槽式洗礦機尾軸組件頻繁過度磨損原因分析及對策

陸克孫

(廣西華銀鋁業有限公司，廣西 百色 533700）

1 槽式洗礦機介紹

靖西華銀礦業有限公司有12臺雙螺旋軸槽式洗礦機（后面簡稱槽洗機），承擔第二段小于50mm的礦砂的淘洗任務。槽洗機運轉時兩根軸反向旋轉，兩軸上呈交叉狀安裝的葉片不停的攪拌礦漿，同時把礦砂往上送，直至落入皮帶，送往下一個設備。槽洗機呈15°斜度安裝，尾軸處在低點，浸泡在泥漿液面以下約50cm.。尾軸組件結構如圖1所示：

圖1 槽洗機尾軸組件簡圖

圖2 軸瓦立體圖

上軸瓦和下軸瓦結構完全相同，軸瓦的弧面上布有“工”字型的水槽，清水通過上下兩個進水孔進入水槽，主要有兩方面作用：一是，阻擋泥漿礦砂等進入軸套-軸瓦摩擦面，造成過快磨損；二是，引入清水可以起到潤滑和降低軸套-軸瓦摩擦面的溫度，減少磨損。軸瓦和軸套都是磨損件，需要經常更換。軸瓦采用耐磨聚合物材料制作，而軸套則是耐磨鋼件，正常情況下軸瓦會比軸套磨損得快，所以軸瓦厚度比軸套厚得多。

2 存在問題

2013年6月至今槽洗機發生尾軸下沉累計達20次之多，直接經濟損失近30萬元，并且嚴重影響礦山的生產。槽洗尾軸下沉是由于下軸瓦和尾軸套磨損過度，甚至尾軸軸體磨小，尾軸座磨穿等嚴重情況造成。根據以往的經驗，正常情況下軸瓦和軸套的使用壽命略長于葉片的使用壽命，一般都是在更換螺旋軸的葉片時一起將軸瓦軸套更換。但是這段時間尾軸軸套和軸瓦的磨損速度過快，遠早于葉片的更換周期，已經多次造成了軸體和軸座的磨損。槽洗尾軸體一旦發生磨損，便會影響尾軸套安裝，因此需要返廠更換軸體，費用高昂。

3 原因分析

造成槽洗機尾軸軸瓦磨損過快，使用壽命過短，尾軸下沉的原因可能有以下幾方面:

3.1 軸瓦質量問題

軸瓦制造使用的材料發生變化，新的材料沒有之前的材料耐磨，會造成使用時壽命明顯縮短。經過我們多方反應情況和跟蹤了解，排除了軸瓦質量問題。

3.2 負載變化

槽洗機給礦量增加，負載加大，造成軸瓦承受更大的作用力，軸瓦和軸套摩擦增加，也會造成軸瓦磨損過快。但是實際情況剛好相反，通過對一段設備圓筒篩洗機的整改，進入槽洗機的礦量只會減少，礦石的粒度也減小了，槽洗的負載也只會變小。所以也排除了槽洗負載增加造成軸瓦磨損過快問題。

3.2 軸瓦供水情況發生變化

水對于槽洗機尾軸組件的運轉非常重要，能夠為軸瓦-軸套之間的摩擦提供潤滑，以及帶走摩擦面產生的熱量，降低溫度，還能把泥沙阻擋在尾軸軸座外面，保證軸瓦-軸套之間摩擦面干凈。因此良好的供水狀況是軸瓦正常使用的基礎。目前槽洗機尾軸軸封水由高位水池供給，理論上供水的壓力可以達到0.6MPa。我們注意到，隨著生產的需要，用水量越來越大，從主管道接出來的管路逐漸增多，所以軸瓦的進水壓力也明顯的變小，特別是在回水池補充清水的時候，主管道的水大部分流向回水池，軸瓦的供水壓力降到最小，還不到0.1MPa的水壓。另外，投入運行多年后，閥門和管道內的淤積物增多，管道的輸水能力也會下降。通過分析和觀察，確定了軸瓦過快磨損的原因是供水壓力不足。

3.3 軸瓦進水口位置設計存在問題

觀察發現，軸瓦的進水口從V型水槽中間進入后通向兩側的U型水槽，且位置處于軸套與軸瓦的切點上。這樣的設計在幾乎不受軸套磨損的上軸瓦沒有什么問題，但是在下軸瓦，由于軸套與軸瓦的不斷磨損，深度只有10mm的V型槽，會越來越小，下進水孔進水量也越來越少，當磨損接近10mm以后，進水孔被軸套堵住，下進水孔便失去作用，此時軸瓦僅有上進水孔供水，整個軸瓦的進水量便減半。在水壓很大的情況下，僅通過上進水孔供水是足夠的。當水壓下降時下進水口設計的位置缺陷便凸顯出來。

3.4 缺乏及時有效的監控手段

軸瓦過快磨損，我們又缺乏及時有效的監控手段，不能及時的了解到軸瓦的磨損程度，軸瓦得不到及時的更換便會造成軸瓦磨穿后軸套與軸座發生摩擦，軸體被磨小，出現尾軸下沉的現象，甚至會發生葉片刮到槽箱等嚴重設備事故，經濟損失擴大。

4 解決方案

4.1 正確操作槽洗機

槽洗機停機停水時泥漿水會進入軸瓦內，因此，每次開機之前應先打開尾軸供水閥門，通水十分鐘左右的時間，將沉積在軸瓦內的泥沙沖出。

4.2 定期檢查尾軸供水水壓，排除管路堵塞

長期使用后管路可能被水垢等雜物堵塞。另外槽洗機停機停水之后，容易造成泥漿水倒灌造成管路堵塞。所以槽洗機的操作人員必須定期檢查尾軸的水壓情況，如果發現水壓變小或者沒有水，應立即停機檢查管路，排除堵塞，保持管路的暢通。

4.3從它處引水，保證尾軸水壓

對于已經檢查管路，仍無法排查堵塞之處的槽洗，必須從其他能保證水質和水壓達到要求的管道上引入水管，才能保證尾軸長期穩定運行。

4.4 改變下軸瓦進水口位置

由于上下軸瓦裝配之后附在表面的水槽相通可以形成互通的水路，因此將下進水口設在上水瓦效果是一樣的。如此，上軸瓦便有兩個進水口，兩個進水孔分別直通兩側的U型槽。這樣便解決了下進水口在V型槽受到磨損后進水量逐漸減少的問題，保證了整個軸瓦穩定的供水。

4.5 加強尾軸磨損情況的檢查，及時發現磨損的軸瓦，并更換

我們研究發現通過上軸瓦供水管道探入探桿，可以探抵尾軸軸套頂部，軸套-軸瓦的磨損程度會反應在探桿探入管內的長度變化上。因此可以用此方法探測尾軸的磨損情況。而且該方法只需要將管道的的三通改四通，其中朝上的通口作為探桿的探入口，然后在四通的前面增加一個閥門。將閥門關上，沒有水從探口中噴出，便可以用探桿探測尾軸軸套-軸瓦組件的磨損。此探測方法操作簡單，不影響設備的運行，整改量也小，探測效果也很好。如果探桿探入的深度增加10mm，說明下軸瓦磨損了10mm的深度（軸套也磨損，不過磨損量較小，可以忽略），V型水槽已經磨沒了，軸瓦-軸套間磨損情況惡化，此時應該更換下軸瓦。通過此方法定期檢查探測尾軸組件的磨損情況，及時發現磨損超出允許值的軸瓦，只需要更換軸瓦，便可以迅速恢復生產，避免了未能了解磨損情況而造成磨損擴大，造成更長的停機檢修時間和經濟損失。

5 結束語

槽洗機是洗礦流程的關鍵設備之一。加強槽洗機尾軸組件磨損情況的檢查，保證尾軸供水的水質和水量，才能避免尾軸“下沉”現象。

［1］楊國安.滑動軸承故障診斷實用技術[M].中國石化出版社,2012，1，1.