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重庆幸运农场运营时间:岱莊礦選煤廠脫水斗提機機尾改造實踐

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摘要:通過對斗提機尾部組件的改造,徹底解決了斗提機機尾外漏煤泥水問題,斗提機運行穩定、可靠,延長了設備的檢修周期和使用壽命,不但減輕了操作人員的工作量,還為職工創造了清潔舒適的工作環境。

1 概述

岱莊煤礦選煤廠為年入洗能力1.80Mt的礦井型動力煤選煤廠,始建于2010年,于2011年6月全面投入運行。選煤工藝流程為:大于50mm原煤進動篩跳汰機排矸,50~0.5mm原煤跳汰分選,小于0.5mm的煤泥經粗煤泥分選機分選后通過壓濾機回收。選煤廠現有8臺脫水斗提機,是洗煤系統的重要設備,其主要作用是對跳汰機分選出的各產品進行脫水和轉載運輸。在生產過程中斗提機的機尾軸與機殼結合處因長期磨損出現間隙,存在大量煤泥水外漏現象,不僅造成洗水損失,而且導致生產現場衛生差,嚴重增加了職工的勞動強度。為維持正常生產,必須定期將斗提機放水,對機尾軸重新加盤根密封,從而影響了正常洗煤生產秩序。當機尾軸磨損過度時必須更換,又增加了生產成本。為此,選煤廠對斗提機機尾進行了改造,取得了較好的效果。

2 原斗提機機尾存在的問題

岱莊煤礦選煤廠現有8臺脫水斗提機,主要用于跳汰機配套作業,作為跳汰精煤的初步脫水設備和中煤、矸石的最終脫水設備。脫水斗提機由機頭、機尾、斗鏈、導軌、機殼、機架和捕捉器等7個部分組成。斗鏈繞過機頭的星輪和機尾的滾輪形成無極循環的牽引機構,電動機通過減速器經鏈輪使裝在主軸上的星輪轉動,從而拖動斗鏈在導軌上運行。

2.1 斗提機機尾結構

斗提機機尾結構如圖1所示。

斗提機機尾組件結構示意

圖1 斗提機機尾組件結構示意

斗提機尾部組件包括機尾軸、尾輪、鍵及軸承。尾輪有兩個,均為四方星輪,其中一個用鍵固定在軸上,另一個空套在軸上,以補償兩排外鏈由于不均勻摩擦與伸長而造成的在總長度上的差異。尾輪軸兩側軸頸分別支撐在機殼外部的軸承座上,在機殼外壁上尾輪軸與機殼結合處采用填料密封,防止煤泥水外溢。

2.2 斗提機機尾煤泥水泄漏原因分析

填料裝入填料腔以后,經壓蓋螺絲作軸向壓縮,當軸與填料有相對運動時,由于填料的塑性,使其產生徑向力,并與軸緊密接觸。與此同時,填料中浸漬的潤滑劑被擠出,在接觸面之間形成油膜。由于接觸狀態并不均勻,接觸部位便出現"邊界潤滑"狀態,稱為"軸承效應";而未接觸的凹部形成小油槽,有較厚的油膜,接觸部位與非接觸部位組成一道不規則的迷宮,可阻止液流泄漏,此稱"迷宮效應",這就是填料密封的機理。

斗提機在運行過程中,機體內存在大量的物料,斗提機的尾輪浸泡在機體內部的煤泥水中,由于水壓較大,運轉過程中煤泥水會不斷外溢并侵入兩側機殼壁上的填料盒。在初期填料以一定的作用力抱緊軸的表面并與軸緊密接觸,此時油膜密封效果較好,煤泥水不會外泄。隨著使用周期的增長,在煤泥水將油膜破壞后,轉動的軸會受到煤泥和填料的磨損,使得軸與填料之間的間隙增大,最終破壞了填料密封的性能,造成煤泥水從磨損的軸處漏出。隨著斗提機的長期運行,這種磨損越來越大,加重了煤泥水外漏現象,最終導致機尾軸磨損過大而必須更換。

2.3 原斗提機機尾結構的缺陷

經過分析,原斗提機機尾結構存在以下缺陷:

(1)機尾軸兩端的滾動軸承置于機殼外部,導致機尾軸與機殼結合處容易發生泄漏,只能采用填料密封。

(2)填料密封對填料材質的要求較高,必須耐磨、耐腐蝕。為了保證密封的性能,對填料添加的操作要求較高。盤根的圈數越多,密封性能越好,但密封結構較長,由于填料盒在機殼外,填料盒外側還有軸承座,軸承座與機殼之間的空間狹小,所以現場檢修很不方便。

(3)填料被壓緊螺絲壓緊后,沿軸向受力不均勻,越靠近壓蓋,受力越大,緊靠壓蓋處的盤根受力最大,與軸接觸最緊,因此此處最容易造成軸頸的磨損。

(4)加盤根時,壓蓋壓得過緊會造成軸頸磨損嚴重,壓得太松則不能保證密封效果,壓緊程度難以把握,給檢修工作帶來困難。

(5)當機尾軸出現少量磨損后,就會出現煤泥水外漏現象。為保證密封效果,只能繼續壓緊壓蓋,導致軸頸進一步磨損,造成惡性循環。

3 斗提機機尾改造

通過以上對原斗提機的分析,找出了機尾軸外漏煤泥水的原因,選煤廠決定對斗提機機尾組件進行改造,其方法是將尾輪軸兩端放置在機殼外的滾動軸承去掉,改為法蘭盤形的凸緣軸承體,作為端蓋固定在機殼外壁上。由于機尾軸全部置于機殼內部,從而避免了煤泥水與外界接觸。

3.1 新機尾的結構

新的機尾結構如圖2所示。

新機尾組件結構示意

圖2 新機尾組件結構示意

新的斗提機尾部組件包括機尾軸、尾輪、鍵、滑動軸承及尼龍軸套等?;倉嵐滄霸諏礁齟乖檔姆ɡ寂絳沃岢刑逕?,為了防止尾輪軸軸頸磨損,軸頸上裝有可更換的軸套,軸承體上裝有兩個可以更換的尼龍軸承,其內緣用特制的膠質密封圈密封,以防止煤泥水浸入。

3.2 新機尾的優點

(1)新的機尾組件結構簡單,密封性能好,機尾軸完全置于機殼內部,煤泥水不與外界接觸,杜絕了外漏煤泥水的現象。

(2)可更換的軸承采用高分子耐磨材料制成,使用壽命長達3a,能夠大幅度延長斗提機的檢修周期,保證設備正常運行。

(3)新的機尾組件結構緊湊,安裝方便,在軸向空間較小的地點也能方便檢修和安裝。

(4)新的密封結構不與機尾軸接觸,沒有相`對運動,不會發生磨損。一次安裝終身使用,杜絕了頻繁維護和檢修。

4 經濟效益分析

(1)改造前,平均每個月都需要對斗提機進行檢修,更換盤根和軸承注油。檢修時需要放水,每次放水要損失100t精煤,300m3水,直接損失約3萬元,并且影響正常生產。改造后,實際使用表明,檢修周期可延長至3a,每年可節約資金36萬元。

(2)改造前每月更換一次盤根,加一次潤滑油,每年更換一次機尾軸,改造后即可省去這部分材料費用約3萬元。

(3)改造后減少了事故?;?,保證了洗煤生產時間,延長了設備檢修周期和使用壽命,降低了生產成本。

(4)目前選煤廠共有8臺斗提機,全部改造后,每年可節約費用312萬余元,具有很好的經濟效益。

5 結語

通過對斗提機尾部組件的改造,徹底解決了斗提機機尾外漏煤泥水問題,斗提機運行穩定、可靠,延長了設備的檢修周期和使用壽命,不但減輕了操作人員的工作量,還為職工創造了清潔舒適的工作環境,具有顯著的經濟效益和環境效益;這對于存在類似問題的選煤廠,也具有一定的借鑒意義。

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