《螺旋洗砂机尾部轴承的研究与应用》

杨胜军 计春

中国水利水电第九工程局有限公司， 贵州省 邮编；550081

摘 要：本文依托黄金坪水电站人工砂石加工系统工程，以螺旋洗砂(洗石)机工艺技术为基础，水工砂石骨料生产技术方案为参考，生产实际测试参数为依据。对螺旋洗砂机尾部轴承进行研究与应用分析，有效解决螺旋洗砂（洗石）机尾部轴承磨损严重、检修频繁、检修周期短等问题，间接降低了砂石骨料生产成本。验证了螺旋洗砂机尾部轴承具有广泛的推广使用价值和良好的应用前景。

关键词：水电站；人工砂石；螺旋洗砂机；轴承；

1项目研究背景

螺旋洗砂(洗石)机是砂石加工、选矿、洗煤行业最常用的设备，该设备在砂石加工系统中承担脱泥、去粉工作，是生产优质砂石的必备设备。但国内目前生产螺旋洗砂（洗石）设备均存在尾部总成容易进砂水混合物，导致轴承及轴、尾部机座快速磨损，即使是新购的洗砂（洗石）机，如果维护不当使用2个月不到。如果是轴承外置型，尾部必然漏水漏砂，而轴承内置型也将导致轴承进砂进水，而要勤维护。内置型需要频繁的更换密封或盘根封水，1个月内必须更换一次盘根，外置轴承需要每班加1-2次黄油，频繁的维护导致设备有效使用时间减少。而且一旦进砂水必定破坏机座密封，须重新装密封材料或配件，这就间接增加了生产成本。在实际使用中，螺旋洗砂（洗石）机最多使用4-6个月尾部总成就要进水。因此螺旋洗砂机尾部总成维修、维护成了砂石加工系统生产运行公认的技术难题。

2国内研究概况

随着我国水利、建筑行业迅速发展，砂石加工企业之间的竞争更为激烈，科学技术已成为企业之间的核心竞争力，而技术创新则是保证企业在竞争中立于不败之地的一把利剑。砂石加工业普遍存在着生产和技术落后、设备老化、资源条件差等问题，导致了产品产量、质量不高，成本却较高，从而降低了企业的竞争力。特别是在我项目部制砂过程中加大了水洗量后，洗砂（洗石）机经常超负荷运行。同时黄金坪砂石系统料源主要是以花岗岩为主的洞渣料，石粉含量较大，原先的水下轴承总成很难满足如今的工况生产要求。

3螺旋洗砂机尾部轴承的研究

3.1研究依托概述

本项目研究以黄金坪砂石系统项目部为试点作为第一个试验点，我司从建设、安装、调试及运行黄金坪水电站砂石系统以来，不断探索和研究，根据几十年积累的丰富的设计、生产及科学管理经验，提出“螺旋洗砂（洗石）机尾部（水下）轴承研究与应用”，并在黄金坪水电站砂石系统中得到成功的应用。

3.2工艺设计

水下轴承螺旋洗砂(洗石)机工艺设计是在砂石系统工艺的基础上，改变了润滑方式、轴承材料。工艺设计主要体现在三个方面：

1. 变滚动摩擦为滑动摩擦，增大轴与“轴承”的接触面积，减少轴承的损坏。

2. 改变“轴承”的材质，我们弃用了一般的轴承而改为较耐磨的橡胶（聚氨酯材料）桶。

3. 改变了润滑方式。我们将传统的油酯润滑改为水润滑，水从轴套端部进，上部出起到降温、润滑的作用，同时防止砂浆进入“轴套”中。

3.3实施方案

1. “轴承”材质的确定

①轴及轴承的硬度大而润滑不到位是磨损严重的主要原因，我们就从这个角度去寻找合适的材料，在项目部现有的耐磨材料除了破碎设备的配件就只有橡胶（聚氨酯材料）可以充当“轴承”的角色。同时我们根据滑动轴承的原理结合砂石系统的特性考虑到成本的最低化，我们就暂定耐磨橡胶为轴承的原材料。

②通过收集的资料表明聚氨酯材料比橡胶材料具有如下优点：耐磨性和耐介质性较高同时有较高个抗撕裂强度。更比较适合做水下“轴承”。所以在现有的材料条件下采用耐磨橡胶或聚氨酯材料均可，但最好使用聚氨酯材料这样效果会更好。

（2）“轴承”及轴配合尺寸的确定（如下图）

（3）轴承总成机座的确定

轴承总成机座的确定考虑两个问题：一是考虑机座要承受径向荷载及轴向荷载；二是考虑到润滑的方式即在靠近端盖一侧开一小孔采取水润滑降温排沙的方式。故而确定箱体的形式（如上装配实体图）做为机座来承受旋转及主轴本身的荷载并传递给机体从而保证设备的正常运行。

注：箱体形式的机座和总成及机体的接触面积较大可承受较大的应力。

（4）安装试运行

洗砂(洗石)机免维护尾部总成安装调试到位，并已投入运行，目前运行情况稳定未出现异常情况。

4效益分析

4.1经济效益分析

本项目水下轴承的改进直接节约成本：8400.00*4=33600（水下轴承原厂配件4台设备）。

间接节约成本（每台/月设备）；配件费用；2000*2=4000，人工费用：500*2=1000，机械费：800*2=1600。折旧费：5400/月。

总计：4000+1000+1600+5400=12000/月。

从以上几个方面可以看出，从人工费，配件费，原材料等方面都有了很大程度的节约。

4.2社会效益分析

1. 黄金坪水电站砂石加工系统螺旋洗砂(洗石)机免维护尾部总成工艺，满足系统生成任务的需求同时降低了系统生产成本。

2. 在黄金坪水电站砂石系统，实现了采用螺旋洗砂(洗石)机免维护尾部总成技术，应用于水电站建设用砂石骨料。

3. 螺旋洗砂(洗石)机免维护尾部总成可推广到选矿、洗煤等领域。

5推广应用情况

通过黄金坪水电站砂石加工系统对螺旋洗砂(洗石)机免维护尾部总成工艺的应用，生产适用于水电站高标准、高强度混凝土的砂石料，在质量、降低成本、节能、环保等方面均达到要求。

该成果的应用有效解决了砂石加工系统中普遍存在的检修周期短、检修难，维护成本高的问题，有利于促进砂石洗选设备的技术更新，提高了企业的竞争力。

6结论

螺旋洗砂(洗石)机免维护尾部总成技术解决了砂石加工系统中普遍存在的检修周期短、检修难，维护成本高的问题，有效提高了设备的使用效率，间接地降低了砂石系统的生产成本，为企业带来良好的经济和社会效益。

7参考文献

1. 陈迁，胡良洪-《彭水水电站鸭公溪砂石加工系统主要设备选型》-2005 [J]人民长江

2. 许大才-《双螺旋洗石机》-1979[J].矿山机械

3. 葛洲坝集团第五工程有限公司 -《高含量中晶大理岩制砂质量控制技术研究》-2012[Z]