錘破錘頭斷裂、壽命短、錘盤磨損過快、軸承過熱等故障原因及處理

單段錘式破碎機在實際使用中,常出現錘頭斷裂及壽命短、端盤和錘盤磨損過快及斷裂、軸承發熱等現象,嚴重影響企業正常生產。本文對上述現象產生的原因進行分析,並總結相應的處理方法。

錘頭斷裂及壽命短

錘頭斷裂的主要原因有三個:

一是礦石中夾帶鐵塊;

二是化學成分控制有誤(磷、碳、矽等元素嚴重超標);

三是熱處理工藝不當。

錘頭壽命短的主要原因也有三個:

一是錘頭材質選擇錯誤;

二是被破碎礦石的易碎性差和磨蝕性大;

三是破碎機選型不當。

1、錘頭磨損失效分析

當物料與高速旋轉錘頭撞擊時,如正面撞擊,物料尖角壓人錘面,形成撞擊坑,此時錘頭屬於撞擊鑿削磨料磨損。但當物料以一定角度撞擊錘頭時,衝擊力可分解為垂直錘面的法嚮應力和平行錘面的切向應力,前者使錘頭表面產生衝擊坑,後者對錘頭表面進行切削,形成一道道切削溝槽,則為切削沖刷磨損。

錘頭工作時不是整個錘面破碎物料,只有側面靠近邊緣的區域進行破碎,稱為工作區,隨著錘頭的不斷磨損,工作區發生變化,物料對錘頭的磨損方式也發生變化,即前期以撞擊鑿削磨料磨損為主,逐漸轉為後期以切削沖刷磨損為主。因此錘頭磨損失效機理是撞擊鑿削磨料磨損和切削沖刷磨損。

大錘頭撞擊鑿削磨料磨損形貌如圖1,大錘頭的切削沖刷磨損形貌如圖2。由於生產中工藝控制不佳或使用中操作不當將產生錘頭斷裂,圖3、圖4為大錘頭斷裂形貌。

錘破錘頭斷裂、壽命短、錘盤磨損過快、軸承過熱等故障原因及處理

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錘破錘頭斷裂、壽命短、錘盤磨損過快、軸承過熱等故障原因及處理

2、高錳鋼錘頭化學成分的影響

高錳鋼是單段錘式破碎機錘頭最常用的材質。化學成分是決定其組織和效能的首要因素,特別是碳(c)、磷(P)、矽(Si)三元素的含量要嚴格控制。錳(Mn)是主導元素,普通高錳鋼中錳含量應該>1l%,超高錳鋼中錳含量應該>16%。新增鉻(Cr)、鉬(Mo)、釩(V)、鈦(Ti)或稀土(RE),可使奧氏體錳鋼的屈服強度和初始硬度提高,從而提高其耐磨效能。

3、高錳鋼錘頭熱處理的影響

由於高錳鋼導熱效能差,熱膨脹係數大,錘頭厚度大,加熱時很容易因為應力大而開裂。因此入爐溫度要低,一般在150℃入爐,均溫1h後,以80-100℃/h的速度升溫到650~700℃保溫1~3h,可消除鑄造應力,減少厚壁件內外溫度差,使金屬從彈性狀態進入塑性狀態,進人塑性狀態後可以120-150℃/h的速度隨爐升溫到1080—1120℃。保溫時間根據經驗資料是每25mm厚保溫1h,加入合金元素多要延長保溫時間0。5-1。5h。

水韌冷卻的目的是得到過冷奧氏體,即把高溫奧氏體組織保留到室溫。奧氏體錳鋼錘頭要在960℃以上入水,由於30s時間將降溫度70~90℃,從開啟爐門到錘頭入水要控制在30s內,保證錘頭在960℃以上入水。水量應為錘頭的10-12倍;水溫要低於30℃,處理後水溫應小於60℃。

端盤和錘盤磨損過快及斷裂

端盤、錘盤是錘式破碎機轉子的主要工作部件。高速運轉的轉子承受著巨大沖擊載荷和交變載荷。而端盤、錘盤不僅分擔了相當大部分衝擊和交變載荷,同時端盤的外圓又不停地承受著物料沖刷磨損,工況條件較為惡劣。如原礦進料塊度過大,破碎物料不當或轉子結構強度設計有缺陷,都極易造成轉子結構變形,端盤和錘盤磨損過快及斷裂。

軸承發熱

軸承發熱是錘式破碎機常見的故障之一。軸承發熱主要原因:

一是軸承座振動過大;

二是兩軸承座水平誤差過大;

三是軸承座內孔與軸承外圈之間頂間隙過小;

四是軸系中透蓋等零件與軸有干涉;

五是軸承損壞。

有時幾個因素交織在一起,互相影響,很難說哪一個因素是主要因素。

總結

(1)為避免單段錘式破碎機材質結構等選型不當,造成錘頭、端盤和錘盤等主要部件過早失效,待破碎的礦石需取樣進行易碎性和磨蝕性等測定,

弄清礦石的破碎效能後再選擇適宜的機型和材質。

(2)

對於磨蝕性高又屬很難、極難破碎的礦石,則不宜採用單段錘式破碎機,就應該考慮兩段破碎。

其中第一段粗碎可選用旋迴式粗碎機或顎式粗碎機,第二段破碎可選用反擊式破碎機或圓錐式破碎機。

(3)為避免軸承發熱,

設計上應優先考慮在小皮帶輪上帶風扇等輔助降溫措施

。同時浮動端傳動軸承建議優選CARB圓環滾子軸承。該型軸承既可自動調心又可軸向位移,軸承外圈則可設計成過盈配合,從而避免了採用普通球面滾子軸承時頂間隙過大易跑外圈,頂間隙過小則無法浮動的尷尬。

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