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潤滑知識 分類(lèi)>>

礦山機械及其工作環(huán)境的特點(diǎn)

2020-04-10
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礦山通常分井下開(kāi)采和露天開(kāi)采兩大類(lèi)型。主要與礦藏的地質(zhì)構造有關(guān),地表的覆蓋層厚度大的,以井下開(kāi)采為主。反之,則以露天開(kāi)采為首選。煤礦大多為井下開(kāi)采,而鐵礦和有色礦多數采用露天開(kāi)采。

01

露天開(kāi)采的礦山機械必須要能經(jīng)受風(fēng)吹、日曬、雨淋、高溫和寒冷季的氣候變化。露天開(kāi)采的礦山機械絕大多數屬于移動(dòng)式,油箱容量相對較小,工作條件變化大,負荷變化大。 露天礦一般占地很大,機械的作業(yè)量自然也很大。

礦山機械多屬重負荷、中低速傳動(dòng),大多啟動(dòng)頻繁,并經(jīng)常承受沖擊負荷。由于礦井空間有限,要求礦山機械的機構緊湊,體積小,因而軸承和齒輪承受的壓力和負荷較大。

因上述情況,礦山機械往往是低速傳動(dòng)的大、重型設備。比如大型電鏟,吊斗鏟,一鏟就是六、七十噸甚至百多噸。大型礦用電動(dòng)輪裝載車(chē),其單車(chē)翻斗容量也在百?lài)嵶笥?。同時(shí)由于系露天作業(yè),因此機械設備必須有很好的耐候性,防銹防腐蝕性,還要有較好的機動(dòng)性。另外,大型機械維護保養比較困難,勞動(dòng)強度大,所以這些機械必須堅固耐用。

以下就以露天鐵礦的開(kāi)采為例,介紹鐵礦開(kāi)采和加工及各環(huán)節所需的機械設備與設備選用的潤滑油。

開(kāi)采流程中重要的機施設備有;鑿巖機俗稱(chēng)“鳳鎬”及鉆機、電鏟和吊斗鏟、裝載車(chē)輛。 鑿巖機可分為電動(dòng)和氣動(dòng)兩種,電機軸承大多采用2#鋰基脂,氣動(dòng)鑿巖機由空壓機提供動(dòng)力,空壓機由空氣壓縮機油潤滑。通常采用DAB級壓縮機油。自行式鉆機其發(fā)動(dòng)機用CH-4柴油機油、液壓系統用HM抗磨液壓油、冷卻系統用防凍液、軸承用極壓鋰基脂、空壓機用DAB壓縮機油、鉆桿用氣動(dòng)鑿巖機油。

大型電鏟  由柴油發(fā)電機提供電力帶動(dòng)電機驅動(dòng)整機運作。其涉及的潤滑部件較多,用的潤滑油脂也各不相同。發(fā)動(dòng)機使用CH-4級以上級別的柴油機油,電機以極壓鋰基脂潤滑,履帶驅動(dòng)輪的齒輪箱和電機減速箱用GL-5車(chē)輛齒輪油,鏟斗卷?yè)P機軸承使用潤滑脂,大齒輪采用開(kāi)式齒輪油,冷卻系統用防凍液、軸承用極壓鋰基脂、鋼絲繩涂敷鋼絲繩保護脂,行走傳動(dòng)部分用ATFⅢH自動(dòng)傳動(dòng)液。吊斗鏟的齒輪系采用重負荷工齒油,冷卻系統用防凍液,開(kāi)式齒輪用開(kāi)式齒輪油或二硫化鉬鋰基脂。

電動(dòng)輪裝載車(chē),其柴油發(fā)電機用CF-4柴油機油潤滑,驅動(dòng)輪電機軸承用極壓鋰基脂,翻斗液壓系統采用HM抗磨液壓油或HV低溫液壓油,其余車(chē)輛用油與CH-4相匹配。

礦石加工流程中主要機械設備有:振動(dòng)給料機、礦石破碎機、震動(dòng)篩、礦石磨細機、選煤機等。

振動(dòng)給料機的作用是通過(guò)料架的振動(dòng)將由皮帶機送到料框上的礦物完全輸入到破碎機或磨粉機中。電動(dòng)機帶動(dòng)凸輪軸提供料架有規律的振動(dòng),因此凸輪軸的摩擦磨損比較嚴重,通常采用抗磨液壓油或極壓鋰基脂潤滑軸承、電機軸承則用2#鋰基脂、減速箱使用CKD工業(yè)齒輪油。

礦石破碎機的作用是將大塊的礦石破碎成10-30mm的石子。常用的有;液壓圓錐式或顎式破碎機。以顎式破碎機為例:其主軸瓦用100#機械油或100HL液壓油潤滑,動(dòng)顎軸承、連桿和電機軸承用鋰基脂,推力板使用極壓鋰基脂。

礦石磨粉機(球磨機)是將已破碎的礦石子進(jìn)一步磨成0.15-0.01mm的礦石粉料,備浮選燒結用。球磨機的主要潤滑裝置是傳動(dòng)用的開(kāi)式齒輪,最好采用具有優(yōu)良抗磨性能(PD值大于800Kg ,FZG齒輪試驗大于11級)的專(zhuān)用潤滑脂。

浮選即泡沫浮選:利用各種礦物表面性質(zhì)的差異,從礦漿中借助于泡沫的浮力選分礦物的過(guò)程。鐵礦浮選大多采用濕式磁選機;它是利用磁性將粉體中的鐵粉選出的設備,在煤礦和有色礦中則被用于除鐵作業(yè)。浮選機使用的潤滑油品種較少,也較普通。

02

井下開(kāi)采的機械設備由于礦井和巷道的空間有限,井下機械結構緊湊,體積相對較小,因此軸承和齒輪承受的壓力和負荷較大。

井下機械多為移動(dòng)式,自行移動(dòng)要求高。井下煤礦煤塵及瓦斯氣很難避免。井下施工空間有限,機械維護較地面困難。以下以煤礦的開(kāi)采和加工為例,介紹煤礦開(kāi)采和加工的各環(huán)節所需機械設備和設備潤滑要求:

地下采煤設有采煤系統、掘進(jìn)系統、通風(fēng)系統、供電系統、排水系統、輔助運輸系統和安全系統。采煤系統主要設備為采煤機、運送機械(軌道礦車(chē))、支護設備(坑木、液壓支架)和提升機。

掘進(jìn)系統包括;主要設備有掘進(jìn)機、支護設備和矸石運輸車(chē)。通風(fēng)系統;主要設備為大型鼓風(fēng)機。排水系統;主要設備為各類(lèi)抽水泵、潛水泵、排水管道。供電系統; 保證各類(lèi)用電設備用電。大型煤礦有自備的變電站。輔助運輸設備;提供人員和設備的輸送。安全系統;消防及通排風(fēng)設施。洗煤作業(yè):在地面進(jìn)行。

采煤工作面是地下采煤的工作場(chǎng)所,隨著(zhù)采石的進(jìn)行,工作面不斷向前推進(jìn)。機械化采煤的工序:破煤、裝煤、運煤、支護和控頂,能全部完成這五項工作的采煤機械稱(chēng)為綜采機。其主要機械設備:采煤機、刮板輸送機和自移式液壓支架

NO.1
采煤系統

1)采煤機
分為鋸削式、刨削式、鉆削式、沖擊式和銑削式等形式,是一個(gè)集機械、電氣和液壓為一體的大型復雜系統。采煤機用的潤滑油主要有100-150#抗磨液壓油(牽引液壓系統),軸承大多采用鋰基脂、鈣鈉基脂和鈣基脂潤滑。傳動(dòng)齒輪箱使用220-320#極壓工業(yè)齒輪油。

2)刮板輸送機
是一種有撓性牽引機構的連續機械。用于采煤工作面,將采煤機采下的原煤連續不斷地運往裝載機。要承受拉壓、彎曲、沖擊、摩擦和腐蝕等多種損壞。其中;刮板輸送機驅動(dòng)裝置使用通用鋰基脂或極壓鋰基脂,減速箱用重負荷工業(yè)齒輪油,液力耦合器用水乙二醇難燃液壓油,電機軸承、鏈條和刮板用極壓鋰基脂或二硫化鉬鋰基脂。

3)液壓支架(見(jiàn)圖)



新型地下煤礦早已摒棄原木支撐護壁護頂的老工藝,采用更為安全,先進(jìn)并能自行移動(dòng)的金屬液壓支架大大提高了生產(chǎn)效率和人員的安全保障。液壓支架的液壓系統采用高水基型難燃液壓液(水包油O/W型)。其特點(diǎn)是:

(1)井下有瓦斯(主要成分為甲烷)、煤塵存在。遇明火有爆炸危險。乳化液基本不燃,安全性好。

(2)液壓支架管線(xiàn)長(cháng),接口難免泄漏,水包油型乳化液95%以上是水,經(jīng)濟性好。

(3)乳化液的黏度與水接近,井下溫度大多恒定在20℃左右,此時(shí)乳化油液黏溫性基礎好。

(4)水包油型乳化液對鋼、鐵、銅有良好防腐性。

(5)水包油型乳化液有相對穩定性,對環(huán)境影響小。

(6)有良好的密封材料適應性。

NO.2
掘進(jìn)系統

1)掘進(jìn)機  煤礦掘進(jìn)和隧道挖掘都屬于坑道作業(yè)。其施工機械有盾構、懸臂式掘進(jìn)機等。我國大多采用懸臂式掘進(jìn)機。它的潤滑部位及使用的潤滑油脂如下:截割減速器、行走減速器和油泵齒輪箱用重負荷工業(yè)齒輪油或全合成工業(yè)齒輪油。裝載驅動(dòng)裝置、導向張緊裝置用抗磨液壓油(HM或HS)。油缸銷(xiāo)軸、截割升降銷(xiāo)軸、懸臂段、鏟板升降銷(xiāo)軸、行走減速鏈、論滑動(dòng)軸承、回轉臺以及后支撐推銷(xiāo)軸采用通用鋰基脂或極壓鋰基脂。

2)液壓支架支護其潤滑同上。

3)矸石運輸與煤材運輸相同,以電力機車(chē)牽引為例:減速箱用中負荷齒輪油、氣泵用100DAB壓縮機油、車(chē)輪軸承用機車(chē)輪對脂。

NO.3
通風(fēng)系統

大型風(fēng)機的電機軸承和風(fēng)機軸承通常使用2#鋰基脂。

NO.4
輔助運輸系統

礦井提升機其主電機軸承用極壓鋰基脂、液壓系統用難燃液壓油、主減速箱用CKD工業(yè)齒輪油、齒輪聯(lián)軸器用通用鋰基脂、其他滾動(dòng)軸承用通用鋰基脂。

NO.5
供電系統

大型煤礦有自備發(fā)電站輸變電裝置使用25#活45#變壓器油。

NO.6
安全系統

安全系統備有消防、通風(fēng)和排水設施。

NO.7
洗煤作業(yè)

煤炭加工、矸石處理、材料和設備運輸等構成了礦井地面系統。其中篩分、破碎、選煤歸結為選煤工藝。

篩分: 用帶孔的篩子把顆粒大小不同的混合料分成各種粒級的作業(yè)。有干法和濕法兩種,篩分機是主要設備。

破碎: 把大塊物料粉碎成小顆粒的過(guò)程。目的是,適應下一工序精選的需要、去除煤中矸石、滿(mǎn)足用戶(hù)需要。

選煤: 利用煤礦石與其它物質(zhì)不同的物化性質(zhì)在選煤廠(chǎng)用機械方法去處混在原煤中的雜質(zhì)并分成不同質(zhì)量規格的產(chǎn)品。
洗煤(選煤)主要設備是跳汰機。

重要的潤滑部位有;閘門(mén)、減速器、軸瓦和鏈輪。分別使用抗水性好的潤滑脂、極壓工業(yè)齒輪油或二硫化鉬鋰基脂。

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