夏 煬

（大同煤礦集團(tuán)大地選煤工程有限責(zé)任公司塔山選煤廠(chǎng)，山西 大同 037001）

1 概 述

塔山煤場(chǎng)目前投入應(yīng)用三臺(tái)5/180CC型破碎機(jī)，在半年多的時(shí)間里，因該型破碎機(jī)傳動(dòng)裝置故障導(dǎo)致的停產(chǎn)有5 次。而破碎機(jī)底槽板作為易損件，由于性能問(wèn)題，磨損度很高，更換頻率也直接影響了設(shè)備的正常運(yùn)行效率。另外該型破碎機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)問(wèn)題，更換潤(rùn)滑油的頻次較高，防塵系統(tǒng)的防塵效果也有待提升。

2 5/180CC 型篩分破碎機(jī)優(yōu)化

5/180CC 型是中心距固定的雙齒棍軸內(nèi)旋轉(zhuǎn)式篩分破碎機(jī)，齒輥軸中心距為500 mm，齒輥軸長(zhǎng)度為1800 mm，利用截齒將處在兩齒輥軸之間的物料進(jìn)行破碎。5/180CC 型破碎機(jī)的破碎腔上方接受來(lái)料，通過(guò)兩齒輥上的破碎截齒向內(nèi)相對(duì)咬合破碎得到所需的出料粒度。5/180CC 型篩分破碎機(jī)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

（1）傳動(dòng)裝置的優(yōu)化

5/180CC 型篩分破碎機(jī)采用的傳動(dòng)裝置方式為懸臂支撐式，具體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。懸臂支撐式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)主要通過(guò)固定在懸臂短軸組件上的V 形帶輪，依靠傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳送，助力破碎機(jī)齒輥軸轉(zhuǎn)動(dòng)破碎進(jìn)料。

當(dāng)前采用的懸臂支撐式傳動(dòng)裝置雖然能夠滿(mǎn)足破碎機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)需求，但在正常工作中，傳送帶傳送動(dòng)力帶動(dòng)V 形帶輪運(yùn)動(dòng)，傳送帶受到的沖擊力和張力會(huì)周期性的變化，使得懸臂支撐傳動(dòng)裝置的固定結(jié)構(gòu)懸臂短軸受到作用力也會(huì)不斷變化，在達(dá)到一定運(yùn)行時(shí)間后，短軸組件會(huì)出現(xiàn)一定程度的變形，導(dǎo)致軸承及密封機(jī)構(gòu)的失效，尤其是在破碎機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)，該類(lèi)故障的發(fā)生率非常高。懸臂支撐式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是故障出現(xiàn)的主要原因，為此，項(xiàng)目組重新設(shè)計(jì)優(yōu)化了傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)，由原來(lái)的懸臂支撐式優(yōu)化為雙支撐式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。優(yōu)化后的傳功裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖2。

表1 5/180CC 型篩分破碎機(jī)技術(shù)參數(shù)表

圖1 5/180CC 型篩分破碎機(jī)懸臂支撐式傳動(dòng)裝置示意圖

雙支撐式傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)實(shí)際上是在V 形帶輪的兩側(cè)分別安裝了固定于破碎機(jī)外罩上的左右軸承座，將原來(lái)的因傳動(dòng)引起的受力不平衡結(jié)構(gòu)結(jié)合成一個(gè)相對(duì)的剛性結(jié)構(gòu)，降低出現(xiàn)受力不平衡時(shí)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)短軸組件的變形度，避免由于結(jié)構(gòu)彎曲變形產(chǎn)生的密封結(jié)構(gòu)失效等問(wèn)題。優(yōu)化后的雙支撐式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，能夠大大提升5/180CC 型篩分破碎機(jī)傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

（2）槽底板結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

針對(duì)槽底磨損度高、更換頻率高的問(wèn)題，項(xiàng)目組采用定量計(jì)算的方法來(lái)分析槽底受力。5/180CC型篩分破碎機(jī)齒輥軸轉(zhuǎn)速為50rpm，帶動(dòng)的輪節(jié)圓的直徑為1120 mm，通過(guò)以下公式可以計(jì)算破碎錘頭端部在額定功率下的線(xiàn)速度：

式中：v 代表破碎錘頭端部工作時(shí)的線(xiàn)速度，m/s；r轉(zhuǎn)代表齒輥軸轉(zhuǎn)速，rpm；D 代表輪節(jié)圓的直徑，mm。

通過(guò)計(jì)算，5/180CC 型篩分破碎機(jī)破碎錘頭端部工作時(shí)的線(xiàn)速度為2.9 m/s，也就是說(shuō)在破碎機(jī)正常工作時(shí)，錘頭線(xiàn)速度約為3 m/s 的速度沖擊塊狀煤或塊狀矸石。由于較高的線(xiàn)速度，錘頭下方的槽底板受到的摩擦力和沖擊力也較其他部位更大，導(dǎo)致了槽底板磨損度高。5/180CC 型篩分破碎機(jī)槽底板采用一體化設(shè)計(jì)，在某一部位出現(xiàn)磨損程度高時(shí)，只能進(jìn)行整體更換，增加了耗材成本。項(xiàng)目組對(duì)槽底板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，采用了分體化結(jié)構(gòu)，將錘頭處槽底板的厚度由4.5 cm 增加到了7.5 cm，材質(zhì)也由原來(lái)的Q345 碳鋼改為了硬度值為450HRC 的合金鋼板，極大地降低了槽底板的更換頻率和更換成本。

（3）潤(rùn)滑裝置及除塵裝置優(yōu)化

5/180CC 型篩分破碎機(jī)潤(rùn)滑裝置原為定點(diǎn)潤(rùn)滑系統(tǒng)，即每一個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)都有專(zhuān)門(mén)的控制系統(tǒng)，各控制系統(tǒng)獨(dú)立工作。該潤(rùn)滑系統(tǒng)雖在理論上具有一定的先進(jìn)性和高效性，但在實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行中，弊端很明顯，主要表現(xiàn)在：獨(dú)立的潤(rùn)滑系統(tǒng)需要設(shè)備操作人員對(duì)各潤(rùn)滑系統(tǒng)的存油情況進(jìn)行記錄、觀(guān)察和保養(yǎng)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，經(jīng)常出現(xiàn)由于檢查維護(hù)不到位使得某一潤(rùn)滑系統(tǒng)缺油的情況發(fā)生；其次獨(dú)立的潤(rùn)滑系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn)高，故障發(fā)生率高。項(xiàng)目組成員將定點(diǎn)潤(rùn)滑系統(tǒng)改造為集中潤(rùn)滑系統(tǒng)，通過(guò)手動(dòng)潤(rùn)滑油泵的增設(shè)來(lái)實(shí)現(xiàn)整機(jī)集中供油（圖3），有效解決了定點(diǎn)潤(rùn)滑系統(tǒng)帶來(lái)的問(wèn)題，且經(jīng)過(guò)記錄對(duì)比，手動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑油消耗率比定點(diǎn)潤(rùn)滑系統(tǒng)高了約3%，耗油性在可接受程度范圍內(nèi)。針對(duì)除塵效率低的問(wèn)題，項(xiàng)目組在破碎機(jī)入料口增加了噴霧降塵裝置，實(shí)現(xiàn)了降塵目的。

圖3 5/180CC 型篩分破碎機(jī)優(yōu)化后的集中供油系統(tǒng)

3 5/180CC 型篩分破碎機(jī)優(yōu)化后效果分析

目前優(yōu)化后的5/180CC 型篩分破碎機(jī)投入運(yùn)行已經(jīng)約3 個(gè)月，傳動(dòng)裝置故障發(fā)生次數(shù)為零次；槽底板磨損更換頻率由原來(lái)的400 Mt 過(guò)料量增加到了現(xiàn)在的720 Mt，且只需更換錘頭底部槽底板部件即可；潤(rùn)滑油系統(tǒng)故障發(fā)生次數(shù)為零次，有效提升了破碎機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性。項(xiàng)目組還對(duì)優(yōu)化后的5/180CC型篩分破碎機(jī)入料和排料粒度進(jìn)行了對(duì)比分析，以分析優(yōu)化后的破碎機(jī)主功能滿(mǎn)足使用要求。優(yōu)化后的5/180CC 型篩分破碎機(jī)入排料曲線(xiàn)圖如圖4。

圖4 優(yōu)化后的5/180CC 型篩分破碎機(jī)入排料曲線(xiàn)圖

4 結(jié)語(yǔ)

塔山選煤廠(chǎng)對(duì)5/180CC 型篩分破碎機(jī)應(yīng)用中出現(xiàn)的傳動(dòng)裝置故障發(fā)生率高、槽底板磨損更換頻率高以及潤(rùn)滑系統(tǒng)不合理等問(wèn)題進(jìn)行了專(zhuān)項(xiàng)研究，分別采取了優(yōu)化措施，極大提升了破碎機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)應(yīng)用驗(yàn)證，傳動(dòng)裝置3 個(gè)月未發(fā)生故障，槽底板磨損更換頻率由原來(lái)的400 Mt 過(guò)料量增加到了現(xiàn)在的720 Mt，而優(yōu)化后集中潤(rùn)滑系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，故障風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)減少。