某金矿分级和筛分设备故障快速维修方法与应用

桑玉华

(山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿, 山东 莱州 261400)

1 前言

某金矿破碎段部分设备一直处于超负荷运转中，一些设备经常处于高负荷运转中。其中2FG- 30双螺旋分级机与10×20DDB香蕉筛曾出现过主轴断裂、筛体两侧板出现1 500mm长的裂纹等现象，对生产造成严重影响。如果对故障设备进行整体更换，费用较大，且更换至少需3天时间，停车时间过长对生产任务的完成造成很大影响。因此，迫切需要在尽量不影响正常生产的情况下，对故障设备进行快速维修。

2 具体维修方案

2.1 双螺旋分级机主轴修复方案

1)设备简介

螺旋分级机简称分级机，分级机按照结构形式主要有高堰式单螺旋和高堰式双螺旋、沉没式单螺旋和沉没式双螺旋4种分级机，本矿山选矿厂使用的是高堰式双螺旋分级机。螺旋分级机是依据液体中沉淀速度不同的原理，进行分级的一种分级设备。该设备能把洗矿筛筛下溢流的矿浆利用螺旋片旋转，使粗颗粒的矿浆向上进行推出，由皮带运输到球磨机中进行磨矿，细颗粒则从溢流堰流出，经渣浆泵打入24m浓密机中继续进入到生产工艺。

2)设备使用情况

根据生产情况，矿山不断的进行扩产改造，高堰式双螺旋分级机长期处于超负荷运行状态。2015年3月南台螺旋分级机主轴出现第一次断裂，进行了快速修复。2016年7月北台螺旋分级机主轴(焊接钢管，外径φ710mm，壁厚18mm)中间部位出现三处裂纹，南台螺旋分级机主轴原断裂处相邻位置再次出现断裂。

3) 主要修复措施

针对北台螺旋分级机主轴三处裂纹问题，在不影响正常生产的前提下，经过现场检测，车间组织施工队伍对主轴进行自主修复。具体施工方案：首先，在主轴裂纹处打坡口，防止裂纹进行蔓延；再次，为了防止焊接时的应力集中，将主轴划分成12等份，用300mm×1 200mm×20mm的耐磨板(共12块)焊接到主轴断裂处，且耐磨板之间用∩337mm×∩166mm×300mm×20mm耐磨筋板进行连接加固。焊接技术要求比较严格，进一步提高焊接质量和安全性。

针对矿山南台螺旋分级机主轴中间断裂问题，同样先将主轴用吊车千斤顶辅助复位，并划分成12等分，再用20mm厚的耐磨板进行焊接，并与原修复筋板进行连接，共修复主轴长度约3 000mm，北台螺旋分级机主轴轴向图如图1所示。

图1 北台螺旋分级机主轴轴向图

修复用耐磨板焊接为了增加其强度等性能，焊接均采用CO2气体保护焊，该焊接的主要特点：焊接电流的密度较大，焊丝熔敷效率高；焊接过程中几乎没有残余焊渣，减轻了维修人员清渣的劳动强度；电弧加热比较集中，但受热面积比较小；CO2气体的冷却作用，可有效减少焊接时的应力集中和塑性变形，可大大减少铁板穿透及变形问题；焊缝中含氢量较低，抗裂性能提高。

该设备修复的创新点：打止裂孔，防止裂纹继续蔓延；用耐磨板当加强筋，增加主轴强度；利用CO2气体保护焊进行焊接，增加其焊接强度，延长了设备的使用时间。

2.2 香蕉筛筛板修复

1) 设备简介

香蕉筛是近几年出现应用较广的一种新型筛分设备，它是将圆振动筛和直线振动筛的优点进行了综合。目前，虽然国内外的香蕉筛设计结构各不相同，但其基本原理都是一样的。主要原理是依据分段筛面坡度不同、振动频率不同，对物料进行筛分，从而达到所需的合格产品。

香蕉筛的入料端一般选用大倾角，这样能使物料快速运动、快速分层，有利于物料的筛分。这种分层能使小颗粒物料更快更好进行过滤筛分。越往前，筛面倾角越小，物料筛分情况逐渐减小，筛上物料的穿透速度也减小，利于料的翻转与松散，从而提高了筛机的筛分效率与脱介效率[1-2]。

2) 香蕉筛使用情况

康威德香蕉筛使用效率在90%，在效率相同的情况下，处理量比其他同类产品高。其主要特点：侧板上没有焊接，托架横梁全部采用H梁，给料端、排料端和激振器大梁都采用双H梁结构，并且进行了结构化和振动分析。该设备的激振器属于螺旋齿轮驱动大功率激振器，采用外置式可微调偏心块，能确保大型筛机以准确的速度和振幅平稳运转，齿轮箱内带有齿轮润滑系统，能确保齿轮的润滑。

康威德10×20DDB香蕉筛外形尺寸(长×宽×高)14 830mm×6 700mm×6 700mm，单台处理能力为250t/h，随着选矿处理量的增加，设备负荷较大，2015年10月和2016年5月出现两次筛体两侧板在底座处有1 500mm长的裂纹，对生产影响较大。

3) 主要修复措施

为了使其设备能够得到快速修复，将损坏备件进行提前制作，利用检修停车时间，对设备进行维修。第一，依据吊车安全起吊载荷，将香蕉筛上层筛网及激振器总成进行拆除，以便减轻筛体的整体重量，用吊车将筛体下部吊起。第二，拆掉筛体弹簧底座，对其裂纹处的筛板进行打磨、除锈，并在裂纹末端打止裂孔，防止裂纹继续延伸。第三，将事先加工好的弹簧底座与筛体进行连接，并做好防护。第四，将提前拆掉的筛网、激振器进行还原，该维修即可完成。

该设备修复的创新点：对弹簧底座进行了重新设计，由原来单纯的弹簧底座(图2所示)，设计成底座与侧板相连(图3所示)，并用铆钉进行连接，增加了接触面积， 减少了筛板裂纹处的受力，降低了设备故障率，延长了设备使用寿命。

图2 原弹簧底座图

图3 弹簧底座改后图

3 结论

任何设备在使用过程中都不可避免出现有形及无形磨损及损坏，在特定条件下，即使设备仍投入正常使用，但经过一定时间后，其设备性能也将逐渐减弱。因此，维修不仅对设备的磨损与消耗在物资形态上给予一定补偿外，还增加了其经济价值。

通过某矿山分级和筛分设备故障快速维修方法与应用，提高维修作业质量和工作效率，降低设备故障，延长设备使用寿命。这种形式的快速维修，在保证正常生产的条件下，不仅能将资源得到合理的应用，而且避免了长时间停车对生产造成的极大影响，此方法的应用，在选矿生产中有着重要的作用和地位，特别是对选厂破碎段设备，值得推广与应用。