李成

摘 要：彈簧圓錐破碎機(jī)使用中的的常見故障原因分析及檢修措施。

關(guān)鍵詞：破碎機(jī)；故障原因分析；檢修預(yù)防措施

圓錐破碎機(jī)適用于冶金、建筑、筑路、化學(xué)及硅酸鹽行業(yè)中原料的破碎，可以破碎中等和中等硬度以上的各種礦石和巖石。圓錐破碎機(jī)破碎比大、效率高、能耗低，產(chǎn)品粒度均勻，適合中碎和細(xì)碎各種礦石，巖石。按照種類包括彈簧圓錐破碎機(jī)、軋臼式圓錐破、液壓圓錐破碎機(jī)以及復(fù)合圓錐破碎機(jī)4大類。圓錐破碎機(jī)其結(jié)構(gòu)主要有機(jī)架、水平軸、動(dòng)錐體、園錐齒輪傳動(dòng)、偏心套、上破碎壁（固定錐）、下破碎壁（動(dòng)錐）、潤滑系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等幾部分組成。

1.主要常見故障

圓錐破碎機(jī)運(yùn)行中常見的故障有：大小圓錐齒輪磨損，輪齒折斷；油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，但油壓低于0.09MPa；油中有水，油箱中油位增高；防塵系統(tǒng)排出的水中有油；油溫油壓升高；潤滑油的油質(zhì)變差；破碎機(jī)經(jīng)常振動(dòng)；有劇烈沖擊聲，支承套跳起，然后恢復(fù)正常工作；破碎機(jī)有強(qiáng)烈振動(dòng)、動(dòng)錐自轉(zhuǎn)加快等故障。這些故障不但影響了破碎機(jī)破碎效率的正常發(fā)揮，而且使破碎機(jī)許多部件的使用壽命大幅度降低，備件、輔助材料消耗明顯上升，同時(shí)增加了維修和生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，合理處理好這些故障是保證圓錐破碎機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件。

2.常見故障原因分析

2.1.圓錐齒輪磨損快，并時(shí)有發(fā)生輪齒折斷。

2.1.1.圓錐齒輪的正常嚙合條件遭到破壞

圓錐破碎機(jī)的工作原理：電動(dòng)機(jī)通過大小園錐齒輪組成的傳動(dòng)裝置帶動(dòng)偏心套旋轉(zhuǎn)，動(dòng)錐在偏心軸套的迫動(dòng)下，其軸線以球面軸承的球心為頂點(diǎn)，繞破碎機(jī)中心線作旋擺運(yùn)動(dòng)，礦石破碎腔內(nèi)不斷的受到?jīng)_擊擠壓，達(dá)到破碎礦石的目的。圓錐破碎機(jī)偏心軸套在旋轉(zhuǎn)過程中因偏心及大園錐齒輪配重塊的強(qiáng)大離心作用下，使其配重一側(cè)總是壓在機(jī)架襯套上，而對稱面一側(cè)與機(jī)架襯套始終保持一定間隙，所以大圓錐齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不是繞本身的中心線旋轉(zhuǎn)，而是以機(jī)架襯套的間隙L的1/2即L/2為半徑，繞破碎機(jī)中心線作圓周運(yùn)動(dòng)。

一對圓錐齒輪正常嚙合，必須是兩齒輪軸心線垂直相交，并且節(jié)圓重合。而大圓錐齒輪的這種特殊運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)破壞了圓錐齒輪正常嚙合關(guān)系，因此運(yùn)轉(zhuǎn)過程中齒輪的齒面上產(chǎn)生很大的沖擊負(fù)荷和滑動(dòng)摩擦。同時(shí)因?yàn)閳A錐破碎機(jī)偏心軸套與機(jī)架襯套的間隙比較大，所以導(dǎo)致圓錐齒輪受沖擊負(fù)荷、磨損或輪齒折斷的現(xiàn)象較普遍。特別是小圓錐齒輪，因齒數(shù)少，齒根薄，輪齒折斷相比大園錐齒輪更常見，這就是圓錐破碎機(jī)齒輪磨損快，并時(shí)常發(fā)生斷齒的主要根源之一。

2.1.2.剛性連接傳動(dòng)

圓錐破碎機(jī)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)是以異步電動(dòng)機(jī)通過彈性聯(lián)軸器與傳動(dòng)軸實(shí)行剛性連接，當(dāng)圓錐破碎機(jī)發(fā)生混入金屬物或超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)就很容易造成圓錐齒輪輪齒折斷。

2.1.3.金屬物混入過于頻繁或被大塊卡住

當(dāng)?shù)V石中混入金屬物時(shí)，破碎機(jī)的彈簧雖起保護(hù)作用，但過于頻繁或被大塊卡住時(shí)，往往會(huì)引起彈簧失效，致使機(jī)體的其它零件損壞，如大小圓錐齒輪輪齒折斷等。

2.2.油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，但油壓低于0.07MPa

圓錐破碎機(jī)采用稀油循環(huán)集中潤滑，由潤滑油站供給潤滑油，潤滑系統(tǒng)主要由低壓齒輪泵組、油箱組件、濾油器組件、冷卻器、安全閥、閥門和管路等組成。潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，但油壓低于0.07MPa的情況，主要有以下原因：

2.2.1.破碎機(jī)開機(jī)前，油箱中油溫低于15℃時(shí)且不加熱油，啟動(dòng)潤滑油泵時(shí)會(huì)出現(xiàn)潤滑系統(tǒng)中油流指示器內(nèi)沒有油流，油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，但油壓低于0.07MPa的情況，這種情況在冬季尤為突出。

2.2.2.若啟動(dòng)潤滑油泵時(shí)，如果潤滑系統(tǒng)中進(jìn)油管的閥門沒有及時(shí)打開到合適位置，那么也會(huì)油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，但油壓低于0.07 MPa的情況；

2.2.3.若潤滑油泵自身存在故障、油泵磨損，亦會(huì)出現(xiàn)在潤滑系統(tǒng)中油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，但油壓低于 0.07 MPa的情況。

2.3.油中有水、油箱中油位增高及潤滑油乳化

出現(xiàn)油中有水、油箱中油位增高、潤滑油乳化的情況，主要有以下原因：

2.3.1.冷卻器水管腐蝕破損出現(xiàn)漏水情況時(shí)，會(huì)出現(xiàn)冷卻水從冷卻器中進(jìn)入被冷卻的潤滑油里，造成油箱中油位增高，潤滑油乳化；

2.3.2.防封裝置給水量太大，造成防塵水不能夠及時(shí)從排水管排出機(jī)外，導(dǎo)致油中進(jìn)水，油箱中油位增高，潤滑油乳化；

2.3.3.回水管堵塞，造成防塵水不能及時(shí)排出機(jī)外，導(dǎo)致油中進(jìn)水，油箱中油位增高。

2.4.防封裝置排出的水中有油

礦石在破碎過程中，產(chǎn)生大量粉塵。為防止粉塵進(jìn)入圓錐破碎機(jī)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)部分的摩擦面，在破碎機(jī)球面軸承支座上有水防塵裝置。水防塵裝置由環(huán)形貯水槽、環(huán)形排水槽、擋板和防塵橡膠及圈組成。防塵水從進(jìn)水管輸入貯水槽，充滿后水自由溢入排水槽內(nèi)，由排水管排出機(jī)外。擋板和防塵橡膠及圈與動(dòng)錐球面相接觸將粉塵擋住，使其落如水槽中，隨著貯水槽的溢流水流出。

當(dāng)球面軸承座或球面軸瓦上的回油槽被堵塞時(shí)，會(huì)造成潤滑油從防塵裝置處泄漏，導(dǎo)致防塵裝置排出的水中有油；若回油管被堵塞時(shí)，也會(huì)造成潤滑油從水封防塵裝置處泄漏，導(dǎo)致防塵裝置排出的水中有油。

2.5.油壓、油溫升高

出現(xiàn)破碎機(jī)油壓、油溫升高，主要有以下原因：

2.5.1.破碎機(jī)稀油潤滑系統(tǒng)的油管或過濾器被堵塞，造成油壓、油溫升高；

2.5.2.破碎機(jī)內(nèi)的油路被堵塞時(shí)，也會(huì)造成油壓、油溫升高。

2.6.潤滑油的油質(zhì)變差

破碎機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，出現(xiàn)防塵裝置防塵橡膠圈磨損過量，引起密封不嚴(yán)時(shí)，會(huì)使大量粉塵進(jìn)入機(jī)體內(nèi)的潤滑油中，使?jié)櫥偷挠唾|(zhì)迅速變差，造成潤滑不良，加劇圓錐齒輪磨損，甚至引起圓錐齒輪輪齒折斷、動(dòng)錐高速旋轉(zhuǎn)、抱軸和刮瓦等事故的發(fā)生，同時(shí)也大大縮短了潤滑油的使用壽命。

2.7.破碎機(jī)經(jīng)常振動(dòng)

造成破碎機(jī)經(jīng)常振動(dòng)的主要原因如下：

2.7.1.破碎機(jī)的彈簧張緊度不夠時(shí)，會(huì)造成破碎機(jī)經(jīng)常振動(dòng)。PY1750型圓錐破碎機(jī)是彈簧保險(xiǎn)圓錐破碎機(jī)，安置在機(jī)體四周的彈簧組是破碎機(jī)的保險(xiǎn)裝置，當(dāng)破碎機(jī)中進(jìn)入非破碎物時(shí)，支承在彈簧上面的支承環(huán)和調(diào)整環(huán)被迫向上抬起而壓縮彈簧，使排礦口尺寸增大，排出非破碎物，避免機(jī)件的損壞。彈簧的張緊程度對破碎機(jī)的正常工作具有很大的影響；

2.7.2.破碎機(jī)的給礦量不均勻或過多時(shí)，會(huì)造成破碎機(jī)經(jīng)常振動(dòng)；

2.7.3.破碎機(jī)的給礦中碎礦過多且潮濕時(shí)，因破碎機(jī)的排礦口較小，造成排礦不及時(shí)及出現(xiàn)粘結(jié)在破碎壁或軋臼壁上，使排礦口進(jìn)一步縮小，而導(dǎo)致破碎機(jī)經(jīng)常振動(dòng)。

2.8.有劇烈沖擊聲，支承套跳動(dòng)，然后又正常工作

圓錐破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)?shù)V石中混入非破碎物時(shí)，破碎機(jī)的彈簧起保護(hù)作用，支承在彈簧上的支承環(huán)、調(diào)整環(huán)被迫向上抬起而壓縮彈簧，增大了排礦口尺寸，使非破碎物經(jīng)排礦口排出，這時(shí)破碎機(jī)內(nèi)會(huì)發(fā)出劇烈沖擊聲，支承環(huán)跳動(dòng)，然后又正常工作。非破碎物混入過于頻繁或被大尺寸礦石卡住時(shí)，往往會(huì)引起彈簧失效，而導(dǎo)致機(jī)件損壞。

2.9.破碎機(jī)有強(qiáng)烈振動(dòng)、動(dòng)錐自轉(zhuǎn)速度快

圓錐破碎機(jī)在正常狀態(tài)下，空載時(shí)動(dòng)錐的轉(zhuǎn)速為10～15r/ min，負(fù)載時(shí)動(dòng)錐的轉(zhuǎn)速為3～5r/ min。當(dāng)動(dòng)錐的轉(zhuǎn)速超過15r/ min時(shí)，即動(dòng)錐的高速旋轉(zhuǎn)，就會(huì)出現(xiàn)了常說的“飛車”現(xiàn)象。出現(xiàn)“飛車”故障后，由于動(dòng)錐的轉(zhuǎn)數(shù)增高，會(huì)引起潤滑油油溫升高，油壓卻降低現(xiàn)象；電動(dòng)機(jī)的電流增大；動(dòng)錐和偏心軸處襯套的溫度也急劇上升；機(jī)體內(nèi)潤滑油向四處飛濺甩落，潤滑狀況惡化；防塵裝置遭到破壞，油箱進(jìn)水等情況?！帮w車”故障會(huì)導(dǎo)致破碎機(jī)出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)、主軸被抱住、刮瓦等現(xiàn)象的發(fā)生。

3.圓錐破碎機(jī)產(chǎn)生動(dòng)錐高速旋轉(zhuǎn)、抱軸和刮瓦的主要原因如下：

3.1.破碎機(jī)動(dòng)錐體各部受力不平衡。破碎機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，作用在其上的力有動(dòng)錐體的慣性力、動(dòng)錐體的自重力、球面軸承的反作用力、偏心軸套的反作用力、偏心軸套的慣性力。破碎機(jī)在正常狀態(tài)下，機(jī)體各部受力平衡。當(dāng)動(dòng)錐體各部受力不平衡，>0或<0時(shí)，破碎機(jī)出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡現(xiàn)象，導(dǎo)致破碎機(jī)出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)、動(dòng)錐高速旋轉(zhuǎn)、抱軸和刮瓦等事故的發(fā)生；

3.2.動(dòng)錐主軸與偏心軸錐形襯套接觸不均勻。破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由于偏心軸套和動(dòng)錐的傾斜而造成圓形襯套的上部或下部接觸不均勻，同時(shí)在襯套上產(chǎn)生很大的壓力，使襯套受力面發(fā)生研磨現(xiàn)象，甚至造成襯套出現(xiàn)裂紋而破裂以及主軸折斷；傾斜嚴(yán)重時(shí)，動(dòng)錐體會(huì)以很大的轉(zhuǎn)數(shù)向偏心軸套的旋轉(zhuǎn)方向回轉(zhuǎn)，使?jié)櫥偷挠蜏乜焖偕?，破碎機(jī)出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)、動(dòng)錐高速旋轉(zhuǎn)、抱軸和刮瓦等現(xiàn)象。

備品備件有質(zhì)量缺陷、安裝出現(xiàn)問題或檢修不符合規(guī)程要求時(shí)，都會(huì)造成動(dòng)錐主軸與偏心軸錐形襯套接觸不均勻。偏心部的磨損，也會(huì)造成動(dòng)錐主軸與偏心軸錐形襯套接觸不均勻；3.3.潤滑不良。圓錐破碎機(jī)采用稀油集中潤滑。破碎機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，出現(xiàn)潤滑不良、油質(zhì)劣化、供油不足情況下，造成機(jī)內(nèi)各摩擦面的摩擦力增大，機(jī)體受力不平衡，導(dǎo)致破碎機(jī)出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)、動(dòng)錐高速旋轉(zhuǎn)、抱軸和刮瓦等事故發(fā)生。

3.4.偏心軸套與機(jī)架襯套配合間隙及動(dòng)錐主軸與錐形襯套配合間隙不在規(guī)定范圍內(nèi)。偏心軸套與機(jī)架襯套配合間隙及動(dòng)錐主軸與錐形襯套配合間隙對保證破碎機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)極為重要，間隙過大會(huì)產(chǎn)生偏心軸套和動(dòng)錐主軸更大的傾斜，使襯套局部發(fā)熱；間隙過小也會(huì)引起襯套發(fā)熱，甚至出現(xiàn)熱膨脹現(xiàn)象，使襯套發(fā)熱部分內(nèi)徑縮小而將動(dòng)錐主軸夾緊；

3.5.混入金屬物過多或被大尺寸礦石卡住。圓錐破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)?shù)V石中混入金屬物時(shí)，破碎機(jī)的彈簧雖起保護(hù)作用，但過于頻繁或被大尺寸礦石卡住時(shí)，往往會(huì)使彈簧失效，機(jī)體受力失去平衡，引起動(dòng)錐傾斜，動(dòng)錐主軸與偏心軸套不能均勻接觸，導(dǎo)致破碎機(jī)出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)、動(dòng)錐高速旋轉(zhuǎn)、抱軸和刮瓦等事故發(fā)生；

4.預(yù)防及處置措施

4.1.改進(jìn)大圓錐齒輪與偏心軸套的裝配關(guān)系，修改偏心軸套圖紙，安裝大園錐齒輪部位的軸線偏離偏心軸套的軸線，偏離配重側(cè)1.6～2mm。

4.2.在園錐破碎機(jī)供礦皮帶上安裝電磁除鐵器、金屬探測儀和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在進(jìn)入破碎機(jī)這前及時(shí)清除。

4.3.電氣控制系統(tǒng)裝過流保護(hù)，當(dāng)破碎機(jī)混入非破碎物或超負(fù)荷時(shí)電動(dòng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，起到保護(hù)作用。

4.4.定期檢查園錐齒輪嚙合間隙、偏心軸套與機(jī)架襯套之間的配合間隙，及時(shí)更換掉磨損超標(biāo)的偏心軸套或機(jī)架襯套，保證間隙在規(guī)定范圍內(nèi)。

4.5.定期檢查止推圓盤的厚度，及時(shí)調(diào)整圓錐破碎機(jī)大小圓錐齒輪的嚙合間隙保證間隙在規(guī)定范圍內(nèi)。

4.6.經(jīng)常檢查防塵裝置排水的情況。若出現(xiàn)大量粉塵進(jìn)入潤滑油，使油質(zhì)迅速變差時(shí)，應(yīng)停機(jī)檢查防塵裝置，找出原因并消除之；油質(zhì)很差時(shí)，處理同時(shí)還應(yīng)清洗油箱、更換新油。防塵裝置給水量過大時(shí)，及時(shí)調(diào)整給水量；回水管被堵塞時(shí)，及時(shí)清洗回水管。

4.7.經(jīng)常檢查稀油潤滑站中油泵、過濾器、冷卻器、閥門和管路的運(yùn)行情況，油質(zhì)、及稀油潤滑系統(tǒng)的油壓和油溫。油泵出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)進(jìn)行檢修或更換油泵；過濾器堵塞時(shí)，及時(shí)進(jìn)行清洗更換濾網(wǎng)；油管被堵塞時(shí)，停機(jī)找出堵塞點(diǎn)，并消除之；冷卻器漏水時(shí)，及時(shí)更換冷卻器；進(jìn)油管的閥門沒有開到合適位置時(shí)，及時(shí)調(diào)整到合適為止；破碎機(jī)內(nèi)的油路被堵塞時(shí)，停機(jī)找出堵塞點(diǎn)，并消除之。

4.8.崗位操作人員必須嚴(yán)格遵守破碎機(jī)的啟動(dòng)和停車等規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程。開車前必須認(rèn)真檢查破碎腔內(nèi)是否有礦石或異物；檢查各電氣連鎖裝置和信號(hào)是否正確好用；檢查油箱中油溫和油位的情況，冬季開機(jī)前，用電熱器將油加熱至15℃后方可開車，油位在規(guī)定的上下限之間；啟動(dòng)油泵，待油壓穩(wěn)定在0.07～0.13MPa，回油管道中有潤滑油回到油箱后，方可啟動(dòng)破碎機(jī)，空載運(yùn)行10min無異常，開始供礦。

4.9.破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中必須注意給礦均勻。

4.10.經(jīng)常檢查油箱的油位情況。若油箱中油量減少，嚴(yán)重時(shí)造成油位顯著下降時(shí)，找出故障原因，停機(jī)檢查并消除之，補(bǔ)加潤滑油。若油中有水，油箱中油位增高時(shí)，找出故障原因并消除之；嚴(yán)重時(shí)，處理后還應(yīng)清洗油箱并更換新油。

4.11.定期檢查破碎機(jī)的彈簧張緊度。破碎機(jī)的彈簧張緊度不夠時(shí)，停機(jī)按規(guī)定范圍壓緊彈簧。

改變備件機(jī)械性能和加工尺寸

在設(shè)備投入使用的前幾年里，多次發(fā)生大、小園錐齒輪斷齒事故，經(jīng)解體認(rèn)真檢查，并分析原因，發(fā)現(xiàn)大園錐齒輪材質(zhì)過脆，韌性低。同備件供應(yīng)商共同探討，改進(jìn)大園錐齒輪材質(zhì)，齒輪經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理后，不進(jìn)行齒面淬火處理，這樣即保證了齒輪的強(qiáng)度，又增加了韌性。兩者的機(jī)械性能對比見表2

表2

項(xiàng)目 材質(zhì) 屈服點(diǎn) 抗拉強(qiáng)度 伸長率 收縮率 （V形）沖擊吸收功Akv（J） 退火或高溫回火供應(yīng)狀態(tài)硬度 HB≤

MPa %

改進(jìn)前 ZG310～570

（ZG45B） 310 570 15 21 15

改進(jìn)后 35CrMo 835 980 12 45 63 229

經(jīng)過改進(jìn)后，雖然出現(xiàn)過幾次小園錐齒輪斷齒事故，但大園錐齒輪再?zèng)]有出現(xiàn)過一次斷齒事故，齒面只是有些損傷，經(jīng)修復(fù)加工后可繼續(xù)使用。降低了備件消耗量。

5.結(jié)束語

如何使圓錐破碎機(jī)故障率下降、運(yùn)轉(zhuǎn)率提高增大生產(chǎn)能力，對于工廠的生產(chǎn)具有深遠(yuǎn)的影響，這也是我們設(shè)備管理工作者的責(zé)任。我們將在今后的時(shí)間中更加努力去探索和鉆研，也懇請各界同行提出寶貴意見。