銅冶煉自動剝片機組設備的設計及改造

冷大鵬

（長沙有色冶金設計研究院有限公司，湖南 長沙 410000）

我國銅冶煉工業具有很大的發展，但銅的產量還遠遠滿足不了經濟建設和民用的需求。銅冶煉工業的發展受到礦產資源、經濟資金等諸多因素的制約，盡管如此，國家仍然投資和扶持冶金企業，并對老舊冶金企業進行改造，擴大生產規模，提高機械化、自動化的裝備水平；對貴冶進行二次擴建，使其產量可能增加一倍以上，這為我國銅金屬冶煉工業發展開拓出一個嶄新時代。

隨著互聯網的出現，消息流通快，各國聯系緊密，世界經濟全球化，經濟的快速發展，導致各行各業競爭力大大增加。銅冶煉行業也面臨著嚴峻的競爭和挑戰。為了加強中國銅冶煉行業的競爭力，我國各個銅企業爭相改造銅冶煉技術，使我國銅冶煉技術水平不斷接近乃至超越世界最先進水平[1]。但是許多銅冶煉自動剝片機組設備的核心技術一直被外壟斷，我國研究銅冶煉自動剝片機組設備處處受阻，在實際生產出存在諸多問題，銅冶煉自動剝片機組設備銅冶煉過程中十分重要的一個設備，銅冶煉自動剝片機組設備存在問題是十分影響銅冶煉的工作效率。是以，對銅冶煉技術最基礎的銅冶煉自動剝片機組設備的組成和構造進行研究，對銅冶煉自動剝片機組設備的進行改造是十分重要的[2]。

1 設計銅冶煉自動剝片機組設備

1.1 銅冶煉自動剝片機組設備結構設計

銅冶煉自動剝片機組設備主要由輸送小車、輸送機、進料口、清洗室、進板、傳動機構、篩選罩蓋、剝片器、剝片站、剝片筒、液壓系統、機身、電控系統、輸出架、輸出小車、出料口、接收架組成。傳動機構由電機、帶輪部件、軸承裝置、傳動軸、上聯軸器組成；剝片器由下聯軸器、剝片軸、撐套、剝片盤組成；剝片筒由筒身部件、進料口、研磨介質、篩網、篩網罩殼、出料斗組成；機身由傳動箱、立柱、滾輪架組成；進料系統由氣動隔膜泵直接將料漿輸人料筒內。冷卻管道分進水管道和出水管道，用于冷卻水循環。如圖1所示。

1.2 銅冶煉功能實現

銅冶煉時，輸送小車會將銅運送到輸送機上，輸送機由一個前后可移動的框架組成。此框架內，裝有一個可上下運動的單元，這些動作由油缸執行，統一將銅塊送進進料口，運轉至清洗室進行清洗、拋光。在將銅清洗合格后，由進料口將銅運轉至剝片筒內，剝片筒分內外兩層，中間焊有導流板，里面那一層存放銅塊，外面裝有抱箍用于固定筒身，專門存放剝片介質的采用柱塞式，方便使用[3]。通過剝片筒，將銅塊送入剝片器，剝片器由鑿刀組件、機械手組件、剝片介質和翻轉組件等部分組成，而剝片器里存在的剝片介質，在傳動機構的作用下，同步帶輪以及主軸，不斷對銅進行攪拌和分散作用，從而使銅與剝片介質之間不斷擠壓、撞擊、研磨、剪切，經過剝片器對銅產生的種種作用后，得到合格的銅液。合格的銅液由運送到輸出架上，再由輸出小車運送至出料口，已被磨碎的銅塊，由輸出移載小車分別輸送至南北兩個定距架輸出裝置，然后待行車吊走裝槽[4]。最后放置在接收架上。銅冶煉自動剝片機組設備中的傳動機構是自動剝片機組運動的核心，傳動機構帶動銅在自動剝片機組設備中運行，它的運行方式是帶輪轉動電機，將動力傳遞給傳動軸，而只有成對安裝的角接觸軸承才能支撐傳動軸，從而才能在自動剝片機組設備高速運行下承受徑向、軸向聯合產生的超負荷運行。在此情況下，軸承潤滑必須使用鋰基潤滑脂，上軸承做好防塵措施，裝有防塵裝置。

圖1 自動剝片機組設備結構圖

2 優化銅冶煉自動剝片機組設備軸承承受力

銅冶煉自動剝片機組設備存在諸多問題，這些問題影響著銅冶煉的進度和效率，而其中問題最大的就是傳動機構。

傳動機構是銅冶煉自動剝片機組設備的核心，影響著銅冶煉的進程和效率，只有傳動機構工作良好，銅冶煉自動剝片機組設備才不會頻繁出現問題。而傳動機構中最重要的是他的軸承，然軸承必須經常負荷率工作，它是整個軸承是銅冶煉自動剝片機組設備傳動機構中非常重要的一個部件，它的任務非常重要，銅冶煉自動剝片機組設備工作時，每一個步驟都需要用到軸承，它承受著非常大的壓力，因此，我們要對銅冶煉自動剝片機組設備中的軸承進行改造，加強軸承的承受力，增加銅冶煉自動剝片機組設備的工作年限[5]。主軸機構包括傳動電機、帶輪和主軸、電機輸出軸。嘗試在各段軸的連接處，給主軸采用棒接的方式，用以保證各段軸的同心度以及徑向定位；在軸的外圈焊接護罩，保護主軸，焊接連接桿進行傳動電機，一側采用單邊V形焊接，一側采用雙邊V形焊接，增加抱閘動作進行延時，用以軸向及周向定位，調整相應的停止限位位置，以及扭矩的傳遞[6]。軸承改造前后承受能力如表1所示。軸承改進后的銅冶煉自動剝片機組設備，減少了檢修時間，延長軸承的使用年限，增強了軸承的承受能力，使軸承結構更加便于翻轉輪整體的調整、維護。

表1 軸承改造前后參數對比

3 結語

綜上所述，世界經濟全球化，各行各業競爭壓力大，都面臨重大危機，需要提升工業制作水平和企業競爭力，銅行業也面臨著這樣的問題，是以本文對銅冶煉自動剝片機組設備的設計及改造進行研究具有十分重要的意義。詳細了解了銅冶煉自動剝片機組設備的組成和結構，認為銅冶煉自動剝片機組設備存在工作效率差，結構工作流程過于繁雜，軸承使用年限短等問題，因此，提出對銅冶煉自動剝片機組設備進行改造，提高銅冶煉自動剝片機組設備的使用年限，方便對銅冶煉自動剝片機組設備進行檢修。當今銅冶煉工業的自動化水平與我國其他工業領域協同發展，借助于科學發展形式來進一步提高。