KZP6000圓盤造球機設備系統改進

張巨民

(富蘊蒙庫鐵礦有限責任公司)

1 問題的提出

富蘊蒙庫鐵礦球團廠采用鏈篦機-回轉窯生產工藝，有6臺KZP6000盤式造球機。盤式造球機盤徑Φ6m，盤高0.6m，盤邊寬0.25m，盤體傾角43°，盤底襯板采用帶凸起的含油尼龍襯板。主減速采用NGW-Y112型行星齒輪減速機傳動。邊刮固定刮刀清理盤邊粘料，2臺旋轉式刮刀清理盤底粘料，旋轉刮刀采用2臺XLED95-187的擺線針輪減速器配備2臺5.5kW的電機作為驅動，旋轉刮刀驅動裝置與造球盤傾角相同。一臺1000L稀油潤滑站為主減速機和兩臺旋轉刮刀減速機提供循環潤滑。在設備運行過程中，因設備漏油及造球盤盤底襯板變形，影響到生產的順行，檢修過程中也存在安全風險。通過對問題點的查找及分析，對設備進行了改造。

2 問題現狀

(1)NGW-Y112型主減速機出現高速軸油封漏油、減速機殼體開裂，因主潤滑系統管路隨造球機的震動而發生接頭松動漏油、管道震動磨損等故障。

(2)旋轉刮刀運行過程中，發生減速機漏油、電機燒損、刮到腿松動脫落、刮刀腿磨損過快等問題，事故率高，維修成本高，且刮刀設計為45°傾斜安裝，檢修安全風險大。

(3)造球盤盤底襯板易變形鼓包，導致盤底不平，盤底粘料厚薄不均勻，盤內易垮料，出球效率低。同時襯板突出極易碰撞旋轉刮刀，導致刮刀腿松動脫落或刮刀機架變形，事故率高，維修成本高，刮刀設計為45°傾斜安裝，檢修安全風險大。

3 問題分析及解決措施

針對存在的問題，對造球機系統的故障進行分析，制定了相應改進措施并實施改造。

3.1 關于主減速機

主減速機NGW-Y112是行星齒輪減速機，該減速機最優安裝方式是水平安裝。該減速機安裝于造球盤設備上，高速軸斜45°向下，高速軸軸承擋圈由于受斜向下45°重力的分力極易磨損，從而導致高速軸軸向竄動、油封磨損，導致漏油。行星減速機內部軸承大多為調心軸承和深溝球軸承，軸向受力是此類軸承的薄弱點，所以易造成減速機損壞，由于殼體內部結構損壞而擠壓破裂。潤滑管路系統漏油是因為系統震動導致管節松動、磨損。

改造中選用了MC3PLSF07+GGG40箱體式自潤滑減速機。該減速機整體結構為圓柱齒輪減速機，4級傳動，減速機自帶潤滑泵，減速機內部各個潤滑點均有毛細油管布置到各個點位，解決了由于傾斜安裝造成的局部潤滑不到位的情況。這樣可以脫離原有的稀油潤滑站系統，解決管線漏油的問題。同時圓柱齒輪減速機每根齒輪軸的兩端均采用圓錐輥子軸承，可以提高減速機各級軸的軸向承載力，減速機的整體強度明顯提升，降低了事故率。

3.2 關于旋轉刮刀

旋轉刮刀易出現減速機漏油、電機燒損、刮到腿松動脫落、刮刀腿磨損過快的問題。

分析認為，主要原因在于刮刀減速機安裝在造球盤上部大架上，刮刀減速機運行時與造球盤產生共振，而刮刀減速機為擺線針輪減速機，該減速機最薄弱的部位擺線偏心軸承，由于震動、潤滑不良、環境粉塵等因素，造成刮刀減速機易損。

通過查找資料、學習借鑒，改造中將旋轉刮刀改為固定式刮刀，拆除原有的旋轉刮刀傳動系統，利用造球盤龍門架為主體結構，與盤面平行高700mm位置安裝固定刮刀支架，每個支腿下部焊接刮料板底板(δ=20mm,寬100mm,長800mm)，刮料板底板安裝角度與盤底呈20°，同時刮刀安裝與物料運行切線方向30°(每兩組刮料板在盤底運行過程中首位相接，保證全盤底刮料)，刮料板底板與盤底鋼板距離50mm，盤底不安裝襯板，盤底與刮料板底部50mm厚的料層作為盤底保護層。這樣拆除了刮刀傳動系統，安裝固定刮刀，通過造球盤的旋轉力清理盤底集料，徹底解決了刮刀減速機的系列問題，同時固定刮刀粘料清理效果及造球成球效率均優于旋轉刮刀，造球機還減少了一臺稀油潤滑站。改造后，不僅降低了維護成本，同時徹底消除了稀油站及管路的油品泄露造成車間的二次污染。造球機固定刮刀布置見圖1。

3.3 造球盤盤底襯板變形鼓包的問題

造球盤盤底襯板易變形鼓包，導致盤底不平，盤底粘料厚薄不均勻，盤內易垮料，出球效率低，剮蹭刮刀腿的問題，分析認為主要由襯板問題引起。由于造球盤盤底襯板一直采用表面有凸起塊的含油尼倫襯板拼接組裝，滿鋪于造球盤底，襯板對接縫采用高溫瀝青填充，襯板與底部結構采用沉頭螺栓緊固。在生產過程中，當環境溫度降至10℃以下，造球盤運行時產生的微振動使瀝青發生脆斷，襯板接縫密封失效，導致造球盤內的水、細料進入襯板與造球盤鋼結構的夾層內，隨著水和精礦的增多和溫度的升高，夾層內的物料膨脹，使造球盤底部襯板鼓包變形，進而導致盤底跨料、剮蹭刮到腿等一系列問題。為此將原造球盤底尼倫襯板改為不銹鋼襯板，襯板上焊接角鐵作為防滑料裝置。不銹鋼板平鋪于造球盤盤底，對接縫采用滿焊方式，徹底解決襯板與結構夾層進水、進料導致的襯板鼓包問題，盤內跨料、剮蹭刮到腿、盤底料厚不均勻等一系列問題同步而解。同時不銹鋼襯板使用壽命為含油尼倫襯板的三倍，檢修成本也大幅下降。

4 改進后的使用效果

改造后盤底清料效果可達到設備設計功能要求，造球盤出球穩定。取消了2臺旋轉刮刀，1臺稀油站及2臺油泵，同時，襯板消耗也明顯下降，維護量大幅度降低，固定刮刀更換的周期也有原來的15天延長到45天，檢修安全風險明顯降低。

5 結束語

通過對造球機的減速機、刮刀和襯板改造，造球機的成球效果完全達到預期指標，生球500mm落下強度達5次以上，出球效率明顯提高。改造后，在達到原設備功能精度的前提下，拆除了造球機原有的旋轉刮刀、稀油潤滑系統等設備，簡化設備構造，降低了設備維費用和備件消耗，同時也降低了檢修安全風險。