槽式洗矿机尾轴组件频繁过度磨损原因分析及对策

陆克孙

(广西华银铝业有限公司，广西 百色 533700）

1 槽式洗矿机介绍

靖西华银矿业有限公司有12台双螺旋轴槽式洗矿机（后面简称槽洗机），承担第二段小于50mm的矿砂的淘洗任务。槽洗机运转时两根轴反向旋转，两轴上呈交叉状安装的叶片不停的搅拌矿浆，同时把矿砂往上送，直至落入皮带，送往下一个设备。槽洗机呈15°斜度安装，尾轴处在低点，浸泡在泥浆液面以下约50cm.。尾轴组件结构如图1所示：

图1 槽洗机尾轴组件简图

图2 轴瓦立体图

上轴瓦和下轴瓦结构完全相同，轴瓦的弧面上布有“工”字型的水槽，清水通过上下两个进水孔进入水槽，主要有两方面作用：一是，阻挡泥浆矿砂等进入轴套-轴瓦摩擦面，造成过快磨损；二是，引入清水可以起到润滑和降低轴套-轴瓦摩擦面的温度，减少磨损。轴瓦和轴套都是磨损件，需要经常更换。轴瓦采用耐磨聚合物材料制作，而轴套则是耐磨钢件，正常情况下轴瓦会比轴套磨损得快，所以轴瓦厚度比轴套厚得多。

2 存在问题

2013年6月至今槽洗机发生尾轴下沉累计达20次之多，直接经济损失近30万元，并且严重影响矿山的生产。槽洗尾轴下沉是由于下轴瓦和尾轴套磨损过度，甚至尾轴轴体磨小，尾轴座磨穿等严重情况造成。根据以往的经验，正常情况下轴瓦和轴套的使用寿命略长于叶片的使用寿命，一般都是在更换螺旋轴的叶片时一起将轴瓦轴套更换。但是这段时间尾轴轴套和轴瓦的磨损速度过快，远早于叶片的更换周期，已经多次造成了轴体和轴座的磨损。槽洗尾轴体一旦发生磨损，便会影响尾轴套安装，因此需要返厂更换轴体，费用高昂。

3 原因分析

造成槽洗机尾轴轴瓦磨损过快，使用寿命过短，尾轴下沉的原因可能有以下几方面:

3.1 轴瓦质量问题

轴瓦制造使用的材料发生变化，新的材料没有之前的材料耐磨，会造成使用时寿命明显缩短。经过我们多方反应情况和跟踪了解，排除了轴瓦质量问题。

3.2 负载变化

槽洗机给矿量增加，负载加大，造成轴瓦承受更大的作用力，轴瓦和轴套摩擦增加，也会造成轴瓦磨损过快。但是实际情况刚好相反，通过对一段设备圆筒筛洗机的整改，进入槽洗机的矿量只会减少，矿石的粒度也减小了，槽洗的负载也只会变小。所以也排除了槽洗负载增加造成轴瓦磨损过快问题。

3.2 轴瓦供水情况发生变化

水对于槽洗机尾轴组件的运转非常重要，能够为轴瓦-轴套之间的摩擦提供润滑，以及带走摩擦面产生的热量，降低温度，还能把泥沙阻挡在尾轴轴座外面，保证轴瓦-轴套之间摩擦面干净。因此良好的供水状况是轴瓦正常使用的基础。目前槽洗机尾轴轴封水由高位水池供给，理论上供水的压力可以达到0.6MPa。我们注意到，随着生产的需要，用水量越来越大，从主管道接出来的管路逐渐增多，所以轴瓦的进水压力也明显的变小，特别是在回水池补充清水的时候，主管道的水大部分流向回水池，轴瓦的供水压力降到最小，还不到0.1MPa的水压。另外，投入运行多年后，阀门和管道内的淤积物增多，管道的输水能力也会下降。通过分析和观察，确定了轴瓦过快磨损的原因是供水压力不足。

3.3 轴瓦进水口位置设计存在问题

观察发现，轴瓦的进水口从V型水槽中间进入后通向两侧的U型水槽，且位置处于轴套与轴瓦的切点上。这样的设计在几乎不受轴套磨损的上轴瓦没有什么问题，但是在下轴瓦，由于轴套与轴瓦的不断磨损，深度只有10mm的V型槽，会越来越小，下进水孔进水量也越来越少，当磨损接近10mm以后，进水孔被轴套堵住，下进水孔便失去作用，此时轴瓦仅有上进水孔供水，整个轴瓦的进水量便减半。在水压很大的情况下，仅通过上进水孔供水是足够的。当水压下降时下进水口设计的位置缺陷便凸显出来。

3.4 缺乏及时有效的监控手段

轴瓦过快磨损，我们又缺乏及时有效的监控手段，不能及时的了解到轴瓦的磨损程度，轴瓦得不到及时的更换便会造成轴瓦磨穿后轴套与轴座发生摩擦，轴体被磨小，出现尾轴下沉的现象，甚至会发生叶片刮到槽箱等严重设备事故，经济损失扩大。

4 解决方案

4.1 正确操作槽洗机

槽洗机停机停水时泥浆水会进入轴瓦内，因此，每次开机之前应先打开尾轴供水阀门，通水十分钟左右的时间，将沉积在轴瓦内的泥沙冲出。

4.2 定期检查尾轴供水水压，排除管路堵塞

长期使用后管路可能被水垢等杂物堵塞。另外槽洗机停机停水之后，容易造成泥浆水倒灌造成管路堵塞。所以槽洗机的操作人员必须定期检查尾轴的水压情况，如果发现水压变小或者没有水，应立即停机检查管路，排除堵塞，保持管路的畅通。

4.3从它处引水，保证尾轴水压

对于已经检查管路，仍无法排查堵塞之处的槽洗，必须从其他能保证水质和水压达到要求的管道上引入水管，才能保证尾轴长期稳定运行。

4.4 改变下轴瓦进水口位置

由于上下轴瓦装配之后附在表面的水槽相通可以形成互通的水路，因此将下进水口设在上水瓦效果是一样的。如此，上轴瓦便有两个进水口，两个进水孔分别直通两侧的U型槽。这样便解决了下进水口在V型槽受到磨损后进水量逐渐减少的问题，保证了整个轴瓦稳定的供水。

4.5 加强尾轴磨损情况的检查，及时发现磨损的轴瓦，并更换

我们研究发现通过上轴瓦供水管道探入探杆，可以探抵尾轴轴套顶部，轴套-轴瓦的磨损程度会反应在探杆探入管内的长度变化上。因此可以用此方法探测尾轴的磨损情况。而且该方法只需要将管道的的三通改四通，其中朝上的通口作为探杆的探入口，然后在四通的前面增加一个阀门。将阀门关上，没有水从探口中喷出，便可以用探杆探测尾轴轴套-轴瓦组件的磨损。此探测方法操作简单，不影响设备的运行，整改量也小，探测效果也很好。如果探杆探入的深度增加10mm，说明下轴瓦磨损了10mm的深度（轴套也磨损，不过磨损量较小，可以忽略），V型水槽已经磨没了，轴瓦-轴套间磨损情况恶化，此时应该更换下轴瓦。通过此方法定期检查探测尾轴组件的磨损情况，及时发现磨损超出允许值的轴瓦，只需要更换轴瓦，便可以迅速恢复生产，避免了未能了解磨损情况而造成磨损扩大，造成更长的停机检修时间和经济损失。

5 结束语

槽洗机是洗矿流程的关键设备之一。加强槽洗机尾轴组件磨损情况的检查，保证尾轴供水的水质和水量，才能避免尾轴“下沉”现象。

［1］杨国安.滑动轴承故障诊断实用技术[M].中国石化出版社,2012，1，1.