許曉軍 胡夢超 沈 楊

（1.安徽馬鋼礦業(yè)資源集團(tuán)有限公司生態(tài)修復(fù)科技分公司；2.安徽馬鋼礦業(yè)資源集團(tuán)南山礦業(yè)有限公司）

HP500 圓錐破碎機(jī)在南山礦凹山選廠廣泛投入使用，但由于機(jī)器密封不良，粉塵污染等造成頻繁自動停機(jī)事故，污染潤滑油，加速零件磨損，影響正常生產(chǎn)［1-4］。通過對圓錐破碎機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析得出，粉塵通過通氣裝置進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部污染潤滑油，可通過裝置改進(jìn)，防止粉塵進(jìn)入，消除停機(jī)事故，降低潤滑油更換頻率［5-8］。為此，進(jìn)行了HP500 圓錐破碎機(jī)密封性能改進(jìn)研究。

1 HP500圓錐破碎機(jī)簡介

HP500 圓錐破碎機(jī)是結(jié)合現(xiàn)代材料技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)，在彈簧圓錐破碎機(jī)的基礎(chǔ)上開發(fā)的主軸固定式液壓圓錐破碎機(jī)。與國產(chǎn)2200彈簧圓錐破碎機(jī)相比，主軸固定式液壓HP 型多缸圓錐破碎機(jī)輸入功率大，破碎力大，旋轉(zhuǎn)速度快，破碎產(chǎn)品成品率高，粉礦含量高，是多碎少磨選礦工藝的首選設(shè)備。HP500多缸液壓圓錐破碎機(jī)是由6 個“過鐵”釋放液壓缸、8個鎖緊液壓缸組成的多缸液壓圓錐破碎機(jī)，其主要結(jié)構(gòu)有水平軸、大小傘齒輪、主軸、偏心套、球面瓦架、球面瓦、動錐總成、定錐總成、調(diào)整環(huán)、主機(jī)架等，其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，能自動調(diào)節(jié)排礦口大小。

2 HP500圓錐破碎機(jī)在南山礦凹山選廠的應(yīng)用概況

2.1 改造背景

南山礦凹山選廠在2002—2004 年分別對細(xì)碎2#、3#、4#破碎機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化改造，選用了HP500 短頭型液壓圓錐破碎機(jī)取代舊式彈簧保險破碎機(jī)，以解決細(xì)碎工藝合格粒度少、球磨機(jī)供礦不足而制約生產(chǎn)的問題。

2.2 原密封方式

HP500圓錐破碎機(jī)密封方式采用迷宮密封方式，利用相對運(yùn)動件之間的曲路縫隙來達(dá)到密封作用。密封主要有2處，分別是偏心套平衡組件與固定機(jī)架之間的U 形圈和破碎動錐與偏心套平衡組件之間的T 型圈。HP500 圓錐破碎機(jī)潤滑采用稀油循環(huán)潤滑方式，潤滑油經(jīng)潤滑泵站送出，從中心豎軸的油道進(jìn)入主機(jī)，一部分送入球面滑動軸承和動錐上銅套，另一部分送入偏心軸套內(nèi)的直銅套和動錐的下銅套以及止推盤和圓錐齒輪。潤滑后，油流至集油槽從回油管流至油箱。

2.3 存在的問題及原因分析

2.3.1 存在的問題

HP500 圓錐破碎機(jī)運(yùn)行2 a 后，逐漸暴露出了密封性能差的問題，大量粉塵進(jìn)入潤滑油，在油箱中沉淀形成油泥，致使油的品質(zhì)下降，潤滑性能變差。由于潤滑效果無法保障，油溫升高快，粉塵會堵塞機(jī)油濾清器和冷卻器，使供油壓力下降，夏季時常發(fā)生由于油溫、油壓高，破碎機(jī)自動報警，發(fā)生自動停機(jī)事故，影響生產(chǎn)正常運(yùn)行。由于粉塵污染，破碎機(jī)的換油周期從3 個月?lián)Q1 次減至1 個月?lián)Q1 次，夏季氣溫高時半個月?lián)Q油1 次。每次換油時，需高級潤滑油300 L，機(jī)油過濾器2 件，總價值上萬元。當(dāng)被污染的潤滑油循環(huán)到主機(jī)重要零件時，致使零件磨損加劇，使用壽命縮短。潤滑油污染問題造成維護(hù)和維修費用居高不下，生產(chǎn)能力下降，維修次數(shù)增多，作業(yè)率下降，嚴(yán)重制約了選廠的正常生產(chǎn)。

2.3.2 原因分析

（1）粉塵污染。南山礦是露天開采，礦石含水量低，礦石破碎產(chǎn)生的粉末落至下方的皮帶運(yùn)輸機(jī)時揚(yáng)起大量粉塵。破碎機(jī)屬于高粉塵作業(yè)，HP500用于細(xì)碎工藝，排礦口小，只有12 mm，因此粉塵很大。

（2）特殊結(jié)構(gòu)及運(yùn)行速度大。因圓錐破碎機(jī)結(jié)構(gòu)上的特殊性，其動錐等旋轉(zhuǎn)件構(gòu)造尺寸大，迷宮密封圈直徑也較大，偏心套平衡組件旋轉(zhuǎn)速度約270 r/min，密封件之間的相對運(yùn)動速度較大，密封困難。

（3）虹吸現(xiàn)象。潤滑油供給主機(jī)內(nèi)各潤滑點后，經(jīng)會油管路流回油箱時，由于油流量較大（250 L/min），管路較長，在回油管內(nèi)會產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象，在機(jī)腔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，空氣將粉塵吸入內(nèi)腔。

3 解決措施

3.1 原防塵措施

HP500圓錐破碎機(jī)雖然作業(yè)環(huán)境粉塵大，但油箱密封較好，為了防止油箱中液面變化，從回油管中吸入空氣，使主機(jī)內(nèi)腔從迷宮圈中吸入粉塵，在油箱上安裝了通氣裝置，保持大氣壓力。針對主機(jī)內(nèi)腔虹吸現(xiàn)象產(chǎn)生的負(fù)壓，在水平軸架上安裝了通氣裝置，使傳動軸架與主機(jī)內(nèi)腔相通，保持主機(jī)大氣壓力。兩處通氣裝置均裝有空氣過濾器，以凈化空氣。但在實際使用中，空氣濾清器自身具有過濾阻力，由于粉塵的吸入，產(chǎn)生了一定的堵塞，使過濾阻力進(jìn)一步加大，雖經(jīng)常清理，但實際效果不佳。破碎機(jī)內(nèi)腔結(jié)構(gòu)見圖1，原通氣裝置及油箱通氣裝置見圖2、圖3。

3.2 現(xiàn)改進(jìn)措施

（1）通氣裝置改進(jìn)。針對破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時氣流波動產(chǎn)生的吸塵問題，將自然通氣改為強(qiáng)制通氣；通過鼓風(fēng)機(jī)把空氣送入機(jī)腔內(nèi)和油箱內(nèi)，一是平衡回油產(chǎn)生的弱小負(fù)壓，二是保持氣體在迷宮密封處連續(xù)不斷地向外排出，防止氣體向內(nèi)吸入，從而避免灰塵的吸入。

（2）選用小型離心式風(fēng)機(jī)。選擇一種風(fēng)壓為0.6～1.0 kPa、流量為0.3 m3/min 的小型離心式風(fēng)機(jī)，進(jìn)風(fēng)口配有空氣濾清器，可過濾機(jī)腔內(nèi)的空氣，避免空氣中的粉塵進(jìn)入機(jī)腔污染潤滑油。將風(fēng)機(jī)安設(shè)在粉塵較少的廠房外，先拆除原通氣裝置上的空氣過濾器，通過通徑20 mm的塑料軟管把風(fēng)機(jī)與原通氣裝置連接。風(fēng)機(jī)的電動機(jī)功率較小，直接與潤滑泵電機(jī)并聯(lián)，開機(jī)時啟動油泵的同時啟動風(fēng)機(jī)，不用另設(shè)配電系統(tǒng)。改進(jìn)后通氣裝置見圖4。

3.3 改進(jìn)效果

為了驗證改進(jìn)后的效果，對改進(jìn)通氣裝置的破碎機(jī)更換潤滑油并清洗油箱、冷卻器和管路，更換機(jī)油濾清器，以提高測試的準(zhǔn)確性。經(jīng)過一段時間的試運(yùn)行，破碎機(jī)的油質(zhì)與改進(jìn)前相比明顯得到改善，未出現(xiàn)潤滑油被污染的現(xiàn)象，油箱中未出現(xiàn)油泥沉淀現(xiàn)象，油溫、油壓均能控制在規(guī)定范圍內(nèi)，破碎機(jī)工況良好，達(dá)到了預(yù)期效果。

4 結(jié)語

南山礦凹山選廠HP500 圓錐破碎機(jī)經(jīng)過改進(jìn)通氣裝置及選用小型離心式風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)等措施，解決了密封不良造成的停機(jī)事故及粉塵進(jìn)入油箱污染潤滑油致使維修頻繁的難題，且后期維護(hù)方便，經(jīng)濟(jì)效益及社會效益顯著。