有效改進離心機潤滑系統(tǒng)的應(yīng)用研究

張引剛

（1.中國礦業(yè)大學(xué) （北京），北京市海淀區(qū)，100083；2.山西煤炭運銷集團臨汾公司，山西省臨汾市，041000）

1 概述

山西三元煤業(yè)選煤廠是一座礦井型選煤廠，洗選設(shè)計能力為180萬t／a，主要入洗原煤為中灰和低硫瘦煤，選煤廠主要洗選產(chǎn)品為9級或10級煉焦瘦精煤。選煤廠采用回收率較高的重介質(zhì)分選工藝，小于13mm 細粒末精煤采用脫水脫介篩和離心脫水機兩道脫水工藝。

選煤廠主要工藝流程見圖1，大于50 mm 的原煤經(jīng)動篩選矸后，與小于50 mm 的原煤混合由帶式輸送機運送至重介廠房，給入無壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器，以單一低密度懸浮液一次性分選出精煤、中煤和矸石。精煤、中煤分別脫介脫水分級，塊煤直接作為最終產(chǎn)品，末煤經(jīng)離心機二次脫水作為最終精煤、中煤產(chǎn)品；矸石經(jīng)過脫介脫水后成為最終矸石。合格重介質(zhì)的一部分經(jīng)分流產(chǎn)生小于1mm的粗煤泥，由粗煤泥振動篩進行一次脫水分級，振動篩篩上物進入精煤泥離心機進行二次脫水分級，其產(chǎn)品并入最終精煤產(chǎn)品。煤泥水系統(tǒng)經(jīng)浮選機分選出精煤和尾煤，經(jīng)過脫水處理后，成為浮精和煤泥產(chǎn)品。塊精煤、末精煤和浮精煤匯合在一起成為最終精煤產(chǎn)品。

該選煤廠末精煤脫水選用LLL 型立式螺旋刮刀卸料離心機，在實際使用過程中，由于該設(shè)備采用皮帶磨擦驅(qū)動油泵，這種靠摩擦動力傳遞方式雖節(jié)省電能，但傳動不可靠，產(chǎn)生動能不足。選煤廠第一步將其技改為電機驅(qū)動。之后，又因前期使用了尼龍齒輪套聯(lián)軸器，這種聯(lián)軸器中的尼龍材質(zhì)使用周期短，從構(gòu)造特點上損壞后不易被發(fā)現(xiàn)，這些因素都直接影響到了離心機的正常供油，進而影響全廠的生產(chǎn)進度。選煤廠第二步將其更換為鑄鋼材質(zhì)，并由齒輪傳動更換為滑塊傳動。該廠對離心機潤滑系統(tǒng)實施 “二步走”改進方法后，現(xiàn)場使用效果極佳，解決了困擾生產(chǎn)問題。

圖1 選煤廠主要工藝流程圖

2 LLL型離心機的主要構(gòu)造和潤滑系統(tǒng)

山西三元選煤廠末精煤脫水作業(yè)選用的是LLL型立式螺旋刮刀卸料離心機，其配置情況見表1。立式螺旋刮刀卸料離心機是選煤廠常使用的脫水設(shè)備，適用于末精煤和末中煤的脫水，入料粒度為0～13mm。

LLL型立式螺旋刮刀卸料離心機主要由篩籃、螺旋刮刀、鐘形罩和布料錐等組成，離心機的傳動系統(tǒng)主要通過三角皮帶傳動和兩對斜齒圓柱齒輪組成。離心機的潤滑采用稀油集中潤滑系統(tǒng)，潤滑油從油箱經(jīng)濾油器進入齒輪油泵，然后經(jīng)主壓油管進入多支油管 （分油器），再經(jīng)4個分支管進入離心機各潤滑點。油泵動力來自1個壓緊皮帶輪，即三角皮帶緊邊的油泵傳動輪，借助三角皮帶與油泵傳動輪之間的摩擦帶動齒輪油泵轉(zhuǎn)動，如圖2所示。

表1 離心機配置情況

圖2 采用皮帶摩擦驅(qū)動油泵的方式

LLL型立式螺旋刮刀卸料離心機基本工作原理為：當按下離心機操作開關(guān)的啟動按鈕后，電動機正常運轉(zhuǎn)并帶動傳動皮帶輪1運轉(zhuǎn)，由皮帶帶動傳動皮帶輪2運轉(zhuǎn)，再帶動齒輪箱中的兩對斜齒圓柱齒輪運轉(zhuǎn)，這兩對斜齒圓柱齒輪的齒數(shù)是不同的，因此傳動比不同，一對齒輪的軸與篩籃相連，一對齒輪的軸與刮刀相連，刮刀與篩籃同向不同步旋轉(zhuǎn)，入料由立式離心機的頂部入料口給入，借助自重落至篩籃與鐘形罩與刮刀之間，入料的水分由于離心力的作用會向外透過篩籃甩入離心液通道中，而失水部分則在刮刀與篩籃的轉(zhuǎn)差作用下，由刮刀刮至落煤口下落至帶式輸送機上，從而實現(xiàn)脫水過程。當皮帶開始運轉(zhuǎn)時，其會帶動油泵上的壓緊輪運轉(zhuǎn)，再帶動油泵的運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對各個供油點的供應(yīng)。

2 存在的問題

2.1 皮帶磨擦驅(qū)動油泵存在的問題

（1）由于三角皮帶長期運轉(zhuǎn)，被拉長后三角皮帶與張緊輪之間不能產(chǎn)生足夠的摩擦力，三角皮帶轉(zhuǎn)動而壓緊皮帶輪不轉(zhuǎn)造成停止供油的現(xiàn)象。雖然離心機處在工作狀態(tài)，但由于潤滑不到位造成缺油。

（2）由于固定壓緊皮帶輪的螺栓松動使得壓緊輪位置移動，并與三角皮帶間產(chǎn)生間隙，不能產(chǎn)生足夠的摩擦力使壓緊輪轉(zhuǎn)動，從而油泵不工作造成缺油。

（3）由于長時間運轉(zhuǎn)，壓緊輪本身磨損造成直徑變小，與三角皮帶不能很好的接觸，壓緊輪不轉(zhuǎn)造成油泵停止工作、缺油。

上述3種現(xiàn)象崗位工不易檢查出來。雖然油箱油位符合要求，但不能及時供應(yīng)給各潤滑點，造成離心機在傳動過程中齒輪缺油磨損并發(fā)生咬嚙現(xiàn)象，直至齒輪被打。2010年6 月份發(fā)現(xiàn)2 臺離心機齒輪均被咬嚙，齒輪被磨損后檢修時需將離心機的部件全部拆卸才能更換齒輪，維修量增大，同時容易在裝配過程中出現(xiàn)其它問題。

2.2 前期油泵齒輪聯(lián)軸器存在的問題

前期油泵齒輪聯(lián)軸器見圖3，其工作原理是主傳動齒輪的左側(cè)與油泵電機的輸出軸相接，尼龍齒輪套的內(nèi)表面兩側(cè)各有齒數(shù)不同的嚙合面 （左側(cè)的嚙合齒數(shù)少于右側(cè)的嚙合齒數(shù)），主傳動齒輪的右側(cè)與尼龍齒輪套的內(nèi)表面左側(cè)相接，從動齒輪的左側(cè)與尼龍齒輪套的內(nèi)表面右側(cè)相接，從動齒輪的右側(cè)與油泵的輸入軸相接。當油泵電動機啟動后，主動齒輪通過電機帶動運轉(zhuǎn)，而主動齒輪與尼龍齒輪套嚙合傳動，尼龍齒輪套又與從動齒輪嚙合，從動齒輪再帶動油泵工作。

圖3 前期油泵齒輪聯(lián)軸器

油泵齒輪聯(lián)軸器存在的缺陷主要有兩個方面，一是齒輪套采用尼龍材質(zhì)制作，在與主、從動齒輪嚙合傳動時齒輪套齒牙易磨損，容易出現(xiàn)主動齒輪轉(zhuǎn)動而從動齒輪不轉(zhuǎn)，致使電機旋轉(zhuǎn)而油泵不工作，最終導(dǎo)致離心機各潤滑點缺油，造成軸承抱死現(xiàn)象；二是齒輪聯(lián)軸器磨損后沒有異常聲音，不能及時發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器存在問題。

3 改進措施

3.1 解決油泵動力問題的技改方案及使用效果

將離心機由壓緊輪驅(qū)動油泵的方式改為直接由電機驅(qū)動，具體配置見表2，油泵加入全廠設(shè)備的集中控制系統(tǒng)。使離心機與油泵間成為閉鎖關(guān)系，即油泵不啟動，離心機不啟動；離心機不停，油泵不能停，并且有10s的時間差，以保證離心機提前有充足的潤滑時間。在油泵的出油管和回油管分別裝有1個壓力表，并裝有油流指示，以檢查油泵的工作狀態(tài)。實踐證明，經(jīng)過技改后離心機的潤滑良好，延長了各種軸承、齒輪的使用壽命，便于崗位工對各支油管的油流和油位情況進行觀察。

表2 改造電機的配置情況

3.2 解決油泵傳動問題的技改方案及使用效果

針對齒輪聯(lián)軸器在生產(chǎn)使用過程中出現(xiàn)的種種問題，對此聯(lián)軸器進行改造，將聯(lián)軸器的材質(zhì)由尼龍更換為鑄鋼材質(zhì)，并由齒輪傳動更換為滑塊傳動。

圖4 新的油泵齒輪聯(lián)軸器

新的油泵齒輪聯(lián)軸器見圖4，其工作原理是主傳動齒輪的左側(cè)與油泵電機的輸出軸相接，而梅花墊置于主傳動輪與從動輪相合后的6塊扇形空隙區(qū)域，梅花墊在其中起到一個緩沖作用，從動齒輪的右側(cè)與油泵的輸入軸相接。當油泵電動機啟動后，主動齒輪通過電機帶動運轉(zhuǎn)，通過梅花墊帶動從動輪，從動齒輪再帶動油泵工作。

滑塊聯(lián)軸器的特點是采用滑塊傳動，當出現(xiàn)梅花墊破損時，由于兩對輪 （鑄鐵）直接摩擦接觸就會發(fā)出噪聲，引起操作工的注意，以便能夠及時更換。在使用過程中，滑塊聯(lián)軸器比齒輪聯(lián)軸器的使用壽命長。

4 結(jié)語

實踐證明技改效果良好，聯(lián)軸器改造后，離心機杜絕了因軸承缺油抱死的現(xiàn)象，降低了檢修成本和費用，保證了設(shè)備的連續(xù)生產(chǎn)，對洗煤廠的正常生產(chǎn)具有重要的作用。

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