淺槽重介分選機結構優化改進與應用

常園園

(晉能控股煤業集團大地選煤公司 塔山選煤廠，山西 大同 037000)

0 引 言

隨著煤炭開采技術的進步，我國大量的機械化生產代替人工作業，極大的提供了煤炭的開采效率。與此同時，對于煤炭的洗選過程也變得極為重要，能夠有效的提高原煤的質量。隨著對煤炭洗選的精細化作業，對于進行洗選的塊煤的質量要求越來越高。重介質淺槽分選機作為主要的分選設備，在使用過程中具有較高的分選效率，能夠有效的提高塊煤分選的質量[1]。隨著淺槽設備的使用，對淺槽重介分選機設備自身的結構及使用性存在著一定的問題，由于結構的復雜性，對設備的檢修操作不便，設備的使用可靠性不足，從而影響分選機的推廣使用。

筆者針對存在的上述問題，對鏈條、滑道、連接板等結構進行相應的優化改進，從而改善其使用性能，保證設備運行的可靠性，提高分選的效率，更好的為煤炭的洗選提供服務[2]。

1 淺槽重介分選機的結構及原理

淺槽重介分選機的結構主要包括驅動部分、機械拉緊、淺槽主體、水平介質槽、漏斗、排矸刮板等。淺槽重介分選機通過原煤中含有的不同物質受到的浮力作用不同進行分選，原煤放入含有介質的槽體內，由于煤炭和矸石的質量及浮力作用不同，從而實現分層分布，煤炭的密度較小，分布在介質的上層，在介質的流動作用下通過溢流口被排出，而矸石的密度較大，分布在介質的下層，通過底部的刮板作用運出槽體，從而實現煤矸的分離過程[3]。介質通過漏斗進入到槽體內，淺槽通過驅動裝置帶動鏈條作用進行旋轉，由于鏈條的結構經過長時間運行會造成間隙較大，必須通過機械拉緊保證淺槽的正常運行。

2 淺槽重介分選機運行中的問題

在淺槽重介分選機的使用過程中，由于工作環境較為惡劣，具有較多的粉塵，洗選煤過程中受到的載荷作用復雜多變，且容易受到沖擊載荷的作用，作業時間長，使得淺槽重介分選機在長期的使用過程中，容易造成以下問題，不利于其推廣使用。

(1) 淺槽重介分選機使用套筒滾子鏈條，在使用過程中，容易出現鏈條的斷裂問題，影響分選機的運行。

(2) 套筒滾子鏈條在運行中，與連接板螺栓容易發生碰撞，從而造成鏈條的卡滯。

(3) 聯接板的斜面結構角度較大，由于料塊的尺寸的尺寸多變，容易造成卡料。

(4) 在淺槽運行到后滑道時，在使用中存在著后滑道進入不暢的問題，造成后滑道卡鏈條，甚至造成鏈條將后滑道撕裂。

(5) 淺槽重介分選機在使用過程中，由于煤樣的來料速度不一，采用規定的速度運行，容易造成運行速度與負載的不一致，存在著能源的浪費或者重載時設備的損壞問題。

3 淺槽重介分選機的結構改進

由于上述問題大大阻礙了淺槽重介分選機的推廣使用，為此筆者提出對鏈條、滑道、連接板等結構改進方案，進行結構的優化改進，從而提高其使用性能。

(1) 鏈條斷裂問題改進 淺槽重介分選機在使用一定時間后，容易出現鏈條斷裂的問題，經過分析發現，鏈條使用的35鋼材質較脆，不宜承受拉伸作用，對鏈條的材質進行改進，采用40Cr合金鋼鏈條，避免拉伸斷裂的問題。

(2) 鏈條卡滯問題改進 淺槽在運行過程中，由于受到的摩擦阻力較大，容易出現鏈條卡住的現象，鏈條運行的滑道如圖1(a)所示，淺槽固定位置的螺栓在長期使用過程中容易松動，與鏈條連接板容易產生干涉，也會造成鏈條的卡滯[5]。針對這一問題，將滑道固定采用的螺栓更改為沉頭螺栓，如圖1(b)所示，并在進行裝配的過程中，涂抹防松膠，進行標記，及時對設備進行維修檢查，避免鏈條的卡滯問題。

圖1 滑道的改進對比圖

(3) 卡料改進措施 淺槽重介分選機使用的連接板結構如圖2所示。

圖2 原有連接板結構圖

此種方式容易造成斜面處的卡料，不利于對小塊的原煤進行洗選，針對此問題，對連接板的結構進行改進如圖3所示，將其應用于淺槽重介分選機中，由于減小了斜面的傾斜角度，有效的避免了卡料的問題[4]。

圖3 優化改進的連接板結構圖

(4) 滑道撕裂問題改進 通過滑道撕裂問題的分析，需要對后滑道入口處的平直結構進行改進，將其改為弧形結構，并進行一定的延長，同時，在入口處采用三角段結構，保證鏈條帶刮板可以平滑的進入到滑道中，避免了滑道與鏈條的卡滯。弧形結構采用耐磨鋼板進行制作[6]，并將截面結構采用梯形結構設置，如圖4(b)所示，從而可以提高入口處的耐磨性，保證設備的可靠性。

圖4 弧形結構改進的對比圖

(5) 速度與負載的控制優化 針對這一問題，增加淺槽重介分選機的變頻調速功能，通過綜合系統的控制，依據來料煤樣的速度及重量，實時的進行速度的調整，保證設備負載的一致性，既有利于節約能源，同時有利于設備的穩定運行，減小刮板的磨損。

4 應用效果

針對淺槽重介分選機在使用過程中存在的問題，依據生產經驗，對鏈條、滑道、連接板等結構進行優化改進。經過優化改造后的淺槽重介分選機鏈條壽命穩定提高，在使用過程中，鏈條的使用壽命增加15%，刮板及滑道的性能也得到全面改善。

對淺槽重介分選機鏈條、滑道、連接板等結構進行優化改進，將現場應用的經驗結合到設備的優化改進中，使得分選機的結構更加合理，經過改造后的分選機可以提高洗選的效率，降低煤礦作業人員的勞動強度，從而提高煤礦的綜合收益。