大型半自磨機殼體螺栓孔磨損修復實踐

鄧禾淼　高　明

(銅陵有色金屬集團股份有限公司冬瓜山銅礦)

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大型半自磨機殼體螺栓孔磨損修復實踐

鄧禾淼高明

(銅陵有色金屬集團股份有限公司冬瓜山銅礦)

摘要冬瓜山銅礦半自磨機殼體螺栓孔變形嚴重，造成半自磨機漏漿及襯板松動，加劇螺栓孔變形速度，影響設備安全。為此，進行了螺栓孔擴孔鑲套修復，修復后運行效果較好。有效解決了大型磨機螺栓孔變形問題，為大型半自磨機及其他大型設備螺栓孔的修復提供了成功經驗。

關鍵詞半自磨機襯板螺栓孔擴孔鑲套

冬瓜山銅礦是安徽銅陵有色金屬集團控股有限公司下屬礦山，2003年進口的半自磨機(φ8.53 m×3.96 m)，其設計處理能力為1.3萬t/d。2004年10月份投產后，半自磨機處理能力遠遠低于設計指標。為提高半自磨機處理能力，逐步提高了補加鋼球的直徑(設計補加鋼球φ130 mm，至2010年4月，補加鋼球直徑提高到200 mm)，半自磨機達產。而采用大直徑鋼球，對襯板的沖擊破碎力增大，襯板碎裂嚴重，造成半自磨機進料端及筒體螺栓孔磨損嚴重。螺栓孔原尺寸為φ50 mm，磨損變形后的當量直徑可達φ90 mm，雖然在半自磨進料端襯板之間采取了墊皮的措施，安裝襯板時對螺栓孔采取了灌裝環氧樹脂等措施，但半自磨筒體漏砂仍然非常嚴重。嚴重影響半自磨機的安全運行及現場管理。為此采取了擴孔鑲套先修復端襯板螺栓孔后修復筒體螺栓孔的方案。

1　襯板螺栓孔磨損情況

冬瓜山銅礦半自磨機磨礦介質使用大直徑鋼球后，半自磨機進料端及筒體螺栓孔磨損嚴重，半自磨機進料端襯板及筒體襯板所在位置的螺栓孔出現嚴重磨損變形現象，其變形后狀態如圖1所示，磨損最大的螺栓孔內徑尺寸已經達到94 mm×64 mm(原孔φ51 mm，磨損后呈橢圓形)，偏心距達25 mm左右。磨損間隙過大不僅導致半自磨機端蓋漏漿現象非常嚴重，而且使襯板松動和螺栓孔及螺栓磨損更加嚴重，對設備安全構成威脅，而且嚴重影響現場工作。

2　端襯板螺栓孔修復方案

由于進料端內側襯板(以下稱1#板)螺栓孔沒有變形，需要對進料端外側襯板(以下稱2#板)螺栓孔進行擴孔鑲套處理，故取1#板螺栓孔為基準，采用工裝定位方法，用磁力鉆在端襯板上打規格為φ110 mm的孔，再安裝定位襯套并焊接。端襯板定位和安裝示意分別見圖2、圖3。安裝過程為：

圖1　變形后端蓋螺栓孔(單位:mm)

(1)拆除中空軸擋砂板和所有1#襯板并清理螺栓孔臟污，在工裝4、5、6位置插入φ110 mm鉆套。

(2)拆除兩塊2#襯板并吊出運走(第1次拆除3塊襯板，打好孔后裝一塊，以便于安裝)，進行工裝定位，工裝的1、2、3孔位置對應兩塊安裝1#襯板的螺栓孔，工裝的4、5、6孔位置對應2#襯板螺栓孔。先在孔2位置插入精制螺栓并在外部鎖緊螺母，并對準工裝的1、3孔位，打入定位梢，同時在孔5位置插入螺栓定位，調整頂絲至工裝面與端蓋貼合并緊固孔5位置大墊片和螺母。

(3)工裝定位好后，取下吊環和吊繩，機械手吊裝磁力鉆至孔4位置，調整好磁座后對孔4位置進行鉆孔并打通端蓋，然后在孔4位置插入螺栓并在殼體外側上大墊片和螺母緊固，對孔6位置進行鉆孔打通。

(4)待孔6位置打通后，裝上螺栓螺母和大墊片并緊固，拆除孔5位置的定位螺栓和螺母，對其進行鉆孔。

(5)磁力鉆吊出，機械手吊裝工裝至2#襯板位置按上述步驟進行作業(如圖3所示)。

(6)6個孔打好之后，工裝和機械手吊出，調入兩塊2#襯板和橡膠墊安裝，外側人員在端蓋外表面上定位襯套并均勻涂上660黏合劑，配合內部人員安裝2#襯板穿入螺栓并帶上墊片螺母緊固。

(7)依次打好96孔并裝好襯板后，所有螺栓螺母復緊，安裝1#襯板和擋砂板并緊固。

圖2　端襯板定位示意

圖3　端襯板安裝示意

當一塊襯板所對應的端蓋上的3個螺栓孔全部擴孔完畢后，根據各孔的尺寸規格配裝相應地剛性襯套，與擴好的孔過渡配合，并在端蓋的內側對襯套端蓋接合面的圓周進行焊接。此時已完成一塊端襯板對應螺栓孔的修復工作，修復過程示意如圖4所示。

3　筒體襯板螺栓孔修復方案

3.1劃線定位

由于端襯板有1#板螺栓孔定位，而筒體襯板沒有定位孔，為此需要進行劃線定位：①開動慢驅，將筒體哈夫處盤動至可操作位置；②以哈夫加工處為起點，筒體法蘭外端面為基準，按圖紙尺寸對4路螺栓孔劃定位豎線(見圖5)；③以筒體法蘭兩端外圓為基準，先算好等分弧長，進行整個法蘭外圓等分并在法蘭外圓上劃線，若最終誤差較大，調整等分弧長后重新進行劃線，直至完全等分。取哈夫邊的4路螺栓孔為對象，將兩端法蘭外圓等分線連接起來，劃至筒體面上，作為螺栓孔定位橫線(筒體端法蘭外圓φ9 015 mm，等分弧長計算值：9 015π/56=505.74 mm)；④按照前述方法對兩個哈夫面邊上的剩余12路螺栓孔進行劃線定位，共計定位96個。檢查各以上兩步所劃線的相交處(即各襯板孔位)，確保各孔孔位正確，同時此劃線孔位配合襯板孔位將作為后續工裝定位打孔的校準和確認孔位。

圖4　修復過程示意

圖5　螺栓孔定位圖(單位:mm)

3.2擴孔修復

(1)在劃線定位準確的基礎上，在已劃線的A、B區域定位工裝(見圖6)，同時利用已經安裝并做好復位的筒體襯板的孔位，對其進行擴孔并鑲套。在此過程需要注意的是為保證磨機筒體的動平衡，A、B區的孔修復和襯板復緊順序應嚴格遵守對稱緊固原則，即在A區緊固一路襯板之后開動慢驅轉至B區緊固其對稱的那一路襯板。

圖6　定位分區圖

注:A、B區域為劃線定位區

(2)C、D區域的螺栓孔定位工作就利用工裝以A、B區域最后一路螺栓孔位為基準進行找正，然后進行擴孔作業，并鑲套和安裝襯板。此步驟要注意C、D區的孔修復和螺栓復緊順序應嚴格遵守對稱緊固原則，即在C區緊固一路襯板之后開動慢驅轉至D區緊固其對稱的那一路襯板。

4　修復效果

通過對半自磨機端襯板螺栓孔和筒體襯板螺栓孔擴孔鑲套，較好地解決了半自磨漏砂甩漿問題，如圖7所示。運行半年來，僅有個別襯套磨損，在更換襯板的同時將襯套更換，以確保筒體螺栓孔不變形，從而保證襯板不滑動，更好地保護半自磨機。

5　結　語

擴孔鑲套技術在國內首次成功地修復了半自磨機襯板螺栓孔磨損變形，較好地解決了半自磨機因螺栓孔磨損變形帶來的各類問題。冬瓜山銅礦的螺栓孔磨損變形修復技術的應用為大型半自磨機及其他大型設備螺栓孔的修復提供了成功經驗。

參考文獻

[1]鄧禾淼.冬瓜山銅礦提高半自磨機處理能力的生產實踐[J].有色金屬：選礦部分，2010(4)：36-38.

[2]李冬.大型半自磨機在冬瓜山選礦廠的應用[J].礦業快報，2008(12)：107-108.

(收稿日期2016-05-05)

鄧禾淼(1976—)，男，高級工程師，244001 安徽省銅陵市。