曾慶水，洪 波，柳逢春，熊林超

（南昌礦山機(jī)械有限公司，江西 南昌 330004）

立軸沖擊式破碎機(jī)廣泛應(yīng)用于石料生產(chǎn)中細(xì)粒級骨料的整形和人工砂制造，金屬和非金屬礦山用于替代傳統(tǒng)擠壓式破碎機(jī)的細(xì)碎作業(yè)，水泥生產(chǎn)用于磨碎流程中的預(yù)磨作業(yè)。能大量降低能耗，再生利用行業(yè)中的玻璃的粉碎。本文從立軸沖擊式破碎機(jī)工作原理入手，介紹了結(jié)構(gòu)及其設(shè)計過程，并分析了設(shè)計的破碎機(jī)可能潛在的故障。

1 工作原理

立軸沖擊式破碎機(jī)主要有上部、中部破碎腔、轉(zhuǎn)子體及下部機(jī)體組成。工作時，由上部進(jìn)入轉(zhuǎn)子的石料在離心力作用下，從分料盤出來，沿料墊向外高速拋射的石料與破碎腔的鐵砧碰撞（石打鐵腔型），或與石料內(nèi)襯（石打石腔型）碰撞。同時高速的運(yùn)動使石料處于懸浮狀，從而發(fā)生相互碰撞。石料一離開轉(zhuǎn)子出口就會發(fā)生碰撞，石料和石料之間的直接高速碰撞和間接的撞擊和磨擦，可以方便有效地使其尺寸更小、形狀更好。破碎腔內(nèi)這種獨(dú)特破碎和研磨動作，以每秒數(shù)千次地進(jìn)行著，以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的物料。

2 VS1500破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡介

圖1 VS1500破碎機(jī)結(jié)構(gòu)

3 VS1500結(jié)構(gòu)及工作參數(shù)設(shè)計

3.1 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)主要參數(shù)確定

（1）轉(zhuǎn)子直徑。轉(zhuǎn)子直徑和最大給料粒度存在一定的關(guān)系，一般給料粒度越大，葉輪直徑越大。它們之間的計算公式[1]如下：

式中D-轉(zhuǎn)子直徑，mm；K-系數(shù)；dmax-最大給料粒度，mm。

（2）轉(zhuǎn)子的流道板數(shù)目及角度。綜合考慮磨損和轉(zhuǎn)子尺寸大小等因素，對開式轉(zhuǎn)子采用徑向流道板，閉式轉(zhuǎn)子采用向前流道板為宜。而流道板的安裝角從理論上講以45°～46°最佳。轉(zhuǎn)子出口數(shù)與出口長度有關(guān)，一般保證出口處長度必須大于兩倍的最大給料粒度。另流道板數(shù)目可用下面經(jīng)驗(yàn)公式[1]求得：

式中k1-充填系數(shù)，時，，每增加0.2，k1遞增1；k2-修正系數(shù)，D=1m時，k2=1，D每增加0.2m，k2遞減0.1。

3.2 破碎機(jī)性能參數(shù)計算

（1）轉(zhuǎn)子速度計算。轉(zhuǎn)子速度越大，處理能力越大，產(chǎn)品粒度越細(xì)，同時轉(zhuǎn)子磨損越快。因此轉(zhuǎn)子有一個合適轉(zhuǎn)速。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)子切線速度v(m/s)推薦為50m/s～85m/s，故通過下式[1]得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n(rpm)：

（2）處理能力及電機(jī)功率計算。處理能力與物流密度，出口數(shù)，轉(zhuǎn)子直徑和速度有關(guān)。在轉(zhuǎn)子直徑、轉(zhuǎn)速一定的條件下，轉(zhuǎn)子物流量與功率成正比，當(dāng)物料流動性增加，流量一定時，功率消耗減少。設(shè)備處理能力Q、電機(jī)功率P(kW)和能耗q存在如下關(guān)系[1][2]：

3.3 設(shè)計結(jié)果如下

結(jié)構(gòu)設(shè)計過程略，結(jié)構(gòu)如圖1所示，設(shè)計參數(shù)如下表：

表1 VS1500設(shè)計參數(shù)

4 新設(shè)計潛在故障分析

考慮到工況、使用環(huán)境和設(shè)備運(yùn)行等原因，立軸式破碎機(jī)在使用過程中，可能會出現(xiàn)一些故障，我們從立軸破的設(shè)計角度和現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)等情況，給出立軸式破碎機(jī)出現(xiàn)故障的一些可能。

4.1 電流值

電流值高的原因：給料量過大；破碎腔或機(jī)座過度積料；出料口堵塞；電氣問題。措施：調(diào)節(jié)給料量；清理機(jī)座上物料；檢查電氣設(shè)備。

電流值低的原因：給料量??；皮帶打滑；電氣問題。措施：調(diào)節(jié)給料量；張緊皮帶；檢查電氣設(shè)備。

電流值不穩(wěn)定的原因：對雙電機(jī)的破碎機(jī)，可能皮帶張緊不正確；電氣問題。措施：檢查轉(zhuǎn)子體的石料襯；檢查皮帶張力；檢查控制線路。

4.2 噪音水平

噪音升高的原因：軸承損壞；皮帶打滑；破碎腔中襯料被沖刷；給料筒與轉(zhuǎn)子體相磨擦。措施：檢查軸承；檢查皮帶張力；重新生成石襯；檢查三爪分料斗和轉(zhuǎn)子體間隙。

4.3 振動大

原因：振動加劇，可能設(shè)備安裝不水平；下部法蘭面水平誤差續(xù)大于3mm～5mm；磨損件或轉(zhuǎn)子磨損不均；由于轉(zhuǎn)子非均勻襯料，造成轉(zhuǎn)子不平衡；減振塊失效；轉(zhuǎn)子或皮帶輪錐形脹套變松；軸承損壞。措施：檢查轉(zhuǎn)子體、減震塊、皮帶輪和軸承；檢查中部底板平面的水平。

4.4 轉(zhuǎn)子及頂耐磨板磨損

頂耐磨板磨損原因：直接沖擊到轉(zhuǎn)子。措施：應(yīng)調(diào)節(jié)給料斗中心開口合適，使入料處于積滿下料狀態(tài)，另調(diào)節(jié)中心孔大小和溢流門高度。

轉(zhuǎn)子磨損原因：拋料頭更換太遲。措施：須在磨損限量范圍內(nèi)進(jìn)行更換。

4.5 鐵砧換裝困難或磨損不均勻

換裝困難原因：鐵砧與支架間進(jìn)入物料。措施：向鐵砧和支架間加入黃油。

磨損不均原因：給料不均勻，磨損嚴(yán)重。措施：檢查物料流，然后在整個，進(jìn)料口的寬度內(nèi)平均分配物料，換裝鐵砧。

5 結(jié)語

本文從立軸沖擊式破碎機(jī)工作原理入手，介紹了結(jié)構(gòu)及其設(shè)計過程，并分析了設(shè)計后新結(jié)構(gòu)可能潛在的故障。設(shè)計過程及潛在故障分析，為立軸沖擊式破碎機(jī)設(shè)計研究提供了一定的理論參考。