王建國

（晉神能源有限公司沙坪洗煤廠，山西 河曲 036500）

1 項(xiàng)目概況

1.1 概況

山西省晉神能源有限公司沙坪選煤廠是一座年處理原煤量達(dá)5 Mt的大型選煤廠，于2007年8月正式投產(chǎn)運(yùn)行，主要是對沙坪煤礦開采的原煤進(jìn)行洗選。沙坪煤礦井田面積20.84 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量5.9896億t，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量4.15027億t，主要開采8、9、13號煤層。沙坪煤礦所產(chǎn)原煤中大塊原煤和煤矸比例較大，該選煤廠選用英國MMD1000雙齒輥破碎機(jī)對其進(jìn)行破碎后，再進(jìn)入到洗選工藝。

1.2 MMD1000雙齒輥破碎機(jī)分析

英國MMD1000雙齒輥破碎機(jī)是一種新型破碎機(jī)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在大塊原煤和煤矸物料應(yīng)用方面很有前景，其主要特點(diǎn)如下：采用長齒、小輥徑、螺旋布齒、多破碎盤四齒結(jié)構(gòu)，特別適于粗碎；在兩個(gè)破碎輥下設(shè)有破碎棒，形成破碎齒和破碎棒三級破碎過程，破碎比大，碎后粒度均勻，可以調(diào)整碎后粒度尺寸；設(shè)備緊湊，所占空間尺寸??；輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速低，因而磨損小，噪聲低，灰塵少；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)簡單，采用整體式結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)裝置直接連接在破碎機(jī)框架上，使傳遞到基礎(chǔ)上的力大大減少；對物料的適應(yīng)性強(qiáng)，在破碎物料硬度上比普通齒輥式和喂給式破碎機(jī)大，長輥齒的交叉布置起到相互梳理作用，可破碎黏性物料；生產(chǎn)能力大，最大生產(chǎn)能力可達(dá)14 000 t/h，根據(jù)需要，一般最大可設(shè)10個(gè)破碎盤。

MMD1000雙齒輥破碎機(jī)為輥式破碎機(jī)，而輥式破碎機(jī)工藝非常單一，其減能增效潛力較小。但是該設(shè)備的檢修保養(yǎng)工藝卻較為復(fù)雜，可以對其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，以提高維修保養(yǎng)的工作效率，降低維修保養(yǎng)的成本。

2 MMD1000雙齒輥破碎機(jī)常見故障分析

結(jié)合山西省晉神能源有限公司沙坪選煤廠MMD1000雙齒輥破碎機(jī)的實(shí)踐應(yīng)用情況，對該破碎機(jī)常見故障進(jìn)行歸納總結(jié)，其故障主要有以下幾點(diǎn)。

2.1 齒板齒牙磨損

選煤廠MMD1000雙齒輥破碎機(jī)齒板部件屬于易損件，該部件的工作頻率和工作量都非常大，因此其使用周期較短，使用費(fèi)用較高。從實(shí)踐應(yīng)用情況來看，當(dāng)該破碎機(jī)齒板齒牙磨損嚴(yán)重時(shí)，若不及時(shí)更換會(huì)帶來破碎效率降低、破碎粒度超標(biāo)、下游設(shè)備堵料、洗選效率降低等一系列生產(chǎn)性問題；特別是當(dāng)煤質(zhì)變差，煤中含矸率增大時(shí)，齒板齒牙磨損更快，基本3個(gè)月就需換一次齒板；另外，破碎機(jī)齒板屬進(jìn)口件，費(fèi)用較高，一套MMD破碎機(jī)齒板約19萬元，因此破碎機(jī)維護(hù)費(fèi)用也一直居高不下，給生產(chǎn)運(yùn)營帶來了很大的壓力。

2.2 破碎機(jī)耦合器損壞

破碎機(jī)耦合器在破碎機(jī)結(jié)構(gòu)中，一端與電機(jī)柱銷聯(lián)接，一端與減速機(jī)花鍵聯(lián)接，在破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中起軟聯(lián)接作用。破碎機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，經(jīng)常發(fā)生大塊矸石或鐵器等其他雜物卡死齒輥的故障，而該故障又極易導(dǎo)致耦合器損壞，造成耦合器花鍵磨損，這是耦合器的最常見故障。耦合器在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，也極易出現(xiàn)“O”形圈損壞，造成兩側(cè)油腔聯(lián)通，以致發(fā)生內(nèi)泄的故障。另外，耦合器的使用時(shí)間過長，還會(huì)出現(xiàn)耦合器殼體開裂的故障。

2.3 減速機(jī)故障

減速機(jī)在整個(gè)破碎機(jī)結(jié)構(gòu)中，一端與耦合器連接，一端與齒輥連接，兩端均為花鍵連接形式，主要起減速作用。在實(shí)際使用當(dāng)中，減速機(jī)故障較少發(fā)生，因此使用周期較長，一般在維護(hù)保養(yǎng)到位的情況下，一臺(tái)新減速機(jī)的使用壽命均在8年以上。但由于選煤廠環(huán)境差，空氣中含有煤塵，極易污染設(shè)備，所以在日常維護(hù)保養(yǎng)方面，需要經(jīng)常清理減速機(jī)呼吸孔，以免被堵塞，造成漏油；在潤滑上，應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加注，不可超出規(guī)定加油油位；減速機(jī)在使用過程中，常見的故障主要有：減速機(jī)輸入或輸出等部位漏油，高速軸、軸承、齒輪等損壞，齒形聯(lián)軸器外套脫落等。

2.4 齒輥損壞

破碎機(jī)齒輥結(jié)構(gòu)簡單，在實(shí)際使用中發(fā)生損壞的情況較少，但一旦發(fā)生故障，檢修難度較大，耗時(shí)較長，其在使用中最常見的故障是齒輥軸承損壞。

2.5 電氣故障

因破碎機(jī)設(shè)備所涉及的電氣元件較少，電氣回路也較簡單，因此在實(shí)際使用過程中發(fā)生的電氣故障較少，一般主要發(fā)生的電氣故障是無故障打滑。

3 破碎機(jī)降本改進(jìn)措施

破碎機(jī)在使用過程中的維護(hù)成本費(fèi)用主要集中在齒板和耦合器更換以及鋰基脂等潤滑油消耗上，由于鋰基脂等潤滑油消耗在破碎機(jī)設(shè)備使用中已有嚴(yán)格規(guī)定，因此對其研究意義不大，故此只對耦合器和齒板更換維護(hù)成本進(jìn)行深入挖掘。

3.1 修補(bǔ)齒板

破碎機(jī)齒板由于材質(zhì)特殊，齒牙耐磨性要求高，且目前市場上常見的焊法和焊條無法滿足修補(bǔ)要求，因此，齒牙修復(fù)一直是這一領(lǐng)域的難題。但經(jīng)過多年努力，通過多方咨詢這一領(lǐng)域廠內(nèi)、廠外的相關(guān)技術(shù)人員，以及查找相關(guān)方面的資料，并且經(jīng)過大量的試驗(yàn)研究，最終摸索出了一套修復(fù)方法。該方法是用CO2保護(hù)焊并采用HS-58W焊絲進(jìn)行焊接修補(bǔ)，其修補(bǔ)的主要過程為：焊前要用氧氣、乙炔火焰去除焊件（齒板齒牙）表面的油污、水、煤等雜物；在焊前用氧氣、乙炔火焰對齒板補(bǔ)焊件進(jìn)行低溫預(yù)熱；進(jìn)行齒板補(bǔ)焊作業(yè)，補(bǔ)焊的方法是堆焊法，即在補(bǔ)焊完一層過后，要待焊件冷卻后，用角磨機(jī)進(jìn)行表面打磨以檢查有無氣孔裂紋等，待檢查完后，再重復(fù)進(jìn)行焊件表面清理、預(yù)熱、補(bǔ)焊這一過程，依次進(jìn)行補(bǔ)焊，直至修補(bǔ)到滿足生產(chǎn)需求的齒牙高度為止。

經(jīng)過修補(bǔ)的齒板齒牙各項(xiàng)性能指標(biāo)可完全滿足生產(chǎn)需求，極大地降低了齒板的維護(hù)成本，僅此一項(xiàng)一臺(tái)破碎機(jī)一年便可節(jié)約成本約36萬元。

3.2 耦合器修復(fù)

耦合器作為破碎機(jī)的易損件，更換周期短，使用量大，一臺(tái)耦合器的使用周期基本是三個(gè)月，且耦合器為進(jìn)口件，故此項(xiàng)維護(hù)費(fèi)用較高。在未改造前，我廠破碎機(jī)耦合器一經(jīng)損壞便直接報(bào)廢，后經(jīng)探索，開始對損壞耦合器進(jìn)行修復(fù)，一方面將進(jìn)口耦合器改造為國產(chǎn)耦合器，另一方面研究探索并成功實(shí)施了花鍵套更換的技術(shù)改革創(chuàng)新。

4 破碎機(jī)常見故障的處理

4.1 齒板故障處理

在齒板齒牙發(fā)生磨損后，通常采取的辦法是更換新的齒板；但若遇到生產(chǎn)緊張、無大量停機(jī)作業(yè)時(shí)間等特殊情況時(shí)，也會(huì)采取只更換齒輥中間部分的齒板或調(diào)小齒輥間距的辦法臨時(shí)應(yīng)對。

破碎機(jī)齒板在更換過程中存在螺栓孔常被煤泥堵塞不易清理以及圓墊不易取出等難題，這些難題一直是制約更換齒板檢修效率的主要因素，后經(jīng)過技術(shù)攻關(guān)，成功地解決了上述難題。主要采取以下措施：

1）針對清理螺栓孔，以前采用的是邊拿煤泥水沖，邊用螺絲刀清理的方式，但此種作業(yè)方式效率太低，作業(yè)時(shí)間太長，現(xiàn)借助電動(dòng)扳手為動(dòng)力源發(fā)明了一種快速清理螺栓孔的工具。采用此種工具進(jìn)行螺栓孔清理，極大地提高了作業(yè)效率，降低了作業(yè)時(shí)間及勞動(dòng)強(qiáng)度，以前人工清理一個(gè)煤泥堵塞的螺栓孔至少需5 min以上，現(xiàn)在只需20~30 s即可完成。

2）針對圓墊的拆卸，以前采取的是用大錘震、長的加力桿搖晃齒板的方式進(jìn)行取墊，但有個(gè)別圓墊在經(jīng)過大錘震以及長的加力桿搖晃齒板后仍然不會(huì)掉落，以至于最終只能采取氧氣、乙炔割除的方法才將其取出，因此，常常在更換齒板過程中僅取出圓墊一項(xiàng)作業(yè)就要耗時(shí)4 h以上，且勞動(dòng)強(qiáng)度較大，安全風(fēng)險(xiǎn)高，極易發(fā)生砸傷人員的事故。后經(jīng)我們攻關(guān)研究，發(fā)明了一種快速取墊器的工具，并已成功申請國家專利，實(shí)現(xiàn)了圓墊地快速取出，現(xiàn)在只需40 min左右的時(shí)間就可完成此項(xiàng)作業(yè)，極大地提高了檢修效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

4.2 耦合器故障處理

耦合器在使用過程中，最常見的故障是花鍵磨損。在點(diǎn)檢中，若發(fā)現(xiàn)花鍵磨損，同時(shí)在耦合器與減速器連接部位就可發(fā)現(xiàn)有鐵粉產(chǎn)生，因此一旦發(fā)現(xiàn)有鐵粉時(shí)，就要仔細(xì)觀察耦合器花鍵情況，以判斷其是否還可使用。若發(fā)生耦合器故障，處理的方法是更換耦合器，但在更換過程中存在吊裝問題，現(xiàn)場一個(gè)作業(yè)平臺(tái)上8臺(tái)耦合器同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此在每臺(tái)耦合器上方制作一個(gè)吊裝架很不方便。針對此情況，在實(shí)際中自行制作一活動(dòng)吊裝架，以滿足每臺(tái)耦合器更換需求。

4.3 減速機(jī)故障處理

減速機(jī)發(fā)生故障，需要更換減速器，由于廠內(nèi)作業(yè)環(huán)境所限，因此在更換減速器時(shí)需將破碎機(jī)整體拉出，再配合使用天吊進(jìn)行減速器更換，在安裝過程中，一定要先將輸出軸花鍵與齒形聯(lián)軸器對準(zhǔn)安裝后，方可逐項(xiàng)緊固地角螺栓。

4.4 齒輥故障處理

齒輥故障90%以上是齒輥軸承損壞，因此只需將損壞的軸承更換即可。按照設(shè)備維修使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，更換齒輥軸承需先將齒輥拆卸后，再進(jìn)行齒輥軸承更換，但由于我廠作業(yè)環(huán)境所限，在作業(yè)現(xiàn)場無法進(jìn)行齒輥拆卸作業(yè)，需將破碎機(jī)整體拆卸后運(yùn)送至檢修車間，再進(jìn)行拆卸齒輥?zhàn)鳂I(yè)，這就出現(xiàn)了作業(yè)工程量大，耗時(shí)長，作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高等弊端。后經(jīng)過不斷摸索，總結(jié)出了一套無需拆卸齒輥，無需移出破碎機(jī)，在現(xiàn)場即可更換齒輥軸承的作業(yè)方法，該方法是：先將齒輥軸承損壞的齒輥進(jìn)行找中再進(jìn)行固定，之后將損壞的齒輥軸承割除，并在安裝部位進(jìn)行打磨處理，最后將新齒輥軸承安裝到位。此方法的難點(diǎn)主要在齒輥找中和損壞齒輥軸承割除方面，這就要求作業(yè)人員的技術(shù)一定要過硬，且現(xiàn)場作業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富才可勝任。采用此方法只需作業(yè)2~3 h即可完成更換齒輥軸承作業(yè)，極大地縮短了更換破碎機(jī)齒輥軸承作業(yè)時(shí)間。

4.5 電氣故障處理

破碎機(jī)所含電氣元件較少，電氣回路較簡單，一般常發(fā)生的電氣故障為無故障打滑，該故障的發(fā)生，往往只有兩個(gè)可能原因：一是接近開關(guān)損壞或距離不當(dāng)；二是電氣回路故障，包括程序故障、線路故障、速度繼電器時(shí)間設(shè)置不當(dāng)?shù)?。因此，在?yīng)對故障時(shí)只要找出原因所在，并針對性進(jìn)行處理即可。

5 結(jié)語

由于英國MMD1000雙齒輥破碎機(jī)屬進(jìn)口設(shè)備，日常設(shè)備維護(hù)維修費(fèi)用高，工藝環(huán)節(jié)關(guān)鍵，因此，為實(shí)現(xiàn)降本增效，仍需不斷研究降本措施，改進(jìn)檢修工藝，并不斷深入挖掘工藝、檢修等各方面潛能。