选矿设备范文
时间：2023-10-12 04:33:46
选矿设备篇1
【关键词】铁矿；选矿设备；工艺；进展
中图分类号：P578文献标识码： A
前言
铁矿石是我国的矿产能源的主要原料。目前，我国的资源相对短缺，因此选矿设备的更新以及选矿工艺的改进对我国能源的发展非常重要。所以，为了推动我国选矿技术的发展以及提供我国的资源利用率，对铁矿选矿技术的发展进行介绍是非常必要的。
我国铁矿选矿设备的更新
1.新型磁选设备的应用
① 磁团聚重选机
该设备于1985年初试制成功，开始在首钢水厂进行了工业试验并获得了很好的分选效果。设备的整个分选区内形成一个适当的磁场强度分布，比较均匀的弱磁场，磁场梯度小。磁性颗粒与脉石颗粒的分选主要取决于重力和上升水流力。磁团聚重选工艺的工业生产实践说明，该设备可提高精矿品位2～3个百分点。另外首钢矿业公司研制了变径磁团聚重选机和电磁聚机，在首钢水厂、大石河铁矿选矿厂得到了应用。
② 磁选柱
磁选柱是鞍山科技大学研制成功的一种新型高效磁选设备，给入的物料中的磁性部分在弱磁场作用下形成的弱磁聚团在磁力及重力联合作用下向下运动，而夹杂于其中的脉石在上升水流的作用下向上运动，磁聚团在向下运动过程中受多次的淘洗，品位逐渐提高。设备在本钢南芬选矿厂和歪头山选矿厂、吉林板石沟选矿厂得到了应用。东北大学研制成功脉冲振动磁场磁选柱，该设备在线圈内形成自上而下不断“运动”的振动磁场。较强的“振动”磁场与较强的上升水流相结合，可基本消除磁性夹杂，大幅提高铁精矿品位。在不同电流条件于实
2.破碎设备的进展
新型高效破碎设备的使用，是实现节能降耗和多碎少磨的关键之一。目前，各类破碎设备层出不穷，质量优劣不同，在选用时应根据不同情况，进行方案比较。
① 低场强脉动磁选机
低场强脉动磁选机由马鞍山矿山研究院研制成功，具有以下特点：磁系包角大。极数多；磁感应强度较低，且从扫选区到精矿卸料区由高到低呈不均匀分布；设有永磁脉动装置，可在旋转的圆筒表面形成永磁脉动磁场以松散磁团聚，剔除夹杂的脉石。该设备在酒钢选矿厂、鞍钢大孤山选矿厂进行了工业试验，结果表明能更好地抛出细粒脉石和贫连生体。
② 外动颚匀摆颚式破碎机
此系列产品属于新一代高效、节能、低磨损破碎设备，从根本上改变了100 传统复摆颚式破碎机以四连杆机构中的连杆作为动颚的设计方式，而是通过边板将偏心轴的运动传送到外侧的动颚上，这样的设计使动颚的运动学性能得到了改善，大大减轻了颚板的磨损。该产品分为PA低矮和PD大破碎比两大系列。PA系列产品的整机高度和喂料高度比传统机型低约1／3，作为粗、中碎设备，尤其适用于井下和移动式破碎机组等空间受限制的场合。PD系列产品的破碎比远高于传统机型，在某些场合可用二段破碎代替三段破碎，或者用一段破碎代替二段破碎，对于简化破碎流程十分有益。
3.选矿药剂不断更新
选矿药剂的进步对我国铁矿石选矿工艺的发展特别是提铁降硅工作的开展起到了重要作用。国内研制的铁矿浮选药剂主要有捕收剂和抑制剂，捕收剂又分为阴离子捕收剂、阳离子捕收剂、螯合捕收剂3 大类。
三、选矿工艺的发展
目前国内选矿厂处理的铁矿石主要有磁铁矿和赤铁矿两大类（其中磁铁精矿产量约占我国铁精矿产量的 3 / 4），而且国内大部分铁矿山在选矿技术革新方面针对的也主要是这两类矿石。
1. 磁铁矿选矿工艺的发展
我国铁矿资源比较丰富，就储量而言仅次于俄罗斯、加拿大、澳大利亚和巴西等国家。在铁矿资源中，鞍山式铁矿分布最广，是我国最重要的铁矿资源，其储量约占全国铁矿石总储量的一半以上，而且矿床规模一般比较大，其矿石类型以磁铁矿为主，是当前国内铁矿选矿厂最主要的入选矿石类型。近年来出现的比较成功的新工艺，具有代表性的主要有“阶段磨矿-阶段选别-弱磁选-反浮选工艺”，“全磁选选别工艺”，“超细碎-湿式磁选抛尾工艺”。我国目前入选的磁铁矿由于粒度细，使得磁团聚在选别中的负面影响日益明显，导致依靠单一的磁选法提高精矿品位越来越难。把磁选法与反浮选结合起来，实现选别磁铁矿石过程中的优势互补，有利于提高磁铁矿石选别精矿品位。阶段磨矿反浮选工艺是我国铁精矿提铁降硅较有效的工艺之一。
2.红矿选矿工艺的进展
我国红矿资源储量大，可选性差，主要分布在辽宁、河北、甘肃、安徽、内蒙、河南、湖北、山西、贵州等地。国内易选的磁铁矿资源正面临着日益短缺的局面，后备磁铁矿矿山明显不足，相对好选的红矿矿山大多进入深层开采时期，采矿成本逐年升高，红矿选矿一直是我国选矿界的一大难题。近年来，我国选矿科技工作者坚持不懈进行选矿攻关，针对红矿的具体特征研制出新型选矿药剂、工艺及设备，使我国红矿选矿技术取得了重大突破，工艺技术指标达到国际先进水平。
目前国内红铁矿的还原焙烧―磁选工艺因其成本高和铁精矿品位低应用不是很广，但将褐铁矿（菱铁矿）等烧损较大的铁矿石先通过强磁―反浮选获得低杂质含量的铁精矿，然后通过普通焙烧或者生产球团矿，可大幅度提高产品的铁品位，仍不失为优质炼铁原料。马鞍山矿山研究院采用强磁―反浮选―焙烧工艺针对江西铁坑褐铁矿等铁矿石的试验研究结果表明，焙烧产品的铁品位可达到 65% 以上，与焙烧―磁选―反浮选联合工艺相比，生产成本大幅度下降，使该类型铁矿石具有经济开采利用价值。
加快我国铁矿石选矿技术进步的建议
1.我国铁矿石选矿工艺进步的建议
① 加强选矿工艺基础研究
要按照我国铁矿石矿物组成复杂、结构构造复杂、矿物嵌布粒度细、品位较低、可磨特征差的特点，综合应用浮选、磁选、重选等技术，通过应用不同磨矿方式等方法，开展不同工艺技术研究工作，力争在现有工艺技术上有所突破。
② 加强工艺环节质与量的科学匹配研究工作
加强工艺环节质与量的科学匹配研究工作，主要是要围绕合理磨矿细度控制、阶段合理精矿尾矿量控制、合理再磨量控制等开展研究工作。
2.我国铁矿石选矿装备进步的建议
① 加强微细粒矿物选矿设备研究工作
加强微细粒矿物选矿设备研究工作，关键要在综合力场、快速检测手段、自动化水平提高的综合效能上下工夫。
② 提高选矿工艺流程自动化水平。
目前，我国一些选矿厂对球磨机、水力旋流器等设备实施了局部自动化控制，技术指标和经济效益有了提高。但是，全流程系统的自动化工作还没有突破性进展，应加强这方面的研究工作。
3．我国铁矿石选矿浮选技术进步的建议
① 加强选矿药剂复合化、绿色化的研究工作。
目前我国应用的选矿药剂药剂种类较多。药剂的应用效果、配制、使用后环境保护都存在一定的问题。实现药剂配制常温化、绿色无污染、可降解，是今后
应该重点加强的研究工作。
② 开发应用新的工艺方法。
目前，我国已经开发应用了酸性正浮选、碱性正浮选、阴离子反浮选、阳离子反浮选工艺。今后在更加优化这些工艺的应用效果的基础上，应更好地开展正浮选一反浮选、载体浮选、选择性絮凝浮选、生物浮选研究工作。
结语
随着我国社会经济水平的提高以及科学技术的发展，我国的铁矿选矿工艺以及选矿水平都有了很大程度的提高。这在一定程度上对我国的铁矿产品质量的提高、经济效益的改善和资源利用率的提高起到了巨大的推动作用，所以我们要在技术和设备上更大的提高铁矿选矿工艺的水准。
参考文献――
[1]尹克林 浅谈我国铁矿选矿发展与展望[J] 《科技创业家》 -2012年11期-
[2]姜传俊 铁矿选矿生产工艺流程的技改与实践 [J] 《新疆有色金属》 -2009年1期-
[3]张伟，林乐谊，钟鸣 山东金岭铁矿选矿厂选矿工艺的优化改造[J] 《矿山机械》 ISTIC PKU -2012年10期-
选矿设备篇2
[关键词]选矿设备 工作环境 磨损 维护
中图分类号：TD45 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0029-01
一、选矿设备的工作条件
随着我国经济技术的发展以及工业水平的快速提高，人们对矿产资源的需求变得越来越大，而矿产资源作为一种不可再生的资源在近些年被大量开采导致其储量越来越少，相应的也使得采矿的成本变得更高，而对开采出来的矿石进行选矿可显著提高获取到的矿物原料的质量，同时减轻进一步处理的困难。
选矿指的是对开采出来的矿石原料，根据其物理、化学等性质的差异进行选择，最终选出有用矿物的过程。为选出有用的矿石，需要选用专门的选矿设备对矿石原料进行选择。用选矿设备对矿石原料进行选择的整个过程包括了破碎、磨碎、筛分、分级、选别和过滤等。
为适应不同种类的矿石的选矿工作，选矿设备的种类现已趋于多样化，而且选矿的过程需要经过好几道工序，因而选矿设备的工作负荷相较于其他机械设备来说是相当大的，同时选矿设备所处的环境极为恶劣，空气中灰尘多，颗粒较大且空气湿度的不合适都会使得选矿设备在运行过程中受到较为严重磨损甚至是腐蚀，加上有些设备在设计、选型和安装时都不是非常的合理，在工作的过程中设备容易发生故障，不能正常的运转进行选矿工作，甚至会出现突然的停机，这些都会给选矿的后续工作造成影响，最终导致设备的工作效率和经济效益都下降。因此，在选矿的过程中，为提高筛选质量，提高设备的工作效率，增加选矿设备带来的经济效益，必须对选矿设备进行定期的维护。
二、选矿设备各部件磨损的原因分析
2.1 选矿设备磨损的主要原因
选矿设备磨损的主要原因主要有以下三个：
（1）设备在运转过程中发生的磨损。任何一种机械设备，在其设计完成之后便有着自己本身的固有频率，但是设备在其运转的过程中都会发生一定的振动，对于选矿设备的某些传动或者连接部件，特别是在有齿轮传动、支撑或者连接杆件、凸轮传动等零件的部位，一旦该部位在运转过程中产生的振动频率与设备本身的固有频率一样时会出现一种共振的现象。一旦产生共振，设备的振动会大幅度的上升，这会对设备的结构造成严重的损害。除此之外，在设备运转过程中，设备内部的滑动轴承在正常工作的情况下也会产生半速涡动的现象，从而引起油膜振荡，形成一种振动源，该振动出现后将不会自然停止，即使不会形成共振，也会影响其固定轴的正常运动，造成磨损[1]。
（2） 由于不足而引起的选矿设备的磨损。首先，选矿设备振动引起的密封口的破坏会导致外界的粉尘、颗粒等进入设备的系统；而另一方面选矿设备的工作环境是极其恶劣的，周围空气的温度和湿度在某种程度上都可以加快粉尘、颗粒等进入选矿设备的系统内部后，会随着油一起运动而在油中累积下来，当灰尘杂质在油中积累到一定的程度时，选矿设备的系统的效果会下降，严重的甚至会完全失去效果，在设备连续运转的情况下，设备内部之间因为没有的作用导致阻力增大，从而使得设备内部结构之间发生磨损。
（3） 选矿设备工作过程中与矿石直接接触发生的磨损情况。选矿设备的某些部件需要在工作时与矿石直接进行接触，如破碎机、输送管等，直接摩擦的部分承受强大的外力作用，很可能出现裂纹、折断、穿孔等问题，即便采用常见耐磨材料高锰钢，往往也无法有效对应这种直接接触磨损，需要频繁性更换[1]。
2.2 对选矿设备具体磨损部位的分析
选矿设备在工作过程中会有些部件因为工作环境和工作强度的关系比其他部件更容易磨损，包括了破碎机的磨损、球磨机的磨损、砂浆泵的磨损以及分级机的磨损。
（1） 破碎机磨损：破碎机在选矿设备中是受工作载荷最大的部件。破碎机的主要作用便是对矿石原料进行破碎，使其大小更适合运输。现在在大型矿山开采过程中所使用的破碎机主要是旋回破碎机、圆锥破碎机和颚式破碎机这几种。旋回破碎机和圆锥破碎机在工作过程中最易磨损的部位是衬板，因为衬板受到的冲击力是最大的。而颚式破碎机最易受到磨损的则是颚板，因为颚板受到的是周期性的载荷，且易受高硬度矿石的直接磨损。
（2） 球磨机磨损：球磨机主要是在选矿的过程中对矿石进行研磨，是选矿工序中比较重要的一个步骤。造成球磨机磨损的原因包括了微观和宏观的冲击失效以及表面的磨损和腐蚀等等，在球磨机中，最容易发生磨损的部位也是衬板。
（3） 砂浆泵磨损：在选矿的过程中，多利用砂浆泵对矿石进行传输。因此，砂浆泵在选矿的过程中容易受到砂浆的冲刷磨损，以护套和侧部护板以及叶轮等过流件的磨损最为严重。
（4） 分级机磨损：在选矿的过程中，螺旋分级机叶片上的衬铁在分级机运转的过程中会受到矿浆的冲刷，造成一定的冲蚀磨损[2]。
三、选矿设备的维护
一般而言，要提高选矿的效率就必须选用工作性能优越，安全性能高的选矿设备。一旦选矿设备投入使用后，对设备进行定期的维护和保养也是保证设备能高效率运行的的关键所在。因此，在设备使用过程中，对设备进行日常的维护工作是很有必要的。对设备的一些重要的工作部件进行检测，一旦有问题产生，就要及时的对问题产生的部件进行检查，当发现问题十分严重时，需要停止设备的运转开始进行检修，以避免设备产生严重的损害或发生重大的事故。另外，我们在选择投入生产的选矿设备时，需要根据矿物性质以及工艺流程情况等选择合适的选矿设备，要保证选矿设备的质量和工作性能在该环境中都能保持在一个最佳的工作状态。除此之外，对选矿设备的维护还包括减少设备在工作中的振动、提高设备的能力，选用高耐磨的材料等。
3.1 减少选矿设备在工作中的振动
首先，为了减少共振现象对选矿设备正常工作的影响，在对选矿设备进行设计时，就必须要综合考虑设备的材料和工作环境以及各种性能等。在设计之初，要选择合适的材质，同时在选矿设备制造和安装的过程中必须保证设备制造的精确性，要使误差小。同时应该保证设备总体的刚性，使得设备达不到其设定的临界转速，从设备自身的设计上防止共振的产生。另外，还可以通过改变油粘度或供油温度，等措施来有效的降低振荡原因从而减轻磨损。
3.2 提高设备的能力
良好的能力可以为设备提供很好的工作条件，对选矿设备的重要部件定期的进行维护，包括清除灰尘杂质，更换或添加油等，提高其能力，使设备保持在一个良好的工作状态，减少设备的磨损损耗，延长设备的使用寿命，同时可以达到降低生产成本提高经济效益的目的。
3.3 选用高耐磨的材料
对于选矿设备，在其与矿石接触多，受到载荷大的部位应该尽量选用耐磨性质好的材料，这样可以提高设备的整体耐磨性能，从而能减少设备的磨损几率，提高设备的工作效率。
四、总结
选矿设备质量的好坏可以从根本上影响到筛选出的矿石的质量。因此在选矿设备发生了磨损时。一定要及时的分析该设备的磨损情况，并根据磨损程度的不同提出相应的解决措施，对选矿设备进行及时的维护，保证设备能高效率的运转，提高设备的工作效率。
参考文献
[1] 李伟.浅析选矿设备在线监测和维护[J]，中国高新技术企业，2013，13.
[2] 季景强.选矿设备的振荡、磨损和维护[J]，中国新技术新产品，2011.
选矿设备篇3
【关键词】选矿工艺；选矿设备；选矿电气设备的维修
0.引言
现今，由于人类对矿产资源的大量开发利用，矿产资源量正以一个飞快的速度不断缩减，造成矿产资源的开发越来越难，而且后期的加工处理的难度也日益加大。与此同时，人类的环保意识也日益加强。这些真实发生的现状对选矿设备提出了越来越高的要求。选矿是一个全自动化的像流水线一样的生产工作流程，为了不断满足生产的需求，电气设备相对来说比较复杂。电气设备的好坏直接关系到生产线的正常运行。因此，设备的维修对于选矿生产具有非常重要的意义。下面文章将从磁铁矿选矿设备使用的注意事项，选矿设备的电气维修原则以及磁铁矿选矿设备的维修手段三个方面进行探讨。
1.磁铁矿选矿设备电磁选使用注意事项
磁选过程是在磁选机的磁场中，借助磁力与机械力根据矿物磁性的不同以及受到的不同的作用力，从而对不同种类的矿粒进行筛选。磁选机可以分选磁铁矿，黑铁矿，铁砂矿等矿物。不同生产厂家所生产的磁铁矿选矿设备的使用规则都有各自的规定，但大体上的基本原则都差不多，在这里将就一些基本的原则进行总结，具体的特殊情况则根据厂家的要求而定。
（1）磁铁矿选矿设备的控制箱应安放在干燥平稳的地方，以防止因进水而发生漏电进而烧坏电器元件的原件。另外安装机器时控制箱及磁选机的地线必须接牢固，避免因接地线而发生故障。
（2）当设备控制箱直流电表的电压表示值偏离规定参数的±20%时，应该立即停止使用和检查，不然将会使线圈被烧毁。
（3）一般的机器都采用冷却水来解决因线圈的工作而产生热量的问题，所以在机器通电之前应该首先将机器里注满冷却水，机器停止工作时先断电后排出冷却水。当然选用的冷却水应该是干净没有杂质的，避免堵塞冷却管道。
（4）设备电源的选用需要使用符合磁铁矿选矿设备本机的电源。
2.选矿设备的电气维修原则
2.1熟悉设备的构造以及发生故障的原因
在电气发生故障时，先不要急着去动手拆卸机器，应该首先向机器操作工作人员询问故障发生的原因以及故障发生时所产生的现象。只有了解了设备发生故障的原因才能有所下手的地方，也不会因为盲目的检查而浪费多余的时间。同时维修人员也要对这台机器的构造，具体部件的功能，位置以及各个线路的连接都比较的熟悉。在此基础上，才能对设备进行正常的检查与维修。
2.2具体的检查过程及方法
2.2.1先清洁后维修
由于选矿生产自身的工作环境以及长时间的工作状态导致很多设备的表面覆盖了很厚的灰尘，而这些灰尘很可能进入到设备内部对设备造成污染进而影响设备的正常运行。因此在进行检查时应该首先清洁设备，然后再运行设备看是否能够正常工作。如果不能，再进行其他方面的检查。
2.2.2由常规到特殊
一般情况下，电气设备都是发生常规性的故障的原因，比如电源发生故障。由于电源发生故障而导致整个设备的故障在所有故障中占据很大比例，但是也是最容易被人忽视的一个故障。很多人一旦发生故障首先想到的不是电源的问题而是一些特殊的故障，结果检查了半天没找出问题所在。特殊故障一般都是电气方面的故障，所以在进行检查时应该先检查常规性的故障，在确认不是常规性的故障后，再通过仪表进行特殊故障的检查和维修。
2.2.3由外到内
由外到内进行检查，是电气设备检查的一般原则。在询问完电气设备发生故障的原因后，首先对设备的外部进行检查，确认外部没有发生故障并且对整个设备的运行没有产生阻碍后，再对设备进行拆卸，检查发生故障的内部原因。
2.2.4先断电后通电
在对设备进行故障检查时，首先要在确认电气设备断电的情况下对设备的按钮，开关，保险丝以及其他的零部件进行检查。在断电情况下检查没有问题后，再进行通电检查。通电检查时，尽量先单独进行回路检查，然后再对主路进行检查和判定。
2.2.5先直流后交流
检查设备的时候，先进行直流回路的工作状态的检查而后进行交流回路的检查是对选矿电气设备进行检查的规定。
2.2.6由机械到电气
对设备的故障进行检查时，首先要对其机械零件部分进行检查，确认是否是因为机器的原因而导致故障的发生，然后再对电气方面进行检查。
2.2.7先故障后调试
对于发生故障的设备，只有在确认故障排除之后才能进行设备的测试以及调试工作，否则将会出现意想不到的后果，这点非常值得维修人员的注意。
3.磁铁矿选矿设备的日常维护与检修
在实际生产中，经常会遇到容易损坏的部件，这些部件的存在对于选矿设备，产品的最终性能和工厂的生产效率有非常大的影响。因此，选矿电气设备的维护检修是一个极其重要的工作，它与值班人员的日常检查工作密切相关。下面将就日常选矿设备维护和选矿设备检修方法进行探讨。
3.1磁选矿电气设备的检查方法
3.1.1外部观看
设备发生故障后，首先询问相关人员故障发生时所产生的现象。然后根据发生的现象观察机器外部是否发生损坏，比如机器外表面是否存在破损，线路是否有松动现象等。如这些方面确实没有发生故障再根据故障发生时所产生的现象进一步检查是哪个地方发生问题。一个简单的外部检查不仅能将一些常规性的故障检测出来，同时可以缩小故障发生的范围。
3.1.2测量电压，电流，电阻
在判定不是由于外部原因发生故障后，可以就电器方面进行检查。根据电气的供电方式，可以分段对发生故障的电路进行电压，电流，电阻方面的测量，然后再将所得到的结果与正常值进行比较，进而判断是哪部分发生故障。
3.1.3换部件法
在上述两个方法都不能检测出故障发生的原因的情况下，可以将机器的某些部件转换成同一型号的性能良好的原件，然后重新运行设备看否能正常运行。以此来判断是否是由于某部分机器元件的损坏而引起的故障。置换部件法的使用原则是，每次只对某一个部件进行置换。
3.2磁选矿电气设备的日常维护
3.2.1油的清洁
矿选设备的轴承承担着整个机器的负担，因此良好的油直接影响到机器的运转效率和整个生产的效率。为此必须注入清洁干净的油。
3.2.2确保机器的清洁
选矿电气设备由于运行的环境，经常和矿物打交道，所以机器本身经常运行一段时间后就会沾染很多的灰尘，这些灰尘对于机器的正常运作存在一定的隐患，为此维修人员要每隔一定的时间就要对设备进行清洁。除此之外，选矿电设备也不要和易腐蚀性的化学物品混合使用，避免腐蚀机器的表面而产生意想不到的后果。
3.2.3例行检查加固
选矿设备的例行检查加固对机器隐患的检查是必须的。选矿机械设备的例行检查加固，查看设备的电路，电线接头是否牢固；运行各部件查看是否能够正常运行。记录检查的结果，不仅包括过去的纪录，而且还应该包括机器的使用情况，以便于分析和判断机械所发生故障的原因，从而及时，准确地消除故障隐患，以免给生产带来巨大的损失。
4.结束语
综上所述，选矿电气设备的维修比较复杂，它不仅要求工作人员具备过硬的电气方面的知识，还要熟悉选矿生产的过程，只有理论与实际相结合，工作时细心观察，大胆想象，勤于思考，不断创新，才能在选矿设备维修这一方面取得有优异的成绩。
【参考文献】
[1]谢振军.选矿设备的应用现状，矿业快照，2003.
[2]祖国建.矿山电气设备使用与维护，化学工业出版社，2011（10）.
选矿设备篇4
关键词：选矿设备；结构分析；设备养护；振荡；磨损
中图分类号：TD921文献标识码:A
选矿设备产生问题的原因是多方面的，既有设计不合理的因素，也有在实际应用中管理不当，不科学维护所带来的影响。论文主要介绍选矿设备振荡与磨损问题产生的原因，并且提出相应的维护建议。
1选矿设备振荡因素分析及应对措施
选矿设备（机械）本身易产生共振的原因，有以下几点：旋转体转子产生残余不平衡量，轴系零件材料组织不均匀，制造上存在误差，对中不良，基础的刚性差等。
1.1设备的共振可引起剧烈振动
由于运转的轴是一个弹性体，其旋转时产生以离心力为表征的干扰力，从而引起轴的弯曲振动，当这种强迫振动的频率与轴弯曲自振频率相重合时，就出现弯曲共振现象，并引起整体上的振荡。从理论上说，此时轴的弯曲变形将无限制地增加，以致造成旋转轴的破坏。对于高速旋转的机械，设计时，一定要避开临界转速，以免发生共振。
1.2涡动和油膜振荡，从而产生剧烈振动
滑动轴承中发生的半速涡动和油膜振荡，也是高速旋转机械产生剧烈振动的重要原因。因此要注意防止和消除高速旋转机械中滑动轴承的半速涡动和油膜振荡。下面就这个问题做一些探析。
由于载荷，以及轴颈转速的不同，轴颈在稳定运转时，其中心的位置也不同，其变动的轨迹近似于一个半园。当载荷很小，轴颈转速很高时，此时轴颐中心与轴承中心接近重合。油楔消失，油压聚然降低，轴的运转很不平稳，轴心剧烈振荡。当载荷很大或轴颈转速很小时，轴颈与轴瓦接触，油膜被破坏，处于干磨状态，极易造成拉丝、烧瓦等破坏。
轴颈涡动是轴颈运转常出现的情况。轴颈涡动时的频率约等于轴颈的转速的一半，故称为半速涡动。半速涡动一旦出现，就不再消失，随着轴颈转速的升高，半速涡动的速度也就升高，当轴颈转速升高到一定高度时，半速涡动的速度正好达到临界转速。半速涡动的频率正好与轴的固有频率相重合，则系统产生激烈的振动形成油膜振荡。
若轴承发生油膜振荡，则轴心涡动的振幅猛增，使油膜破裂，引起轴承及其轴系零件、机组的破坏。
防止油膜振荡的办法有以下几点：
（1）增大相对偏心距；（2）改变油粘度或供油温度；(3)提高供油压力；(4)采用制振性好的轴承结构。
2选矿设备磨损因素分析及应对措施
选矿设备中许多金属机件直接加工处理高硬度的矿料，而且是连续不断地作，处理量又大，所以受到强烈的磨料磨损。这类易磨件使用寿命短，需要经常更换对于连续生产十分不利，而且造成大量的人力及材料的消耗。机件不抗磨时常成为各个矿山的老大难问题。机件失效与设计、操作及材料都有关系，而材料的冶金质量差或选材不当时常是个十分重要的原因。
2.1破碎机的磨损
粗碎破碎机是工作最繁重的机器，用于将开采的原矿破碎成适于运输及供给中、细破碎机的大小。在金属矿山主要使用鄂式破碎机及旋回破碎机。
（1）.鄂式破碎机齿板
在鄂式破碎机周期性的工作中，齿板受到周期性的加载及卸载，必须具有充分的强度，同时齿板受到高硬度矿石的浸入形变磨损产生断裂及滑动搓磨，产生犁削沟痕，甚至掉块。通常，齿板是由高锰钢衬板用螺栓固定在铸钢板上。使用一段时间后，高锰钢衬板可以调头使用或更换。近年来国外推广使用加筋强化的Ni一or及高Or铸铁齿板，抗磨性是高锰钢的数倍，在使用中即使出现开裂，也不碎断，值得推广。
（2）旋回破碎机衬板
在破碎机工作中，衬板受到大冲击能量的凿削磨损。同样要求旋回破碎机衬板材料具有高强度及抗磨性。轧臼壁衬板用高锰钢或加筋强化镍铬白口铸铁制做，破碎壁衬板则用高锰钢制做。
2.2球磨机的磨损
研磨是选矿生产中主要工序，衬板、研磨介质及电子消耗构成很大的费用。
造成球磨机衬板磨损失效的原因:（1）宏观冲击形变磨损失效。（2）微观冲击疲劳磨损失效。（3）犁削磨损失效。（4）宏观表面疲劳磨损失效。（5）腐蚀磨损失效。
衬板磨损失效的主要机理不仅与磨机的大小、干式或湿式有关，而且与磨机中衬板的位置有关。一般给料端衬板的磨损就比筒体衬板的磨损更大，靠近给料端的第一圈筒体衬板的磨损又更快。对于衬板要求具有高硬度，以抵抗矿石的犁削磨损及表面疲劳磨损，而对韧性及强度要求不高。
2.3分级机的磨损
螺旋分级机的叶片上衬铁，随着螺旋的运转，带动分级槽内沉积的矿料，因此时时受到低应力冲蚀磨损。抵抗这类磨损对材料主要要求高硬度的马氏体+碳化物的组织，而残留奥氏体量要求要尽可能少。制做这类叶片采用新型的稀土中锰白口铸铁，使用寿命可以比原用中锰球铁提高6倍以上，效果显著。改良新型抗磨铸钢的韧性及抗腐性，则使用寿命还可以进一步提高。
2.4砂浆泵的磨损
在金属矿山，砂浆泵用于将矿石排送到加工厂及将尾矿砂排送到尾矿坝，因为水力输送在长途运送固体物料时最经济。泵壳、叶轮及侧部护板受到高压及高速的砂浆的冲刷磨损。冲刷磨损率与砂浆浓度、砂粒的大小及硬度、泵的转速及扬程等都有关系。在泵脚，因为砂浆冲向出水口，则对泵壳内壁的冲刷磨损更为严重，易被磨穿。对于砂浆泵过流件用材的韧性要求不高，而对硬度要求高。最抗磨的是既有高硬度又能抗腐的高Or白口铸铁及Ni一Or白口铸铁，组织最好是90~98外马氏体的基底上分布不连续分布的碳化物。
3振荡与磨损相互作用，使设备性能恶化
选矿设备易出现的各种问题彼此之间都是有关联的。振荡会使设备某些固件错位，松动，造成相应部件不能正常关联，如果发生在高速运动的部件内部，则会造成部件之间的磨损。磨损不仅会进一步降低设备的稳定性，而且直接影响到设备的安全，又会造成更大范围的松动。振荡与磨损的恶性效果叠加，在无法得到有效维护的情况下，使得设备进入恶性循环，从而加速了设备的损害。
4选矿设备选购日常维护建议
选矿设备的正确选购和维护都是以生产的高效长远运行为出发点。优秀的设备是生产高效运行的前提，科学的维护是生产长远运行的保障。具体有以下几点建议：
4.1.设备的选购要因地制宜，因矿而异。市场上有不同的设备，都能完成同样的工作。选购时要加以区分。设备的使用一定要最大限度的符合矿物的特性。即使同一种矿物也要进行特异性检测，以确定最佳应用设备。
4.2.尽量使用自动化程度高，新材料新技术应用较多的设备。例如，面对选矿设备易磨损的问题，相关部位应尽量使用低合金钢及白口铸铁，而不能仅仅根据旧的传统，沿用高锰钢。当然，也要考虑经济成本问题。
4.3.经常性对设备进行检测，重点设备和重要部位要多关注。对于发现的小问题，应经相关技术人员进行不良程度的判断和损坏后果的评估。必要时应果断停止工作而进行检修，以最大限度的避免设备的不可修复损坏和生产事故。
4.4.尽量选用高质量的耗损件，对于经常性的故障和超出正常范围的耗损要注意发掘深层次的原因。
总结：文章介绍了选矿设备易磨损和产生振荡的主要原因，并对每种设备的不同情况进行分析。文章指出，振荡与磨损是互相影响的，采用一定的措施可以降低振荡与磨损对设备正常运行的影响。同时，文章对选矿设备的选购与维护提出了简单的建议。
参考文献
[1]饶绮麟.矿业设备维修及养护[J].中国工程科学,2008,(4):82-86.
[2]陈伟,饶绮麟.新型选矿设备及其应用[J].矿冶,2007,12(1):1-4.
选矿设备篇5
关键词：软启动，选型，探讨
“软启动”设备在煤矿井下已得到广泛的使用，如CST、恒充式和阀控充液式液力偶合器、调速型液力偶合器、变频软启动、高压软启动、变极调速等。本文将从“软启动”设备的类型、性能特点以及国内“软启动”设备调研情况出发，阐述适应煤矿井下条件的“软启动”类型，目的是选择合适的技术，既讲求实效，又节电增益，确保设备的安全运转。
1.“软启动”是煤矿大型、重型设备启动的必然要求
近年来，为适应复杂矿区的煤层开采条件，设备选型朝大型化、重型化方向发展，逐步实现“设备现代化，系统自动化，管理信息化”。因此，随着装机功率、装备水平的提高，起动问题将成为设备选型的关键问题，“软启动”也必将成为设备选型的唯一选择。
所谓的“软启动”实际上就是对设备的启动过程进行控制，按其预定的、合理的启动加速度启动。例如，输送胶带机启动，由公式：
FQ=FZ+∑M·a
FQ————启动时输送机的圆周力
FZ————正常运行时输送机的圆周力
∑M———输送机总的等效质量（包括其上的货物）
a—————启动加速度
由上式可见，启动加速度大，启动时的圆周力越大。启动所需的功率越大，传动系统本身所受到的启动冲击越大，对关键零部件破坏力就越大。使用“软启动”技术，启动加速度可以得到很好的控制，以上不利因素都可得到有效避免，设备的故障率大大降低，同时供电系统的启动条件、保护条件都容易得到满足。设备的装机功率越大，设备对“软启动”要求就会越强烈。因此，“软启动”是煤矿大型、重型设备启动的必然选择。
2.“软启动”设备类型分析
国内外采用的两种“软启动”类型：一种是调节偶合器转速，即机械“软启动”；另一种是调节电机转速，即电气“软启动”。因电气“软启动”控制的是电机，因此系统得以简化。
2.1机械“软启动”装置
2.1.1恒充式液力偶合器
恒充式液力偶合器代表产品为福伊特恒充式液力偶合器。其主要部件为两个叶轮——泵轮和涡轮，以及外轮壳。两个叶轮相向安装，动力传动部件间没有机械接触，动力传动实现最小的机械磨损。偶合器内有恒定容积的工作液体，通常为矿物油。驱动电机输出的转矩在与之相连的泵轮中转变成工作液体的流动能量，然后在涡轮中将这种流动能量重新转变成机械能。力矩的建立取决于偶合器的特性曲线，同时启动特性受到适当组合的补偿腔(延充腔，侧辅腔)的影响。
2.1.2阀控充液式液力偶合器
其代表产品为福伊特阀控充液式液力偶合器，原理同恒充式液力偶合器，结构上它减少“延充腔，侧辅腔”，增加了充液阀和进液阀，用充进阀来控制偶合器内部的水量和水交换，从而能平稳而迅速地建立力矩。
2.1.3调速型液力偶合器
调速型液力偶合器和以上两种的原理基本相同，只是偶合器腔体内液体量的调节方式不一样，调速型液力偶合器选用油作传递动力的液体，采用导流管（勺杆）机构位置变化来调节腔体内液体量的多少，从而达到调速的目的。
2.1.4液粘型“软启动”装置
液粘型软启动装置是根据液体粘性传动原理设计的传动装置。
液粘离合器功率传递的主体部件是两组彼此穿插的摩擦片，润滑油从其中强制通过。论文格式。两组摩擦片中的一组称主动摩擦片（主动摩擦片可以轴向移动），与输入轴接连，另一组称从动磨擦片，与输出轴连接，通过控制离合器工作活塞的油压来改变两组摩擦片（对偶片）的间距，从而增减它们之间的粘着力，完成液粘离合器的调速功能。
2.1.5 CST“软启动”装置
CST主要由一级普通斜齿轮传动加一级行星齿轮减速机构、液体粘性制动器、传感器以及液压驱动装置等机械和电子部件组成。
这种“软启动”装置与减速箱合二为一，它利用了行星差动轮系特点，将内齿圈作为第二个输入主动件，用液粘制动器（同液粘软启动装置中的液粘偶合器）来控制内齿圈的转速，从而控制输出轴的转速。
2.2电气“软启动”装置
2.2.1变极“软启动”装置
这种软启动就是使用多极（多速）电机，采用多回路组合开关，优点是运行可靠，运行效率高，控制线路很简单，容易维护，对电网干扰小，初始投资低。但它不能实现平滑调速，只能分级调速，从而限制了它的使用范围。
2.2.2调压“软启动”装置
从电机原理知道，异步电机的转矩在一定转差率下，与定子电压平方成正比，改变定子电压就可以改变电动机的机械特性，从而实现调速。论文格式。目前广泛使用可控硅交流开关实现连续调压。尽管这种软启动采用了先进的数字控制技术，使系统控制精度提高，抗扰能力增强，但转子损失大将限制这种调速方法的使用。
2.2.3变频“软启动”装置
变频调速是通过改变电动机定子供电频率来改变旋转磁场同步转速进行调速的，在综采综掘系统中，应用最广的交－直－交变频器，它是借助微电子器件、电力电子器件和控制技术，先将工频电源经整流成直流，再由电力电子器件逆变为电压和频率可调的交流电源，整个变频装置称为变频器。
3.几种“软启动”装置的性能比较
3.1机械与电气“软启动”装置的性能比较
机械“软启动”CST最具有代表性，电气“软启动”调压和变频最具有代表性，因此，将最具代表性的“软启动”放在一起，见下表。
选矿设备篇6
【关键词】设备管理；设备维修；选矿
最近几年，企业管理模式的改变在我国经常被人提及，这主要是由于随着我国经济的快速发展，中国的经济也面临着转型，即国有企业体制面临着改革，名营企业的管理模式也有待改变，中国目前急需找到一种适合自己的企业管理模式。不过无论采用那种管理模式，构建和运作才是企业进行管理的基础、原则和依据；在社会经济的不同发展阶段，管理的内容和体系必须也要进行改变。目前我国现代化进行的非常迅速，使用的设备也更加复杂，那么就需要系统的设备管理方法，设备管理已经成为了综合性的、系统的管理学科，本文就是基于此对选矿设备的管理及维修中存在的问题进行分析，希望能为我国选矿设备的管理作一定的指导。
1.某国外铅锌矿选矿厂简介
该国外铅锌矿选矿厂，位于距离该国南部港口城市200公里的山谷中，该项目完全由中方自主投资、建设和经营。该选矿厂于2005年8月开始正式施工，2008年7月建成投产，全厂职工约200人，技术力量雄厚，其中高级工程师两人，其他各种工程技术人员10余人人，年处理铅锌矿石33万吨，年产45%～50%铅精矿4000吨，40%～45%锌精矿35000吨。
2.设备管理分析
2.1备件计划管理分析
备件计划管理主要是备件计划人员来预测备件的需求量，并按照该企业的生产能力、维修能力、设备维修计划以及备件供应等情况制定备件的订货、生产、供应以及储存等计划；与此同时，还要做好所有计划工作的实施、组织以及检查工作，只有这样才能确保企业的正常生产和设备的维修管理的顺利进行[1]。
目前选矿厂的备件计划主要是由车间来编制的，实行点检定修制度，按照不同的工序，来安排不同的设备检查员，如表1所示，设备点检员通常会根据设备的运行情况来确定备件的需求量。
从表中可以看出，区域设备点检员对自己所管区域的各种设备性能、原理、结构等很了解，能很好掌握这些设备的运行好坏，并且也能很好的制定出检修计划，还能按照库存情况和消耗情况等计算出备件需求计划，在一定程度上有一定的适用性，基本还是可以满足企业的要求的。
2.2备件库存管理分析
备件库存管理的任务通常有两种：一是保养、维护好备件；二是将备件的库存剩余数量及时向设备管理人员汇报和反馈[2]。
通过对上述选矿厂的库存管理情况进行了实地考察，主要存在的问题有下面几个方面：
（1）备件库存品种种类不清。要想明确知道库存备件的种类，那么必须做到，在能保证及时供应维修需求时，尽可能的减少备件的剩余量和剩余种类，最好可以把这些备件和其他的产品分开来放，例如材料、低值易耗品、大修专用件和工具等产品。但是目前选矿厂备件储备库房一般都没达到这种要求，而是把常用件和报废备件、合格品和不合格品相互混合堆放；日常备件和大修专用件区分不清；把那些其它材料、低值易耗品以及其它工具等也作为备件来储备。
（2）备件库存定额不科学。备件库存费用很高的另外的一个原因是备件储备定额不合理。有时最低和最高的定额都偏高。有时一些备件没有库存定额，但是库存管理者随意进行采购，随意进行存放。
（3）备件编码不规范。备件编码是一个非常重要的部分，其是备件管理工作中能否做好的一个最基础，也是最关键的一步，是做好备件管理任务的开始。备件编码必须遵守的原则是，要进行一一对应的原则。除此之外，备件编码还要具有分类的功能。
3.设备维修管理问题分析
设备维修管理中最好要的是要根据设备的消耗以及磨损情况，并根据企业的生产经营情况，来对各种设备合理的维修，并制定出详细的维修计划并最后实施维修[3]。选矿厂通常采用的维修方式有两种，即事后维修和预防维修，有时也会把两种方式结合使用。
事后维修主要是指设备坏了之后才进行修理，没有坏的设备就不进行修理的一种方法，对于那些非主要设备，有很多多于的设备，有些是坏了后维修费用也不高的设备，事后维修可以很大限度的延长设备的利用时间和利用效率，这种维修方式往往很经济、很实惠，所以选矿厂生产维修体系经常把事后维修作为一种经常采用的主要维修方式。
预防维修主要是按照设备磨损的情况以及磨损的规律来制定维修措施。一般通过周期性的检查、分析等方法，来确定维修计划的设备维修方式，这种方式目前已经被世界许多国家所采用。这种方式的优点是可以减少非计划的故障停机时间损失，也大大减少了因故障引起的批量设备的损失，从而大大降低了安全事故，从而避免潜在故障在发展为功能故障过程中产生的多米诺骨牌式连锁损坏效应，所以这种方式可以大大降低维修费用。预防维修使设备检修从技术和备件上更有准备，从而减少了设备停机时间。该选矿厂的大修、中修和小修，主要采用预防维修方式，这样最大限度的减少了因故障停机而引起的非计划停机的损失。尤其是对于一些大型设备，例如细碎机、球磨机、破碎机等大型设备，这种设备的维修费用很高，维修时间通常也较长，维修工作强度大，并且需要各类技术人员相互配合才能进行维修，很难在短时间完成维修的任务，并且还要专门制定维修计划来排除潜在故障，提高设备的可靠度。
4.结语
本文根据某国外铅锌矿选矿厂的实际情况出发，结合选矿企业的特点和设备管理发展趋势，详细分析了选矿厂的设备管理中和设备维修中存在的问题，针对这些问题，提出了一些改进措施，构建了选矿厂设备管理的新模式。
参考文献
[1]周文彪.现代设备管理的理论与方法同济大学出版社[M].1992，145-156.
[2]李德源，杨华龙.现代设备经济管理[M].人民交通出版社，2000，3-6.
选矿设备篇7
关键词：辅助运输方式；设备选型；安全
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2014）26-01-01
一、前言
煤矿井下辅助运输是指人员、设备、矸石和辅助材料的运输，相对于主运输，即煤炭运输而言，称为辅助运输，是矿井生产系统中的一个重要组成部分。在规划辅助运输系统时必须围绕矿井的中长期规划及采区接续关系，明确矿井若干年后发展规划指导思想，从而对影响辅助运输的各专业进行统筹。随着井下开拓系统的改革，采掘机械化、生产集中化程度提高，井下需要运输的设备、材料品种增多，单件设备的重量加大，数量增多，因而辅助运输已成为现代化矿井日益严重的问题。
二、工程概况
呼图壁县东沟煤炭有限责任公司煤矿原年产量3万吨，现矿井拟改扩建为生产能力0.9Mt/a。矿井采用斜井开拓，根据确定的矿井开拓方案，+1450m水平井底车场长度为261m，+1450m轨道石门长度为195m；一采区与四采区之间的辅助运输大巷沿煤层走向布置，大巷坡度为3‰，长度约为460m；区段轨道石门南北方向布置，石门长度约为133m。在各水平轨道石门东、西两翼布置工作面顺槽，轨道顺槽倾角大多在0°～5°之间，辅助运输长度不超过2000m。
三、辅助运输方式的选择
为提高辅助运输效率，缩短辅助运输时间，结合近年来国内外矿井辅助运输方式和设备的使用情况以及发展趋势，对矿井的辅助运输方式的选择作如下分析比较。
1.普通轨齿轨机车系统
普通轨齿轨机车系统，国内多采用齿轨机车系统或齿轨卡轨车系统，也有胶套轮机车运输系统，根据不同的动力及驱动方式，应用较多的是以柴油机为动力的机械传动齿轨车和液压传动齿轨车。本矿井井下轨道大巷及轨道石门坡度为3‰，可以使用普通轨齿轨机车系统，普通轨齿轨机车系统对巷道断面、轨道铺设质量要求较高，且操作工艺复杂，本矿井井下围岩条件差，对系统的维护费用相对较高，故不予考虑。
2.单轨吊机车运输系统
单轨吊机车需要借助固定在巷顶的一条单轨运行，虽然与巷道底板状态无关，但对巷道支护要求高，固定单轨需用型钢支护或特别牢固的锚杆支护。目前，在整个巷道中，无论绳牵引的单轨吊机车或柴油机单轨吊机车，多采用U型钢材来支护，费用较高。绳牵引的单轨吊机车，一般仅可作单线运输，且运距有限。再者，单轨吊最大件载重难以满足大设备整体运输要求，本矿井巷道围岩条件较差，故不予考虑。
3.蓄电池电机车
蓄电池电机车也是有轨运输的一种方式，其运输坡度要求更加严格，坡度一般不大于9‰，运输系统与窄轨胶套轮运输系统是一样的，仅是机车驱动的动力方式不同，但蓄电池电机车适应性强、投资省。本矿井轨道大巷及轨道石门坡度为3‰，选用蓄电池电机车作为辅助运输方式更合适。
4.卡轨车系统
绳牵引卡轨车系统也是轨道运输形式的一种，比较适用于斜井和斜巷开拓的小型矿井。本矿井围岩稳固性较差，并且在排水不良的情况下，容易发生巷道底鼓，矿井为机械化程度高的中型矿井，卡轨车系统用在本矿井不适用。
5.无极绳连续牵引车系统
无极绳连续牵引车适用于长距离、大倾角、多变坡、大吨位工况条件的普通轨运输，用于煤矿井下工作面顺槽、掘进后配套和采区巷道，运送生产所需材料、设备及排矸，尤其是整体液压支架。根据确定的矿井开拓方式，经对不同辅助运输方式适用条件的比较后，设计本矿井工作面顺槽内采用适应坡度起伏变化、长距离、大吨位工况的无极绳连续牵引车的辅助运输方式。
综上所述，矿井辅助运输采用无极绳连续牵引车牵引矿车的运输方式；工作面顺槽采用无极绳连续牵引车牵引矿车的运输方式。
四、辅助运输设备选型及数量
1.无极绳连续牵引车牵引力验算：
按工作面轨道顺槽工况条件计算牵引力（按梭车拉综采支架计算）：
F=（G+G0）（0.02cosβmax+sinβmax）+2μqRL=50.4kN
式中：G―最大牵引重量，25t（包括综采支架加平板车重量）；G0―梭车自重，2t；βmax―运行线路最大坡度，5°；μ―钢丝绳摩擦阻力系数，μ=0.25；qR―钢丝绳Ф24单位长度重量，2.25kg/m；L―最大运输距离，按使用地点运输最远距离2000m。
根据以上计算，选用最大牵引力在50.4kN以上的无极绳连续牵引车方可满足使用要求。根据类似条件和装备的综采工作面辅助运输设备配备的实际情况，设计+1450m水平井底车场及两个工作面顺槽各选用1台，共3台SQ-80/75B型无极绳绞车。无极绳连续牵引车技术特征参数为：最大牵引力80kN；运输距离≤2000m；绳速1.0m/s；轨距600mm；功率55kW；电压660V。
2.架空乘人装置选型
（1）设计原始依据：
架空乘人装置布置一采区运输上山内，上部标高+1555m，下部标高+1456m，巷道倾角14°，斜长409m，主要用于人员运输；最大班下井人数：67人/班。
（2）主要参数的确定：
预选电动机：YB2-250M-630kWNe=980转/分；预选驱动轮：直径D=1.25m
预选减速机：TPS315-50-3Fi=50；钢丝绳运行速度：v=K×（πD/60）×Ne/i=0.98×（3.14×1.1/60）×980/50=1.11m/s；预选钢丝绳：6×19S+FC-20-1670（q0=1.47kg/m）。
设定乘坐间距为：λ1=15m；托轮间距取λ2=8m；牵引钢丝绳运行阻力系数ω：动力运行时，取ω=0.015～0.02；驱动轮绳槽与牵引钢丝绳的摩擦系数μ=0.25；牵引绳在驱动轮上的围包角=1800；每人人体重量Q1=75kg；每把吊椅重量Q2=15kg；携带重物Q3=15kg
（3）牵引钢丝绳张力的计算
①最小张力
Smin=C×q0×g=13955N
式中：Smin--最小张力点的张力，N；C--钢丝绳的挠度系数，取C=800；q0--预选牵引钢绳的每米质量，1.47kg/m；g--重力加速度，g=9.8m/s2
②各点张力
a.重载上行线路运行阻力
W1-4=[q0+（Q1+Q2+Q3）/λ1]×（ωcosα+sinα）Lg=12249N；W2-3=（q0+Q2/λ1）×（ωcosα-sinα）Lg=-3200N
b.各点张力：
S3=Smin=13955N；S4=1.01S3=14095N；S1=S4+W1-4=26344N；S2=S3-W2-3=17155N。
（4）电动机功率的计算：
电动机功率备用系数Kμ取1.4；传动效率率η取0.8，传动功率Ne=Kμ（S1-S2）V/（1000η）=17.85kW，选取电动机YB2-250M-6N=30kW，额定电压：380V/660V。
（5）牵引钢丝绳计算：
SA=m×Smax=158kN
式中：SA--钢丝绳破断力总和；m--钢丝绳的最低安全系数，取m=6；Smax--最大张力点张力。
因此，选择钢丝绳6×19S-φ20，公称强度1670MPa钢丝绳破断力总和为267KN，符合要求。
（6）驱动轮防滑校验：
当下放侧无人乘坐而上升侧满员乘坐时，处于动力运行状态，且S1-S2>0S1/S2=1.53
五、 结束语
井下辅助运输关系到矿井开拓布置改革，关系到建设现代化矿井的效率和效益，是井下整体改革的重要环节。确定矿井辅助运输系统选用设备，必须根据矿井具体条件灵活运用，应充分了解各种设备的性能特点运营维护费用通过经济技术比较后再选择合理的辅助运输方式，且应积极推广符合国情地研制生产辅助运输设备新型产品，从而为建成经济、安全、高效的矿井作铺垫。
选矿设备篇8
Abstract： Value Engineering is one of emerging modern management methods. The paper introduces the Value Engineering into mining equipment selection and analyzes its application， and improves the evaluation method of Value Engineering program by using Analytical Hierarchy Process. At last， it discusses the building and optimization of mining equipment selection model， providing reference for the application of Value Engineering in coal engineering.
关键词： 价值工程；层次分析法；设备选型；功能分析
Key words： Value Engineering；Analytical Hierarchy Process；equipment selection；functional analysis
中图分类号：TD214 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）14-0001-04
0 引言
价值工程（Value Engineering，简称VE）是一种技术与经济相结合的现代管理技术。起源于1947年，由美国通用电气公司的L.D.M11es首创。它以功能分析为核心，较好的处理了技术与经济、功能与费用、质量与成本等诸方面的关系问题，对提高产品质量，降低物质消耗和成本，提高企业的经济效益和社会效益有着重要的意义和作用。
煤炭系统应用价值工程始于80年代初，与其他行业相比起步较晚，虽然通过近几年的努力进展较快，但仍处于应用的初级阶段，发展很不平衡[1]。因此，进一步研究和推动价值工程在煤炭系统中的应用十分必要。
矿井机械设备是煤炭企业从事施工生产的劳动手段，是煤炭企业获得良好经济效益的物质技术基础。从当前世界煤炭生产的发展来看，煤炭生产的技术装备呈不断上升的趋势，在煤炭生产技术装备水平不断提高的进程中，科学合理地选择与管理矿井机械设备无疑是保证矿山企业更快更好发展的重要环节，应用价值工程的原理和方法选择管理矿井机械设备则无疑是促进这种发展的重要手段。
本文我们将价值工程的概念及方法引入矿井设备选型中，对价值工程在矿井设备选型中的应用进行了详细研究，并引入层次分析法，改进了价值工程方案评价的方法，为建立和优化矿井机械设备选型模型作了应用上的探讨。
1 价值工程的基本原理
价值工程是一种管理技术，又是一种思想方法。它的基本思想是在可靠地实现使用者所需功能的前提下，努力寻求寿命周期成本最低的创新方案，以达到合理、有效地利用资源提高对象价值的目的。煤炭生产的功能价值、成本情况通过生产价值系数来衡量。价值系数计算公式：V=■ 式中：V—价值系数；F—功能系数；C—成本系数。
价值工程旨在提高研究对象的价值，要想提高对象价值，获取最佳的综合效益，必须抓住功能，通过功能系统分析与评价探索功能要求，明确功能的性质和相互关系，并使功能数量化，进而对研究对象进行价值评价和成本评价。
2 机械设备的功能分析和经济性评价指标的建立
2.1 机械设备功能指标评价体系 在矿井机械设备选择中应用价值工程，应切合实际建立一套功能指标评价体系。功能评价是应用价值工程选择矿井机械设备的中心内容。在应用价值工程选择矿井机械设备时，必须根据具体情况对设备做全面的功能分析。一般而言，对矿井机械设备做功能分析时应考虑如下几点：①生产性。即矿井机械设备的生产率，以单位时间内完成的产量来表示，成本相同，生产性好的设备，其产生的价值就高，反之就低。②可靠性。指在规定的时间内和使用条件下，确保质量并完成规定的任务，无故障地发挥机能的概率。③灵活性。指设备在不同工作条件下，生产加工不同产品的适应性。灵活性强的设备，其价值就高。④安全性。指设备对生产安全的保障性能。如是否安装有自动控制装置，以提高设备操作失误后防止事故、排除故障及降低损耗的能力，达到降低成本、提高价值的目的。⑤维修性。指设备维修的难易程度。维修性的好与差直接影响设备维护保养及修理的劳动量和费用。⑥节能性。指设备节约能源的性能。能源消耗一般用设备在单位开动时间内的能源消耗量来表示，也可以用单位产品的能源消耗量来评价。⑦节料性。指设备节约原、材、辅料的性能。节料性好的设备生产成本低，价值高。⑧环保性。指设备对于环境保护的性能。环保性的优劣决定设备综合价值的优劣。⑨耐用性。即矿井机械设备具有较长的使用期限。⑩操作性。即操作矿井机械设备的难易程度，一般越容易越好。{11}成套性。它包括两个方面，一是单机配套，指附属装置、工具、附件的配套程度，特别是一机多用的机械的配套程度；二是指机种、机型之间的配套。{12}机动性。它是指机械的通过能力、行驶速度、对地形道路的要求以及机械的拆装运输是否方便。{13}自动性。指设备运转的自动化水平。设备运转自动化水平越高，其功能价值越高。{14}美观性。即矿井机械设备外表的美观程度。{15}清洁性。既机械在施工及维修保养时不应对环境造成污染。
以上是设置矿井机械设备功能指标体系时应加以考虑的因素。但应指出，这是就一般情况而言的，在对具体的矿井机械设备进行功能评价时，必须根据具体情况作具体分析，设置更为切合实际的指标体系。除对某些指标作定性分析外，应尽量多作定量分析。
应用价值工程理论分析设备功能的意义在于准确评价设备的功能及价值，为合理地选择设备和维修、改造、更新设备提供科学依据，指导提高已有设备的功能，降低成本，以达到提高价值即企业综合效益的目的。
2.2 机械设备经济性评价指标 矿井机械设备的投资少则百万元，多则数千万元，煤炭企业的矿井机械设备往往占其固定资产的重要部分。在进行矿井机械设备选择与管理时除了要进行技术功能论证外，还必须进行经济性论证，应建立一套经济性评价指标。在建立矿井机械设备经济评价指标时应考虑以下几点：
①投资额。它是指购置或自制机械所用的全部投资，既原值，是机械投入组成的原始部分。
②运行费用。它是指矿井机械设备在全寿命过程中为保证机械运行所投入的除修理费用以外的一切费用。
③修理费。它是指矿井机械设备在全寿命过程中进行修理所需的费用，也是施工矿井机械设备投入不可缺少的组成部分。
④收益。它是指机械投入生产后，比较投入和产出取得的利润。
3 基于改进层次分析法的设备选型模型的建立
层次分析法（Analytical Hierarchy Process简称AHP）是本世纪70年代由美国著名的运筹学家T.L.Satty教授提出并发展的，它是通过定性和定量分析相结合，把复杂问题（系统）的内在层次性和联系判断量化，并做出要素排序的一种多目标决策分析方法。AHP具有要求的信息量少，决策时间短，简明易学，灵活实用等优点，特别适合复杂问题的决策分析[2]。
3.1 设备选型模型的建立 在价值工程中，方案评价就是评定方案的优劣，其最终标准是方案所带来的价值大小，即功能与费用（成本）之比的大小，价值大的方案为优选方案。功能一般包括对象的品质、寿命、能力和款式等，而费用则包括“从对象的研究、形成到退出使用所需的全部费用”，即“寿命周期成本”。方案评价的功能和费用是指实施某项方案所将要带来的功能和费用。
对矿井机械设备的一般选型，构建如图1的递阶层次结构。其中目标是价值最大，功能包括设备的技术性（如生产性、可靠性、机动性等）、安全性和使用寿命，成本包括设备的购买成本（价格）、使用成本（如维护成本）和社会成本（如环境污染），由于总目标是功能与成本比最大，因此我们分别以功能强和成本高为准则，也就是说，当以成本（功能）元素为准则时，比较值越大表示方案的成本（功能）越大。
以上结构模型是根据选型设备时考虑的主要因素和生产需求建立的，但是这是就一般情况而言的，在对具体的矿井机械设备选型时，必须和现场使用情况相结合，根据实际需要作具体功能分析，设置更为切合实际的成本指标，建立更为复杂的多层次多方案结构模型。
3.2 应用AHP的基本步骤 应用AHP的基本步骤如下：
①明确问题，将问题分解成各组成元素。再把这些元素按属性分组，建立递阶层次结构，通常可分为目标层、准则层和方案层。
②构建判断矩阵A=（aij）n×n，式中aij是要素i与要素j相比的重要度标度。如果某一层次的元素Ck对其下一层次的元素A1、A2……An有支配作用，则决策人员把Ck作为准则，对受其支配的任意两个元素Ai和Aj之间的相对重要性做出比较。
③计算层次单排序。AHP通常采用两种近似方法来计算各元素的重要度W和排序权重W0：
A.和法：
a.将判断矩阵A的元素按列归一化；
b.将归一化后的各列相加；
c.将相加后的向量除以n即得权重向量W0。
B.根法：
a.将判断矩阵A的元素按行相乘得一新向量；
b.将新向量的每个分量开n次方得重要度向量W；
c.将重要度向量W归一化即为权重向量W0。
④一致性检验。AHP要求判断矩阵要有大体的一致性，使计算的结果基本合理。求一致性指标C.I.（Consistency Index） 和C.R.（ Consistency Ratio）：
C.I.= （λmax-n）/（n-1） （1）
λmi=■（2）
λmax=■■λmi（3）
C.R.=C.I./R.I.（4）
其中R.1.是平均随机一致性指标。
⑤层次最终排序，即各层元素在各目标下的排序。设已知第（k-1）层所有元素Ai的最终排序权重为ai，以元素Ai为准则的第k层各元素Bj的单层次排序结果为bij（当Aj与Bj没有联系时bij=0），则元素Bj的最终排序权重为：
bj=a1j·a1+b2j·a2+…+bmj，am j=1，2，……，n（5）
其中m和n分别表示第（k-1）层和第k层的元素个数。要求严格时，还要进行递阶层次组合判断的一致性检验，但通常可以省略。
⑥方案价值排序，即各层元素在总目标下的最后排序。首先根据层次排序求各方案对分目标的满足程度系数，即各方案的功能满足程度系数和成本系数。最后用功能满足程度系数除以成本系数即为方案价值。
这里为了体现价值的基本概念，对传统的层次分析法做了改进，同时也是价值工程理论的丰富，使价值工程和层次分析法有机地结合在一起，为价值工程在煤炭工程中的应用提供了更为广阔的空间。本设备选型模型可以应用于设计院煤炭工程设计、企业设备采购决策中，也可应用于设备招标评标办法中。
4 实例应用
下面我们以某矿在采煤机选取中的应用为例阐述模型的应用程序和使用效果。
①选择价值工程对象。某矿由于生产系统的改造生产能力的不断提高，现有采煤机已经不能满足需要，必须更换更大能力的采煤机。为了选取功能满足程度最高，同时功能成本低的采煤机，该矿围绕自己所需要的功能，分别向西安煤机厂、鸡西煤机厂、上海天地科技公司等几个厂家发出报价的信函，采取招标订货的方式，在产品竞争中选择最优产品。经过对各厂家的服务质量、信誉度以及报价的认真筛选和比较，初步选定由三个厂家分别生产的甲、乙、丙三种型号采煤机为购买对象。根据该矿的实际生产能力及需求和经济状况进行价值分析。
②功能分析，建立结构模型。根据实际情况我们按性能好、安全性高和寿命长三项基本功能进行功能评价，建立以下结构模型，如图2。
③ 建立各阶层的判断矩阵A，并进行一致性检验。
A=（aij）n×n（6）
式中，aij是要素i与要素j相比的重要度标度。标度定义见表2。
判断矩阵及重要度计算和一致性检验的过程与结果如表3所示。
④求各要素相对于上层某要素（准则等）的归一化相对重要度向量W■=W■■。
常用方根法，即：
Wi=（■a■）■（7）
W■■=■（8）
计算该例W■的过程及结果如表3所示。
λmax及一致性指标C.I.的计算一般需在求得重要度向量W或W0后进行，可归结在同一计算表中。
⑤求各方案的功能满足程度系数和成本系数。
为了体现价值的基本概念，这里改进了层次分析法，各方案不在C1～C6下做统一排序，而是在各分目标下进行排序计算价值，过程和结果如表4和表5。
⑥计算各方案的价值，选取最优方案。
方案各价值（功能满足程度系数/成本系数）如下：
采煤机甲（D1）：VD1=0.147/0.156=0.94
采煤机乙（D2）：VD2=1.30 采煤机丙（D3）：VD3=0.66
因此，采煤机乙价值最高，即为最满足矿井生产需求的选择。
5 结论
本文对一般矿山机械做了较为全面的功能分析，指出了经济性评价考虑的主要指标，建立了基于价值工程和改进层次分析法的设备选购模型，为合理地应用价值工程选择设备提供科学依据，并从实际应用出发证明了价值工程在矿山机械设备选择与管理可以发挥重要作用并取得较好的效果。
参考文献：
[1]曾宪林，马致山等.煤矿价值工程及案例分析[M].北京：煤炭工业出版社，2001.10-11.
[2]汪应洛.系统工程（第2版）[M].北京：机械工业出版社，19990020045.