摘要：通過(guò)對磁選機傳動(dòng)中心軸的結構形式性能研究。其目的是在總結磁選機的中心軸結構形式的優(yōu)缺點(diǎn)，結合磁選機的實(shí)際使用經(jīng)驗的基礎上，對磁選機中心軸進(jìn)行分析和比較，優(yōu)化所用磁選機中心軸結構形式，以便保證磁選機運行更加順暢穩定可靠，減少維護檢修時(shí)間，提高設備的作業(yè)率，降低運行成本。
濕式永磁筒式磁選機是應用很廣泛的一種磁選設備。其工作原理是根據各種礦物不同的比磁化系數，利用磁場(chǎng)力進(jìn)行強磁性與非強磁性礦物的分選。當礦漿進(jìn)入永磁圓筒和槽體間的分選區時(shí)，由于各種礦物比磁化系數不同，在磁場(chǎng)力作用下，強磁性礦物被吸附在圓筒表面上，隨圓筒旋轉被帶到磁性礦物排礦口，借助沖洗水排入磁性礦物箱中；脈石和弱磁性礦物不能被磁力吸引，在槽體內礦漿流的作用下，自流進(jìn)入非磁性礦物排礦管，達到分選的目的。
磁選法廣泛地應用于黑色金屬礦石的選別，有色和稀有金屬礦石的精選，重介質(zhì)選礦中磁性介質(zhì)的回收，從非金屬礦物原料中除去含鐵雜質(zhì)，排出磁性物體以保護破碎機和其他設備，從冶煉產(chǎn)生的渣中回收廢鋼以及從生產(chǎn)和生活污水中除去污染物等。
由于筒式磁選機具有結構簡(jiǎn)單，性能良好，處理量大，經(jīng)營(yíng)費用低、運行穩定可靠、適合現場(chǎng)生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，特別是操作方便，深受用戶(hù)的歡迎，在磁選設備中占據著(zhù)不可替代的地位。近年來(lái)，為充分利用我國有限的礦產(chǎn)資源和對非金屬礦物深加工，需要各種規格的磁選機，同時(shí)需要對現有磁選機進(jìn)行改進(jìn)提高，以適應磁選工業(yè)發(fā)展的要求。
這里通過(guò)對磁選機傳動(dòng)中心軸結構形式優(yōu)缺點(diǎn)，結合磁選機的實(shí)際使用經(jīng)驗，對磁選機中心軸部分進(jìn)行分析和比較，確定所用磁選機軸結構型式，以便保證磁選機運轉更加穩定可靠，減少維護檢修時(shí)間，提高設備的作業(yè)率，降低運行成本。
一、磁選機結構形式
永磁筒式磁選機主要由機架、永磁圓筒、傳動(dòng)裝置、給礦箱、槽體等部分組成。
1、普通的磁選機軸結構
永磁圓筒主要由筒體、軸和磁系組成。筒體是由3~4mm厚的不銹鋼板焊接而成的圓柱形筒體。磁選機磁路部分采用多極磁系，每個(gè)磁極由鐵氧體或釹鐵硼永磁塊粘結而成，固定在磁導板上，磁導板經(jīng)支架固定在永磁圓筒的中心軸上，磁系固定，筒體旋轉。普通的永磁筒式磁選機筒體兩端用鑄鋁端蓋密封，端蓋的中心裝有球面滾動(dòng)軸承，軸承裝在中心軸上。中心軸的一端支承在端蓋的中心球面滾動(dòng)軸承上，另一端固定支承在機架上，圓筒筒體采用短軸與鑄鋁端蓋聯(lián)接傳動(dòng)，俗稱(chēng)半軸傳動(dòng)。
其結構特點(diǎn)是：中心軸屬于懸壁軸，受力屬于靜不定結構，中心軸懸臂端通過(guò)頭部連接螺栓與筒體頭部端蓋連接在一起，承擔磁系和圓筒的重量，頭部軸連接螺栓受交變磁場(chǎng)力作用，在剪應力和拉應力的交變應力作用下，螺栓容易松動(dòng)，造成螺栓斷裂故障。
2、改進(jìn)的磁選機中心軸結構
改進(jìn)的永磁筒式磁選機筒體兩端仍然用鑄鋁端蓋密封，端蓋的中心裝有球面滾動(dòng)軸承，軸承裝在通軸上。通軸的一端則支承在傳動(dòng)套的中心球面滾動(dòng)軸承上，另一端則固定支承在機架上，圓筒筒體采用傳動(dòng)套與鑄鋁端聯(lián)接傳動(dòng)，俗稱(chēng)通軸傳動(dòng)，其結構見(jiàn)圖1，傳動(dòng)系統示意圖見(jiàn)圖2。
通軸傳動(dòng)結構特點(diǎn)是：將中心軸懸壁端結構進(jìn)行改進(jìn)、將中心軸的懸壁一端加長(cháng)后支承在傳動(dòng)套的中心球面滾動(dòng)軸承內，變成一根通軸直接承擔磁系的全部重量，解決了懸壁軸的缺陷，頭部軸套連接螺栓與筒體頭部端蓋連接在一起，帶動(dòng)筒體轉動(dòng)，頭部軸套連接螺栓不再承受磁系重量，而產(chǎn)生的巨大拉應力，使螺栓容易松動(dòng)，繼而造成螺栓斷裂故障。以CTB1050×2100磁選機為例，中心軸長(cháng)約2340mm，通軸比半軸傳動(dòng)的中心軸長(cháng)約210mm，只延長(cháng)了約9%，對軸的強度降低不大。
二、實(shí)際應用情況
攀枝花攀鋼集團礦業(yè)公司選鈦廠(chǎng)原產(chǎn)能為280~300kt/a鈦精礦，除鐵弱磁選設備均采用永磁筒式弱磁選機，其主要規格型號有：CTB750×1800、CTB1050×3000、CTB1050×2400等型號。其中CTB1050×3000、CTB1050×2400型號的磁選機發(fā)生了多次頭部軸套連接螺栓斷裂故障，對生產(chǎn)影響較大，CTB750×1800型號的磁選機基本上沒(méi)發(fā)生該類(lèi)故障。為了選擇性能更加優(yōu)良的除鐵筒式弱磁選機，選鈦廠(chǎng)于2008年8月從中鋼集團安徽天源科技股份有限公司購進(jìn)一臺CTB1050×3000使用了通軸結構的磁選機試用，試用結果表明該設備運轉穩定可靠，到目前為止還未出現任何故障。
攀鋼集團礦業(yè)公司白馬鐵礦一期工程2003年12月動(dòng)工建設，2006年12月建成投產(chǎn)，2009年鐵精礦預計產(chǎn)量150萬(wàn)t/a以上。在該礦大量使用了通軸結構的磁選機，其運轉狀況穩定可靠，設備故障小，檢修方便，減少了維護檢修時(shí)間。
選鈦廠(chǎng)為了充分回收利用磁選尾礦中的鈦資源，2008年初開(kāi)始對現有流程進(jìn)行擴能改造，擴能改造實(shí)施后，能大幅提高鈦回收率，在處理同樣的原礦量的情況下，每年可生產(chǎn)鈦精礦479kt。在新的流程中采用二段除鐵以及回收鐵精礦，磁選設備均采用中鋼集團安微天源科技股份有限公司生產(chǎn)的使用了通軸結構的永磁筒式磁選機，主要型號是CTB1050×1800型號20臺、CTB1200×3000型號2臺，現在流程正在調試，部分磁選機已投入運行，運行穩定可靠。
三、結語(yǔ)
普通的半軸聯(lián)接傳動(dòng)磁選機，頭部軸套連接螺栓容易松動(dòng)，造成螺栓斷裂故障，主要發(fā)生在筒體直徑大于750以上的磁選機。所以磁選機選型時(shí)，磁選筒直徑小于750的筒式磁選機中心軸結構型式可以選半軸聯(lián)接傳動(dòng)磁選機或通軸聯(lián)接傳動(dòng)磁選機，磁選筒體直徑大于750的筒式磁選機中心軸結構型式*好選用通軸聯(lián)接傳動(dòng)磁選機，這樣能保證磁選機運轉更加順暢穩定可靠，減少維護檢修時(shí)間，提高設備的作業(yè)率，降低運行成本。
