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输送矿渣的板链斗式提升机链条的新设计构想

1、矿渣输送板链斗式提升机链条使用现状

矿渣是水泥生产中常用的原材料之一,能够提高混凝土的后期强度,具有良好的耐久性、耐蚀性和耐磨性。矿渣超细粉适合配置高标号、高性能的混凝土。但因矿渣具有粒度小、磨蚀性强、磨损性高的特性,并且通常含有细小、超硬的钢丸,故对其输送设备的磨蚀性特别强。

目前在水泥行业用来提升矿渣最常用的设备是板链斗式提升机,其主要运行部件是输送链条和料斗。而最常用的输送链是套筒滚子链,由外链板、内链板、滚子、套筒、销轴组成,见图1。

板链斗式提升机在提升矿渣时,由于矿渣的磨蚀性,输送链的销轴表面与套筒内表面、套筒外表面与滚子内表面的磨损相当严重,一般使用寿命约1一1.5年,而在同等运行条件下,提升水泥的输送链一般使用寿命约3一5年。因此,输送矿渣的提升机,其输送链的使用寿命短、使用费用相对高。

而这种严重磨损的最主要原因是输送链条在运行过程中,矿渣粉进入到销轴与套筒内表面之间、套筒外表面与滚子内表面之间,对销轴和套筒产生非正常的磨蚀,见图2。其中输送链条在绕过头部链轮时,矿渣粉在销轴上的相对位置变化见图2(c)。

由图2(a)可见,矿渣粉从内外链板之间的间隙处进入到销轴上,销轴与套筒内表面存在一定的间隙,由于物料休止角的关系,其中有一部分物料进入到销轴与套筒的内表面的间隙。图2(b)中设物料休止角为20°,实际物料在运动输送链上休止角远小于20°,相对进人销轴与套筒内表面间隙的物料会更多。由图2(c)可,随着输送链条在头部链轮作圆周运动,物料在销轴表面和套筒内表面进行研磨。由于矿渣粉的强磨蚀性,导致销轴表面和套筒内表面很容易就被磨损。

某技术开发有限公司某台提升机的基本参数为:NBH 1000C-42.2m型,双驱动;提升能力420 t/h,最大700 t/h;输送链条为LT125-141。该提升机输送物料为经辊压机挤压后的矿渣和钢渣混合物,磨蚀性很强;物料质量密度1.4一1.5t/m3。该提升机使用一个多月,现场输送链条的实际情况见图3。

由于矿渣、钢渣的混合料粉具有磨蚀性强、黍占性高的特点,当其进入到销轴与套筒内表面之间,混合料粉变成薄饼,使得销轴在套筒内转动阻力增大,导致输送链拉不直,见图3(a),(b);销轴表面和套筒两端均已有磨损[见图3 (c) (d)]。另从图3(e)可知,套筒内中间段也有磨损(如果无物料进入,此中间段为非应力点,不会有磨损)。

该设备使用仅一个多月,还处于设备的磨合期,就发生如此明显的磨损,最主要是由于矿渣粉的特性导致的,属于非正常的磨损。而这种情况并非个例,只要是用于提升矿渣粉的提升机,都存在着这种现象。这也是目前板链提升机用于提升矿渣、粉煤灰等磨损性强的物料时,所面临的技术难题。2、板链斗式提升机矿渣型链条的新设计构想

通过以上所述及对实例的分析,要提高提升机矿渣型输送链条的使用寿命,最有效的方法是防止或减少物料进入销轴与套筒内表面之间,消除或减少其间的非正常磨损,提高输送链的使用寿命。为此,有多种改进方法,其中笔者认为斜挡圈密封法(见图4)是比较有效可行的。

图4中,(1)矿渣粉通过内外链板的间隙进入矿渣粉堆积区,斜挡圈阻止矿渣粉进入销轴与套筒内表面的间隙中;(2)随着输送链运行及在运行中的振动,矿渣粉沿斜挡圈斜面向排料中心集中,部分矿渣粉由于物料休止角的关系沿排料中心产生的圆环滑落通过内外链板的间隙排出;(3)随着输送链进人提升机头部的输送链轮,销轴相对于套筒转动约150左右,进而销轴与套筒相对静止运动以输送轮圆心为中心作圆周运行,对于另一部分堆积在销轴与斜挡圈间的矿渣粉,随之也沿排料中心产生的圆环滑落,最后也通过内外链板的间隙排出。

斜挡圈由弹性材料制作,相对于销轴是静止的,而相对于套筒是滑动的。销轴与套筒在运行过程中不可能居中,所以左右单边各有1.25 mm间隙,确保套筒与销轴相对轴向正常位移士1.25mm。套筒台阶孔长度确保套筒与销轴相对轴向正常位移士1.25 mm,斜挡圈仍能起到密封作用,防止或减少矿渣粉进入销轴与套筒内表面之间。另外为使输送链零部件的制作方便,应采用Y型套筒链,并且取消滚子,这样就不存在滚子与套筒外表面的磨损,相比原来的含有滚子的结构,Y型套筒链完全取消了一个滚子与套筒间的磨损项。斜挡圈密封的Y型套筒输送链条的装配示意见图5。

图5的Y型套筒输送链条具有以下优点:一是取消了滚子,既节约了材料及相应的加工费用,又完全消除了滚子与销轴间的磨损;二是为提高输送链的耐磨性,采用斜挡圈密封,方法简单,效果明显;三是提升机料斗的斗距可灵活布置,斗距可以是2 P,3 P,4 P,5 P等(P为链条节距);四是对输送链轮的齿数,不再需要考虑齿数的奇偶数。3、结语

本文构想的采用斜挡圈密封的Y型套筒输送链条,是在输送链的销轴和套筒之间采用斜挡圈,防止或减少物料进人销轴和套筒之间,避免由于矿渣粉的强磨损性给销轴和套筒产生非正常的磨损;采用Y型结构,对于同一种规格的提升机,可以针对不同的输送量灵活布置料斗的斗距,降低输送链的载荷,提高输送链条的使用寿命、降低输送链条的使用成本。当然此构想有待得到实验的进一步探讨;在此基础上,希望早日得到现实应用并获得应有的效果。

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