2002年1月某公司對石膏、混合材、石灰石破碎系統改造時,購置一臺DCFP1200復合式破碎機替代原PEF400x600顎式破碎機。該機在試運行中出現的問題有:錘頭斷裂,錘頭銷軸松動,銷軸、小壓蓋連接螺栓被剪斷,上殼體襯板螺栓易松動等。
1、錘頭斷裂原因及處理
錘柄與錘頭的過渡圓角R20較小,存在應力集中,錘頭很容易從此處斷裂。另外,錘柄內部沙眼孔及鑄造缺陷的存在、鑄件鑄態組織結構疏松也是造成錘頭斷裂的重要原因。
針對錘頭的不合理之處,我們改進了設計:
1)將錘頭與錘柄處的過渡圓角由R20增加到R80,減小該處的應力集中;
2)將錘頭工作截面由梯形改為矩形,以消除錘頭工作中對其兩端的耐磨鋼棒(隔開粗碎腔與細碎腔)的接觸撞擊。錘頭結構改進前后見圖1。
3)錘頭材質原為ZGMn13,由于破碎的是石膏、石灰石等中低硬度材料,ZCMn13在中低沖擊應力的作用下,產生加工硬化的程度很少,錘頭工作表面硬度不高,其工作條件基本屬于低應力多沖擊鑿削式磨料磨損,磨損較快。因此,我們將錘頭材質改為ZG30Cr5MoRe,提高了其硬度。
三門峽富通新能源生產銷售的破碎機、顎式破碎機如下圖所示:
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適應物料:≤300Mpa物料
設備類型:礦山機械
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適應物料:強度300Mpa以下礦石
設備類型:礦山機械
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適應物料:≤300Mpa物料
設備類型:礦山機械
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適應物料:≤160Mpa物料
設備類型:礦山機械
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適應物料:≤300Mpa物料
設備類型:礦山機械
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適應物料:硬度300Mpa以下物料
設備類型:礦山機械
2、錘頭銷軸松動的原因及處理
錘頭用銷軸連接在錘盤上,銷軸一端有小壓蓋限制銷軸的軸向竄動;小壓蓋與銷軸連接采用2條Ml0內六角螺栓,小壓蓋與錘盤孔無配合。
原設計小壓蓋有一部分在錘盤外,小壓蓋也受到物料的作用力。因此小壓蓋與銷軸連接的2條螺栓受到銷軸軸向竄動力及物料沖擊作用,頻繁被切斷,銷軸失去定位,導致松動,從錘盤孔中竄出。而原有小壓蓋、銷軸的尺寸又限制了采用更大規格的內六角螺栓。
針對上述情況,結合破碎機錘盤的特點,重新設計銷軸與錘盤,取消了原有的小壓蓋,重新設計銷軸,銷軸的大端加厚,使其厚度與錘盤凹槽孔的深度相同,安裝后銷軸大端一面和錘盤接觸,另一面和壓板接觸。增加4塊圓周方向的壓板,每塊壓板用2個M30的螺栓壓緊一條銷軸,限制銷軸的軸向竄動。銷軸與錘盤銷軸孔加工制作時,保證錘盤銷軸孔的∮45
+0.15+0.05,和銷軸∮45
0-0.05,使銷軸在安裝后即處于較緊的配合狀態,限制銷軸的徑向竄動。改進后的錘盤兩側均帶有螺絲孔,可以使壓板安裝在錘盤任意一側,方便銷軸的拆裝、更換。改進前后的銷軸與錘盤結構形式如圖2所示。
3、上殼體襯板螺栓松動的原因及處理
破碎機粗碎腔與細碎腔上殼體鋼板較薄,破碎機工作時,上殼體鋼板顫動,導致連接襯板與殼體的螺栓松動。
為增加上殼體的剛性,采取以下措施:上殼體焊接 “字型加強筋,加強筋用厚20mm、寬45mm鋼板制作,增加殼體的剛性;在殼體螺栓孔處,焊接中60mm、厚16mm的圓板,進一步增強上殼體螺栓孔處的剛性,防止該處的顫動,使緊固后的螺母不再松動。改進后的上殼體襯板連接如圖3。
錘頭斷裂,造成細碎腔殼體襯板斷裂。因無備件,采用厚30mm的低碳合金結構鋼16Mn制作殼體襯板。
DCFP破碎機改進后3年多的運轉情況表明,錘頭外型及材質的改進,有效防止了錘頭的斷裂,延長了錘頭的使用壽命;銷軸及錘盤的改進,防止了銷軸的軸向及徑向竄動,保障了破碎機的安全運行;上殼體經特殊處理,增強了殼體的剛性,襯板螺栓一次緊固不再松動;利用16Mn鋼板制作的上殼體襯板,使用至今,僅正常磨損,未發現其他異常,預計使用壽命至少為5年。