φ2.4m螺旋分級(jí)機(jī)的傳動(dòng)部件改造

在百花嶺選礦廠磨浮車間，與格子型球磨機(jī)配套的分級(jí)設(shè)備為φ2.4m螺旋分級(jí)機(jī)，共9套18臺(tái)，對(duì)球磨機(jī)研磨后的礦砂進(jìn)行分級(jí)處理。

1、存在的問題

受當(dāng)時(shí)減速器技術(shù)水平的限制，螺旋分級(jí)機(jī)傳動(dòng)部設(shè)計(jì)過于復(fù)雜，分為3級(jí)減速：第1級(jí)為減速器，第2級(jí)為大小直齒輪，第3級(jí)為大小傘齒輪。螺旋分級(jí)機(jī)的傳動(dòng)部為雙聯(lián)單驅(qū)動(dòng)，即1臺(tái)電動(dòng)機(jī)和1臺(tái)減速器帶動(dòng)兩聯(lián)螺旋分級(jí)機(jī)（見圖1），傳動(dòng)部安裝找正復(fù)雜，偏差較大，難以達(dá)到圖紙要求。此外，在運(yùn)行過程中兩聯(lián)分級(jí)機(jī)互相影響，橫軸銅瓦磨損后，小傘齒輪的水平軸線發(fā)生傾斜，直接影響大小傘齒輪的嚙合，增加了額外負(fù)載，導(dǎo)致減速器振動(dòng)加大。同時(shí)，內(nèi)側(cè)聯(lián)分級(jí)機(jī)的負(fù)荷大，造成兩聯(lián)分級(jí)機(jī)的大錐齒輪磨損情況不一致，與減速器帶動(dòng)的齒輪相互嚙合時(shí)振動(dòng)大，故障多。

2、改造原則

（1）在不改變大型備件（螺旋大軸）的結(jié)構(gòu)條件下，選擇新的傳動(dòng)方式與其配合傳動(dòng)。

（2）不破壞原有減速器和電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)空間和分級(jí)機(jī)上部原有鋼結(jié)構(gòu)支架，選擇新的安裝位置。

（3）對(duì)其中一臺(tái)改造試驗(yàn)，基礎(chǔ)暫時(shí)先作鋼結(jié)構(gòu)支架，觀察現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行狀況后再定是否需要水泥基礎(chǔ)。

3、改造方案研究

根據(jù)計(jì)算，提出了2個(gè)改造方案，方案對(duì)比如下。

（1）方案1：將大傘齒輪去掉，選擇一個(gè)傳動(dòng)比i=373.44，扭矩N≥44808N.m的減速器與主軸直連。優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)最簡(jiǎn)單，節(jié)省空間，易實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是需要改大軸的上部結(jié)構(gòu)與減速器輸出端相連。由于大軸長(zhǎng)（>15m），需要外委加工，風(fēng)險(xiǎn)大。

（2）方案2：保留大傘齒輪，選擇一個(gè)傳動(dòng)比i=93.36，扭矩N≥11202N.m的減速器。優(yōu)點(diǎn)是去掉了大小直齒輪的傳動(dòng)，節(jié)省空間。大軸及大齒輪不做任何改動(dòng)，風(fēng)險(xiǎn)小，易實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是傳動(dòng)方式上沒有方案1簡(jiǎn)單。

由于分級(jí)機(jī)無備用設(shè)備，出現(xiàn)意外時(shí)，直接影響生產(chǎn)。方案1改變主軸結(jié)構(gòu)，困難與風(fēng)險(xiǎn)均較大，因此選擇方案2，風(fēng)險(xiǎn)小，易實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也能解決現(xiàn)場(chǎng)存在的問題。

4、方案實(shí)施

（1）減速器的選型：減速器的種類很多，從目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用看，SEW系列電動(dòng)機(jī)-減速器一體機(jī)具有體積小、傳遞轉(zhuǎn)矩大的特點(diǎn)，傳動(dòng)比分級(jí)細(xì)，可滿足多種工況，性能優(yōu)越。使用系數(shù)主要為開停車的頻繁程度、每天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、載荷的變化程度系數(shù)與減速器工作溫度系數(shù)乘積。盡管分級(jí)機(jī)啟動(dòng)次數(shù)少，但每天24h連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，返砂量變化較大，減速器為自然冷卻，無水冷和風(fēng)冷裝置，為了穩(wěn)妥起見，綜合考慮，經(jīng)綜合比較，選用SEW系列K157減速器。該減速器傳動(dòng)比i=92.42，許用轉(zhuǎn)矩為18000N.m，使用系數(shù)為1.62。按傳動(dòng)比i=92.42計(jì)算，大傘齒輪轉(zhuǎn)矩為10441N.n，可以滿足使用要求。

（2）減速器的安裝：減速器安裝的理想位置是2臺(tái)減速器擺放在2個(gè)傘齒輪中間位置，這樣，2臺(tái)減速器底座和底腳螺栓受到大傘齒輪的反作用力，方向向下，底座和底腳螺栓受力較好，但是現(xiàn)場(chǎng)位置不夠。因此，將2臺(tái)減速器擺放在2個(gè)傘齒輪的外側(cè)，減速器底座和底腳螺栓受到大傘齒輪的反作用力，方向向上。底座和底腳螺栓雖然沒有受壓狀態(tài)好，但也可以正常運(yùn)行。要想減速器受壓，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)滿足安裝，可以將左右螺旋調(diào)換位置，但從返砂效果看，分級(jí)機(jī)兩側(cè)槽壁上堆積的礦砂較多，沒目前效果好。經(jīng)比較，決定將2臺(tái)減速器擺放在2個(gè)傘齒輪的外側(cè)。遂利用9號(hào)球磨機(jī)更換襯板時(shí)對(duì)其分級(jí)機(jī)進(jìn)行了改造，改造后的分級(jí)機(jī)傳動(dòng)形式如圖2所示。

5、改造效果

傳動(dòng)部改造完成后，2臺(tái)減速器空載和負(fù)載運(yùn)行平穩(wěn)，溫度最高為36℃，屬于正常范圍。連續(xù)運(yùn)行4個(gè)月無異常情況發(fā)生。

改造前，該球磨機(jī)3個(gè)月的平均故障率為0.13%，9臺(tái)球磨機(jī)3個(gè)月的平均故障率為0.44%，改造后該球磨機(jī)運(yùn)行故障率為零。目前，已經(jīng)成功推廣應(yīng)用。

6、結(jié)語(yǔ)

由于選用了更大的傳動(dòng)比以及電動(dòng)機(jī)和減速器一體化技術(shù)，新傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間少，安裝找正簡(jiǎn)便，運(yùn)行可靠，維護(hù)量少，傳動(dòng)效率高，達(dá)到了改造的預(yù)期目的。