鄒孝勝

摘要:針對HP500圓錐破碎機定錐襯板突然掉落事件,分析發(fā)生此次故障成因,并對解決方法進行總結。

關鍵詞:適配環(huán)定位銷斷裂

中圖分類號:TD4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(c)-0095-01

因原有沈陽重型機械廠生產(chǎn)的7FT短頭型圓錐破碎機存在故障率過高,維修困難、自動化程度不高、調(diào)節(jié)能力不足等諸方面不利條件,我礦于2007年決定引進安裝高效率、高性能的美卓HP500圓錐破碎機。該機各方面性能穩(wěn)定,自安裝投產(chǎn)以來,總體運行情況一直良好。

1HP500圓錐破碎機的工作原理為

HP500以層壓破碎理論為設計基礎。是通過電動機帶動三角皮帶、傳動軸、小錐齒輪、大錐齒進而帶動偏心銅套旋轉,破碎圓錐軸心線在偏心軸套的迫動下做旋轉擺動,從而使圓錐破碎機的動錐時而靠近又時而離開固裝在調(diào)整套上的定錐表面,散體礦石在破碎腔內(nèi)呈多層分布時受壓破碎。在破碎機的生產(chǎn)實踐中,層壓破碎的概念指的是巖石顆粒的破碎不僅發(fā)生在顆粒與襯板之間,同時也大量發(fā)生在顆粒與顆粒之間。其特征是在破碎腔的有效破碎段形成高密度的多個顆粒層,將充分的破碎功作用于巖石顆粒群,充分發(fā)揮層壓破碎和次生破碎作用,獲得極高的破碎率。采用層壓破碎理論的HP500較原7Ft短頭型破碎機在生產(chǎn)能力上的突出優(yōu)點是可以擺脫完全依靠排礦口來控制出料粒級的情況,從而實現(xiàn)較大的進料粒度、較小的排料粒度和較大的處理能力,符合我礦實際生產(chǎn)需要。

2出現(xiàn)的問題:定錐襯板脫落墜入破碎腔

2010年10月18日3點19分,HP500圓錐破碎機在開動中出現(xiàn)定錐襯板脫落,墜入破碎腔現(xiàn)象。定錐襯板為該破碎機重要組成部件,作用是與動錐襯板共同構成破碎腔,在其中擠壓破碎礦石。停機后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),起支撐定錐襯板作用的適配環(huán)上的四個定位銷全部斷裂。斷裂部位為適配環(huán)和定錐支撐接觸面處(圖2所示II位置處)。觀察適配環(huán),發(fā)現(xiàn)其基本保持完好。該適配環(huán)和定位銷皆為生產(chǎn)廠家原機裝配,該部位日常檢查無法發(fā)現(xiàn),且查找使用說明書,也沒有相關的要求和說明。因此自該破碎機機投產(chǎn)后未做過此部位的相關檢查。本次事件也是HP500安裝以來出現(xiàn)的第一起定位銷斷裂,定錐襯板脫落事故。

3事故原因分析

由圖1可見定錐襯板在定錐上的具體安裝形式。適配環(huán)用四個對稱分布的定位銷固定在定錐上,適配環(huán)上同樣對稱設置6個楔塊螺栓組合件,將整個定錐襯板支撐固定。定錐襯板與定錐間充填腔用環(huán)氧樹脂填充,起加強固定定錐襯板作用。因為該機破碎原理,在動錐旋轉擺動擠壓礦石時,有極大地水平方向的推力通過定錐襯板法蘭與楔塊傾斜面的接觸、楔塊與適配環(huán)的接觸,逐級傳遞到適配環(huán)上,這就使得適配環(huán)在與定錐的接觸面處產(chǎn)生了極大地剪切力,此力完全由固定適配環(huán)的四個定位銷承受,該定位銷同時也會受到不小的扭力的作用。因為給入礦石情況的變化和動錐運動特點,此處產(chǎn)生的剪切力、扭力的大小、方向無規(guī)律可循,在長期的變化的剪切力和扭力等的綜合作用下,四個定位銷終于達到疲勞極限,發(fā)生斷裂。失去定位銷固定的適配環(huán)在傳遞過來的推力等的作用下開始發(fā)生相對運動,其上的楔塊組件受其運動的影響,與定錐襯板法蘭的配合接觸面失穩(wěn),直接導致定錐襯板脫落墜入破碎腔。按照使用說明書要求,在更換新的定錐襯板后,要檢查定錐襯板和楔塊傾斜表面各個接觸點,確保楔塊傾斜表面的中心和定錐襯板法蘭正確接觸(圖1中I處所示)?？梢姶私佑|處對保持定錐襯板穩(wěn)定的重要性。而此次襯板墜落正是因為適配環(huán)相對運動導致此接觸面失穩(wěn)而引起。

4解決方法

查找使用說明書和HP500相關資料,皆沒有有關此種問題的記錄。若按照常規(guī)解決方法,只需從銷孔取出斷裂定位銷,按原定位銷尺寸、材料等參數(shù)重新加工四個定位銷復位即可,經(jīng)此種方法處理后,定位銷受力情況與從前一樣,長時間開機承受變化載荷后,再此發(fā)生斷裂的可能性相對較大。為進一步降低再次發(fā)生此類事故的風險系數(shù),經(jīng)破碎工段與機電科技術人員研究商討決定,根據(jù)多年從事機械行業(yè)遇到的類似問題處理經(jīng)驗,決定在保證不破壞適配環(huán)與定錐物理機械性能的前提下,適當增設4個楔口,加入壓塊,加強對適配環(huán)和定錐之間的固定作用。該楔口與原定位銷孔一樣貫穿聯(lián)通適配環(huán)和定錐。為了加工工藝的方便,提高新增定位壓塊對該處剪切應力、扭力的抵抗能力,決定加大受力面積,將楔塊形狀定為50mm×60mm×80mm的長方體(四個棱邊倒圓)。后經(jīng)由機動部聯(lián)系相關廠家進行加工。按照計劃,所增設楔口在適配環(huán)上呈對稱分布,但加工時觀察發(fā)現(xiàn),對稱開楔口會影響到原有楔塊螺栓總成的安裝與拆卸,遂根據(jù)實際情況酌情選擇位置。安裝后原定位銷與新增壓塊形狀及其相對位置的圖形為圖2所示。

圖2中圓柱面處即為原定位銷,四方塊處為本次新加工的定位點。此新增定位點極大地分擔了由楔塊傳過的剪力和扭力,新加壓塊的承受破壞的能力也要強于原定位銷子,即使在原定位銷再次發(fā)生斷裂的情況下,四方楔塊發(fā)生破壞的可能性極小。依然可以有效防止適配環(huán)發(fā)生相對運動。即防止再次發(fā)生定錐襯板脫落的現(xiàn)象。

5結語

本次襯板脫落事件為突發(fā)事故,在尋找不到相關解決資料和說明的前提下,工段和機電科能從實際情況出發(fā),發(fā)揮多年從事機械行業(yè)所積累的經(jīng)驗的作用,積極尋找方法,使問題得到良好的解決,并為為以后類似事件的處理提供了良好的經(jīng)驗素材。