,重新設計的鑲套與進料襯套配合面的結構設計成1∶10錐面配合如圖 1中 2錐面鑲套體所示;然后安裝時對進料襯套和中空軸的配合面處貼上一層橡膠耐磨皮作進一步的保護。

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

圖 1 新設計中空軸改進結構Fig.1 The new improved structure of hollow shaft

5 結束語

鑲套式漏漿處理維修設計新措施在該廠的 8#φ3.2×3.1M球磨機進行了應用實驗,三年多的運行證明這種處理措施安全可行,效果好,有效的延長了中空軸的使用壽命,杜絕了中空軸漏漿的情況,有效防止礦漿進入潤滑系統(tǒng)對潤滑油污染的情況的出現,主滑動軸承得到有效地保護。因此漏漿處理措施的改進設計提高了球磨機運行的安全性,是有一定價值的維修方法和思路探索與實踐。

REFERENCES

[1] 江夢全.自磨機進料端漏漿問題研究[J].礦山機械,2006, (10):08-10.

[2] 徐貴賢,尹遜新,張延華.球磨機中空軸漏漿的處理方法[J].礦山機械,2006,(1):130-132.

[3] 孫利波,段云.球磨機進料器與中空軸聯(lián)接螺栓斷裂原因分析[J].山東冶金,2000,(3):17-18.

[4] 鐘登學,郭年祥.φ3.6m×6.0m溢流型球磨機進料端和出料端的改進[J].江西有色金屬,2002,(04):13-14.

[5] 賀志勇.球磨機進、出料口密封改造[J].礦山機械,2005, (03):120-121.

[6] 周恩浦等編,礦山機械 (選礦機械部分)北京:冶金工業(yè)出版社,1979.

[7] 蘭小紅,羅云峰.球磨機襯套與中空軸配合結構:中國, ZL2007 2 0122779 X[P].2008-01-09.

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,江西萬年人,工程師,長期從事選礦設備的研究和管理工作 ,E-mail:luo yun f@sohu.com.