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錘式破碎機常見故障的排除
2022-08-25石常軍 韓飛 錢慧麗
(河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院)
1 錘式破碎機錘頭失效
根據(jù)使用材質(zhì)及制造工藝方法分類,錘式破碎機錘頭可分為五種:一是復(fù)合型高錳鋼錘頭;二是高錳鉻鋼鑄造錘頭;三是合金鋼鍛造錘頭;四是復(fù)合鑄造的高鉻鑄鐵錘頭;五是組合式錘頭。一般認(rèn)為,90~125kg的錘頭為大型,25kg以下為小型,其余為中型。錘頭磨損失效方式多以沖擊鑿削為主,伴有沖刷顯微切削磨損。
1.1故障特征
錘頭失效的宏觀特征是錘頭磨損和斷裂。錘頭磨損發(fā)生在錘頭的表面、頂端及錘孔和錘軸間的摩擦面,微觀形貌表現(xiàn)為沖擊坑和切削犁溝。
1.2故障分析
錘頭磨損屬正?,F(xiàn)象,錘頭的斷裂破壞是非正常的。其原因主要是材質(zhì)選擇及制造工藝的缺陷,使錘頭本身強度及塑性不足,產(chǎn)生應(yīng)力集中,或使用不當(dāng)?shù)纫蛩卦斐伞?/p>
被破碎物料與高速旋轉(zhuǎn)的錘頭相沖擊,如以正向沖擊時,其沖擊力全部轉(zhuǎn)化為對錘面的壓應(yīng)力,使錘頭金屬表面產(chǎn)生塑性變形和微裂紋,在反復(fù)多次塑變情況下裂紋擴展,金屬受擠壓形成碎片脫落,導(dǎo)致沖擊磨損,沖擊力大時,錘頭表面可產(chǎn)生加工硬化,硬度較大,硬化層較深。如以一定沖擊角度進(jìn)行沖擊,則沖擊力分解為垂直于錘面的法向應(yīng)力和平行于錘面的切向應(yīng)力,對錘頭表層金屬產(chǎn)生顯微切削、沖刷,使金屬表面磨損,形成切削溝槽。
新一代單段沖擊式錘式破碎機錘頭在工作時本身承受著離心力、承受著礦石的強烈的反作用力,還有錘孔與錘軸之間接觸的摩擦應(yīng)力和拉伸力,這些力都會對錘頭產(chǎn)生破壞作用。
1.3處理對策
1.3.1選擇適宜的材質(zhì)制造錘頭
根據(jù)錘頭大小不同及使用的工況條件不同,選擇適宜的材質(zhì)制造錘頭。對于12kg以下錘頭,應(yīng)選擇有一定韌性,以硬度大為主導(dǎo)的材料;對于50kg級錘頭,應(yīng)選擇高韌性超強高錳鋼制造錘頭,其屈服強度要達(dá)到450N/mm2,初始硬度要達(dá)到HB260~300;對于大型破碎機90kg和125kg錘頭,必須選用高韌性材料,并輔以其它綜合性能。
1.3.2現(xiàn)有錘頭的延壽方法
⑴在錘頭工作面上涂焊一薄層硬質(zhì)合金,可提高錘頭耐磨性。
⑵錳鋼制的錘頭磨損后,可用錳鋼焊條堆焊。在錘頭頂部堆焊過程中,可向堆焊金屬中引入成分為1.2~1.5mm不等軸篦粒狀列立特加固硬質(zhì)合金,而基礎(chǔ)合金為專用的高鉻鑄鐵。添加列立特時,沿錘頭頂部填入,使錘頭頂部獲得較多硬質(zhì)篦粒。也可采用堆焊膏(堆焊膏是由鉻鐵、碳和鐵的粉末依靠塑性粘結(jié)劑制成的一種新型耐磨材料)堆焊。即在堆焊表面敷上一層厚度為5mm的堆焊膏,經(jīng)5~12h的干燥后,用ф10mm的鍍銅碳極使之熔化,錘頭接正極,用直流正接法堆焊,電流為400~450A,堆焊層厚度為2.5~3.5mm。
⑶對破碎機轉(zhuǎn)子部的端部圓盤和中間圓盤進(jìn)行改進(jìn),提高錘頭的利用率,相對延長錘頭的使用壽命。以PC800×800型錘式破碎機為例,可在端部圓盤和中間圓盤上配鉆6個ф40mm鉸制銷軸孔,均布在ф450mm的圓周上,與原銷軸孔錯開30°圓心角布置,見圖1。
圖1 圓盤鉆孔示意圖
把經(jīng)過正反兩次交替使用后不能在原來位置上繼續(xù)工作的全套錘頭、銷軸及間隙套拆下,與新配鉆的6個ф40mm軸孔組裝起來,以保證轉(zhuǎn)子平衡。重新調(diào)整錘頭與篩條、破碎板和篩條與篩條之間的間隙后繼續(xù)使用,此時錘頭頂點位置在ф820mm圓周上,錘頭線速度略高,打擊力略降,但可通過調(diào)整進(jìn)機物料粒度加以解決。
即:將入料粒度由≤120mm調(diào)至≤100mm就可以正常工作。據(jù)介紹,改進(jìn)后錘頭可正反交替使用4次,錘頭壽命延長13d,年錘頭耗用量節(jié)約2/5。Z后卸下的“錘頭”,用合金鋼焊條堆焊或整形處理后可繼續(xù)使用。
2 錘式破碎機篦條折斷脫落
2.1故障特征
篦條支承架的篦條槽被磨損,擊崩槽端,導(dǎo)致篦條脫落或篦條自身折斷脫落,卡住斗式提升機等后序設(shè)備,甚至附屬電機也被燒毀。
2.2故障分析
篦條是用高錳鋼鑄成,也有的用鍛鋼制成,長期承受錘頭及物料的沖擊,或由于事故導(dǎo)致篦條斷裂、松動、彎曲,直至跌落下來。篦條支承架的篦條槽也容易被磨損,產(chǎn)生微裂紋,甚至擊崩槽端,導(dǎo)致篦條跌落。此外,篦條架表面厚度不夠,篦條架本身結(jié)構(gòu)、錘頭與篦條架之間的間隙不合理,機架殼內(nèi)的襯板面積不合適,妨礙了篦條架的調(diào)節(jié),以及篦條篩裝配不嚴(yán)格,設(shè)計不合理等也是篦條跌落的原因之一。
2.3處理對策
2.3.1選擇適宜的材質(zhì)制作篦條和篦條支承架。
由于篦條不僅具有部分破碎物料的作用,而且主要起?控制成品粒度的作用。因此,一般選用韌性高、硬度大(稍小于錘頭)的材料制作篦條及其文承架。通常用高錳鋼鑄造,也可鍛造。據(jù)介紹,鍛造篦條可增加其耐磨性和韌性。
2.3.2及時維修,提高裝配質(zhì)量。
篦條相距間隙應(yīng)適宜,排列要緊湊,對個別偏差較大的篦條應(yīng)進(jìn)行必要的修理,磨去其毛刺或其它有礙裝配的部位。當(dāng)篦條間距由于磨損大于破碎粒度指標(biāo)時,應(yīng)予及時更換或修理。當(dāng)出現(xiàn)篦條跌落或松動翻倒時,要通過嚴(yán)格的裝配來解決。裝配后應(yīng)壓緊、無松動。對幾何尺寸截面較小而長度較大的篦條,可以在制造時中間增加一個凸臺,以增加強度,避免彎曲變形。
2.3.3通過技改,改進(jìn)篦條篩結(jié)構(gòu)。
⑴用耐磨焊條在篦條架表面堆焊20~30mm的焊層,以增加篦條架的厚度。
⑵將每根篦條用不銹鋼焊條焊接在篦條架上,構(gòu)成一個整體,提高其穩(wěn)固性。
⑶在篦條架的端頭上增加一節(jié)弧長,增大錘頭做功面積。
⑷在原有的襯板上割去一部分,以適當(dāng)減少襯板的寬度,方便篦條架的調(diào)節(jié)。
⑸把原設(shè)計帶有溝槽的篦條文承架改成無溝槽篦條架,短篦條改成中間帶有凸沿的長篦條。
3 單段錘式破碎機轉(zhuǎn)子軸承溫度高
單段錘式破碎機軸承溫度只要不超過70~80℃,就屬正常。但經(jīng)常出現(xiàn)轉(zhuǎn)子軸承溫度偏高現(xiàn)象。
3.1故障表現(xiàn)
開機3h,轉(zhuǎn)子軸承溫度就能達(dá)到80℃以上,頻繁報警,用兩臺風(fēng)機吹一個軸承也無濟于事,被迫停車?yán)鋮s。
3.2故障分析
造成轉(zhuǎn)子軸承溫度過高的原因,可能有以下幾方面:
⑴軸承游隙過小,導(dǎo)致軸承溫升過高。
⑵潤滑油的牌號選擇不當(dāng),粘度太大或粘度太小不易形成油膜,均可導(dǎo)致軸承溫升過高。特別是當(dāng)潤滑油粘度大時,不僅增加了潤滑油分子之間的內(nèi)部摩擦,而且也增大了油品與金屬之間的摩擦,因而生熱過多。
⑶安裝不正確,橡膠板聯(lián)軸器的橡膠板太厚,剛度過大,撓度不足,導(dǎo)致軸承較勁,摩擦加劇,生熱過多。
⑷油量過多,達(dá)到或超出Z下面一個滾珠或滾柱的中心,不符合油浴潤滑滾動軸承的使用要求,在不斷攪動中生熱過多。
⑸殼體散熱面積不足,熱量不能及時散發(fā)出去,在要求的溫度內(nèi)無法平衡,故而轉(zhuǎn)子軸承溫度居高不下。
3.3處理對策
3.3.1調(diào)整軸承游隙,達(dá)到規(guī)定要求。
3.3.2找正電機與破碎機轉(zhuǎn)子的同軸度,并用水平儀在電動機兩個軸承的軸頸上、破碎機轉(zhuǎn)子飛輪上和軸承外座圈上分別找電機轉(zhuǎn)子和破碎機轉(zhuǎn)子的水平,然后用連通管復(fù)查,用拉線吊重錘的方法復(fù)查電機與破碎機中心線的直線度,直至滿足要求為止。
3.3.3減少破碎機轉(zhuǎn)子與電機聯(lián)接中的剛度,即把橡膠板聯(lián)軸器的橡膠板拆掉幾塊,使運轉(zhuǎn)中的變形能被橡膠板及時吸收,減輕轉(zhuǎn)子軸(破碎機)在軸承中的較勁,進(jìn)而減少軸承中的附加力和摩擦。
3.3.4正確選用潤滑油,合理確定裝油量。據(jù)介紹,采用粘度較小的N68號極壓齒輪油替代原裝N150號中負(fù)荷極壓齒輪油,并將裝油量控制(油標(biāo)油面)在Z下面一個滾柱的中心線以下,即油位高度控制在105mm以下后,重新開車,軸承溫度保持70℃以下。
4 錘式破碎機其他常見故障的排除
參見表1。
表1 錘式破碎機常見故障的排除表
(來源:備件網(wǎng))