水潤滑在浮選機刮板軸上的應用研究

丁良忠，張永鵬

（金川集團股份有限公司選礦廠，甘肅 金昌 737100）

選礦廠二選礦車間建成投產于1967年，設備種類繁多，運行時間較長，原有的設備潤滑方式、自動控制形式、崗位操作模式等都比較落后，嚴重制約了車間的日常生產。尤其浮選機刮板軸在運行期間受各種因素的影響，頻繁發生斷裂故障，導致車間生產成本增高，維修職工勞動強度增大，同時對浮選指標的穩定控制提高了難度。

通過對浮選機刮板軸潤滑方式的改進，達到了降低生產成本、減少維修工作量、保證生產系統穩定運行的目的。

1 存在的問題及解決方案

1.1 存在的問題

二選礦車間投產已近60年，所有設備從處理能力、能源消耗、自動化程度、潤滑方式、使用周期等方面嚴重落后于當前選礦設備的發展。

（1）處理能力小，設備臺套多。二選礦車間最初使用的浮選機是4A、6A等型號的自吸氣式浮選機，后期通過不斷試驗和改進，目前使用的是BS-M4、BS-M8、JJF4 3種自吸氣式浮選機與XJC-80、BS-K16 2種充氣式浮選機。設備處理能力由最初的3～4m3/h發展至目前的4～16 m3/h，但是單機處理能力仍然大大落后于當前的先進設備，為了配套生產能力，設備臺數不斷增多。5個生產系統浮選機共計達300多臺。

（2）生產流程長，附屬設備多。二選礦車間5個系統浮選多采用2段粗選、2次掃選和2段4次精選作業，流程較長，配套的給礦箱、排礦箱、刮板傳動裝置相應較多。浮選機總臺數多，每一槽都需由刮板葉片將浮起的泡沫刮出，因此使用的刮板軸瓦座數量大，相應的潤滑點多。

圖1 浮選機刮板軸瓦座示意圖

（3）潤滑點多，故障點多。二選礦車間5個系統浮選機累計對應240多個潤滑點。刮板軸瓦座系開放式，崗位工每天根據實際情況添加3#鋰基脂對刮板軸轉動部位進行潤滑。在浮選機運行過程中，浮選泡沫上附著的礦漿混入潤滑油，粘接在轉動部位，隨著刮板軸的轉動對軸進行摩擦，長時間運行后導致刮板軸不斷磨損，所以頻繁發生斷軸故障。

圖2 磨損的刮板連接軸

（4）故障頻繁，浮選指標不穩定。由于礦漿在浮選機槽體內攪拌充氣，礦漿中的礦粒與氣泡接觸、碰撞，可浮性好的礦粒選擇性地粘附于氣泡并被攜帶上升成為氣-液-固3相組成的礦化泡沫層，然后經刮板葉片刮取進入泡沫槽，因此刮板軸斷裂之后，刮板葉片不能正常運轉，導致浮選機槽體內浮起的泡沫需要靠自流才能進入泡沫槽，浮選過程不暢通。

（5）維修工作量增大，生產成本增高。頻繁的斷軸故障，導致維修人員的非正常工作量增大，尤其夜間發生故障，維修人員要盡快處理，需及時趕往現場，增加了勞動強度，并且存在安全風險。檢修刮板軸時，一般對斷裂部位進行焊接恢復，嚴重的需整體更換，導致非正常生產成本增大。

1.2 改進方案及內容

（1）考慮到刮板軸在傳動過程中轉速較低、承受載荷較小，因此，將尼龍作為刮板軸瓦的材質，發揮了該材料自身的耐磨損性能、抗沖擊性能、自潤滑性能以及較低的自吸水性能。

圖3 刮板軸瓦支座

圖4 尼龍軸瓦

（2）從浮選下方回水主管接入1條DN50的支管，敷設至浮選平臺，依次用DN20的鋼管接至各排浮選機后，并逐個引至刮板軸瓦支座處。

圖5 刮板軸水潤滑點分布圖

圖6 水潤滑使用效果圖

（3）潤滑水管出口采用橡膠軟管連接，便于調節出水方向，方便職工操作。同時，在支管上加裝球閥，便于控制潤滑用水的流量，工作人員可以根據刮板軸處的清潔程度以及轉動部位的溫度調節水量大小。

2 改進的創新點

（1）以工業用回水代替潤滑油脂作為潤滑介質，改變了長期以來機械傳動系統中以金屬構件組成摩擦副的傳統觀念，不僅節省了大量油脂，降低了材料消耗，同時，回水在潤滑完之后自流進入浮選槽體，可再次回收利用，大大降低了成本消耗。

（2）以工業用回水作為潤滑介質，具有無污染、來源廣泛、節能等優點，既優化了滑動軸承系統的潤滑結構，同時，利用水形成的流體動力膜保證了潤滑性能和承載能力。

（3）以工業用回水作為潤滑介質，可以杜絕由潤滑油混入礦漿對浮選效果的不利影響，保證浮選指標的穩定性。

（4）以工業用回水作為潤滑介質，對刮板連接軸進行連續沖洗，杜絕了由于礦漿顆粒混入潤滑油脂，并粘附在刮板連接軸上對軸進行研磨性磨損的現象，使用壽命延長，斷軸故障大大減少。

3 應用效果

（1）節省了資源，降低了成本。去除了3#鋰基脂的采購及運輸費用。水來源廣泛、價格低廉，并且可回收再利用。

（2）減少了污染，杜絕了潤滑油混入礦漿對浮選效果的影響。

（3）維護方便，容易保養。由于水本身就具有清潔功能，所以用水作為潤滑介質維護起來特別方便、清潔。

（4）降低了摩擦因數，冷卻效果良好。由于水的比熱和傳導系數高于3#鋰基脂，因此水對于刮板軸和軸承座摩擦發熱的冷卻效果要強于3#鋰基脂。

（5）安全性好，設備故障大大減少，保證了系統長周期穩定運行。

4 結語

水潤滑在浮選機刮板軸上的應用，有效解決了刮板軸頻繁斷裂的故障，保證了生產運行的平穩，杜絕了備件材料的浪費，實現了安全文明生產。