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        液壓圓錐破故障原因分析及方案探討

        2016-01-04 10:23:19劉雄華
        科技視界 2015年35期
        關(guān)鍵詞:改造故障

        劉雄華

        【摘 要】本文介紹了新鋼資源科技公司鐵渣生產(chǎn)線PYY1200/150型液壓圓錐破的運(yùn)行現(xiàn)狀,分析了造成PYY1200/150型液壓圓錐破打齒、磨損、卡鐵、傘形齒被根切和使用壽命低等一系列主要原因,提出了具體可行的解決措施和對策方案。

        【關(guān)鍵詞】液壓圓錐破;故障;改造

        0 前言

        PYY1200/150型液壓圓錐破是資源科技公司鐵渣生產(chǎn)線的核心設(shè)備之一,價(jià)值90萬元。當(dāng)液壓圓錐破出現(xiàn)打齒或其它嚴(yán)重故障時(shí),更換備件及維修費(fèi)在15萬元左右,而且影響鐵渣線的正常生產(chǎn),造成的直接或間接經(jīng)濟(jì)損失較高。

        1 液壓圓錐破使用存在的問題

        1.1 PYY1200/150型液壓圓錐破相關(guān)技術(shù)參數(shù)

        PYY1200/150型液壓圓錐破是資源科技公司鐵渣生產(chǎn)線的核心設(shè)備之一,價(jià)值90萬元。破碎錐大端直徑為1200mm,給渣口寬度為150mm,最大給料粒度為130mm,排渣口調(diào)整范圍為9-25mm,產(chǎn)量為45-120t/h,電動(dòng)機(jī)功率110kw,過鐵最大尺寸為65mm,機(jī)器總重量22.50t。

        1.2 PYY1200/150型液壓圓錐破工作原理

        1.2.1 破碎原理

        破碎機(jī)工作時(shí),電動(dòng)機(jī)通過水平軸和一對傘齒輪帶動(dòng)偏心套旋轉(zhuǎn),破碎錐主軸在偏心套的迫動(dòng)下作旋擺運(yùn)動(dòng),使得破碎壁表面時(shí)而靠近又時(shí)而離開軋臼壁的表面,從而使鐵渣在破碎腔內(nèi)不斷的受到擠壓和彎曲而被破碎。液壓圓錐破工作原理如圖1所示。

        1.2.2 液壓調(diào)整及保險(xiǎn)

        液壓油壓入液壓缸柱塞下方,破碎錐上升,排渣口縮小。如圖a所示。

        a) b) c)

        圖1 液壓圓錐破工作原理圖

        液壓缸的油放回油箱,破碎錐下降,排渣口最大。如圖b 所示;

        液壓缸柱塞下方高壓油路與皮囊蓄能器相通,蓄能器內(nèi)充入定值壓力的氮?dú)?,?dāng)鐵塊或其它不可破碎物進(jìn)入破碎腔時(shí),使破碎錐向下壓的垂直力增大,高壓油路中的油壓大于蓄能器的氮?dú)鈮毫?,蓄能器中的氮?dú)獗粔嚎s,液壓油進(jìn)入蓄能器中,液壓缸內(nèi)的柱塞與破碎錐同時(shí)下降,排渣口增大,不可破碎物排除如圖c所示。

        異物排除后,氮?dú)鈮毫Ω哂谡F扑闀r(shí)的油壓,進(jìn)入蓄能器的油壓又被壓入液壓缸中,使柱塞上升,破碎錐恢復(fù)到正常的工作位置,實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

        如果難破或不可破碎物料體積過大時(shí),蓄能器的作用發(fā)揮到極限,這時(shí)系統(tǒng)壓力會繼續(xù)升高,當(dāng)系統(tǒng)壓力上升到壓力控制器的設(shè)定值時(shí),壓力控制器發(fā)出信號,電磁溢流閥卸荷,液壓迅速流回油箱,動(dòng)錐下移到最低位置,難破或不可破碎物料徹底排除,同時(shí)對主機(jī)發(fā)出延時(shí)停機(jī)信號,以便察看不可破碎物料。按下電控柜的“過鐵復(fù)位”按鈕后,破碎主機(jī)才可以重新啟動(dòng),投入運(yùn)轉(zhuǎn)。

        1.2.3 主電機(jī)控制

        啟動(dòng)主電機(jī)前必須先啟動(dòng)潤滑泵,主電機(jī)的啟動(dòng)采用自耦減壓啟動(dòng),控制柜上有電壓表和電流表檢測電機(jī)的端電壓和運(yùn)行電流。主電機(jī)采用熱繼電器過載保護(hù)裝置,保護(hù)方法較齊全。

        1.3 PYY1200/150型液壓圓錐破打齒嚴(yán)重

        PYY1200/150型液壓圓錐破雖然卡鐵情況較少,但是磨損、打齒現(xiàn)象非常嚴(yán)重,甚至是傘形齒被根切,造成機(jī)器無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。傘形齒被根切時(shí)情況如圖2、圖3所示。

        圖2 傘形齒被根切

        圖3 8個(gè)齒同時(shí)被根切

        1.4 檢修頻繁制約鐵渣篩分生產(chǎn)

        改造前PYY1200/150型液壓圓錐破檢修頻繁、檢修時(shí)間長。一般15d左右(最短甚至半月)就需要檢修一次,每次檢修將近24h,甚至更長。當(dāng)傘形齒被根切情況嚴(yán)重時(shí),需要外購傘形齒,這樣的檢修時(shí)間就更長。由于圓錐破設(shè)備狀態(tài)和檢修的不可控,這樣對渣鐵篩分生產(chǎn)的計(jì)劃安排和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的完成都造成了極大影響,生產(chǎn)和銷售經(jīng)常被動(dòng)。

        2 問題產(chǎn)生的原因分析

        2.1 可能產(chǎn)生的原因

        造成PYY1200/150型液壓圓錐破打齒、磨損嚴(yán)重的因素有如下六方面:

        ①圓錐破的保護(hù)裝置還不夠完善;②進(jìn)入圓錐破的渣鐵物料規(guī)格超過圓錐破的設(shè)計(jì)要求(設(shè)計(jì)要求為≤130mm);③進(jìn)入圓錐破的渣鐵物料規(guī)格符合圓錐破的設(shè)計(jì)要求,但進(jìn)渣量過大(核定產(chǎn)量為45-120t/h);④進(jìn)入圓錐破渣鐵物料超過了圓錐破的過鐵最大尺寸而被卡死(最大過鐵尺寸為65mm);⑤圓錐破被堵停機(jī)后,帶重負(fù)載強(qiáng)行啟動(dòng);⑥圓錐破碎機(jī)與傳動(dòng)電機(jī)不匹配(設(shè)計(jì)電機(jī)為110w,735r/min)。

        2.2 要因確認(rèn)

        經(jīng)計(jì)算,原因⑥不存在;原因②,鐵渣物料規(guī)格是經(jīng)篩板控制的,遠(yuǎn)低于130mm,均控制在110mm以內(nèi),該原因也可以排除;原因③實(shí)際進(jìn)入圓錐破的渣鐵物料在30t/h左右,遠(yuǎn)低于核定產(chǎn)量的45-120t/h,原因③也不成立。經(jīng)現(xiàn)場觀察總結(jié)發(fā)現(xiàn),當(dāng)圓錐破有鐵塊進(jìn)入后,沒有及時(shí)手動(dòng)釋放而被卡死迫使停機(jī),使圓錐破進(jìn)渣口的渣塊物料堆積,在沒有把堆積在圓錐破進(jìn)渣口及內(nèi)部的渣塊物料清理干凈的情況下,操作工為縮短清渣時(shí)間,多次強(qiáng)行帶重負(fù)載啟動(dòng)電機(jī),使圓錐破內(nèi)部傳動(dòng)傘形齒多次過載疲勞而折斷。另外,能強(qiáng)行帶重負(fù)載啟動(dòng)電機(jī),說明保護(hù)裝置不夠完善。

        3 對策及實(shí)施

        目前,國內(nèi)同行針對PYY1200/150型液壓圓錐破打齒、磨損情況的處理解決方法通常有:改進(jìn)設(shè)備材質(zhì)、堆焊硬質(zhì)合金等,也有廠家綜合上述多種方案進(jìn)行綜合處理。根據(jù)PYY1200/150型液壓圓錐破設(shè)備的基本工作原理,以及前期對設(shè)備故障原因的調(diào)查和研究,結(jié)合鐵渣生產(chǎn)線的實(shí)際,采取以下幾種對策加以修整、改造。

        ①輸送給圓錐破的渣料,原只有皮帶頭輪除鐵;再在輸送進(jìn)入圓錐破渣料的皮帶上加裝永磁吊掛除鐵裝置,經(jīng)兩道除鐵,可有效避免渣鐵進(jìn)入圓錐破。

        ②調(diào)整圓錐破保護(hù)裝置的電流,使其在帶重負(fù)載的情況下不能強(qiáng)行啟動(dòng)或瞬間保護(hù)跳閘。

        ③每月檢查液壓油箱內(nèi)部的金屬含量。

        ④完善操作制度,加強(qiáng)圓錐破過鐵的監(jiān)管和考核,加強(qiáng)對生產(chǎn)線負(fù)責(zé)人和操作工的連帶責(zé)任考核。

        4 使用效果

        自2011年4月18日改造完成以來,在PYY1200/150型液壓圓錐破的實(shí)際運(yùn)行過程中,圓錐破設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn),各項(xiàng)測量參數(shù)完全可以滿足正常生產(chǎn)需要。實(shí)際上,到目前為止,傘形齒表面基本沒有磨損現(xiàn)象,極大地減少了堵料和卡死現(xiàn)象,從未出現(xiàn)過傘形齒被根切的情況,圓錐破運(yùn)行的時(shí)間已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過業(yè)界的圓錐破傘形齒上線維修周期。我們也將該方案完善到生產(chǎn)線的其他設(shè)備中去,并記錄到操作制度當(dāng)中去,作為操作制度執(zhí)行。

        5 經(jīng)濟(jì)效益

        PYY1200/150型液壓圓錐破經(jīng)過該技術(shù)處理前后,設(shè)備的各項(xiàng)維護(hù)成本費(fèi)用明顯降低,表現(xiàn)在以下兩方面:

        5.1 降低日常檢修次數(shù)及維護(hù)成本

        改造實(shí)施前,檢修周期為20d左右(最短甚至10d),每次檢修要24h左右。改造完成后,檢修周期在90d(最長達(dá)到150d),圓錐破的檢修完全實(shí)現(xiàn)了與生產(chǎn)線其他設(shè)備的同步檢修。每次檢修只需4-6h,主要是潤滑、檢查緊固等常規(guī)性點(diǎn)檢維護(hù)。這樣不僅減少了進(jìn)行傘形齒耐磨處理、更換專用緊固件,甚至要求廠家上門維修的大量維修費(fèi)用。同時(shí)為鐵渣生產(chǎn)線的渣鐵篩分贏得了更長的時(shí)間,提高了設(shè)備運(yùn)行率。

        5.2 提高液壓圓錐破使用壽命

        PYY1200/150型液壓圓錐破傘形齒原來在線使用壽命為700d左右。而改進(jìn)后,按這近一年的運(yùn)行效果預(yù)測,不下線的使用壽命至少可達(dá)三年以上。經(jīng)過改造傘形齒的齒輪基本完好,圓錐破使用性能依然良好,從根本上解決了傘形齒被根切的問題,從而大大減少了設(shè)備采購成本。每個(gè)傘形齒大錐齒輪的采購成本約為30360元,小錐齒輪采購成本11360元,每年一次次檢修費(fèi)用大數(shù)在15萬元左右。

        綜上所述,PYY1200/150型液壓圓錐破改造以后,所取得的實(shí)際效果和經(jīng)濟(jì)效益是非常顯著的。大幅提高了設(shè)備的使用壽命,既降低了設(shè)備成本,又提高了生產(chǎn)線的作業(yè)率。據(jù)測算,降低設(shè)備維護(hù)、采購、人工等方面的直接經(jīng)濟(jì)效益和提高設(shè)備作業(yè)率增加的生產(chǎn)產(chǎn)量的間接經(jīng)濟(jì)效益兩項(xiàng)可達(dá)200萬元以上。

        [責(zé)任編輯:楊玉潔]

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