新乡市百盛机械有限公司

岱庄矿选煤厂脱水斗提机机尾改造实践

点击数:3680时间:2015-11-22 10:42:57 来源:百盛

摘要:通过对斗提机尾部组件的改造,彻底解决了斗提机机尾外漏煤泥水问题,斗提机运行稳定、可靠,延长了设备的检修周期和使用寿命,不但减轻了操作人员的工作量,还为职工创造了清洁舒适的工作环境。

1 概述

岱庄煤矿选煤厂为年入洗能力1.80Mt的矿井型动力煤选煤厂,始建于2010年,于2011年6月全面投入运行。选煤工艺流程为:大于50mm原煤进动筛跳汰机排矸,50~0.5mm原煤跳汰分选,小于0.5mm的煤泥经粗煤泥分选机分选后通过压滤机回收。选煤厂现有8台脱水斗提机,是洗煤系统的重要设备,其主要作用是对跳汰机分选出的各产品进行脱水和转载运输。在生产过程中斗提机的机尾轴与机壳结合处因长期磨损出现间隙,存在大量煤泥水外漏现象,不仅造成洗水损失,而且导致生产现场卫生差,严重增加了职工的劳动强度。为维持正常生产,必须定期将斗提机放水,对机尾轴重新加盘根密封,从而影响了正常洗煤生产秩序。当机尾轴磨损过度时必须更换,又增加了生产成本。为此,选煤厂对斗提机机尾进行了改造,取得了较好的效果。

2 原斗提机机尾存在的问题

岱庄煤矿选煤厂现有8台脱水斗提机,主要用于跳汰机配套作业,作为跳汰精煤的初步脱水设备和中煤、矸石的最终脱水设备。脱水斗提机由机头、机尾、斗链、导轨、机壳、机架和捕捉器等7个部分组成。斗链绕过机头的星轮和机尾的滚轮形成无极循环的牵引机构,电动机通过减速器经链轮使装在主轴上的星轮转动,从而拖动斗链在导轨上运行。

2.1 斗提机机尾结构

斗提机机尾结构如图1所示。

斗提机机尾组件结构示意

图1 斗提机机尾组件结构示意

斗提机尾部组件包括机尾轴、尾轮、键及轴承。尾轮有两个,均为四方星轮,其中一个用键固定在轴上,另一个空套在轴上,以补偿两排外链由于不均匀摩擦与伸长而造成的在总长度上的差异。尾轮轴两侧轴颈分别支撑在机壳外部的轴承座上,在机壳外壁上尾轮轴与机壳结合处采用填料密封,防止煤泥水外溢。

2.2 斗提机机尾煤泥水泄漏原因分析

填料装入填料腔以后,经压盖螺丝作轴向压缩,当轴与填料有相对运动时,由于填料的塑性,使其产生径向力,并与轴紧密接触。与此同时,填料中浸渍的润滑剂被挤出,在接触面之间形成油膜。由于接触状态并不均匀,接触部位便出现"边界润滑"状态,称为"轴承效应";而未接触的凹部形成小油槽,有较厚的油膜,接触部位与非接触部位组成一道不规则的迷宫,可阻止液流泄漏,此称"迷宫效应",这就是填料密封的机理。

斗提机在运行过程中,机体内存在大量的物料,斗提机的尾轮浸泡在机体内部的煤泥水中,由于水压较大,运转过程中煤泥水会不断外溢并侵入两侧机壳壁上的填料盒。在初期填料以一定的作用力抱紧轴的表面并与轴紧密接触,此时油膜密封效果较好,煤泥水不会外泄。随着使用周期的增长,在煤泥水将油膜破坏后,转动的轴会受到煤泥和填料的磨损,使得轴与填料之间的间隙增大,最终破坏了填料密封的性能,造成煤泥水从磨损的轴处漏出。随着斗提机的长期运行,这种磨损越来越大,加重了煤泥水外漏现象,最终导致机尾轴磨损过大而必须更换。

2.3 原斗提机机尾结构的缺陷

经过分析,原斗提机机尾结构存在以下缺陷:

(1)机尾轴两端的滚动轴承置于机壳外部,导致机尾轴与机壳结合处容易发生泄漏,只能采用填料密封。

(2)填料密封对填料材质的要求较高,必须耐磨、耐腐蚀。为了保证密封的性能,对填料添加的操作要求较高。盘根的圈数越多,密封性能越好,但密封结构较长,由于填料盒在机壳外,填料盒外侧还有轴承座,轴承座与机壳之间的空间狭小,所以现场检修很不方便。

(3)填料被压紧螺丝压紧后,沿轴向受力不均匀,越靠近压盖,受力越大,紧靠压盖处的盘根受力最大,与轴接触最紧,因此此处最容易造成轴颈的磨损。

(4)加盘根时,压盖压得过紧会造成轴颈磨损严重,压得太松则不能保证密封效果,压紧程度难以把握,给检修工作带来困难。

(5)当机尾轴出现少量磨损后,就会出现煤泥水外漏现象。为保证密封效果,只能继续压紧压盖,导致轴颈进一步磨损,造成恶性循环。

3 斗提机机尾改造

通过以上对原斗提机的分析,找出了机尾轴外漏煤泥水的原因,选煤厂决定对斗提机机尾组件进行改造,其方法是将尾轮轴两端放置在机壳外的滚动轴承去掉,改为法兰盘形的凸缘轴承体,作为端盖固定在机壳外壁上。由于机尾轴全部置于机壳内部,从而避免了煤泥水与外界接触。

3.1 新机尾的结构

新的机尾结构如图2所示。

新机尾组件结构示意

图2 新机尾组件结构示意

新的斗提机尾部组件包括机尾轴、尾轮、键、滑动轴承及尼龙轴套等。机尾轴安装在两个带凸缘的法兰盘形轴承体上,为了防止尾轮轴轴颈磨损,轴颈上装有可更换的轴套,轴承体上装有两个可以更换的尼龙轴承,其内缘用特制的胶质密封圈密封,以防止煤泥水浸入。

3.2 新机尾的优点

(1)新的机尾组件结构简单,密封性能好,机尾轴完全置于机壳内部,煤泥水不与外界接触,杜绝了外漏煤泥水的现象。

(2)可更换的轴承采用高分子耐磨材料制成,使用寿命长达3a,能够大幅度延长斗提机的检修周期,保证设备正常运行。

(3)新的机尾组件结构紧凑,安装方便,在轴向空间较小的地点也能方便检修和安装。

(4)新的密封结构不与机尾轴接触,没有相`对运动,不会发生磨损。一次安装终身使用,杜绝了频繁维护和检修。

4 经济效益分析

(1)改造前,平均每个月都需要对斗提机进行检修,更换盘根和轴承注油。检修时需要放水,每次放水要损失100t精煤,300m3水,直接损失约3万元,并且影响正常生产。改造后,实际使用表明,检修周期可延长至3a,每年可节约资金36万元。

(2)改造前每月更换一次盘根,加一次润滑油,每年更换一次机尾轴,改造后即可省去这部分材料费用约3万元。

(3)改造后减少了事故停机,保证了洗煤生产时间,延长了设备检修周期和使用寿命,降低了生产成本。

(4)目前选煤厂共有8台斗提机,全部改造后,每年可节约费用312万余元,具有很好的经济效益。

5 结语

通过对斗提机尾部组件的改造,彻底解决了斗提机机尾外漏煤泥水问题,斗提机运行稳定、可靠,延长了设备的检修周期和使用寿命,不但减轻了操作人员的工作量,还为职工创造了清洁舒适的工作环境,具有显著的经济效益和环境效益;这对于存在类似问题的选煤厂,也具有一定的借鉴意义。

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