陸克孫
(廣西華銀鋁業(yè)有限公司,廣西 百色 533700)
靖西華銀礦業(yè)有限公司有12臺雙螺旋軸槽式洗礦機(后面簡稱槽洗機),承擔第二段小于50mm的礦砂的淘洗任務。槽洗機運轉時兩根軸反向旋轉,兩軸上呈交叉狀安裝的葉片不停的攪拌礦漿,同時把礦砂往上送,直至落入皮帶,送往下一個設備。槽洗機呈15°斜度安裝,尾軸處在低點,浸泡在泥漿液面以下約50cm.。尾軸組件結構如圖1所示:
圖1 槽洗機尾軸組件簡圖
圖2 軸瓦立體圖
上軸瓦和下軸瓦結構完全相同,軸瓦的弧面上布有“工”字型的水槽,清水通過上下兩個進水孔進入水槽,主要有兩方面作用:一是,阻擋泥漿礦砂等進入軸套-軸瓦摩擦面,造成過快磨損;二是,引入清水可以起到潤滑和降低軸套-軸瓦摩擦面的溫度,減少磨損。軸瓦和軸套都是磨損件,需要經常更換。軸瓦采用耐磨聚合物材料制作,而軸套則是耐磨鋼件,正常情況下軸瓦會比軸套磨損得快,所以軸瓦厚度比軸套厚得多。
2013年6月至今槽洗機發(fā)生尾軸下沉累計達20次之多,直接經濟損失近30萬元,并且嚴重影響礦山的生產。槽洗尾軸下沉是由于下軸瓦和尾軸套磨損過度,甚至尾軸軸體磨小,尾軸座磨穿等嚴重情況造成。根據以往的經驗,正常情況下軸瓦和軸套的使用壽命略長于葉片的使用壽命,一般都是在更換螺旋軸的葉片時一起將軸瓦軸套更換。但是這段時間尾軸軸套和軸瓦的磨損速度過快,遠早于葉片的更換周期,已經多次造成了軸體和軸座的磨損。槽洗尾軸體一旦發(fā)生磨損,便會影響尾軸套安裝,因此需要返廠更換軸體,費用高昂。
造成槽洗機尾軸軸瓦磨損過快,使用壽命過短,尾軸下沉的原因可能有以下幾方面:
軸瓦制造使用的材料發(fā)生變化,新的材料沒有之前的材料耐磨,會造成使用時壽命明顯縮短。經過我們多方反應情況和跟蹤了解,排除了軸瓦質量問題。
槽洗機給礦量增加,負載加大,造成軸瓦承受更大的作用力,軸瓦和軸套摩擦增加,也會造成軸瓦磨損過快。但是實際情況剛好相反,通過對一段設備圓筒篩洗機的整改,進入槽洗機的礦量只會減少,礦石的粒度也減小了,槽洗的負載也只會變小。所以也排除了槽洗負載增加造成軸瓦磨損過快問題。
水對于槽洗機尾軸組件的運轉非常重要,能夠為軸瓦-軸套之間的摩擦提供潤滑,以及帶走摩擦面產生的熱量,降低溫度,還能把泥沙阻擋在尾軸軸座外面,保證軸瓦-軸套之間摩擦面干凈。因此良好的供水狀況是軸瓦正常使用的基礎。目前槽洗機尾軸軸封水由高位水池供給,理論上供水的壓力可以達到0.6MPa。我們注意到,隨著生產的需要,用水量越來越大,從主管道接出來的管路逐漸增多,所以軸瓦的進水壓力也明顯的變小,特別是在回水池補充清水的時候,主管道的水大部分流向回水池,軸瓦的供水壓力降到最小,還不到0.1MPa的水壓。另外,投入運行多年后,閥門和管道內的淤積物增多,管道的輸水能力也會下降。通過分析和觀察,確定了軸瓦過快磨損的原因是供水壓力不足。
觀察發(fā)現,軸瓦的進水口從V型水槽中間進入后通向兩側的U型水槽,且位置處于軸套與軸瓦的切點上。這樣的設計在幾乎不受軸套磨損的上軸瓦沒有什么問題,但是在下軸瓦,由于軸套與軸瓦的不斷磨損,深度只有10mm的V型槽,會越來越小,下進水孔進水量也越來越少,當磨損接近10mm以后,進水孔被軸套堵住,下進水孔便失去作用,此時軸瓦僅有上進水孔供水,整個軸瓦的進水量便減半。在水壓很大的情況下,僅通過上進水孔供水是足夠的。當水壓下降時下進水口設計的位置缺陷便凸顯出來。
軸瓦過快磨損,我們又缺乏及時有效的監(jiān)控手段,不能及時的了解到軸瓦的磨損程度,軸瓦得不到及時的更換便會造成軸瓦磨穿后軸套與軸座發(fā)生摩擦,軸體被磨小,出現尾軸下沉的現象,甚至會發(fā)生葉片刮到槽箱等嚴重設備事故,經濟損失擴大。
槽洗機停機停水時泥漿水會進入軸瓦內,因此,每次開機之前應先打開尾軸供水閥門,通水十分鐘左右的時間,將沉積在軸瓦內的泥沙沖出。
長期使用后管路可能被水垢等雜物堵塞。另外槽洗機停機停水之后,容易造成泥漿水倒灌造成管路堵塞。所以槽洗機的操作人員必須定期檢查尾軸的水壓情況,如果發(fā)現水壓變小或者沒有水,應立即停機檢查管路,排除堵塞,保持管路的暢通。
對于已經檢查管路,仍無法排查堵塞之處的槽洗,必須從其他能保證水質和水壓達到要求的管道上引入水管,才能保證尾軸長期穩(wěn)定運行。
由于上下軸瓦裝配之后附在表面的水槽相通可以形成互通的水路,因此將下進水口設在上水瓦效果是一樣的。如此,上軸瓦便有兩個進水口,兩個進水孔分別直通兩側的U型槽。這樣便解決了下進水口在V型槽受到磨損后進水量逐漸減少的問題,保證了整個軸瓦穩(wěn)定的供水。
我們研究發(fā)現通過上軸瓦供水管道探入探桿,可以探抵尾軸軸套頂部,軸套-軸瓦的磨損程度會反應在探桿探入管內的長度變化上。因此可以用此方法探測尾軸的磨損情況。而且該方法只需要將管道的的三通改四通,其中朝上的通口作為探桿的探入口,然后在四通的前面增加一個閥門。將閥門關上,沒有水從探口中噴出,便可以用探桿探測尾軸軸套-軸瓦組件的磨損。此探測方法操作簡單,不影響設備的運行,整改量也小,探測效果也很好。如果探桿探入的深度增加10mm,說明下軸瓦磨損了10mm的深度(軸套也磨損,不過磨損量較小,可以忽略),V型水槽已經磨沒了,軸瓦-軸套間磨損情況惡化,此時應該更換下軸瓦。通過此方法定期檢查探測尾軸組件的磨損情況,及時發(fā)現磨損超出允許值的軸瓦,只需要更換軸瓦,便可以迅速恢復生產,避免了未能了解磨損情況而造成磨損擴大,造成更長的停機檢修時間和經濟損失。
槽洗機是洗礦流程的關鍵設備之一。加強槽洗機尾軸組件磨損情況的檢查,保證尾軸供水的水質和水量,才能避免尾軸“下沉”現象。
[1]楊國安.滑動軸承故障診斷實用技術[M].中國石化出版社,2012,1,1.