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脱水斗式提升机磨损与磨蚀问题的探讨

点击数:5时间:2015-10-26 08:59:47 来源:百盛机械

摘要:脱水斗式提升机主要用来进行跳汰中煤及矸石的脱水运输。目前,我国的脱水斗式提升机大多采用普通钢扁环节链,由于受矿物和洗水的影响,斗链会受到严重的磨损和磨蚀。据不完全统计,斗链的平均使用寿命为12~16个月。

1 前言

跳汰选煤具有分选效率高、一次性投资少、管理方便、生产成本低廉等优点,长期以来,跳汰选煤一直占各种选煤方法的首位。因此,与之配套的脱水斗式提升机也得到了广泛应用。

脱水斗式提升机主要用来进行跳汰中煤及矸石的脱水运输。目前,我国的脱水斗式提升机大多采用普通钢扁环节链,由于受矿物和洗水的影响,斗链会受到严重的磨损和磨蚀。据不完全统计,斗链的平均使用寿命为12~16个月。如果斗子不更换,只需更换斗链和其他磨损部位就需要耗费大量的人力物力,而由此造成的停产也会给选煤厂造成不小的损失。为此,近几年来,人们在提高斗链的使用寿命方面进行了减小磨损和磨蚀的研究。

2 脱水斗式提升机的结构特点及其易磨损部位

2.1 结构特点

脱水斗式提升机由头轮、尾轮、斗链及一些节段、支架组成。开孔的脱水斗用螺栓固定在扁环节链上。根据提升能力的不同,斗子的每侧平行布置2条或更多条的斗链,提升时由电机及传动系统带动头轮转动。头轮是一个四方轮或五方轮,转动时拖动斗链使其连续运转。提升机的提升高度一般为15~20m,倾角为55~70°。斗链、销轴和滑道通常用45钢制造,链轮表面用耐磨材料焊接而成,其余部件一般均采用普通钢制造。

2.2 脱水斗式提升机易磨损部位

脱水斗式提升机在运行过程中,主要有下列部位最容易受到磨损:

(1)链节与销轴之间的转动部分,斗链的节距因受到磨损而增大;

(2)链节与滑道之间,特别是斗式提升机底部的滑动部分;

(3)链轮与链节之间的滑动部分。造成磨损的原因:洗水中携带的矿物颗粒附着在运动部件及导轨的表面上,当这些部件产生相对运动发生磨损。在矸石中,小于0.5mm的细石英颗粒的磨蚀性最强。以上3种机件受这种细石英颗粒的磨蚀作用后会加剧磨损。

斗链的使用寿命依链节的剩余截面而定。当链板与滑道磨损到一定程度时,整台提升机的链板就得全部更换,而这一工作费时费力,并且影响到整个系统的正常运行,给企业带来很大的经济损失。

3 解决脱水斗式提升机磨损与磨蚀问题的途径

3.1 带式脱水斗式提升机

目前使用的提升机有几个主要缺点,其中最突出的就是头部链轮呈四方形或五方形,由此造成传动过程中斗链运动不平稳和不均匀,且摩擦力大、噪声高。为了解决这一问题,我们提出用橡胶输送带带动橡胶提斗的设想,并且根据这种设想研制出了一种新型结构的脱水斗式提升机。该机是基于大倾角带式输送机、垂直提升带式输送机在矿物运输中取得良好试验结果的基础上研制的。它是由2条或更多条平行钢缆无接头输送带和固定在其上的由高弹橡胶网制成的橡胶提斗组成。输送带通过顶部带橡胶的滚筒驱动,底部有一个改向滚筒。输送带的提升段自由悬挂在一个香蕉形的箱内,输送带的返回段只轻轻地支承在托辊和滑道上。

对于这种设计,最突出的特点就是磨损小。因为提升段是自由悬挂的,只有头轮部位和驱动滚筒接触,所以提升段的磨损降低到了最低限度;而输送带的返回段在头部卸完料之后重量大大减轻,使得摩擦力变小,输送带的磨损也就很小。对于5mm厚的外表层磨损约0.5mm/a。

带式脱水斗式提升机还有一个优点就是降低了噪声和能耗。常规的脱水斗式提升机链板在滑道上滑动,是钢对钢的硬性接触,噪声一般为98dB(A)。而新型橡胶脱水斗式提升机是柔性橡胶对钢,噪声值仅为81dB(A)。据测试,这两种提升机在入料相同的情况下,带式脱水斗式提升机的电机功率仅为金属式脱水斗式提升机的2/3。

尽管带式提升机目前还存在一些缺点,但通过不断的改进和完善将有良好的发展前景。

3.2 金属式脱水斗式提升机耐磨损磨蚀材料优化组合

除了开发新型结构的提升机外,我们还对现有的脱水斗式提升机耐磨损磨蚀件的材料进行了一些探索和尝试。

经过多次的反复试验证明:90MnCrV8链节和42CrMo4销轴这种组合方式最有前途。这2种材料的组合在使用过程中可以保证较好的耐磨和防腐性能,而且数量充足,价格便宜。但为了避免销孔边缘出现裂缝,淬火时应减小硬度,增加韧度。而经过淬火处理后的C60的耐磨程度比C45增加近1倍,所以C60适合作滑道材料。用这些先进材料制成的链条和滑道,虽然成本高一些,但其使用寿命大大延长,从而使生产成本大大降低,同时也降低了工人的劳动强度。因此,这种先进材料的组合将成为今后脱水斗式提升机关键部件用料,为脱水斗式提升机的发展提供了可靠的材料。

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