苏 强
(汾西矿业(集团)有限责任公司高阳煤矿, 山西 孝义 032306)
动筛跳汰机主要用于洗煤厂、动筛车间代重介排矸,选择性破碎机和手选,入选上线可以达到300~400 mm,是一种块煤排矸或分选设备,产品提升与脱水采用提升轮。汾西矿业集团高阳煤矿使用的GDT型跳汰机为原煤准备车间的核心洗选设备,提升轮为煤、矸通道,使用过程中,提升轮出现了传动齿销孔磨损变大,导致两部分啮合松动,驱动长轴齿轮盘齿经常卡、绊,负荷急剧变化造成设备报警停机,跳汰机运行不畅,导致影响生产及设备损坏。在生产过程中,需要保证设备运行的可靠性,对跳汰机结构设计上进行分析改进,解决设备在运行中出现的问题。
机械动筛跳汰机包含动筛系统、提升系统、排矸系统三部分。动筛跳汰机动作原理是:动筛在驱动设备的带动下,绕固定销轴作上下反复运动。物料在筛板上经过跳汰分选后,按密度大小分层,而按密度大小分层处于上层的轻物料(精煤),从溢流堰的上面流到提升轮精煤格中;处于下层的重物料(矸石),从溢流堰的下面通过排矸轮排出落到提升轮矸石格中。提升轮旋转,将落入其中的物料提升分别倒在精煤溜槽和矸石溜槽中排出机外。同时,透筛细物料,由槽体下面排料口通过配套设备斗式提升机排出[1]。
提升系统主体是提升轮,提升轮分为两段,前段用于盛装设备分离的矸石,后段用于盛装块煤,轮内提料板开孔,用于产品脱水,通过驱动装置,提升轮转动将物料提升出来。结构上,提升轮为整体焊接件,通过4个托轮支撑在槽体上,为了防止提升轮在装转时串动,提升轮两侧凸缘端面装有挡轮,在提升轮的轮毂外侧装有若干个齿销,提升轮传动装置通过齿轮拨动销轮使提升轮转动[2]。结构如图1所示。
图1 提升轮结构图
汾西矿业集团高阳煤矿动筛跳汰机提升系统为直径为Φ600 mm的齿轮盘驱动和直径为Φ5.26 m提升轮转动。提升轮传动结构为两轴线平行的圆柱齿轮外啮合直齿轮机构,跳汰机使用年限达到一定时间后,由于提升轮齿圈齿销眼变大,齿销在内部可以发生位移,导致传动时驱动齿轮与提升轮外齿圈传动时啮合点不固定,两部分传动效率低下,负荷增大,经常性的卡、绊,负载急变造成报警停机,提升轮驱动长轴、减速器、联轴器等故障损坏,造成生产的频繁影响及设备损坏。工人需进入内部人工清挖煤与矸物料,压机后重新启动耗时10 h左右,存在较大安全隐患。
由于跳汰机提升驱动齿轮与提升轮外齿圈啮合松动导致卡、绊。因此改造需将两侧啮合变得紧密,将齿轮盘更换后,需从提升轮齿销孔处考虑,考虑在提升轮齿销孔两侧焊接厚度为10 mm齿销板(对齿销进行限位),并制作加长齿销。从而使两侧啮合紧密,提升轮平滑转动,保证生产的正常进行。
动筛跳汰机提升轮为两个半圆组成,每半圆分隔成28段销子板,通过测量计算,提升轮直径为5.26 m,眼距为71 mm,得出销子板的弧长及眼距,作图并按图加工制作112块长度约280 mm的销子板(如图2所示)和224条长度为180 mm的加长销子。在提升轮齿圈轨道两侧焊接厚度为10 mm销子板(对销子进行限位),并使用制作的加长销子。更换作业利用每天的日常检修时间逐步更换,将制作好的销子板安装进隔断之内,穿入齿销固定好,最后将销子板与原提升轮齿轮连接的四边焊接。每当磨损后可以取掉,再次焊接。通过此方法,使两侧啮合紧密,提升轮平滑转动,保证了生产的正常进行。
图2 齿销板(mm)
汾西矿业集团高阳煤矿原煤准备车间的跳汰机整体更换提升轮需要30万元,且需要停产更换。提升轮齿销板改造,从两侧焊接共计112块销子板,接入加长销子,使提升轮转动时,齿轮盘与齿销啮合紧密,从而使跳汰机提升轮正常运转,极大地消除了隐患,保证了生产的顺利进行。提升轮销子板加工单价为30元/块,销子加工单价为25元/条,价格低廉,整个提升轮改造需用的加工成本约为8 960元,加工好即可焊接安装,通过较少的投入,解决了机械动筛跳汰机生产过程中常遇到的设备问题,极大地减少了维修更换成本的投入,降低了对生产的影响,保障了生产顺利进行,具有极大的推广前景。
[1] 杨伟栋.浅谈大平矿跳汰机自动控制系统的实用化改进[J].科技与企业,2014(11):77-78.
[2] 张桂艳.提高立轮分选机提升轮整体结构性能的研究[J].水力采煤与管道运输,2008(6):112-113.