浓密机操作系统动力学的实践研究
大、中型矿山选矿作业中,24m浓密机因其结构简单、维修方便、生产效率高而被广泛应用。由于该机的使用环境十分恶劣,其工作部分长期浸泡在矿浆中,极易被腐蚀,每到大修时,其部分机架和工作刮板都必须重新制作更换,而由于设计结构的不对称,要恢复其设计的动力学平衡却绝非易事。常见现象是整个机架翻转,其中心支撑弹子盘一边受力,导致弹子盘中的滚珠脱落,无法运转,同时滚珠脱落后随着矿砂进入砂泵又造成砂泵损坏,产生连锁反应。恢复调整需要大量的时间、河南球磨机人力和物力,且调整又未必一次能够成功,严重影响生产,造成巨大损失。要解决这个问题,首先必须掌握其动力学平衡原理。
浓密池通常是混凝土建成的锅状,边缘深度约1. 5m,中心深度3m左右。池中心是直径约Im的钢筋混凝土空心基柱。底部有矿砂导孔,与下面的矿砂泵房相通。池缘设有环状支承轨道和齿条环。
浓密机机架是桁架结构,碎石机厂家在浓密池中整个浓密机机架靠浓密池中心的钢筋混凝土基柱和池缘的环形轨道支承。基柱顶端是一弹子转盘,上盘与机架相连,下盘固定在基柱上,滚子直径为50mm。当电机驱动齿轮在齿条环上旋转时,整个机架围绕混凝土基柱旋转。机架底部是一排弧形刮板,机架旋转时刮板将沉淀下来的矿砂推向池中心,并由安装在池底的砂泵送出。矿浆不断向池中补充,不断沉淀,清水则通过池边溢出。
经受力分析可以看出,造成中心弹子盘滚子脱落的根源是工作元件刮板所受到来自矿浆的阻力E和E相对x轴产生的力矩的差值,在机架设计制作安装到位后就已确定,不能更改。则受到四个方面的影响:(1)矿浆的浓度和沉淀速度以及处理量或产生能力的大小。在实际生产中,这些因素是不确定的;(2)刮板的面积,显然,面积越大所受到的阻力也越大,反之越小;(3)刮板安装时相对x轴的偏角的大小。可以看出,偏角越大刮板所受阻力越小,反之越大;(4)刮板的弧度或弯曲度,其曲率半径越大则刮板所受阻力越小,反之则越大。
刮板的面积、偏角和弯曲度,这三个参数的确定,在浓密机的设计中,计算十分复杂,且还有诸如矿浆性质、生产能力等不确定因素的影响,在此只能作定性分析。在浓密机大修时,由于现场加工制作、焊接等条件限制,要准确确定这些参数更是困难,甚至不太现实。因此,更多的是凭经验,再参照设计图纸来进行掌控,这就必然导致上述现象的产生。锤式粉碎机24m浓密机的机架采用了非对称形式,如果不采取调整措施,相对z轴的力矩显然无法达到平衡。调整措施有两个方面,其一,对分布在y轴两边的刮板面积、偏角和弯曲度采用不同的参数。由于分布于y轴两边的两组力对z轴所形成的力矩方向相反,因而可以通过改变EF,和∑F:的大小来使这两组力矩趋于平衡,但这种方法控制难度较大,设计计算过于复杂,也不够精确。第二,就是对浓密机机架在浓密池边缘环形支承轨道上的支承点N2对x轴的位置进行偏移,这样N2就相对x轴产生一个反向力矩,从而平衡掉y轴两边刮板对x轴产生的力矩差。但这种方法的局限是,支承点N2相对x轴偏移的距离不可能太大,调整幅度受到限制。因此其平衡力矩的能力也是有限的。