烏金（選煤家園）

　　摘　要：為更好的發(fā)揮破碎機(jī)使用性能，滿足生產(chǎn)要求，降低成本，增加效益，本文從國內(nèi)外齒輥式破碎機(jī)發(fā)展史為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合破碎機(jī)設(shè)備的具體構(gòu)造、使用環(huán)境、運(yùn)行規(guī)范等，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，對(duì)設(shè)備使用中出現(xiàn)的齒輥串軸、軸承損壞問題進(jìn)行分析研究，拿出了具體可行的整改處理措施，在結(jié)構(gòu)上優(yōu)化設(shè)計(jì)，經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)際運(yùn)行觀察，設(shè)備運(yùn)行、使用效果良好，滿足用戶的正常生產(chǎn)要求。
　　關(guān)鍵詞：破碎；構(gòu)造；措施
　　引言：物料粉碎是一個(gè)長久的話題。早在20世紀(jì)50年代國外就開始研究破碎技術(shù)，并得出重要的結(jié)論，人們熟知了高效率的破碎作業(yè)，可以減小能源消耗和降低生產(chǎn)成本。經(jīng)不斷研究、整改、發(fā)展，近年來國內(nèi)外齒輥式破碎機(jī)有了長足的發(fā)展，其性能不斷地加強(qiáng)、優(yōu)化。為更好的適應(yīng)生產(chǎn)需要，特推出了FP系列新型齒輥分級(jí)式破碎機(jī)，其中FP50AM分級(jí)破碎機(jī)是其中一種新式的破碎機(jī)，該設(shè)備采用了不同以往傳動(dòng)形式，利用切、剪、拉的原理來達(dá)到粉碎物料。FP50AM分級(jí)破碎機(jī)具有破碎強(qiáng)度高，處理能力大的特點(diǎn)。主要原因是齒軸及新合金齒牙材料使破碎物料強(qiáng)度及處理量有很大提高，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，可作為同類進(jìn)口產(chǎn)品的替代設(shè)備，在采煤、選煤、金屬冶煉、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域有了廣泛應(yīng)用。
　　FP50AM分級(jí)破碎機(jī)首先較多地應(yīng)用于選煤廠塊精煤破碎作業(yè)，以此為基礎(chǔ)，對(duì)本款破碎機(jī)的使用情況、結(jié)構(gòu)原理、出現(xiàn)常見故障、故障分析及處理方法進(jìn)行詳細(xì)介紹，重點(diǎn)對(duì)發(fā)現(xiàn)的齒板座串軸、軸承容易損壞問題深入研究，從設(shè)備結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)上存在的不足入手，進(jìn)一步完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，經(jīng)試用后取得比較好的效果。具體論述如下：
　　章、運(yùn)行環(huán)境及設(shè)備現(xiàn)狀
　　1.1、FP50AM分級(jí)破碎機(jī)運(yùn)行環(huán)境
　　1.1.1、本文主要以FP50AM分級(jí)破碎機(jī)在500萬噸選煤廠塊精煤破碎工藝環(huán)節(jié)為研究對(duì)象，進(jìn)行相關(guān)問題的分析研究。對(duì)象選煤廠的地理坐標(biāo)為：東經(jīng)：113º00′56″～113º03′35″，北緯：39º56′30″～39º58′31″。海拔1151M，自然溫度-25-35度，井田東西長約2.5km，南北寬約4.12km，井田面積8.146km²。經(jīng)計(jì)算，礦井設(shè)計(jì)開采3-5號(hào)煤層，可采儲(chǔ)量約為84.719Mt。井田內(nèi)有石炭系太原組煤層，太原組地層厚73.50-97.60m，一般厚為87.48m，主要可采煤層分布穩(wěn)定，該組在本井田內(nèi)共含煤8層，煤層平均總厚為29.70m，含煤系數(shù)34%。
　　1.1.2、煤質(zhì)特征
　　井田內(nèi)賦存侏羅系煤層和石炭二疊系煤層，侏羅系大同組煤層多已采空關(guān)閉，二疊系山西組主要為極不穩(wěn)定的山4號(hào)煤層，該煤層局部被煌斑巖破壞，現(xiàn)井田內(nèi)零星分布，5(3-5)號(hào)煤層：上距2號(hào)煤層1.55-6.67m，平均4.35m，全井田均有賦存，井田內(nèi)與3號(hào)合并，變異系數(shù)為0.16%，屬穩(wěn)定煤層，煤層厚度15.72-26.77m，平均17.93m。
　　5（3-5）號(hào)煤原煤水分0.88-2.44%；原煤灰分22.56-28.35%，平均為25.36％；原煤揮發(fā)分36.82-38.47%，平均為37.66％；原煤全硫0.33-0.66%，平均0.47％，為特低硫-低硫煤；原煤發(fā)熱量（Qgr，d）23.46-25.91MJ/kg，平均24.33MJ/kg，發(fā)熱量分級(jí)屬于中發(fā)熱量-中高發(fā)熱量煤；粘結(jié)指數(shù)（GR.I）值在72.3-86之間，平均81.4。
　　1.1.3、200～50mm塊煤采用重介淺槽分選，輕產(chǎn)物經(jīng)脫水、脫介，200～80mm洗大塊破碎至50mm以下作為混煤產(chǎn)品；重產(chǎn)物脫水脫介后作為矸石排棄。
　　1.2、設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀
　　FP50AM分級(jí)破碎機(jī)安裝在精煤脫介篩篩前溜槽處，用來破碎塊精煤，粒度150-6mm，顯微硬度20，出料粒度50-0mm，出入料粒度超限小于5%，入料超量小于20%。經(jīng)過一年多試運(yùn)行，設(shè)備整體運(yùn)行平穩(wěn)，各項(xiàng)性能及運(yùn)行指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，基本滿足工藝要求。遺憾的是，在運(yùn)行的不同階段出現(xiàn)了齒板座串軸、軸承損壞故障，由于生產(chǎn)緊張，采取了緊急搶修的辦法，處理故障，恢復(fù)生產(chǎn)。為從根本上解決出現(xiàn)的故障問題，我們從設(shè)備結(jié)構(gòu)、技術(shù)原理、物料性質(zhì)、運(yùn)行維護(hù)等方面進(jìn)行了系統(tǒng)分析，整理出了一系列可行的方法。
　　第二章、設(shè)備概述

　　2.1、設(shè)備特征
　　FP50AM齒輥分級(jí)式破碎機(jī)是一種新式破碎機(jī)，它不同于老款的齒式破碎機(jī)的碰擊、擠壓物料的破碎原理，而是采用切剪、拉伸的原理來達(dá)到破碎物料。由于轉(zhuǎn)速低、齒形不同，過破碎、超粒度物料比例較小。
　　2.2、設(shè)備主要用途及使用環(huán)境
　　FP50AM齒輥分級(jí)式破碎機(jī)主要適用于煤碳、電企、金屬冶煉等行業(yè)物料的各級(jí)破碎。
　　FP50AM齒輥分級(jí)式破碎機(jī)可以在下列環(huán)境下運(yùn)行：
　　a.海拔高度不超過3000m；
　　b.運(yùn)行環(huán)境溫度-50C～+400C；
　　c.在能防止滴水的環(huán)境中；
　　d.污染等級(jí)：3級(jí)
　　e..安裝類別：Ⅲ級(jí)
　　2.3、FP50AM齒輥分級(jí)式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)
　　1.主動(dòng)齒輥2.被動(dòng)齒輥3.減速機(jī)4.液力偶合器5.電動(dòng)機(jī)6.自動(dòng)潤滑泵
7.耐磨齒套8.邊齒板9.連齒板板座10.底座
　　2.4、設(shè)備工作條件
　　FP50AM齒輥分級(jí)式破碎機(jī)入料粒度≤300mm、允許少量到500mm、排料粒度有30mm、50mm、80mm、100mm等，能破碎煤巖和中等強(qiáng)度的巖石。

　　第三章、設(shè)備結(jié)構(gòu)特征與工作原理
　　3.1、總體結(jié)構(gòu)及其工作原理、工作特性
　　FP50AM齒輥分級(jí)式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)見第5頁所示。
　　3.2、主要部件的構(gòu)造、及其原理
　　FP50AM齒輥分級(jí)式破碎機(jī)的工作原理如圖所示。
　　FP50AM分級(jí)式破碎機(jī)工作的主要部件為兩個(gè)并行的齒輥軸，在物料落入破碎機(jī)雙輥之間后即被輥?zhàn)育X板咬住，并漸漸加大對(duì)物料的剪、拉力。物料受力出現(xiàn)變形，達(dá)到一定程度時(shí)，物料破損。
　　物料在剪力的作用下破碎，有很高的破碎效率。此設(shè)備細(xì)粒的增加量小，也能量消耗低，齒牙的磨損小。
　　FP50AM齒輥分級(jí)式破碎機(jī)應(yīng)用新結(jié)構(gòu)、新合金的磨損材料，可破碎高強(qiáng)度的物料，可達(dá)160兆帕。常見物料的抗壓強(qiáng)度見表一。

表一常見物料的抗壓強(qiáng)度

　　傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)先進(jìn)、節(jié)約，運(yùn)行可靠。由于轉(zhuǎn)速低，運(yùn)行中無振動(dòng)力，因此設(shè)備運(yùn)行時(shí)平穩(wěn)，土建不需專門的設(shè)計(jì)。
采用液偶、失速雙保護(hù)，保證設(shè)備能安全運(yùn)行。
　　采用失速保護(hù)與PLC控制設(shè)備的連通，悶車時(shí)，可手動(dòng)實(shí)現(xiàn)電機(jī)倒轉(zhuǎn)，將堵塞物料清除，避免物料卡住設(shè)備。設(shè)備可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中控制。
　　采用加油集中自動(dòng)化，增加了軸承的使用期，延長整機(jī)的使用年限，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
　　整機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)用模塊式，上、下箱體及傳動(dòng)裝置組裝簡單。還可根據(jù)用戶要求選擇固定安裝或移動(dòng)安裝組成移動(dòng)破碎。
　　3.3、FP50AM分級(jí)式破碎機(jī)數(shù)據(jù)見下表：

FP50AM齒輥分級(jí)式破碎機(jī)技術(shù)參數(shù)

　　3.4、FP50AM齒輥分級(jí)式破碎機(jī)主要部件，傳動(dòng)裝置（電機(jī)、液力偶合器、減速機(jī)、聯(lián)軸器）、齒輥（含軸、齒座、齒板等）、電控、上下箱體等，其作用如下：
　　傳動(dòng)裝置是設(shè)備的驅(qū)動(dòng)部分，可根據(jù)需要調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。其中液力偶合器能夠起到緩沖、保護(hù)作用。減速機(jī)能承受過載負(fù)荷，能夠?qū)崿F(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。
　　破碎輥主要由輥軸、破碎齒環(huán)或破碎齒板座、破碎齒套或齒板、軸向定位裝置等組成。軸向定位裝置起到齒板座的軸向定位作用。
　　上機(jī)體為箱式結(jié)構(gòu)，工作時(shí)產(chǎn)生的沖擊力限在機(jī)體內(nèi)，對(duì)基礎(chǔ)的沖擊小，基礎(chǔ)不需要特殊處理。
　　3.5、設(shè)備的電氣組成
　　FP50AM齒輥分級(jí)式破碎機(jī)的控制系統(tǒng)由測速傳感器、PLC、直流穩(wěn)壓電源、按扭、報(bào)警器和顯示燈等構(gòu)成。
　　第四章、出現(xiàn)問題及具體分析

　　4.1.出現(xiàn)問題
　　4.1.1、FP50AM齒輥分級(jí)式破碎機(jī)在運(yùn)行半年后，檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)，齒板座軸向移動(dòng)Z大達(dá)8mm，徑向跳動(dòng)Z大達(dá)3mm，空車時(shí)有明顯異響。
　　4.1.2、FP50AM齒輥分級(jí)式破碎機(jī)在運(yùn)行半年后，軸承發(fā)熱，經(jīng)判斷為軸承損壞。
　　4.2、問題分析
　　4.2.1、軸向、徑向移動(dòng)原因分析
　　4.2.1.1、齒輥軸結(jié)構(gòu)為通長軸，一段有臺(tái)階，每根軸上裝兩個(gè)齒板座（含活動(dòng)齒板），軸端處有鎖緊圓螺母及防松墊片。
　　經(jīng)現(xiàn)場確定分析，軸徑與齒板座內(nèi)套采用200G7/h6間隙配合，比較松。軸與齒座用32mm通鍵間隙配合連接，端部選用M180*2大絲扣鎖緊圓螺母與軸部螺紋擰緊，導(dǎo)致在齒板在破碎物料受力時(shí)產(chǎn)生徑向及軸向沖擊受力，因破碎物料為連續(xù)性、不均衡性沖擊負(fù)荷，久而久之，造成軸外徑、齒座內(nèi)徑磨損，配合間隙達(dá)0.5mm；同時(shí)因圓螺母設(shè)計(jì)單薄，鎖緊力不能克服運(yùn)行中的沖擊負(fù)荷，造成鎖緊圓螺母處螺紋微量變形并褪絲，是造成了以上軸向、徑向移動(dòng)的主要原因。
　　4.2.2、軸承發(fā)熱，軸承損壞原因分析
　　A、軸承內(nèi)圈油封為迷宮單油封結(jié)構(gòu)，密封性有限；端耐磨板設(shè)計(jì)厚度為16mm，與齒輥間的距離為6.5mm，精煤破碎后細(xì)煤粉容易進(jìn)入油封處，進(jìn)而到達(dá)軸承腔內(nèi)，造成油路堵塞，軸承磨損增大，進(jìn)而損壞。
　　B、潤滑脂輸送管路較細(xì)為6mm，使用潤滑脂粘度較大，在輸送中阻力較大，造成軸承內(nèi)缺油，進(jìn)而損壞軸承。
　　C、使用3號(hào)鋰基潤滑脂粘度較大，也是造成供油速度慢，油量不足，軸承發(fā)熱。
　　D、供油方式不合理，原采用間歇供油，每天潤滑一或二次，每個(gè)供油點(diǎn)每次潤滑量約6-10mL，對(duì)于單油封、密封不嚴(yán)易漏油的軸承箱結(jié)構(gòu)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，也是缺油、軸承發(fā)熱損壞的原因。
　　E、原設(shè)計(jì)使用22232E普通結(jié)構(gòu)軸承不能滿足生產(chǎn)工況要求，承擔(dān)不了沖擊負(fù)荷。
　　第五章、設(shè)計(jì)優(yōu)化及整改措施、優(yōu)缺點(diǎn)比較
　　5.1、軸向、徑向移動(dòng)設(shè)計(jì)優(yōu)化及整改
　　5.1.1、調(diào)整軸徑與齒板座內(nèi)套間隙配合，采用200H6/h6小公差過度配合，增加配合精度。裝配的時(shí)候通過壓力機(jī)把齒板座壓入軸上，防止齒板座松動(dòng)。
　　5.1.2、調(diào)整軸與齒座鍵連接，選用40mm鍵代替32mm通鍵連接，增加受力。
　　5.1.3、端部選用M180*2.5T型扣自鎖緊圓螺母代替原大螺距螺母，鎖緊螺母的厚度，由原設(shè)計(jì)厚度為30mm，現(xiàn)改為厚度50mm，同時(shí)改變軸上的螺紋長度與之配合，增加鎖緊螺母的鎖緊力量，防止齒輥軸向竄動(dòng)。
　　5.2、軸承發(fā)熱，軸承損壞設(shè)計(jì)優(yōu)化及整改
　　5.2.1、增加軸承部端耐磨板的厚度。在齒輥的兩端有兩件端耐磨板，原設(shè)計(jì)厚度為16mm，與齒輥間的距離為6.5mm，現(xiàn)改為厚度20mm，與齒輥間的距離為2.5mm，防止大量煤粉進(jìn)入軸承。
　　5.2.2、潤滑脂輸送管路由6mm改為8mm，以減少輸送中阻力，增加供油流速，避免軸承內(nèi)缺油而損壞軸承。
　　5.2.3、由原使用3#鋰基潤滑脂改為2#鋰基潤滑脂，降低潤滑脂粘度，提高供油速度，提高單位時(shí)間內(nèi)供油量，避免軸承發(fā)熱。
　　5.2.4、調(diào)整加油制度，開車前打油20-30分鐘，運(yùn)行后每2小時(shí)自動(dòng)潤滑一次，每個(gè)供油點(diǎn)每次潤滑量約不小于10mL，滿足軸承用油，避免發(fā)熱損壞。
　　5.2.5、調(diào)整軸承類別，由22232E普通結(jié)構(gòu)軸承改為用大游隙軸承，用緊定襯套調(diào)整軸承徑向間隙，軸承徑向間隙的減少量為0.07-0.13mm，剩余間隙按有關(guān)軸承國家標(biāo)準(zhǔn)。

　　5.3、設(shè)備優(yōu)化整改前后優(yōu)缺點(diǎn)比較

　　第六章、結(jié)論

　　6.1、根據(jù)以上對(duì)FP50AM破碎機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)問題分析，有正對(duì)性的對(duì)破碎機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行要求做了優(yōu)化整改，取得了明顯效果，對(duì)提高設(shè)備使用性能，延長設(shè)備使用壽命具有重要意義，同時(shí)為FP50AM齒輥分級(jí)式破碎機(jī)的升級(jí)換代奠定良好基礎(chǔ)。
　　6.2、通過此次分析研究過程現(xiàn)場跟蹤，也總結(jié)了以下經(jīng)驗(yàn)：為保證FP50AM破碎機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行，不僅要保證設(shè)備的性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)可靠，而且要從管理上下功夫，從操作、檢修維護(hù)上做文章，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)解決問題，保持設(shè)備的完好狀態(tài)。
　　6.3、使用、操作、維護(hù)
　　6.3.1、操作人員在開機(jī)之前閱讀說明書，并檢查設(shè)備，檢查螺栓、入料漏斗、減速機(jī)的油位、軸承的潤滑，確保正常。每天通過自動(dòng)潤滑油脂泵給破碎機(jī)的軸承加潤滑脂。初次啟動(dòng)前，應(yīng)對(duì)破碎機(jī)進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)無誤后，才可啟動(dòng)設(shè)備。
　　在使用FP50AM齒輥分級(jí)式破碎機(jī)時(shí)，因?yàn)楦魈幍拿嘿|(zhì)不同，通過調(diào)整兩側(cè)邊齒板座上的調(diào)節(jié)墊片，破碎機(jī)的出料料度可作微量調(diào)整，以達(dá)到用戶的要求。電控箱要密封防水、防塵，要經(jīng)常檢查電氣及控制，正確選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)到“就地”或“集中”，其停車按扭為“自鎖”式，用停車按扭停車后，必須再次按動(dòng)使停車按扭恢復(fù)原狀態(tài)，才能保證下次正常開車。監(jiān)測和記錄電動(dòng)機(jī)電流、電壓、出料粒度、處理能力等數(shù)據(jù)。正常停機(jī)程序?yàn)橄韧Ａ?，待物料排凈后才能停機(jī)，原則上不許帶負(fù)荷啟車。
　　6.3.2、維修FP50AM齒輥分級(jí)式破碎機(jī)前，詳細(xì)閱讀使用說明書，對(duì)破碎機(jī)各部位的結(jié)構(gòu)進(jìn)行熟悉，認(rèn)清各個(gè)零部件的相對(duì)位置。
　　在更換齒板或齒套時(shí)，應(yīng)注意使齒板與齒板座、齒套與齒環(huán)的接合面接觸緊密，必要時(shí)可以采用適當(dāng)?shù)奶盍稀Ｌ盍铣煞譃榄h(huán)氧樹脂，聚酰胺樹脂和氧化鐵粉等，成分比例按樹脂廠使用說明。特別是緊固齒板螺栓時(shí)，Z好使用扭矩扳手，應(yīng)使各螺栓的緊固力大小相同，緊固三次后點(diǎn)焊死，更換螺栓用火焊吹掉。
　　軸承座與側(cè)板之間應(yīng)除水銹、油污，并涂Y-150厭氧膠（溫度較低時(shí)需使用加速劑）。軸承座上下蓋板、軸承座上體與軸承座下體之間配合面均勻涂0.1-0.2mm厚鐵錨601密封膠。
　　黃油泵的柱塞部件是黃油泵的心臟，不能隨便拆卸，零件出現(xiàn)過度磨損及無供油等情況時(shí)，應(yīng)注意檢查，更換。
　　更換油泵的管接頭時(shí)，擰入柱塞座的管接頭的擰入深度不能超過8mm，否則，會(huì)出現(xiàn)內(nèi)出油孔堵塞，造成油泵憋車、燒電機(jī)現(xiàn)象。
　　設(shè)備出廠時(shí)，機(jī)內(nèi)有少量潤滑油，用戶依說明書的要求，加注潤滑油。首運(yùn)行1兩周后，需清油箱，換新油。以后每3-6個(gè)月?lián)Q油一次。