拔輪器及其配套裝置的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

張敬波

（山西焦煤集團(tuán)公司霍州煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司辛置煤礦洗煤廠，山西 霍州 031400）

辛置煤礦位于臨汾盆地北沿，霍州南端，隸屬于霍州煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司，原煤設(shè)計(jì)能力250萬(wàn)t。辛置煤礦選煤廠分為一二車間，一車間入洗能力75 萬(wàn)t/a，二車間入洗能力260 萬(wàn)t/a，主要產(chǎn)品為10 級(jí)肥精煤、發(fā)熱量4000 kcal 動(dòng)力煤及煤泥。

辛置煤礦選煤廠化驗(yàn)室目前主要開(kāi)展“全水分、灰分、硫分、揮發(fā)分、黏結(jié)指數(shù)、膠質(zhì)層最大厚度、發(fā)熱量、浮沉、篩分、小浮選、磁性物含量、真相對(duì)密度、-325 網(wǎng)目”，共14 個(gè)測(cè)試項(xiàng)目。目前化驗(yàn)室承擔(dān)著選煤廠從原煤、生產(chǎn)到銷售各個(gè)環(huán)節(jié)的采制化任務(wù)，工作量大，人員少，設(shè)備老舊，設(shè)備維修保養(yǎng)難度大。

1 制樣粉碎機(jī)拔輪器及其配套裝置設(shè)計(jì)的可行性

在采制化三個(gè)環(huán)節(jié)中，采樣的誤差占采制化總誤差的80%，制樣占16%，化驗(yàn)占4%。所以，在生產(chǎn)連續(xù)性的作業(yè)環(huán)境下，制樣粉碎機(jī)的完好是非常關(guān)鍵的，其日常的檢修維護(hù)保養(yǎng)顯得尤為重要。

在設(shè)備日常維護(hù)保養(yǎng)中一個(gè)非常棘手的問(wèn)題就是電機(jī)偏心錘、粉碎裝置、壓緊裝置、機(jī)架、機(jī)殼及定時(shí)器等主要部件的拆卸問(wèn)題，而問(wèn)題的關(guān)鍵就在于偏心錘與電機(jī)軸的脫離。拆卸過(guò)程中，可能由于操作不當(dāng)，造成偏心錘發(fā)生變形，設(shè)備電機(jī)損壞，以及人身傷害事故等。

采用直接分離、借助鋼棍撬分離或是用錘頭敲打，可能在偏心錘表面留下凸凹不平的痕跡或?qū)е缕腻N發(fā)生嚴(yán)重變形甚至破損，直接影響到制樣粉碎機(jī)的正常使用，同時(shí)容易造成人身傷害事故。一旦制樣粉碎機(jī)出現(xiàn)電機(jī)燒壞故障問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致灰分、硫分生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)品灰分、硫分等各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果不能夠及時(shí)準(zhǔn)確反饋，不能夠有效指導(dǎo)車間生產(chǎn)，對(duì)后期商品煤銷售質(zhì)量也會(huì)造成一定的影響。因此，根據(jù)實(shí)際使用情況，勘測(cè)設(shè)計(jì)了制樣粉碎機(jī)拔輪器及其配套裝置，如圖1 所示。

圖1 制樣粉碎機(jī)拔輪器及其配套裝置（單位 ：mm）

2 密封式制樣粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)原理

密封式制樣粉碎機(jī)是一種分析制樣設(shè)備，具有外形美觀大方、結(jié)構(gòu)緊湊、制樣速度快、無(wú)粉塵污染、粉碎出的試樣粒度均勻、細(xì)微等特點(diǎn)。其偏心錘具備從軸向觀察為近似弧狀且相對(duì)于軸中心偏向一方的形狀，并在內(nèi)側(cè)具有收容部。該錘固定部由具有彈性的金屬材料構(gòu)成，并以對(duì)上述收容部的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)施力的狀態(tài)保持于上述收容部的內(nèi)側(cè)。

密封式制樣粉碎機(jī)是通過(guò)安裝在電機(jī)軸端的偏心錘，將電機(jī)的回轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換為具有一定頻率的震蕩、沖擊力，使粉碎裝置的沖擊環(huán)、沖擊塊在料缽內(nèi)對(duì)物料撞擊、碾壓和研磨，使物料達(dá)到粉碎的目的。其結(jié)構(gòu)如圖2 所示，主要由電機(jī)偏心錘、粉碎裝置、壓緊裝置、機(jī)架、機(jī)殼及定時(shí)器等主要部件組成。其中粉碎裝置由沖擊座、沖擊環(huán)、沖擊塊和壓蓋組成；壓緊裝置由高低支架、壓板和壓緊螺釘及蝶形螺母組成。

圖2 密封式制樣粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)

3 制樣粉碎機(jī)拔輪器及配套裝置的操作原理

制樣粉碎機(jī)拔輪器及配套裝置主要是由梯形鋼板和旋轉(zhuǎn)螺紋桿組成。梯形鋼板為固定鋼板，旋轉(zhuǎn)螺紋桿為活動(dòng)部件。將旋轉(zhuǎn)螺紋桿對(duì)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)中心軸，用扳手驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺紋桿，擠壓電動(dòng)機(jī)中心軸，然后扭動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺紋桿，借助旋轉(zhuǎn)螺紋桿的推力達(dá)到偏心錘與電機(jī)軸脫離的目的。制樣粉碎機(jī)拔輪器操作示意圖如圖3 所示。

圖3 制樣粉碎機(jī)拔輪器操作示意圖

4 拔輪器及配套裝置的應(yīng)用

目前辛置煤礦選煤廠幾乎所有的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備與電機(jī)均采用對(duì)輪連接，比如：膠帶輸送機(jī)的電機(jī)對(duì)輪，減速器對(duì)輪，刮板機(jī)的電機(jī)對(duì)輪，泵的皮帶輪等等。對(duì)輪為傳動(dòng)裝置，作用是把電機(jī)的機(jī)械能通過(guò)軸輸出給使用設(shè)備，使設(shè)備獲得能量。對(duì)輪設(shè)計(jì)的初衷為方便拆卸更換，但在使用的過(guò)程中因工作環(huán)境受潮、淋水、腐蝕等影響，通常拔掉對(duì)輪難度非常大，而在更換電機(jī)或?qū)啎r(shí)，必須拔掉對(duì)輪。

對(duì)拔輪的處理方式通常有兩種：一種是利用鐵錘不停換位來(lái)敲擊對(duì)輪，第二種是使用鏈條拴住對(duì)輪后用液壓千斤頂頂開(kāi)。鐵錘敲擊的方法缺點(diǎn)：一是容易導(dǎo)致對(duì)輪發(fā)生形變，使用效果變差，降低對(duì)輪的使用壽命；二是容易產(chǎn)生碎屑飛濺傷眼或者手部被敲擊砸傷等安全事故，對(duì)檢修人員造成一定的人身傷害。使用千斤頂頂開(kāi)的缺點(diǎn)是容易頂斷鏈條的連接螺栓，同時(shí)螺栓彈起易對(duì)檢修人造成傷害。

如果使用拔輪器及配套裝置（圖4）拆卸對(duì)輪，操作簡(jiǎn)單、安全、高效，只需要準(zhǔn)確安裝好旋轉(zhuǎn)螺紋桿，用扳手驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺紋桿，緩慢施壓，隨著旋轉(zhuǎn)螺紋桿向里推進(jìn)，即可順利完成拆卸。其應(yīng)用大大縮短了選煤設(shè)備檢修維護(hù)保養(yǎng)時(shí)間，提高了工作效率，有效杜絕可能造成的人身傷害事故。

圖4 拔輪器及配套裝置三視圖

5 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益

（1）經(jīng)濟(jì)效益

拆卸制樣粉碎機(jī)偏心錘與電機(jī)軸，或類似涉及偏心錘部件或者設(shè)備傳動(dòng)部件的對(duì)輪等其他選煤設(shè)備時(shí)，至少需要4 h 左右的時(shí)間，現(xiàn)在采用拔輪器及配套裝置僅需要不到10 min 的時(shí)間，節(jié)約耗時(shí)3小時(shí)50 分鐘，效率大幅提高。拔輪器及配套裝置是一種確保足夠的強(qiáng)度并且具有投資小、成本低廉、易于制造的結(jié)構(gòu)型拔輪器，選煤廠的技術(shù)工人就能夠進(jìn)行焊接制造，非常適用于在選煤廠推廣使用。

（2）社會(huì)效益

面對(duì)目前礦井煤炭資源短缺，車間生產(chǎn)產(chǎn)品檢測(cè)頻次增加，銷售任務(wù)重，隨之帶來(lái)了采制化工作量加大，設(shè)備使用頻次加大，維修檢修力度加大等等一系列的問(wèn)題，拔輪器及配套裝置的設(shè)計(jì)在一定程度上減少了職工勞動(dòng)強(qiáng)度，避免損壞設(shè)備零部件，節(jié)省設(shè)備維修費(fèi)用，拆卸更安全、高效，有效杜絕可能造成的人身傷害事故。