论文部分内容阅读
摘要：球磨机进料器与中空轴联接不稳固对生产造成影响，原因是进料器与中空轴之间间隙过大，造成进料器与中空轴联接螺栓断裂，中空轴密封锥面受矿浆冲蚀而被破坏，导致停机。根据生产实际， 并提出了预防中空轴进浆的措施，找到了取出断裂螺栓的方法，缩短了检修时间，提高了生产效率。
关键词：球磨机；进料器；中空轴；联接螺栓；断裂；稳固；重要性
球磨机是选矿生产作业中最为核心的设备，球磨机能否正常运行直接关系到整个生产产量的完成情况。我公司大坪选矿车间共有A、B两套独立的選矿系统，设计能力为日处理原矿2000t/d，主要靠两台φ2700×3600的一段磨和两台φ2100×3000的二段磨完成磨矿作业的生产任务。
1 存在问题及原因分析
1.1 存在问题
云南华联锌铟股份有限公司大坪选矿车间（简称大坪车间）φ2700×3600湿式格子型球磨机2007年8月投入运行，仅运行了6个月球磨机进料器与中空轴结合面处便出现了较为严重的甩浆、漏浆现象，造成车间反复多次故障性停机，给生产造成了很大的影响。后来车间进行了系统的更换处理。球磨机进料器与中空轴是由12颗M32×120的双头螺栓联接的，在更换过程中在紧固螺栓时有2颗螺栓被拧断，次日发现又有4颗螺栓在运行过程中剪断掉落。在拆卸时，其余6颗螺栓也不能够顺利拧出，全部折断在螺栓孔内。
1.2 原因分析
大坪车间该型球磨机采用鼓形给料器与泥勺给料器联合给料，其给料部采用12颗M32联接螺栓与进料器相连。在拆卸检修进料器过程中，发现进料器与中空轴形成的空腔中有矿浆，且进料器外表与中空轴内表面磨蚀严重，两者之间的装配尺寸处φA、φB间隙较大（如图1、2所示）。φA、φB之间的60°的密封锥面也由于矿浆的冲蚀而遭到严重的破坏，不能起到密封和支撑作用。再加上都龙矿区为高铁闪锌矿多金属成矿体，原矿石含铁高，矿石性质复杂，矿石硬度高，加剧了对磨矿设备的磨蚀速度。
根据上述现象，分析认为造成球磨机进料器与中空轴联接稳固性差的原因是进料器与中空轴之间的密封锥面由于矿浆冲刷被破坏，进料器在此端失去支承，整个进料器与给料部分的负荷基本由12颗M32联接螺栓来承载，形成以此为支点的两头悬臂结构。由于给料部及进料器本身自重达3吨多，加上矿石性质复杂、硬度高，在运行过程中又要承受较大的负荷及泥勺铲料瞬间的冲击载荷，而装配面φC采用的装配方式为间隙配合，且φC轴向距离较小，接触面较小，因此上述载荷集中在12颗联接螺栓上来承载。经过长期运转螺栓在交变载荷作用下产生疲劳，最后导致联接螺栓断裂造成进料器与中空轴联接稳固性下降的现象发生。
从以上分析可以看出，问题的根源在于进料器与中空轴之间装配间隙过大，密封锥面由于矿浆的冲蚀而被破坏，从而导致进料器在靠近出口处失去支承点。导致螺栓折断，进料器与中空轴联接稳固性下降，造成故障性停机，影响生产。
2 防范措施及断裂螺栓的处理
2.1 防范措施
从以上原因分析可以看出，造成进料料器与中空轴联接螺栓断裂的根本原因在于进料器与中空轴配合尺寸处存在问题。因此为了保证设备的正常运转，延长中空轴的使用寿命， 防止螺栓断裂影响进料器与中空轴的联接稳固性下降造成故障性停机对生产产生影响，所以要从以下几方面采取防范措施提高球磨机进料器与中空轴联接的稳固性：
2.1.1 保证φA、φB装配时的间隙不能过大；
2.1.2 保证进料器与中空轴密封锥面贴紧后，中空轴与进料器联接端面的间隙C留有0.5～1.5mm的间隙，以便在中空轴密封锥面出现磨损、变形后可以通过螺栓的紧固使进料器轴向移动，加强两者之间的密封；
2.1.3 对于中空轴已经磨损，但尚达不到报废要求仍继续使用的可以在更换进料器后，在B部位的间隙处填塞膨胀橡胶条或生料带以堵塞矿浆通道。条件允许也可以通过现场挂胶，在中空轴内表面挂胶恢复装配尺寸公差；
2.1.4 加强每班对球磨机进料器与中空轴位置的巡查力度，每个班利用交接班时间进行巡查，发现进料器和中空轴联接螺栓有松动及时紧固，确保进料器与中空轴的联接稳固性，确保正常生产。
2.2 断裂螺栓的处理
通常取出断裂螺栓的方法有焊接加力柄、在断裂螺栓上钻小孔、攻反丝及在螺栓孔处钻大孔、重新攻丝等方法。根据现场情况分析，现场空间受限认为采用焊接加力柄或攻反丝两种方法都不可能取出断裂的螺栓；而如果采用改大孔重新攻丝的方法，则由于现场条件所限只能人工攻丝。M36螺栓孔由人工攻丝难度大、速度慢、工期长，这就会严重影响生產。为此，综合各方面因素考虑采用在断裂螺栓处划线、找正，找出螺栓的中心，利用30摇臂钻床在断裂螺栓上钻φ28mm的孔，然后再用M32丝锥攻丝的方法，成功地取出了12颗断裂螺栓。操作过程中，螺栓中心的划线、找正与确定至关重要，如果稍有偏斜则螺栓孔螺纹就会被破坏，而如果采用小钻头则会因攻丝余量过大而导致操作困难。采用此项方法取断裂螺栓速度比较快，节省了检修时间，保证了检修质量，提高了生产效率。
3 取得的成果
通过对大坪车间φ2700×3600球磨机进料器与中空轴的配合尺寸进行调整和对断裂的联接螺栓进行处理，加强检查提高球磨机进料器与中空轴的联接稳固性。通过实施一系列的技术措施后取得如下成果：
3.1 设备检修周期延长
未系统处理前一般运行6个月左右，球磨机进料器与中空轴就要进行更换，处理后现在每年在年度大修时作一次彻底检查、检修，球磨机进料器与中空轴就可确保运行一年以上。
3.2 设备检修效率明显提升，设备运转率大幅提高
按以前的常规处理方法，球磨机进料器与中空轴的联接稳固性得不到保障，检修费时、费力，故障停机时间长，生产影响大。
3.3 生产成本明显下降，创造良好经济效益
通过提高球磨机进料器与中空轴的联接稳固性，设备运转周期延长，备品备件消耗大幅下降，节约了备件采购成本和人工维修成本，节约了大量资金和创造了很好的经济效益。
参考文献：
[1]江旭昌.管磨机.中国建材工业出版社，1992.
[2] 段希祥，曹亦俊. 球磨机介质工作理论与实践.冶金工业出版社，1999.
作者简介：
王槐，男，33岁，理学学士，云南华联锌铟股份有限公司 机械类 云南省马关县都龙镇云南华联锌铟股份有限公司。
关键词：球磨机；进料器；中空轴；联接螺栓；断裂；稳固；重要性
球磨机是选矿生产作业中最为核心的设备，球磨机能否正常运行直接关系到整个生产产量的完成情况。我公司大坪选矿车间共有A、B两套独立的選矿系统，设计能力为日处理原矿2000t/d，主要靠两台φ2700×3600的一段磨和两台φ2100×3000的二段磨完成磨矿作业的生产任务。
1 存在问题及原因分析
1.1 存在问题
云南华联锌铟股份有限公司大坪选矿车间（简称大坪车间）φ2700×3600湿式格子型球磨机2007年8月投入运行，仅运行了6个月球磨机进料器与中空轴结合面处便出现了较为严重的甩浆、漏浆现象，造成车间反复多次故障性停机，给生产造成了很大的影响。后来车间进行了系统的更换处理。球磨机进料器与中空轴是由12颗M32×120的双头螺栓联接的，在更换过程中在紧固螺栓时有2颗螺栓被拧断，次日发现又有4颗螺栓在运行过程中剪断掉落。在拆卸时，其余6颗螺栓也不能够顺利拧出，全部折断在螺栓孔内。
1.2 原因分析
大坪车间该型球磨机采用鼓形给料器与泥勺给料器联合给料，其给料部采用12颗M32联接螺栓与进料器相连。在拆卸检修进料器过程中，发现进料器与中空轴形成的空腔中有矿浆，且进料器外表与中空轴内表面磨蚀严重，两者之间的装配尺寸处φA、φB间隙较大（如图1、2所示）。φA、φB之间的60°的密封锥面也由于矿浆的冲蚀而遭到严重的破坏，不能起到密封和支撑作用。再加上都龙矿区为高铁闪锌矿多金属成矿体，原矿石含铁高，矿石性质复杂，矿石硬度高，加剧了对磨矿设备的磨蚀速度。
根据上述现象，分析认为造成球磨机进料器与中空轴联接稳固性差的原因是进料器与中空轴之间的密封锥面由于矿浆冲刷被破坏，进料器在此端失去支承，整个进料器与给料部分的负荷基本由12颗M32联接螺栓来承载，形成以此为支点的两头悬臂结构。由于给料部及进料器本身自重达3吨多，加上矿石性质复杂、硬度高，在运行过程中又要承受较大的负荷及泥勺铲料瞬间的冲击载荷，而装配面φC采用的装配方式为间隙配合，且φC轴向距离较小，接触面较小，因此上述载荷集中在12颗联接螺栓上来承载。经过长期运转螺栓在交变载荷作用下产生疲劳，最后导致联接螺栓断裂造成进料器与中空轴联接稳固性下降的现象发生。
从以上分析可以看出，问题的根源在于进料器与中空轴之间装配间隙过大，密封锥面由于矿浆的冲蚀而被破坏，从而导致进料器在靠近出口处失去支承点。导致螺栓折断，进料器与中空轴联接稳固性下降，造成故障性停机，影响生产。
2 防范措施及断裂螺栓的处理
2.1 防范措施
从以上原因分析可以看出，造成进料料器与中空轴联接螺栓断裂的根本原因在于进料器与中空轴配合尺寸处存在问题。因此为了保证设备的正常运转，延长中空轴的使用寿命， 防止螺栓断裂影响进料器与中空轴的联接稳固性下降造成故障性停机对生产产生影响，所以要从以下几方面采取防范措施提高球磨机进料器与中空轴联接的稳固性：
2.1.1 保证φA、φB装配时的间隙不能过大；
2.1.2 保证进料器与中空轴密封锥面贴紧后，中空轴与进料器联接端面的间隙C留有0.5～1.5mm的间隙，以便在中空轴密封锥面出现磨损、变形后可以通过螺栓的紧固使进料器轴向移动，加强两者之间的密封；
2.1.3 对于中空轴已经磨损，但尚达不到报废要求仍继续使用的可以在更换进料器后，在B部位的间隙处填塞膨胀橡胶条或生料带以堵塞矿浆通道。条件允许也可以通过现场挂胶，在中空轴内表面挂胶恢复装配尺寸公差；
2.1.4 加强每班对球磨机进料器与中空轴位置的巡查力度，每个班利用交接班时间进行巡查，发现进料器和中空轴联接螺栓有松动及时紧固，确保进料器与中空轴的联接稳固性，确保正常生产。
2.2 断裂螺栓的处理
通常取出断裂螺栓的方法有焊接加力柄、在断裂螺栓上钻小孔、攻反丝及在螺栓孔处钻大孔、重新攻丝等方法。根据现场情况分析，现场空间受限认为采用焊接加力柄或攻反丝两种方法都不可能取出断裂的螺栓；而如果采用改大孔重新攻丝的方法，则由于现场条件所限只能人工攻丝。M36螺栓孔由人工攻丝难度大、速度慢、工期长，这就会严重影响生產。为此，综合各方面因素考虑采用在断裂螺栓处划线、找正，找出螺栓的中心，利用30摇臂钻床在断裂螺栓上钻φ28mm的孔，然后再用M32丝锥攻丝的方法，成功地取出了12颗断裂螺栓。操作过程中，螺栓中心的划线、找正与确定至关重要，如果稍有偏斜则螺栓孔螺纹就会被破坏，而如果采用小钻头则会因攻丝余量过大而导致操作困难。采用此项方法取断裂螺栓速度比较快，节省了检修时间，保证了检修质量，提高了生产效率。
3 取得的成果
通过对大坪车间φ2700×3600球磨机进料器与中空轴的配合尺寸进行调整和对断裂的联接螺栓进行处理，加强检查提高球磨机进料器与中空轴的联接稳固性。通过实施一系列的技术措施后取得如下成果：
3.1 设备检修周期延长
未系统处理前一般运行6个月左右，球磨机进料器与中空轴就要进行更换，处理后现在每年在年度大修时作一次彻底检查、检修，球磨机进料器与中空轴就可确保运行一年以上。
3.2 设备检修效率明显提升，设备运转率大幅提高
按以前的常规处理方法，球磨机进料器与中空轴的联接稳固性得不到保障，检修费时、费力，故障停机时间长，生产影响大。
3.3 生产成本明显下降，创造良好经济效益
通过提高球磨机进料器与中空轴的联接稳固性，设备运转周期延长，备品备件消耗大幅下降，节约了备件采购成本和人工维修成本，节约了大量资金和创造了很好的经济效益。
参考文献：
[1]江旭昌.管磨机.中国建材工业出版社，1992.
[2] 段希祥，曹亦俊. 球磨机介质工作理论与实践.冶金工业出版社，1999.
作者简介：
王槐，男，33岁，理学学士，云南华联锌铟股份有限公司 机械类 云南省马关县都龙镇云南华联锌铟股份有限公司。