拔轮器及其配套装置的设计和应用

张敬波

（山西焦煤集团公司霍州煤电集团有限责任公司辛置煤矿洗煤厂，山西 霍州 031400）

辛置煤矿位于临汾盆地北沿，霍州南端，隶属于霍州煤电集团有限责任公司，原煤设计能力250万t。辛置煤矿选煤厂分为一二车间，一车间入洗能力75 万t/a，二车间入洗能力260 万t/a，主要产品为10 级肥精煤、发热量4000 kcal 动力煤及煤泥。

辛置煤矿选煤厂化验室目前主要开展“全水分、灰分、硫分、挥发分、黏结指数、胶质层最大厚度、发热量、浮沉、筛分、小浮选、磁性物含量、真相对密度、-325 网目”，共14 个测试项目。目前化验室承担着选煤厂从原煤、生产到销售各个环节的采制化任务，工作量大，人员少，设备老旧，设备维修保养难度大。

1 制样粉碎机拔轮器及其配套装置设计的可行性

在采制化三个环节中，采样的误差占采制化总误差的80%，制样占16%，化验占4%。所以，在生产连续性的作业环境下，制样粉碎机的完好是非常关键的，其日常的检修维护保养显得尤为重要。

在设备日常维护保养中一个非常棘手的问题就是电机偏心锤、粉碎装置、压紧装置、机架、机壳及定时器等主要部件的拆卸问题，而问题的关键就在于偏心锤与电机轴的脱离。拆卸过程中，可能由于操作不当，造成偏心锤发生变形，设备电机损坏，以及人身伤害事故等。

采用直接分离、借助钢棍撬分离或是用锤头敲打，可能在偏心锤表面留下凸凹不平的痕迹或导致偏心锤发生严重变形甚至破损，直接影响到制样粉碎机的正常使用，同时容易造成人身伤害事故。一旦制样粉碎机出现电机烧坏故障问题，就会导致灰分、硫分生产过程产品灰分、硫分等各项检测结果不能够及时准确反馈，不能够有效指导车间生产，对后期商品煤销售质量也会造成一定的影响。因此，根据实际使用情况，勘测设计了制样粉碎机拔轮器及其配套装置，如图1 所示。

图1 制样粉碎机拔轮器及其配套装置（单位 ：mm）

2 密封式制样粉碎机的结构原理

密封式制样粉碎机是一种分析制样设备，具有外形美观大方、结构紧凑、制样速度快、无粉尘污染、粉碎出的试样粒度均匀、细微等特点。其偏心锤具备从轴向观察为近似弧状且相对于轴中心偏向一方的形状，并在内侧具有收容部。该锤固定部由具有弹性的金属材料构成，并以对上述收容部的内侧朝向外侧施力的状态保持于上述收容部的内侧。

密封式制样粉碎机是通过安装在电机轴端的偏心锤，将电机的回转能量转换为具有一定频率的震荡、冲击力，使粉碎装置的冲击环、冲击块在料钵内对物料撞击、碾压和研磨，使物料达到粉碎的目的。其结构如图2 所示，主要由电机偏心锤、粉碎装置、压紧装置、机架、机壳及定时器等主要部件组成。其中粉碎装置由冲击座、冲击环、冲击块和压盖组成；压紧装置由高低支架、压板和压紧螺钉及蝶形螺母组成。

图2 密封式制样粉碎机的结构

3 制样粉碎机拔轮器及配套装置的操作原理

制样粉碎机拔轮器及配套装置主要是由梯形钢板和旋转螺纹杆组成。梯形钢板为固定钢板，旋转螺纹杆为活动部件。将旋转螺纹杆对准电动机中心轴，用扳手驱动旋转螺纹杆，挤压电动机中心轴，然后扭动旋转螺纹杆，借助旋转螺纹杆的推力达到偏心锤与电机轴脱离的目的。制样粉碎机拔轮器操作示意图如图3 所示。

图3 制样粉碎机拔轮器操作示意图

4 拔轮器及配套装置的应用

目前辛置煤矿选煤厂几乎所有的转动设备与电机均采用对轮连接，比如：胶带输送机的电机对轮，减速器对轮，刮板机的电机对轮，泵的皮带轮等等。对轮为传动装置，作用是把电机的机械能通过轴输出给使用设备，使设备获得能量。对轮设计的初衷为方便拆卸更换，但在使用的过程中因工作环境受潮、淋水、腐蚀等影响，通常拔掉对轮难度非常大，而在更换电机或对轮时，必须拔掉对轮。

对拔轮的处理方式通常有两种：一种是利用铁锤不停换位来敲击对轮，第二种是使用链条拴住对轮后用液压千斤顶顶开。铁锤敲击的方法缺点：一是容易导致对轮发生形变，使用效果变差，降低对轮的使用寿命；二是容易产生碎屑飞溅伤眼或者手部被敲击砸伤等安全事故，对检修人员造成一定的人身伤害。使用千斤顶顶开的缺点是容易顶断链条的连接螺栓，同时螺栓弹起易对检修人造成伤害。

如果使用拔轮器及配套装置（图4）拆卸对轮，操作简单、安全、高效，只需要准确安装好旋转螺纹杆，用扳手驱动旋转螺纹杆，缓慢施压，随着旋转螺纹杆向里推进，即可顺利完成拆卸。其应用大大缩短了选煤设备检修维护保养时间，提高了工作效率，有效杜绝可能造成的人身伤害事故。

图4 拔轮器及配套装置三视图

5 经济和社会效益

（1）经济效益

拆卸制样粉碎机偏心锤与电机轴，或类似涉及偏心锤部件或者设备传动部件的对轮等其他选煤设备时，至少需要4 h 左右的时间，现在采用拔轮器及配套装置仅需要不到10 min 的时间，节约耗时3小时50 分钟，效率大幅提高。拔轮器及配套装置是一种确保足够的强度并且具有投资小、成本低廉、易于制造的结构型拔轮器，选煤厂的技术工人就能够进行焊接制造，非常适用于在选煤厂推广使用。

（2）社会效益

面对目前矿井煤炭资源短缺，车间生产产品检测频次增加，销售任务重，随之带来了采制化工作量加大，设备使用频次加大，维修检修力度加大等等一系列的问题，拔轮器及配套装置的设计在一定程度上减少了职工劳动强度，避免损坏设备零部件，节省设备维修费用，拆卸更安全、高效，有效杜绝可能造成的人身伤害事故。