矿用铁板给矿机ZBD1800×9990技术改造探析

张春文

摘要：矿用铁板给矿机ZBD1800×9990在现场运行过程中，由于工况、环境以及设计缺陷等方面的原因，导致在长期的生产运行中故障率较高，维修成本较大。本文根据矿用铁板给矿机的运行实践，就其技术改造问题进行探讨，改造方案的主要内容为取消所有短支重轮改用长拖辊，增设防跑偏轴环及Z 形过渡板；重新设计加大了下托轮并改变了安装方式等。经过技术改造，ZBD1800×9990矿用铁板给矿机的故障率得到了有效的控制，维护及维修的方便性得到改善，很大程度上延长了铁板给矿机的整体使用寿命。

关键词：铁板给矿机；板式给料机；技术改造；矿用机械

矿用铁板给矿机属于一种大型的矿石输送设备，是露天矿场重要的采矿机械。作为露天矿场矿石破碎的第一道工序，铁板给矿机的主要作用是将原矿石输送给破碎机进行破碎。板式给矿机适用于含泥、水较高的大块物料，由链板、托辊、链轮、驱动装置、拉紧装置和机架等部分组成，设备自重大，结构较为复杂，有重型、中型和轻型三种。重型的可承受大粒度矿石的直接冲击，最大给矿粒度可超过1000mm。ZBD1800×9990属于重型铁板给矿机，额定生产能力500t/h。在矿场的实际应用中，由于原设计中存在的一些缺陷，导致该机型在长期生产运行中的故障率较高，本文结合矿场应用实际，就其技术改造进行一些探讨。

1铁板给矿机ZBD1800×9990长期运行中易出现的故障问题

重型板式给矿机直接承受矿石的巨大冲击力，再加上其采用全钢结构，运行时各部位之间的摩擦较大，钢结构容易腐蚀、中间支重轮无法润滑、部件易出现磨损及变形，造成中间支重轮拉翻，进而造成链板损坏失效，导致铁板给矿机故障停机维修，严重影响主流程设备正常生产运行。在长期运行中，重型铁板给矿机易出现的问题主要有以下几个方面。

一是链板易磨损断裂，消耗过快。铁板给矿机链板与上托轮为点接触，当从原矿仓倒落矿石时，矿石对链板有较强的冲击力，而铁板给矿机由于链板底部接触面不够，导致链板在巨大的冲击力下容易发生变形，当变形链板运行到下部托链轮时易卡轮，使链板磨损断裂。

二是支重轮繁多，更换成本高。在ZBD1800×9990的原设计中，链板两侧上托轮共48件、内部上托轮68件和托链轮20件，每次损坏更换成本较大。

三是由于托轮与托轮，托轮与各支架（槽钢、工字钢）之间，过于紧凑，空间过小，无法进行日常的维护（如加油润滑），及计划性检修（尤其是中间托轮）。槽板与钢轨之间为滑动摩擦远远大于托轮与槽板的摩擦力，因此，无形中增加了设备的负荷，进而增加了电耗和设备的消耗（如槽板的消耗）。

四是由于原始设计的缺陷（下托轮与槽板侧板接触，接触面小），导致摩擦力不足，当遇到泥矿时，下托轮外表面所粘附的泥矿，易造成下托轮打滑而不转，槽板侧板在下托轮外表面滑动，时间长了便在下托轮外表面磨出凹槽，致使链板加强筋磨段。

在上述综合因素的作用下，板式给矿机在实际运行中的故障率相对较高，对矿山正常运营影响较大，且对板式给矿机的使用寿命也具有较大影响，对其进行必要的技术改造以适合作业现场的实际需求，有助于提高矿山铁板给矿机的作业效率。

2铁板给矿机ZBD1800×9990技术改造措施

针对板式给矿机ZBD1800×9990的技术改造，在结合实际应用过程中出现的问题并对操作人员进行详细问询了解的基础上，制定出了具有针对性的改造方案，具体如下。

2.1针对上支重托辊的改造

（1）取消所有上托轮。

在板式给矿机ZBD1800×9990的原设计中，其上托支重轮共有两种，一种是安装在链板外侧，支撑链轨运行，通过链轨带动链板，带防跑偏挡边防止链轨带偏链板的支重轮，共计48件；另一种是安装于链板中间，起支撑链板作用，加强链板轴向受力能力防止链板受冲击变形的支重轮，共计68件。针对原设计的在实际应用中暴露出的缺陷，改造方案取消了所有上托轮，改用长托辊取而代之。

根据现场条件、空间以及铁板机的工作状况，需单独设计上托辊轴，上托辊轴为整根长托辊，横跨送料带宽度方向，上托辊轴两端采用剖分式滑动轴承（铜瓦），滑动轴承座坐落在铁板机的两侧大梁上，经现场尺寸和图纸尺寸核实，轴承座还需抬高200㎜，需在大梁上焊接支座，这样即可保证托辊轴支撑到送料带。

另外，根据两侧大梁的间距和长托辊尺寸结构的需要，在长托辊的宽度方向，轴承座中心线与大梁中心线需向外偏离67.5㎜，这样支座將偏向于大梁外侧67.5㎜（由于轴承座中心仍在大梁宽度地脚螺栓跨距之内，加之，仅仅偏出67.5㎜，因此，改造后的结构是稳定的，不会产生严重的的偏载现象）。具体结构见图。

（2）增设防跑偏轴环。

原设计中，为防止上段送料带跑偏，在上托轮外侧设计有挡边。本次改造我们在上托辊轴上设计轴环，运行时轴环正好位于链轨中间（链轨内空尺寸为110㎜，轴环宽度为100㎜），轴环与托辊轴相差30㎜（即轴环比托辊轴直径大60㎜，单边大30㎜，正好能链轨中间滚动）。轴环与托辊轴采用焊接形式固定（现场定位后焊接）。

（3）增设链板装置（槽板）过渡板

从图纸和现场可以看出，每块链板装置（共有103组）底部有3块32㎜铁板，用于与钢轨接触。本次改造在槽板底部焊接32㎜厚的“Z”形垫块，以保证上托辊与槽板平稳运行（从一个槽板平稳到另一个槽板，不至于出现冲击和断续现象）。

2.2针对下拖轮的改造措施

原设计下托轮共20件（一侧10件），主要用于下段空载段送料带的支重。由于设计安装位置不合理（支撑于送料槽板的挡板顶部），同时托轮外径过小，轴承承载能力过小，轴承极易散架失效，故障率高，且维护和检修困难，故几年前已全部拆除，改为钢轨支撑。本次改造取消钢轨，对下托轮进行重新设计，具体变动如下：

（1）重新设计下托轮。加大下托轮外径，下托轮外径由Φ150㎜改为了Φ270㎜，增大外径，不仅可增大受力面积，同时可提供承载能力（外径加大后，轴承也随之加大）。

（2）下托轮的安装方式改变。由原来的螺栓固定托轮轴，改为直接卡槽（类似于皮带机托辊安装方式，只要将托轮总成放入卡槽中即可），无需螺栓固定。

（3）增设下托辊刮矿装置。由于送料带下段槽板难免粘附着泥矿，下托辊转动时会将粘附到泥矿，如无刮矿装置，泥矿会越积越多（犹如滚雪球），最终下托轮将被泥矿缠裹和挤死而不转，久而久之造成下托轮的某一方向磨成平面。增设刮矿装置，泥矿能及时被刮去，并脱落。刮矿装置结构简单，只要在托轮外径切线方向安装8～10㎜刮矿板，刮矿板与托轮外径之间留有一定间隙，这样即可保证下托轮正常运行。

（4）重新设置下托轮安装位置和修改槽板带矿条。原设计下段送料带共设置20个下托轮，重新设计后，下托轮可设置16个，一边8个，同时，安装位置作调整，原设计下托轮支撑在槽板的挡板顶部，改造后，下托轮直接支撑在槽板正面，即带矿条与挡板之间（槽板带矿条与挡板之间空挡位置只有一边200㎜，而下托轮宽度也为200㎜，因此，应将带矿条一边割去100㎜，以保证下托轮与槽板接触不因跑偏而受到影响）。下托轮安装位置调整，保证了下托轮与槽板的接触面积，从保证下托轮转动具有足够的摩擦力驱动，避免了因摩擦力不足，下托轮粘附着泥矿时不转的情况出现。同时避免了接触增大后，下托轮滚轮易磨损现象发生（原设计下托轮支撑在槽板的挡板顶部，天长日久，出现下托轮滚轮被磨出凹槽，改造后，下托轮滚轮将均匀磨损）。

3结束语

总的来说，矿用铁板给矿机ZBD1800×9990经上述技术改造后，在运行时原有的滑动摩擦力转变成了滚动摩擦，有效减小了铁板给矿机的运行负荷，设备运行时的损耗也大大降低，进而使設备的故障率、维护率得到有较好的控制。经过技术改造，取消了板式给矿机的所有支重轮，改用上托辊，使得板式给矿机的内部结构更为精简清晰，不但能够更为及时的发现设备故障，维修的方便性也大大提高。当托辊有所损坏时，只需要用倒链将链板拉起，就可以对其进行维修，省时省力，大大节约了设备的维修时间，进而使铁板给矿机的出勤率大大提高，有效提高了铁板给矿机的使用效率。此外，从上下托辊轴承引出加油管路，使得铁板给矿机的润滑保养更为方便，日常的设备养护工作有效性得到了提升，进而促进了设备使用寿命的提高。