浮选（选矿）风机基础知识与CJ220-1.37型号深度解析
作者：王军（139-7298-9387）
关键词：浮选鼓风机、CJ220-1.37、型号解析、风机配件、风机修理、选矿设备

引言

在矿物加工工业中，浮选是分离有价值矿物与脉石的关键工艺过程。该过程的物理基础在于通过引入气泡，使目标矿物颗粒选择性附着于气泡之上，并随之上浮至矿浆表面形成泡沫层，从而实现分离。而生成这些尺寸适宜、分布均匀、稳定性良好的气泡，离不开一个核心设备—浮选鼓风机。浮选鼓风机为整个浮选系统提供稳定、持续且参数匹配的充气量，是决定浮选效率、精矿品位及回收率的重要影响因素。

作为一名风机技术领域的从业者，笔者深知正确理解风机型号含义、熟悉其内部结构配件以及掌握科学的维护修理方法，对于保障浮选作业的稳定运行、降低能耗与生产成本至关重要。本文将以典型的浮选用鼓风机型号CJ220-1.37为例，系统阐述其型号编码规则、核心配件构成以及常见的故障诊断与修理维护策略，旨在为同行提供一份实用的技术参考。

第一章 浮选工艺对鼓风机的基本要求

在深入解析特定型号之前，必须明确浮选工艺对鼓风机的特殊要求。这些要求直接决定了风机的选型、设计和运行参数。

稳定的风量与风压：浮选槽内的气泡生成器（如喷嘴、叶轮定子组）需要恒定的空气压力和流量来产生稳定的气泡群。风量或风压的波动会直接导致气泡尺寸和数量的变化，扰乱浮选动力学过程，影响分选效果。因此，风机必须具备良好的调节性能和运行稳定性。 适宜的出口压力：浮选鼓风机的出口压力必须克服以下几个部分的阻力之和：
空气管道及阀门的沿程阻力与局部阻力。 气泡发生器（如浮选机叶轮）的阻力损失。 浮选槽内矿浆的静压头。
压力不足会导致空气无法有效注入或分布不均；压力过高则可能造成能源浪费、设备磨损加剧甚至“过吹”现象，破坏泡沫层。
洁净的空气质量：鼓风机输送的空气若含有油分、水分或固体颗粒，会污染矿浆表面，改变矿物表面的疏水性，严重影响浮选药剂的作用效果，甚至堵塞气泡发生装置。因此，对进气进行过滤，以及选择能提供无油压缩空气的风机类型（如离心式、罗茨式）尤为重要。 连续运行可靠性：浮选生产线通常是连续作业，停机意味着巨大的经济损失。因此，浮选鼓风机必须设计坚固、运行可靠、维护方便，平均无故障时间长。 较高的运行效率：鼓风机是浮选车间的主要能耗设备之一。提高其运行效率，对于降低整个选矿厂的生产成本具有显著意义。

基于以上要求，多级离心鼓风机和罗茨鼓风机是浮选领域应用最为广泛的两种机型。它们都能提供无油的清洁空气，且具备流量稳定、调节性能较好的特点。本文重点讨论的CJ220-1.37型号，即属于多级离心鼓风机的一种。

第二章 CJ220-1.37风机型号深度解析

参照提供的范例“C300-1.14/0.987”的解释规则，我们可以对“CJ220-1.37”这一型号进行详细的拆解分析。

型号全称：CJ220-1.37

1. 系列代号：“CJ”

“C”：通常代表“离心式（Centrifugal）”鼓风机。这是风机的主要结构形式，区别于轴流式（A）或罗茨式（L等）。 “J”：这个后缀字母在不同制造商的产品序列中可能有特定含义。常见的解读包括：
“矿用（J）” 或 “紧凑（J）”：可能表示该系列风机是针对矿山、选矿等工业应用环境进行了优化设计，或在结构上更为紧凑，节省安装空间。 系列代号：也可能仅仅是制造商内部的产品系列区分代码，代表特定的叶轮形式、级数或效率等级。 要获得最精确的定义，需查阅该型号风机的具体产品说明书或制造商的技术资料。但结合其应用场景（浮选），可以合理推断“CJ”系列是专为选矿等工业流程设计的离心鼓风机系列。

2. 流量参数：“220”

这部分的含义与范例“C300”中的“300”一致，表示风机在额定进口状态（通常指标准进气条件：压力为1标准大气压，温度为20摄氏度，相对湿度为50%）下，单位时间输送的空气体积流量。 数值“220”的单位是“立方米每分钟”。即，CJ220-1.37风机在设计工况下的额定流量为每分钟220立方米。 流量是浮选风机选型的核心参数之一，它直接决定了能为多少浮选槽、多大容积的矿浆提供足够的空气量。选型时需根据浮选机的总充气量需求来确定风机的流量。

3. 压力参数：“-1.37”

这部分定义了风机的出口压力能力。 “-”：是分隔符，连接流量参数和压力参数。 “1.37”：表示风机出口的绝对压力值为1.37个标准大气压（通常以ata或atm表示）。 在风机领域，压力常用表压（相对于大气压的压力值，单位如kPa, kgf/cm²）或绝对压力来表示。此处的1.37个大气压是绝对压力。我们可以将其换算为更常用的表压值：
出口绝对压力 = 1.37 atm 进口绝对压力（默认无“/”后缀，即为1 atm） 风机升压（表压） = 出口绝对压力 - 进口绝对压力 = 1.37 - 1.00 = 0.37 atm 换算成其他单位约为：0.37 * 101.325 ≈ 37.5 kPa 或 约0.38 kgf/cm²。
这个0.37 atm的升压（表压）就是风机用于克服前述管道系统、气泡发生器及矿浆静压的“有用功压力”。对于浮选工艺而言，这个压力水平是典型的中低压范围，适用于大多数机械搅拌式浮选机。

4. 进风口压力表示方式的对比

在范例“C300-1.14/0.987”中，通过“/0.987”明确指出了进口绝对压力为0.987个大气压（可能对应海拔较高或特定工况）。 在“CJ220-1.37”型号中，没有“/”及后续的进风口压力数值，这表示该风机的设计进风口压力为标准大气压，即1个标准大气压。这是在平原地区、标准条件下的常见标注方式。

总结：CJ220-1.37型号的含义是：这是一款CJ系列的离心式鼓风机，在设计进气条件（1标准大气压）下，能够提供额定流量为每分钟220立方米，出口绝对压力为1.37个大气压（即升压为0.37个大气压）的洁净空气。

第三章 CJ220-1.37风机核心配件解析

一台多级离心鼓风机如同一个精密的系统，由众多配件协同工作。了解这些配件的功能、材质和常见问题，是进行有效维护和修理的基础。以下以CJ220-1.37这类多级离心鼓风机为例，解析其主要配件：

1. 转子总成（核心运动部件）

叶轮：是风机的“心脏”，通过高速旋转对气体做功。通常由高强度铝合金或不锈钢精密铸造或数控加工而成，并经过动平衡校正。多级风机有多个叶轮串联安装在一根轴上，每级叶轮逐级提高气体压力。叶轮的型线、直径和转速直接决定风机的性能和效率。 主轴：支撑并传递扭矩给所有叶轮。采用高强度合金钢制造，经过调质处理，具有高韧性和抗疲劳强度。轴颈部位精度要求高，用于安装轴承。 平衡盘/鼓：用于平衡多级叶轮产生的巨大轴向推力，减少推力轴承的负荷。是保证风机长期稳定运行的关键部件。 联轴器：连接风机主轴和电机轴，传递动力。常见类型有膜片式、齿式等，要求具有良好的对中补偿能力和传动精度。

2. 静子总成（固定与导流部件）

机壳（气缸）：容纳转子和其他内部部件的主体结构，承受内部压力。一般为铸铁或铸钢件，设计有进气口、出气口和级间通道。要求有足够的刚性和气密性。 扩压器：安装在每级叶轮出口之后，将气体的动能有效地转化为压力能。其流道形状对风机效率有显著影响。 回流器：在级间引导气流，使其以合适的角度进入下一级叶轮进口。 进气室与排气室：引导气体平稳进入首级叶轮和从末级扩压器排出，减少涡流和压力损失。 密封组件：
级间密封：通常为迷宫密封，安装在隔板与轴之间，防止级间气体泄漏，维持压差。 轴端密封：防止机壳内气体沿主轴向外泄漏，或外界空气被吸入（当进口为负压时）。常见形式有碳环密封、迷宫密封等。对于要求严格的场合，可能会采用干气密封。

3. 轴承与润滑系统

支撑轴承（径向轴承）：承受转子的径向重量和旋转载荷，通常采用滑动轴承（如椭圆瓦轴承）或高性能滚动轴承。要求运行平稳、振动小、寿命长。 推力轴承：承受转子剩余的轴向推力，确保转子轴向定位准确。是转子定位的关键。 润滑系统：包括油箱、油泵、冷却器、过滤器、油管路及安全装置等。为轴承和齿轮（如果有时）提供持续、洁净、温度适宜的润滑油，是保证轴承寿命和运行安全的核心。

4. 调节与控制系统

进口导叶（IGV）或阀门：通过改变进气角度或流量来实现风量的调节，比出口节流调节更节能。 监测仪表：包括压力表、温度计（轴承温度、润滑油温）、振动传感器、位移传感器等，用于实时监控风机运行状态。 控制系统：PLC或DCS，根据工艺需求自动调节风量风压，并实现连锁保护（如超温、超振、油压过低时自动停机）。

5. 驱动系统

电动机：风机的动力源。根据功率和电网情况，可选择高压或低压电机。电机功率必须与风机在所需工况下的轴功率匹配，并留有适当余量。 底座：支撑风机和电机，通常为钢结构，具有足够的刚性以保证对中精度。

第四章 CJ220-1.37风机常见故障诊断与修理维护

科学的风机修理维护工作应遵循“预防为主，维修结合”的原则。下面针对CJ220-1.37这类风机常见问题进行分析。

一、 日常维护与巡检（预防性措施）

运行数据记录：每日定时记录轴承温度、油温、油压、振动值、进出口压力、流量、电机电流等参数。建立趋势图，便于早期发现异常。 润滑油管理：定期取样化验润滑油品质，按说明书周期更换润滑油和清洗滤网。保持油位在正常范围。 密封检查：检查轴端是否有明显泄漏。 螺栓紧固：定期检查地脚螺栓、连接螺栓是否松动。 清洁：保持风机表面及周围环境清洁，特别是冷却器翅片的清洁，保证散热效果。

二、 常见故障诊断与修理

故障现象1：风机振动超标

可能原因：
转子不平衡：叶轮结垢、磨损、腐蚀或异物撞击导致质量分布不均。 对中不良：风机与电机联轴器对中超差。 轴承损坏：磨损、疲劳剥落、间隙过大。 基础松动或共振：地脚螺栓松动或运行转速接近设备固有频率。 动静部件摩擦：如密封件与轴发生摩擦。
修理措施：
停机检查：首先检查对中情况和地脚螺栓。 振动分析：使用振动分析仪测量频率、振幅、相位，辅助判断故障源。工频振动大通常是不平衡或对中问题；倍频成分多可能与对中不良有关；高频成分可能指向轴承故障。 转子动平衡：若确定是不平衡，需将转子拆下，在动平衡机上进行校正。现场急修时也可进行在线动平衡。 更换轴承：确认轴承损坏后，需严格按照规程拆卸旧轴承，安装新轴承，确保安装到位，游隙合适。 重新对中：使用百分表或激光对中仪精确调整风机与电机的同心度和平行度。

故障现象2：轴承温度过高

可能原因：
润滑不良：油量不足、油质劣化、油号不正确、油路堵塞。 冷却不足：冷却器结垢、冷却水量不足或水温过高。 轴承本身问题：轴承损坏、安装不当（如过盈量过大）、游隙过小。 负载过大：风机在喘振区附近运行或系统阻力异常增高。
修理措施：
立即检查：检查油位、油压、油温及冷却水系统。 油品分析：若油质发黑、乳化或含有金属屑，应立即换油并冲洗油路。 清洗冷却器：定期用高压水或化学清洗剂清洗油冷却器和水冷却器。 检查轴承：若润滑和冷却系统正常，温度仍高，应停机检查轴承状态和安装情况。

故障现象3：风量或压力不足

可能原因：
转速降低：电网频率低或皮带传动打滑（若为皮带传动）。 进口过滤器堵塞：进气阻力增大，导致吸入气量减少。 密封泄漏严重：级间或轴端密封磨损，内泄漏增大。 叶轮腐蚀/磨损：叶轮与机壳间隙因磨损而增大，效率下降。 系统阻力变化：工艺管道、阀门或浮选机气泡发生器堵塞，导致系统特性曲线改变。
修理措施：
系统排查：首先检查系统阻力，确认非风机本身问题。 更换/清洗滤芯：定期维护进气过滤器。 检查密封间隙：大修时测量迷宫密封等间隙，超过允许值需更换密封件。 修复或更换叶轮：对于严重磨损的叶轮，可采用堆焊、喷涂等工艺修复，或直接更换新叶轮。

故障现象4：异常噪音

可能原因：
喘振：风机在小流量、高压比工况下运行失稳。声音呈周期性“呼哧”声。 轴承异音：损坏的轴承会发出尖锐、沉闷或周期性的撞击声。 摩擦声：动静部件发生刮擦。 松动件振动：某些部件松动产生撞击声。
修理措施：
喘振处理：立即开大出口阀门或旁通阀，增大流量，使风机脱离喘振区。检查并校准防喘振控制系统。 针对性检查：根据声音特征判断来源，针对性检查轴承、密封等部件。

三、 大修流程简介
当风机运行一定周期或出现严重故障时，需进行解体大修。基本流程如下：

停机、隔离、泄压：确保安全作业条件。 拆除关联管路与仪表。 联轴器对中复查并记录，然后拆卸联轴器。 吊开上机壳：注意保护结合面。 吊出转子：小心平稳，防止碰撞。 全面清洗、检查所有零件：测量各部位间隙（如轴承间隙、密封间隙、叶轮与壳体的径向/轴向间隙），与出厂标准或维修标准对比。 缺陷修复：对磨损、腐蚀的零件进行修复或更换。对转子进行无损探伤和动平衡校验。 回装：按相反顺序进行，确保所有间隙符合要求，螺栓按力矩紧固。 重新对中。 单机试车与性能测试：逐步升速，监测振动、温度等参数，确认正常后投入运行。

结论

浮选鼓风机作为选矿厂的“肺”，其稳定高效运行是保障浮选指标和经济效-益的基础。通过对CJ220-1.37这一典型型号的深度解析，我们明确了其型号编码规则所揭示的性能参数：CJ系列离心鼓风机，额定流量220立方米每分钟，出口压力1.37个绝对大气压。进一步地，我们剖析了其核心配件系统的构成与功能，并系统阐述了基于状态监测的日常维护方法以及针对振动、温升、性能下降等常见故障的诊断思路与修理策略。

掌握这些基础知识，不仅有助于设备管理人员进行科学的选型、验收与日常管理，更能使维护工程师在面对故障时快速定位问题、制定合理的维修方案，从而最大限度地减少非计划停机时间，延长设备寿命，为选矿生产的连续、稳定、高效保驾护航。风机技术是一门实践性很强的学科，需要在理论指导下不断积累现场经验，方能做到游刃有余。

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