烏金（選煤家園）

　　摘　要：為更好的發(fā)揮破碎機使用性能，滿足生產(chǎn)要求，降低成本，增加效益，本文從國內外齒輥式破碎機發(fā)展史為出發(fā)點，結合破碎機設備的具體構造、使用環(huán)境、運行規(guī)范等，根據(jù)實際運行情況，對設備使用中出現(xiàn)的齒輥串軸、軸承損壞問題進行分析研究，拿出了具體可行的整改處理措施，在結構上優(yōu)化設計，經(jīng)過一段時間的實際運行觀察，設備運行、使用效果良好，滿足用戶的正常生產(chǎn)要求。
　　關鍵詞：破碎；構造；措施
　　引言：物料粉碎是一個長久的話題。早在20世紀50年代國外就開始研究破碎技術，并得出重要的結論，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，近年來國內外齒輥式破碎機有了長足的發(fā)展，其性能不斷地加強、優(yōu)化。為更好的適應生產(chǎn)需要，特推出了FP系列新型齒輥分級式破碎機，其中FP50AM分級破碎機是其中一種新式的破碎機，該設備采用了不同以往傳動形式，利用切、剪、拉的原理來達到粉碎物料。FP50AM分級破碎機具有破碎強度高，處理能力大的特點。主要原因是齒軸及新合金齒牙材料使破碎物料強度及處理量有很大提高，達到水平，可作為同類進口產(chǎn)品的替代設備，在采煤、選煤、金屬冶煉、化學工業(yè)等領域有了廣泛應用。
　　FP50AM分級破碎機首先較多地應用于選煤廠塊精煤破碎作業(yè)，以此為基礎，對本款破碎機的使用情況、結構原理、出現(xiàn)常見故障、故障分析及處理方法進行詳細介紹，重點對發(fā)現(xiàn)的齒板座串軸、軸承容易損壞問題深入研究，從設備結構細節(jié)設計上存在的不足入手，進一步完善結構設計，經(jīng)試用后取得比較好的效果。具體論述如下：
　　章、運行環(huán)境及設備現(xiàn)狀
　　1.1、FP50AM分級破碎機運行環(huán)境
　　1.1.1、本文主要以FP50AM分級破碎機在500萬噸選煤廠塊精煤破碎工藝環(huán)節(jié)為研究對象，進行相關問題的分析研究。對象選煤廠的地理坐標為：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)計算，礦井設計開采3-5號煤層，可采儲量約為84.719Mt。井田內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、煤質特征
　　井田內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閉，二疊系山西組主要為極不穩(wěn)定的山4號煤層，該煤層局部被煌斑巖破壞，現(xiàn)井田內零星分布，5(3-5)號煤層：上距2號煤層1.55-6.67m，平均4.35m，全井田均有賦存，井田內與3號合并，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)熱量分級屬于中發(fā)熱量-中高發(fā)熱量煤；粘結指數(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、設備運行現(xiàn)狀
　　FP50AM分級破碎機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)過一年多試運行，設備整體運行平穩(wěn)，各項性能及運行指標均達到設計標準，基本滿足工藝要求。遺憾的是，在運行的不同階段出現(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，恢復生產(chǎn)。為從根本上解決出現(xiàn)的故障問題，我們從設備結構、技術原理、物料性質、運行維護等方面進行了系統(tǒng)分析，整理出了一系列可行的方法。
　　第二章、設備概述

　　2.1、設備特征
　　FP50AM齒輥分級式破碎機是一種新式破碎機，它不同于老款的齒式破碎機的碰擊、擠壓物料的破碎原理，而是采用切剪、拉伸的原理來達到破碎物料。由于轉速低、齒形不同，過破碎、超粒度物料比例較小。
　　2.2、設備主要用途及使用環(huán)境
　　FP50AM齒輥分級式破碎機主要適用于煤碳、電企、金屬冶煉等行業(yè)物料的各級破碎。
　　FP50AM齒輥分級式破碎機可以在下列環(huán)境下運行：
　　a.海拔高度不超過3000m；
　　b.運行環(huán)境溫度-50C～+400C；
　　c.在能防止滴水的環(huán)境中；
　　d.污染等級：3級
　　e..安裝類別：Ⅲ級
　　2.3、FP50AM齒輥分級式破碎機結構
　　1.主動齒輥2.被動齒輥3.減速機4.液力偶合器5.電動機6.自動潤滑泵
7.耐磨齒套8.邊齒板9.連齒板板座10.底座
　　2.4、設備工作條件
　　FP50AM齒輥分級式破碎機入料粒度≤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度的巖石。

　　第三章、設備結構特征與工作原理
　　3.1、總體結構及其工作原理、工作特性
　　FP50AM齒輥分級式破碎機的結構見第5頁所示。
　　3.2、主要部件的構造、及其原理
　　FP50AM齒輥分級式破碎機的工作原理如圖所示。
　　FP50AM分級式破碎機工作的主要部件為兩個并行的齒輥軸，在物料落入破碎機雙輥之間后即被輥子齒板咬住，并漸漸加大對物料的剪、拉力。物料受力出現(xiàn)變形，達到一定程度時，物料破損。
　　物料在剪力的作用下破碎，有很高的破碎效率。此設備細粒的增加量小，也能量消耗低，齒牙的磨損小。
　　FP50AM齒輥分級式破碎機應用新結構、新合金的磨損材料，可破碎高強度的物料，可達160兆帕。常見物料的抗壓強度見表一。

表一常見物料的抗壓強度

　　傳動裝置設計結構*、節(jié)約，運行可靠。由于轉速低，運行中無振動力，因此設備運行時平穩(wěn)，土建不需專門的設計。
采用液偶、失速雙保護，保證設備能安全運行。
　　采用失速保護與PLC控制設備的連通，悶車時，可手動實現(xiàn)電機倒轉，將堵塞物料清除，避免物料卡住設備。設備可實現(xiàn)遠程集中控制。
　　采用加油集中自動化，增加了軸承的使用期，延長整機的使用年限，降低了工人勞動強度。
　　整機結構應用模塊式，上、下箱體及傳動裝置組裝簡單。還可根據(jù)用戶要求選擇固定安裝或移動安裝組成移動破碎。
　　3.3、FP50AM分級式破碎機數(shù)據(jù)見下表：

FP50AM齒輥分級式破碎機技術參數(shù)

　　3.4、FP50AM齒輥分級式破碎機主要部件，傳動裝置（電機、液力偶合器、減速機、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：
　　傳動裝置是設備的驅動部分，可根據(jù)需要調整電機轉速。其中液力偶合器能夠起到緩沖、保護作用。減速機能承受過載負荷，能夠實現(xiàn)正轉、反轉。
　　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。
　　上機體為箱式結構，工作時產(chǎn)生的沖擊力限在機體內，對基礎的沖擊小，基礎不需要特殊處理。
　　3.5、設備的電氣組成
　　FP50AM齒輥分級式破碎機的控制系統(tǒng)由測速傳感器、PLC、直流穩(wěn)壓電源、按扭、報警器和顯示燈等構成。
　　第四章、出現(xiàn)問題及具體分析

　　4.1.出現(xiàn)問題
　　4.1.1、FP50AM齒輥分級式破碎機在運行半年后，檢修時發(fā)現(xiàn)，齒板座軸向移動達8mm，徑向跳動達3mm，空車時有明顯異響。
　　4.1.2、FP50AM齒輥分級式破碎機在運行半年后，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、徑向移動原因分析
　　4.2.1.1、齒輥軸結構為通長軸，一段有臺階，每根軸上裝兩個齒板座（含活動齒板），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，導致在齒板在破碎物料受力時產(chǎn)生徑向及軸向沖擊受力，因破碎物料為連續(xù)性、不均衡性沖擊負荷，久而久之，造成軸外徑、齒座內徑磨損，配合間隙達0.5mm；同時因圓螺母設計單薄，鎖緊力不能克服運行中的沖擊負荷，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、軸承內圈油封為迷宮單油封結構，密封性有限；端耐磨板設計厚度為16mm，與齒輥間的距離為6.5mm，精煤破碎后細煤粉容易進入油封處，進而到達軸承腔內，造成油路堵塞，軸承磨損增大，進而損壞。
　　B、潤滑脂輸送管路較細為6mm，使用潤滑脂粘度較大，在輸送中阻力較大，造成軸承內缺油，進而損壞軸承。
　　C、使用3號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，每個供油點每次潤滑量約6-10mL，對于單油封、密封不嚴易漏油的軸承箱結構是遠遠不夠的，也是缺油、軸承發(fā)熱損壞的原因。
　　E、原設計使用22232E普通結構軸承不能滿足生產(chǎn)工況要求，承擔不了沖擊負荷。
　　第五章、設計優(yōu)化及整改措施、優(yōu)缺點比較
　　5.1、軸向、徑向移動設計優(yōu)化及整改
　　5.1.1、調整軸徑與齒板座內套間隙配合，采用200H6/h6小公差過度配合，增加配合精度。裝配的時候通過壓力機把齒板座壓入軸上，防止齒板座松動。
　　5.1.2、調整軸與齒座鍵連接，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，由原設計厚度為30mm，現(xiàn)改為厚度50mm，同時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。
　　5.2、軸承發(fā)熱，軸承損壞設計優(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，原設計厚度為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，提高單位時間內供油量，避免軸承發(fā)熱。
　　5.2.4、調整加油制度，開車前打油20-30分鐘，運行后每2小時自動潤滑一次，每個供油點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、調整軸承類別，由22232E普通結構軸承改為用大游隙軸承，用緊定襯套調整軸承徑向間隙，軸承徑向間隙的減少量為0.07-0.13mm，剩余間隙按有關軸承國家標準。

　　5.3、設備優(yōu)化整改前后優(yōu)缺點比較

　　第六章、結論

　　6.1、根據(jù)以上對FP50AM破碎機運行中出現(xiàn)問題分析，有正對性的對破碎機設計結構及運行要求做了優(yōu)化整改，取得了明顯效果，對提高設備使用性能，延長設備使用壽命具有重要意義，同時為FP50AM齒輥分級式破碎機的升級換代奠定良好基礎。
　　6.2、通過此次分析研究過程現(xiàn)場跟蹤，也總結了以下經(jīng)驗：為保證FP50AM破碎機安全穩(wěn)定運行，不僅要保證設備的性能*、結構可靠，而且要從管理上下功夫，從操作、檢修維護上做文章，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時解決問題，保持設備的完好狀態(tài)。
　　6.3、使用、操作、維護
　　6.3.1、操作人員在開機之前閱讀說明書，并檢查設備，檢查螺栓、入料漏斗、減速機的油位、軸承的潤滑，確保正常。每天通過自動潤滑油脂泵給破碎機的軸承加潤滑脂。初次啟動前，應對破碎機進行全面檢查，確認無誤后，才可啟動設備。
　　在使用FP50AM齒輥分級式破碎機時，因為各處的煤質不同，通過調整兩側邊齒板座上的調節(jié)墊片，破碎機的出料料度可作微量調整，以達到用戶的要求。電控箱要密封防水、防塵，要經(jīng)常檢查電氣及控制，正確選擇轉換開關到“就地”或“集中”，其停車按扭為“自鎖”式，用停車按扭停車后，必須再次按動使停車按扭恢復原狀態(tài)，才能保證下次正常開車。監(jiān)測和記錄電動機電流、電壓、出料粒度、處理能力等數(shù)據(jù)。正常停機程序為先停料，待物料排凈后才能停機，原則上不許帶負荷啟車。
　　6.3.2、維修FP50AM齒輥分級式破碎機前，詳細閱讀使用說明書，對破碎機各部位的結構進行熟悉，認清各個零部件的相對位置。
　　在更換齒板或齒套時，應注意使齒板與齒板座、齒套與齒環(huán)的接合面接觸緊密，必要時可以采用適當?shù)奶盍?。填料成分為環(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，使用扭矩扳手，應使各螺栓的緊固力大小相同，緊固三次后點焊死，更換螺栓用火焊吹掉。
　　軸承座與側板之間應除水銹、油污，并涂Y-150厭氧膠（溫度較低時需使用加速劑）。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，應注意檢查，更換。
　　更換油泵的管接頭時，擰入柱塞座的管接頭的擰入深度不能超過8mm，否則，會出現(xiàn)內出油孔堵塞，造成油泵憋車、燒電機現(xiàn)象。
　　設備出廠時，機內有少量潤滑油，用戶依說明書的要求，加注潤滑油。首運行1兩周后，需清油箱，換新油。以后每3-6個月?lián)Q油一次。