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4 2 0 0 0螺旋分级机的改进 何 平 摘要针对传统螺旋分级机机构较复杂等问题， 进行优化改进， 以降低生产成本、 适应市场竞争。 关键词螺旋分级机结构改进 中图分类号T D 4 5 4 文献标识码B 螺旋分级机 是选矿厂 的主要设备之一 ，常与磨矿机构成 闭 路。 因螺旋分级机返砂提升高度大、 提升的返砂连续 、 稳定， 且螺 旋分级机的溢流稳定 ， 能得到较细的矿浆溢流， 是常用的分级设 备。 通过对螺旋分级机的使用和制造的调查研究后， 发现传统的 螺旋分级机存在的问题主要是机构复杂， 制造周期长 、 成本高 ， 因此对传统的螺旋分级机进行优化改进很 有必要 。 螺旋分级机主要由传动装置、 螺旋体、 槽体、 下部支承和升 降机构组成 图 1 ， 经过磨矿后的矿浆从螺旋分级机槽体下端 的进料口进入槽体内， 倾斜安装的槽体下端为矿浆分级沉降区， 螺旋体低速旋转搅拌矿浆 ， 使大部分轻 、 细颗粒的物料悬浮到上 面， 溢出进入下一道选矿工序； 粗重颗粒的物料沉降于槽体，成 为矿砂，南螺旋体上的叶片输送到螺旋分级机槽体上端的排砂 口排出。 如螺旋分级机与磨机组成闭路 ， 则粗颗粒物料经溜槽进 入磨矿机再磨。 传动装置螺旋体 槽体 升降机构 图 1 42 0 0 0高堰式单 螺旋分级机示意图 1 ． 螺旋体下部支承的改进 螺旋分级机螺旋体下部支承长期沉没在矿浆中，T作条件 十分恶劣。传统的下部支承结构方式有 滚动轴承支座， 压力水 封橡胶轴衬， 压力水封树脂轴衬等多种方式。 滚动轴承支座应用 较多， 公司的螺旋分级机也都采用滚动轴承支座形式， 如图 2 所 示 ， 空心轴带动轴承座和轴承作低速旋转， 同定轴不动， 起支承 的作用。 滚动轴承的密封件由于下部支承长期沉没在矿浆中， 密 封效果不理想， 使用寿命为 2 - 6个月。采用具有优越的耐磨性 能的聚氨酯作为轴衬 ， 耐用且大大简化了下部支承结构， 制造成 本低。改进后的结构见图3 ， 空心轴带动轴架 ， 转轴作低速旋转 ， 挞 一 ． 三 蝗 至 蓬 ． 图 2 改进前的下部支承结构 图 3 改进后的下部支承结构 聚氨酯轴衬起到轴承的作用。 聚氨酯轴衬和轴衬座固定不动 ， 起 支承的作用。改进效果很好， 使用周期为 8 ～ 2 4 个月。原结构的 成本价为 5 8 0 0元 ， 改进后 的结构成本价为 4 9 2 5元。 聚氨酯是一种新型合成橡胶，它最大的特点是在高硬度上 依然保持其弹性 ，它的耐磨性是天然橡胶的 4 倍以上，铸铁的 5 ～ l 0 倍 ， 是一种综合性能较好的合成材料。 硬度范围广， 耐腐耐 磨性好。 同时具有良好的耐气候性 ， 耐矿物油， 并对臭氧、 辐射有 较好的抵抗能力 ， 在使用过程中永久变形小。 聚氨酯的主要性能 参数如下 扯断伸长率3 0 0 ％～ 8 0 ％ 回弹率4 0 ％一 9 0 ％ 设 备 管 理 与 维 值 2 0 0 7 N o l 2固 维普资讯 压缩率 1 0 0 ℃x 7 0 h 5 0 ％～ 1 0 0 ％ 硬度 邵氏硬度 4 0 ～ 1 0 0 HA 长期工作温度一 3 0 ～ 7 0 C 最高使用温度8 0 ℃ 脆化温度一 3 0 ～6 0 ℃ 2 ． 螺旋分级机传动机构的简化设计 传动装置的设计将直接影响螺旋分级机的工作性能， 螺旋分 级机的螺旋轴由传动装置带动旋转， 由于分级机工作特性决定螺 旋轴的转速很低 ，一般保持螺旋体外圆线速度在 0 ．2 ～ 0 ． 6 r r d s 。 q b 2 0 0 0螺旋分级机转速有两种， 为 3 ． 6 r ／ m i n和 5 ．5 r ／ mi n ， 螺旋体 外圆线速度为 0 ． 3 8 r r d s 和 0 ． 5 8 r r d s 。因此 ， 电机与螺旋轴之间， 需 采用传动比很大的减速装置。q b 2 0 0 0 螺旋分级机传动装置如图 4所示， 机构较复杂， 由Z L 一 5 0 1 1 一I圆柱齿轮减速机和一对圆 柱齿轮及一对锥齿轮进行三次减速 。 西 籀 一 ， 、 锥 齿轮 大 置 ＼ l I ＼ r 、 、 ／＼ I 、 | 广 - 1 一l、 l l I l l 、n ＼ l l 1 h L r ＼ I W ＼ l _ _ 一 一 - 』 J _ } 一I H ’ [ ] d ＼ } | [ ] l 。 I 1 小 直 齿 轮 L I l 、、J 图 4 改进前 的传动机构 原机构螺旋轴转速有 3 ． 6 r ／ m i n和 5 ． 5 r ／ m i n两种，电机型号 为 Y1 6 0 L - 4和 Y 1 6 0 L 一 6 ， 功率分别为 1 l k W 和 1 5 k W， 转速分别 为 1 4 6 0 r ／ m i n和9 7 0 r ／ m i n ， 改进的前提是为保证螺旋轴的转速不 变， 功率不变。 综合考虑后， 利用原来两种电动机， 将传动机构即 C R W减速机传动比i 5 3 ． 3 ，和一对传动比 5 ． 0 3的直齿圆柱 齿轮进行减速 ， 则总减速 比 i x i 5 3 ． 3 x 5 ． 0 3 2 6 8 。当电动机 型号 为 Y1 6 0 L - - 4，螺旋 轴转 速 为 5 ． 4 r ／ m i n 。当 电动 机 型号 为 Y1 6 0 L - 6 ，螺旋轴转速为 3 ．6 r ／ mi n 。 改进后 的螺旋轴转速与改进 前的螺旋轴转速基本相同， 满足使用要求。 减速机的选择经计算 ， 当螺旋轴转速 5 ． 4 r ／ m i n ， 电动机功率 1 5 k W， 减速机的传动为 5 3 ． 3时， 减速机所需的功率为2 3 ．9 4 k W。 查 C R W 系列传 动能力表选定减速机 型号 为 C R W1 4 7 5 3 一 Y1 6 0 L 一 4 1 5 ， 最大许用功率 3 7 k W， 最大许用转矩 1 3 k N m， 输 出转速为 2 7 ．4 r ／ m i n 。 减速机许用转矩经校核为 7 ． 3 k N m，小于最大许用转矩 1 3 k N m， 满足要求。 螺旋轴转速 3 ． 6 r ／ ra i n ， 电动机功率 1 l k W时， 减速机所需的 囵 冒 设 置 篁 理 与 维 值 2 0 0 7 № 1 2 功率为 1 7 ．6 k W， 许 用 转 矩 8 ． 1 k N m， 确定选用的减速机 型 号 为 C R W1 4 7 5 3 一Y1 60 L一6 1 1。 改 进后 传 动 机 构 结 构 示 意 如 图 5 所示 。 由 于 减 少 了 一 对锥 齿轮 ， 同时 C R W 减 速机 的体 积 比 Z L减 速 机 小 ， 且 电机连 接方 式为直联式。每台 传动 机构重 量 由 原 来 的 4 8 8 0 k g减 少到 2 5 2 0 k g 。 对 螺 旋 分 级 机螺旋 体作如 下 改进 在螺旋 轴 的 减速机 小齿轮 图 5 改进后的传动机构 上部去掉一组螺旋叶片， 安装一组铲瓢 图 6 A- A ， 返砂由螺旋 分级机的槽体底部提升到槽体侧壁的中心高度位置， 同时高于 磨矿机中心高度的螺旋分级机的返砂也就由槽体的侧壁 自流 到磨机的人口。通过这种改进， 与螺旋分级机闭路的磨矿机就 不再需要挖瓢 ， 有效地提升了螺旋分级机的使用性能， 同时也 降低了磨矿机的负荷，因此在分级机上作此改进是十分必要 的。由此在磨矿机上体现了较好的节能效果， 特别是磨矿机越 大， 效果越显著。磨矿机取消挖瓢后， 每吨矿石一般可节电 1 ～ 1 ． 5 k W， 同时避免了大勺头的频繁检修， 并减缓了大小齿轮的磨 损， 运转率提高， 节电效果明显。磨矿机取消挖瓢配置后 ， 对分 级机性能及磨矿能力无任何影响， 螺旋分级机 自身也不必增加 功率。 螺旋分级机整体优化设计见图6 。 图6 改进后的 2 0 0 0螺旋分级机示意图 维普资讯 铝电解槽阳极坑捞块装置 崔 勇 摘要针对中间下料预焙铝电解槽更换阳极作业时人工捞块存在的问题，设计了一种利用电解多功能天车风动系统驱动的自 动捞块装置。该装置具有全 自动操作、 作业效率高的特点。 关键 词铝 电解槽阳极坑捞块装置 中图分类号T Q 1 5 1 、 1 5 文献标识码B 一 、问题 的提 出 中间下料预焙铝电解槽更换阳极作业时，当残极吊出后阳 极坑内残 留有大量的残极料块 和料渣 。这些料块和料渣会影 响 新极的安装精度， 并且在新极下形成炉底沉淀 ， 影响电解槽的正 常生产， 因此， 残极拔出后必须把坑内的料块和料渣捞出。目前 采用的是人工捞块的方法 ， 用漏勺等lT具将料块和料渣捞出。 人 工捞块存在以下问题 1 捞块作业区环境恶劣， 辐射温度高达 1 5 0 C， 捞块作业 量大 、 时间长 ， 工人的劳动强度大 。 2 人 [ 捞净一个坑内的料块和料渣需 1 0 m i n ， 劳动生产率 非常低 。如果 阳极坑内有 大块料块 ， 必须两个人配合进行。 3 捞出的料块和料渣堆放在风格板上的一块铝板上。 在高 达八 九百摄氏度的料 块和料渣 的直接烧烤下 ，风格板钢筋 内部 晶粒容易转变为珠光体而变软， 使风格板整体强度降低， 轻者造 成风格板下凹， 重者容易发生人身设备事故。 4 人工捞块时如果操作不当容易发生烫伤事故。 二 、 解决方法 为 了解决上述问题 ，设计 了一种多功能铝 电解槽 阳极坑捞 块装置 图 1 。该装置 由吊杆 、 动力部分和捞 块部 分组成 。吊杆 是 4片 1 3 0 mm x 1 4 0 mm的钢板对焊成的方钢型长杆。长杆上侧 加_T有通孔 ， 通孔直径与阳极导杆上 的吊装孔相同。 动力部分是 一 个安装在吊杆中的气缸，气缸可以用快速接头与多功能天车 上的风源连接。捞块部分是一个四连杆机构， 利用气缸驱动， 实 现捞块抓斗的闭合 。为了便于在捞块时 电解质熔液从抓斗中流 出，在抓斗四周 开有若干排液孔。在吊杆上铣有长条型的导 向 槽， 可以实现气缸和四连杆机构运动时的上下导向。 由于残极渣 温度较高 ， 容易粘连在抓斗 内壁上 ， 所以设计 了通过切换换 向阀 手柄使两抓 斗相互碰撞来实现清理抓斗残渣 的功能。 当残极 吊出后 ， 用 多功能天车 吊起该装 置 ， 将气缸的两根风 管通过快速接头 与多 功能 天车 上 的气 动换 向 阀连 接。启动空压机 ， 将换 向阀手柄打 到“I ” 位置， 气缸 推出，滑块下行 ， 推动连杆上端受 压绕转轴转 动， 从 而将抓斗打开 ， 整 个机构进入工作 状态。 操作天车将 装置 吊运 到 阳极 坑上部 ， 慢慢放下 扭拔大油缸 ， 直至 抓 斗触 碰 到炉膛 底部 。 当抓斗进入 到阳极坑内后 ， 将 换 向阀手柄 打到 “ Ⅱ” 位置， 气缸缩 回，滑块上行， 拉 动连杆上端受拉 绕转轴转动 ， 抓斗 合闭 ， 从而将 阳极 坑 内的固体 料块 抓入到抓斗 内。 当 抓斗闭合后慢慢 图 1 铝 电解槽阳极坑 自动 捞块装置示意图 提起， 即可将阳极坑内的残极料块捞出。抓斗提升至脱离液面一 定高度 时静止 5 s ， 使抓斗中的铝液和电解质熔液从抓斗四周 的排 4 ． 今后螺旋分级机的改进考虑和建议 1 螺旋分级机的螺旋叶片上安装的耐磨衬铁 ， 目前的材 料多为耐磨合金或白口铁。这些衬铁件构成螺旋体必须做成 小块， 因此螺旋体用很多的螺栓连接。以 b 2 0 0 0螺旋分级机为 例， 就用了4 5 0颗螺栓。若采用优 良的材料取代， 还可降低成 本。 楚 坚 至 2 槽体底部可喷涂一些耐磨涂层， 延长槽体的使用寿命。 3 采用螺旋分级机和圆筒筛的复合技术。 W0 7 ． 1 2 1 5 作者通联 云锡公司设备能源处云南个旧市6 6 1 0 0 0 E - ma i l y n h h g j h p s i n a ． c o m [ 编辑王其] 设 苗 管 理 与 维 修 2 0 0 7 N o 1 2团 维普资讯