水潤滑在浮選機刮板軸上的應用研究

丁良忠，張永鵬

（金川集團股份有限公司選礦廠，甘肅 金昌 737100）

選礦廠二選礦車間建成投產(chǎn)于1967年，設備種類繁多，運行時間較長，原有的設備潤滑方式、自動控制形式、崗位操作模式等都比較落后，嚴重制約了車間的日常生產(chǎn)。尤其浮選機刮板軸在運行期間受各種因素的影響，頻繁發(fā)生斷裂故障，導致車間生產(chǎn)成本增高，維修職工勞動強度增大，同時對浮選指標的穩(wěn)定控制提高了難度。

通過對浮選機刮板軸潤滑方式的改進，達到了降低生產(chǎn)成本、減少維修工作量、保證生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定運行的目的。

1 存在的問題及解決方案

1.1 存在的問題

二選礦車間投產(chǎn)已近60年，所有設備從處理能力、能源消耗、自動化程度、潤滑方式、使用周期等方面嚴重落后于當前選礦設備的發(fā)展。

（1）處理能力小，設備臺套多。二選礦車間最初使用的浮選機是4A、6A等型號的自吸氣式浮選機，后期通過不斷試驗和改進，目前使用的是BS-M4、BS-M8、JJF4 3種自吸氣式浮選機與XJC-80、BS-K16 2種充氣式浮選機。設備處理能力由最初的3～4m3/h發(fā)展至目前的4～16 m3/h，但是單機處理能力仍然大大落后于當前的先進設備，為了配套生產(chǎn)能力，設備臺數(shù)不斷增多。5個生產(chǎn)系統(tǒng)浮選機共計達300多臺。

（2）生產(chǎn)流程長，附屬設備多。二選礦車間5個系統(tǒng)浮選多采用2段粗選、2次掃選和2段4次精選作業(yè)，流程較長，配套的給礦箱、排礦箱、刮板傳動裝置相應較多。浮選機總臺數(shù)多，每一槽都需由刮板葉片將浮起的泡沫刮出，因此使用的刮板軸瓦座數(shù)量大，相應的潤滑點多。

圖1 浮選機刮板軸瓦座示意圖

（3）潤滑點多，故障點多。二選礦車間5個系統(tǒng)浮選機累計對應240多個潤滑點。刮板軸瓦座系開放式，崗位工每天根據(jù)實際情況添加3#鋰基脂對刮板軸轉動部位進行潤滑。在浮選機運行過程中，浮選泡沫上附著的礦漿混入潤滑油，粘接在轉動部位，隨著刮板軸的轉動對軸進行摩擦，長時間運行后導致刮板軸不斷磨損，所以頻繁發(fā)生斷軸故障。

圖2 磨損的刮板連接軸

（4）故障頻繁，浮選指標不穩(wěn)定。由于礦漿在浮選機槽體內攪拌充氣，礦漿中的礦粒與氣泡接觸、碰撞，可浮性好的礦粒選擇性地粘附于氣泡并被攜帶上升成為氣-液-固3相組成的礦化泡沫層，然后經(jīng)刮板葉片刮取進入泡沫槽，因此刮板軸斷裂之后，刮板葉片不能正常運轉，導致浮選機槽體內浮起的泡沫需要靠自流才能進入泡沫槽，浮選過程不暢通。

（5）維修工作量增大，生產(chǎn)成本增高。頻繁的斷軸故障，導致維修人員的非正常工作量增大，尤其夜間發(fā)生故障，維修人員要盡快處理，需及時趕往現(xiàn)場，增加了勞動強度，并且存在安全風險。檢修刮板軸時，一般對斷裂部位進行焊接恢復，嚴重的需整體更換，導致非正常生產(chǎn)成本增大。

1.2 改進方案及內容

（1）考慮到刮板軸在傳動過程中轉速較低、承受載荷較小，因此，將尼龍作為刮板軸瓦的材質，發(fā)揮了該材料自身的耐磨損性能、抗沖擊性能、自潤滑性能以及較低的自吸水性能。

圖3 刮板軸瓦支座

圖4 尼龍軸瓦

（2）從浮選下方回水主管接入1條DN50的支管，敷設至浮選平臺，依次用DN20的鋼管接至各排浮選機后，并逐個引至刮板軸瓦支座處。

圖5 刮板軸水潤滑點分布圖

圖6 水潤滑使用效果圖

（3）潤滑水管出口采用橡膠軟管連接，便于調節(jié)出水方向，方便職工操作。同時，在支管上加裝球閥，便于控制潤滑用水的流量，工作人員可以根據(jù)刮板軸處的清潔程度以及轉動部位的溫度調節(jié)水量大小。

2 改進的創(chuàng)新點

（1）以工業(yè)用回水代替潤滑油脂作為潤滑介質，改變了長期以來機械傳動系統(tǒng)中以金屬構件組成摩擦副的傳統(tǒng)觀念，不僅節(jié)省了大量油脂，降低了材料消耗，同時，回水在潤滑完之后自流進入浮選槽體，可再次回收利用，大大降低了成本消耗。

（2）以工業(yè)用回水作為潤滑介質，具有無污染、來源廣泛、節(jié)能等優(yōu)點，既優(yōu)化了滑動軸承系統(tǒng)的潤滑結構，同時，利用水形成的流體動力膜保證了潤滑性能和承載能力。

（3）以工業(yè)用回水作為潤滑介質，可以杜絕由潤滑油混入礦漿對浮選效果的不利影響，保證浮選指標的穩(wěn)定性。

（4）以工業(yè)用回水作為潤滑介質，對刮板連接軸進行連續(xù)沖洗，杜絕了由于礦漿顆?；烊霛櫥椭⒄掣皆诠伟暹B接軸上對軸進行研磨性磨損的現(xiàn)象，使用壽命延長，斷軸故障大大減少。

3 應用效果

（1）節(jié)省了資源，降低了成本。去除了3#鋰基脂的采購及運輸費用。水來源廣泛、價格低廉，并且可回收再利用。

（2）減少了污染，杜絕了潤滑油混入礦漿對浮選效果的影響。

（3）維護方便，容易保養(yǎng)。由于水本身就具有清潔功能，所以用水作為潤滑介質維護起來特別方便、清潔。

（4）降低了摩擦因數(shù)，冷卻效果良好。由于水的比熱和傳導系數(shù)高于3#鋰基脂，因此水對于刮板軸和軸承座摩擦發(fā)熱的冷卻效果要強于3#鋰基脂。

（5）安全性好，設備故障大大減少，保證了系統(tǒng)長周期穩(wěn)定運行。

4 結語

水潤滑在浮選機刮板軸上的應用，有效解決了刮板軸頻繁斷裂的故障，保證了生產(chǎn)運行的平穩(wěn)，杜絕了備件材料的浪費，實現(xiàn)了安全文明生產(chǎn)。