水润滑在浮选机刮板轴上的应用研究

丁良忠，张永鹏

（金川集团股份有限公司选矿厂，甘肃 金昌 737100）

选矿厂二选矿车间建成投产于1967年，设备种类繁多，运行时间较长，原有的设备润滑方式、自动控制形式、岗位操作模式等都比较落后，严重制约了车间的日常生产。尤其浮选机刮板轴在运行期间受各种因素的影响，频繁发生断裂故障，导致车间生产成本增高，维修职工劳动强度增大，同时对浮选指标的稳定控制提高了难度。

通过对浮选机刮板轴润滑方式的改进，达到了降低生产成本、减少维修工作量、保证生产系统稳定运行的目的。

1 存在的问题及解决方案

1.1 存在的问题

二选矿车间投产已近60年，所有设备从处理能力、能源消耗、自动化程度、润滑方式、使用周期等方面严重落后于当前选矿设备的发展。

（1）处理能力小，设备台套多。二选矿车间最初使用的浮选机是4A、6A等型号的自吸气式浮选机，后期通过不断试验和改进，目前使用的是BS-M4、BS-M8、JJF4 3种自吸气式浮选机与XJC-80、BS-K16 2种充气式浮选机。设备处理能力由最初的3～4m3/h发展至目前的4～16 m3/h，但是单机处理能力仍然大大落后于当前的先进设备，为了配套生产能力，设备台数不断增多。5个生产系统浮选机共计达300多台。

（2）生产流程长，附属设备多。二选矿车间5个系统浮选多采用2段粗选、2次扫选和2段4次精选作业，流程较长，配套的给矿箱、排矿箱、刮板传动装置相应较多。浮选机总台数多，每一槽都需由刮板叶片将浮起的泡沫刮出，因此使用的刮板轴瓦座数量大，相应的润滑点多。

图1 浮选机刮板轴瓦座示意图

（3）润滑点多，故障点多。二选矿车间5个系统浮选机累计对应240多个润滑点。刮板轴瓦座系开放式，岗位工每天根据实际情况添加3#锂基脂对刮板轴转动部位进行润滑。在浮选机运行过程中，浮选泡沫上附着的矿浆混入润滑油，粘接在转动部位，随着刮板轴的转动对轴进行摩擦，长时间运行后导致刮板轴不断磨损，所以频繁发生断轴故障。

图2 磨损的刮板连接轴

（4）故障频繁，浮选指标不稳定。由于矿浆在浮选机槽体内搅拌充气，矿浆中的矿粒与气泡接触、碰撞，可浮性好的矿粒选择性地粘附于气泡并被携带上升成为气-液-固3相组成的矿化泡沫层，然后经刮板叶片刮取进入泡沫槽，因此刮板轴断裂之后，刮板叶片不能正常运转，导致浮选机槽体内浮起的泡沫需要靠自流才能进入泡沫槽，浮选过程不畅通。

（5）维修工作量增大，生产成本增高。频繁的断轴故障，导致维修人员的非正常工作量增大，尤其夜间发生故障，维修人员要尽快处理，需及时赶往现场，增加了劳动强度，并且存在安全风险。检修刮板轴时，一般对断裂部位进行焊接恢复，严重的需整体更换，导致非正常生产成本增大。

1.2 改进方案及内容

（1）考虑到刮板轴在传动过程中转速较低、承受载荷较小，因此，将尼龙作为刮板轴瓦的材质，发挥了该材料自身的耐磨损性能、抗冲击性能、自润滑性能以及较低的自吸水性能。

图3 刮板轴瓦支座

图4 尼龙轴瓦

（2）从浮选下方回水主管接入1条DN50的支管，敷设至浮选平台，依次用DN20的钢管接至各排浮选机后，并逐个引至刮板轴瓦支座处。

图5 刮板轴水润滑点分布图

图6 水润滑使用效果图

（3）润滑水管出口采用橡胶软管连接，便于调节出水方向，方便职工操作。同时，在支管上加装球阀，便于控制润滑用水的流量，工作人员可以根据刮板轴处的清洁程度以及转动部位的温度调节水量大小。

2 改进的创新点

（1）以工业用回水代替润滑油脂作为润滑介质，改变了长期以来机械传动系统中以金属构件组成摩擦副的传统观念，不仅节省了大量油脂，降低了材料消耗，同时，回水在润滑完之后自流进入浮选槽体，可再次回收利用，大大降低了成本消耗。

（2）以工业用回水作为润滑介质，具有无污染、来源广泛、节能等优点，既优化了滑动轴承系统的润滑结构，同时，利用水形成的流体动力膜保证了润滑性能和承载能力。

（3）以工业用回水作为润滑介质，可以杜绝由润滑油混入矿浆对浮选效果的不利影响，保证浮选指标的稳定性。

（4）以工业用回水作为润滑介质，对刮板连接轴进行连续冲洗，杜绝了由于矿浆颗粒混入润滑油脂，并粘附在刮板连接轴上对轴进行研磨性磨损的现象，使用寿命延长，断轴故障大大减少。

3 应用效果

（1）节省了资源，降低了成本。去除了3#锂基脂的采购及运输费用。水来源广泛、价格低廉，并且可回收再利用。

（2）减少了污染，杜绝了润滑油混入矿浆对浮选效果的影响。

（3）维护方便，容易保养。由于水本身就具有清洁功能，所以用水作为润滑介质维护起来特别方便、清洁。

（4）降低了摩擦因数，冷却效果良好。由于水的比热和传导系数高于3#锂基脂，因此水对于刮板轴和轴承座摩擦发热的冷却效果要强于3#锂基脂。

（5）安全性好，设备故障大大减少，保证了系统长周期稳定运行。

4 结语

水润滑在浮选机刮板轴上的应用，有效解决了刮板轴频繁断裂的故障，保证了生产运行的平稳，杜绝了备件材料的浪费，实现了安全文明生产。