提高圆锥破碎机的运转可靠性.docx

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提高圆锥破碎机的运转可靠性

提高圆锥破碎机的运转可靠性

一、概述

圆锥破碎机的破碎锥具有较高的摆动次数和较大的摆动行程，因而在破碎腔内的矿石是

受大行程的快速冲击；又因在破碎腔的下部设有一定长度的平行碎矿区，能保证矿石在平行区内至少被破碎一次。

因此，这种破碎机具有破碎比大、产量高、动耗少、产品粒度均匀和适于破碎硬矿石等优点，所以广泛用于对各种硬度的矿石行进中碎和细碎。

在选矿厂中，生产过程的主要作业，都是借助于破碎机、筛分机、磨矿机、分级机、造

别机械和脱水机械未完成的。

这些机械设备依靠皮带运输机、给料机、砂泵以及其它辅助设

备联系起来，使选矿的生产过程实现综合机械化和自动化。

在选矿厂中y其中任一机器停止

运转，都将引起选矿厂的生产停顿。

因此，提高机器的可靠性和使用寿命具有很大的经济意

义。

圆锥破碎机的结构复杂，而且经常处在繁重负荷的条件下和粉尘密布的恶劣环境中进行

工作，所以，提高圆锥破碎机的运转可靠性更具有迫切的意义。

圆锥破碎机的故障分析

圆锥破碎机在运转过程中具有以下主要特点：

1．应力大（包括动应力）而着力点不定，

2．速度高而单位压力大，

3．零件尺寸大，而且形状复杂。

在机械设备中，机械的配合表面由于不断受到冲击、高温和介质作用的影响，逐渐产生

了磨损和疲劳（疲劳是在表面微裂形成以后开始发生的，随之发生的延伸性裂缝，横贯和渗

透到金属本体。

疲劳产生的故障，经常是起源于强烈后力集中引起的几何变形），使机件尺

寸、几何形状和表面配合性质改变，引起机器运转性能的变化。

这样，机器就会发生故障而

停止运转。

故障的定义是：

“一台装置在它应达到的功能上丧失了能力。

’’故障可包括以下内容：

1．引起系统立即丧失其功能的破坏性故障；

2．与降低设备性能相联的性能上的故障。

在圆锥破碎机中，零件（给料盘、动锥和定锥的衬板及机架筋板的护板等）由于直接与

破碎物料相互作用的结果而引起的磨损，其磨损速度取决于物料的物理力学性质和破碎机的

生产率。

由于给料盘不能保证布料的均匀性，破碎衬板的磨损具有波浪形特征，形成了很宽

的间隙，经过这些间隙可能溜走粗粒矿块。

破碎时的脉冲交变负荷，会引起球面轴承座与机座配合面和偏心部件配合表面的磨损。

特别是锥形衬套和机架中心套筒孔出现危险的磨损，其磨损速度随着破碎矿石硬度的提高和；

破碎比的增大而提高。

．

球面轴承座与机座配合间隙由于受脉冲交变负荷的作用而不断扩大，迫使球面轴承座在

机座上摆动，不仅使泥沙进入润滑润中，从而恶化了润滑条件，而且使主轴偏斜，不能与锥

形衬套均匀接触，偏心部件由于磨损，配合间隙增大，或是由于制造和装配误差，使主轴在

锥形衬套中发生偏斜，只触及锥形衬套的上部或下部。

同时在衬套上产生很大的压力并形成

压痕。

偏斜严重时，破碎锥开始以很大的转数向偏心轴套的旋转方向旋转。

每隔一定时闯溅

得的油温产生急剧的跃进，随着温度的上升，所消耗的功率也随之增加。

主轴在锥形衬套中发生偏斜的条件是：

圆锥破碎机的破碎锥作规则运动时，作用在其上的惯性力矩有使届角（破碎锥的轴线与机器

中心线的轴线的夹角）增大的趋势，但由于B角已受偏心轴套的结构限制，不可能改变，因此，在空载时对机架套筒和球面轴承产生一种随偏心轴套回转而周期变化的反力，而引起机器的有害振动和偏心轴套发生偏斜而不能

正常运转。

以此，在圆锥破碎机的大圆锥齿轮上采用加平衡重的方法来消除破碎锥产生的方

向变化的惯性力和惯性力矩，保证偏心轴套不产生偏斜和不引起机器的振动。

但是，在实际

中往往由于平衡重过大，仍然消除不了偏心轴套的偏斜，因而使圆形衬套和锥形衬套的磨损：

位置呈对称性。

偏心部件底部的止推轴承（止推圆盘）磨损不均也会引起偏心轴套的偏斜。

偏心轴承外表面的圆柱形衬套与机架中心套筒孔是采用紧配合。

由于制造、装配、运转：

等原因，引起配合表面的磨损。

由于配合受到破坏，磨损很快加剧。

圆柱形衬套所承受的车

向力明显减小，圆形衬套破裂并沿中心套筒孔向上发展。

圆形衬套的上端紧贴大圆锥齿轮的

轮毂，使其急剧发热。

这一情况会使圆锥齿轮、圆柱形衬套、锥形衬套和球面轴承破损，从

而导致破碎机的破坏。

。

机架中心套筒孔的磨损会破坏偏心部件的工作条件，很明显地缩短了其使用寿命，并导．

致偏心部件过早地报废。

根据圆锥破碎机零部件的磨损特征和故障发生的方式，故障可以分为：

1．渐发性故障；能通过早期试验或测试来预测的故障。

渐发性故障取决于破碎机的运：

转时间和磨损速度。

这种故障是确定要发生的，不过，这种故障的临近时间是不定值。

2．突发性故障：

不能靠早期试验或测试来预测的故障。

突发性故障是由于在机器的个

别零件中出现集中载荷急剧变化的结果，以及出现的随机事件。

根据统计资料，突发性故障的出现通常是在运转的开始阶段。

这种故障约占圆锥破碎机

旒盐瞳毅的2．5％～3．5％．大量的故障仍县渐发件古堑障．

赫以陴裂删Z．a7D～5·∽70，兀基删蚁陴1，7苊硎及位蚁陴0

三、确定圆锥破碎机的运转可靠性和实际寿命

可靠性理论是机器运转、维护和检修的科学基础。

可靠性理论是以设备的任何部分都必

将在足够长的时间周期后终止运转这一概念为基础的。

即使是最可靠的设备，最终还是要坏

的。

可靠性研究的中心问题是机器在寿命期内故障的随机发生的问题，即故障的模式。

进行机器运转可靠性和实际寿命的研究时，必须取得足够的、大量的关于故障方面的信息资料。

信息资料的收集可按下列程序进行；

1.产品的故障

2．发生故障的产品部件，

3．引起故障的零件，

4．故障的原因。

由于取得的信息资料量大面广，因而对信息资料提出完备性、真实性和同一性的要求。

信息的完备性：

为了对整机、部件和零件的可靠性进行评价和分析，必须掌握全部的信息资料，首先是机器的台数以及观测到的故障数量。

信息的真实性：

真实地反映客观实际。

正确的数据可以藉助于各种仪表而取得。

信息的同一性：

将在产品中发生的损坏事件按照相同的特性分组。

如果收集的信息资料反映了机器的工作制度和运转条件，信息的同一性就可以得到保证。

圆锥破碎机运转可靠性的信息资料应按拟定的信息卡片内容和统一的格式进行收集和填写。

信息卡片的内容包括：

企业的名称、矿石的性质（矿石名称和物理力学性质）、破碎机的型式、生产厂家、出厂日期、破碎矿石的数量、机器的工作时间，停歇时间（其中包括修理时问）。

除此之外，还应记载零部件的故障，故障的原因，零件的图号和材料。

每张卡片按年、月逐项进行详细记录。

圆锥破碎机的运转可靠性指标按两个因素评估：

破碎物料的数量q（千吨）和机器的工作时间t（小时）。

圆锥破碎机的运转可靠性采用下列指标进行评估和分析。

1．运转考察期内，平均的矿石破碎量q（千吨）和平均的连续工作时间t（小时）。

检修周期的基础，而且也是大家最关心的问题。

根据E、M、THTMEBCK琦和B、M、PyCMXHH提供的资料，圆锥破碎机零件极限状态的特征及超过时发生的影响见表1。

四、提高圆锥破碎机运转可靠性的措施

根据机器零件及部件的损坏形式，故障产生的原因，总结生产现场的经验，提出以下的

改进措施。

1．动锥和定锥的衬板是破碎机的易损零件，目前选用的材料仍为ZGMal3，使用寿命较低。

为了提高使用寿命，苏联采用爆破硬化的方法，可使衬板的硬化层深25N40毫米，表面硬度达到400HB，破碎矿石量比未经爆破硬化处理的衬板超过25％。

2．圆柱形衬套上面采用锥形环配合是提高偏心部件外轴承配合寿命的较好方法。

这种方法除消去了配合面之间的间隙以外，通常还具有必要的张力（公盈）如图2所示。

圆形衬套的上部具有锥形外表面，其上安装了具有圆锥形内反面的圆环。

在圆环的支撑部分沿周长有切口。

装配时用压紧螺栓固定在圆形衬套的上部。

圆形衬套紧贴在机架中心套筒中。

这种配合方法可以提高圆形衬套和机架的寿命，同样可以提高破碎机和偏心部件在整个破碎流程中工作的可靠性。

3．球面轴承座与机座的配合亦可采用锥形环的配合形式（图3）。

这种结构可使破碎锥可靠地支承在球面轴承上，因而可以改善偏心部件的工作条件并延长其使用寿命，提高了工

为了防止球面轴承在机座上的摆动，除了上述方法以外，在两者的接触平面之间用橡胶垫隔开（图4），但加垫的厚度，应使破碎锥的轴与锥形衬套的配合间隙不应超过极限值。

4．为使破碎锥主轴沿锥形衬套全长均匀接触，可使主轴和锥套具有不同的圆辐度，而且上部间隙小于下部间隙。

这是适应破碎锥在惯性力的作用下，对球面中心产生慢性力矩时，破碎锥主轴下部较中部位移大，即距O点愈远，摆动距离越大。

5．为了保证机器的正常工作，设计时应使破碎锥的球面半径比球面轴承的半径稍大些，使破碎锥支承在球面的周围上，而工作一段时期后，则应支承在球面的全部表面上，这是保证破碎锥稳定工作所必须的条件。

6．为了使布料均匀，可以采用旋转给料器，沿破

碎腔周围均匀布料。

实际表明，使用给料器可以延长破碎机衬板的寿命，减少破碎的单位能耗和使破碎产品的平均粒度降低15～20％。

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