φ2.4m螺旋分级机的传动部件改造

在百花岭选矿厂磨浮车间，与格子型球磨机配套的分级设备为φ2.4m螺旋分级机，共9套18台，对球磨机研磨后的矿砂进行分级处理。

1、存在的问题

受当时减速器技术水平的限制，螺旋分级机传动部设计过于复杂，分为3级减速：第1级为减速器，第2级为大小直齿轮，第3级为大小伞齿轮。螺旋分级机的传动部为双联单驱动，即1台电动机和1台减速器带动两联螺旋分级机（见图1），传动部安装找正复杂，偏差较大，难以达到图纸要求。此外，在运行过程中两联分级机互相影响，横轴铜瓦磨损后，小伞齿轮的水平轴线发生倾斜，直接影响大小伞齿轮的啮合，增加了额外负载，导致减速器振动加大。同时，内侧联分级机的负荷大，造成两联分级机的大锥齿轮磨损情况不一致，与减速器带动的齿轮相互啮合时振动大，故障多。

2、改造原则

（1）在不改变大型备件（螺旋大轴）的结构条件下，选择新的传动方式与其配合传动。

（2）不破坏原有减速器和电动机基础，根据现场空间和分级机上部原有钢结构支架，选择新的安装位置。

（3）对其中一台改造试验，基础暂时先作钢结构支架，观察现场实际运行状况后再定是否需要水泥基础。

3、改造方案研究

根据计算，提出了2个改造方案，方案对比如下。

（1）方案1：将大伞齿轮去掉，选择一个传动比i=373.44，扭矩N≥44808N.m的减速器与主轴直连。优点是传动最简单，节省空间，易实现。缺点是需要改大轴的上部结构与减速器输出端相连。由于大轴长（>15m），需要外委加工，风险大。

（2）方案2：保留大伞齿轮，选择一个传动比i=93.36，扭矩N≥11202N.m的减速器。优点是去掉了大小直齿轮的传动，节省空间。大轴及大齿轮不做任何改动，风险小，易实现。缺点是传动方式上没有方案1简单。

由于分级机无备用设备，出现意外时，直接影响生产。方案1改变主轴结构，困难与风险均较大，因此选择方案2，风险小，易实现，同时也能解决现场存在的问题。

4、方案实施

（1）减速器的选型：减速器的种类很多，从目前国内应用看，SEW系列电动机-减速器一体机具有体积小、传递转矩大的特点，传动比分级细，可满足多种工况，性能优越。使用系数主要为开停车的频繁程度、每天运转时间、载荷的变化程度系数与减速器工作温度系数乘积。尽管分级机启动次数少，但每天24h连续运转，返砂量变化较大，减速器为自然冷却，无水冷和风冷装置，为了稳妥起见，综合考虑，经综合比较，选用SEW系列K157减速器。该减速器传动比i=92.42，许用转矩为18000N.m，使用系数为1.62。按传动比i=92.42计算，大伞齿轮转矩为10441N.n，可以满足使用要求。

（2）减速器的安装：减速器安装的理想位置是2台减速器摆放在2个伞齿轮中间位置，这样，2台减速器底座和底脚螺栓受到大伞齿轮的反作用力，方向向下，底座和底脚螺栓受力较好，但是现场位置不够。因此，将2台减速器摆放在2个伞齿轮的外侧，减速器底座和底脚螺栓受到大伞齿轮的反作用力，方向向上。底座和底脚螺栓虽然没有受压状态好，但也可以正常运行。要想减速器受压，同时现场满足安装，可以将左右螺旋调换位置，但从返砂效果看，分级机两侧槽壁上堆积的矿砂较多，没目前效果好。经比较，决定将2台减速器摆放在2个伞齿轮的外侧。遂利用9号球磨机更换衬板时对其分级机进行了改造，改造后的分级机传动形式如图2所示。

5、改造效果

传动部改造完成后，2台减速器空载和负载运行平稳，温度最高为36℃，属于正常范围。连续运行4个月无异常情况发生。

改造前，该球磨机3个月的平均故障率为0.13%，9台球磨机3个月的平均故障率为0.44%，改造后该球磨机运行故障率为零。目前，已经成功推广应用。

6、结语

由于选用了更大的传动比以及电动机和减速器一体化技术，新传动装置结构紧凑，占用空间少，安装找正简便，运行可靠，维护量少，传动效率高，达到了改造的预期目的。