湯建龍

（福建馬坑礦業(yè)股份有限公司）

福建某大型礦業(yè)公司鐵礦石儲(chǔ)量達(dá)4 億t 以上，主要為高品位磁鐵礦石，選礦系統(tǒng)于2004 年投入生產(chǎn)運(yùn)行，其中破碎系統(tǒng)采用三段一閉路破碎工藝，粗破碎選用PXZ700/100型旋回破碎機(jī)，中、細(xì)碎選用單缸液壓圓錐破碎機(jī)。近20 a來，現(xiàn)場圓錐破碎機(jī)使用效果良好，在設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)方面積累了大量的經(jīng)驗(yàn)。

1 圓錐破碎機(jī)的工作原理

圓錐破碎機(jī)以其高效的破碎效率在礦山企業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，圓錐破碎機(jī)工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)通過直聯(lián)或三角皮帶帶動(dòng)水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力通過傳動(dòng)軸和圓錐部在偏心套的帶動(dòng)下繞固定主軸作旋擺運(yùn)動(dòng)，使圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐時(shí)而靠近又時(shí)而離開固裝在調(diào)整套上的定錐襯板表面，使礦石在破碎腔內(nèi)不斷受到?jīng)_擊、擠壓［1］，從而實(shí)現(xiàn)礦石的破碎。動(dòng)錐靠近定錐時(shí)，將礦物擠壓破碎，動(dòng)錐離開定錐時(shí)，小于排礦口的礦物靠重力下落排出。

圓錐破碎機(jī)與顎式破碎機(jī)相比，因其破碎的連續(xù)性，具有效率高、產(chǎn)品粒度均勻的特點(diǎn)，在大中型礦山企業(yè)應(yīng)用廣泛。

2 圓錐破碎機(jī)使用過程中常見故障

2016 年以前，由于設(shè)備使用、維護(hù)、生產(chǎn)管理等方面的原因，圓錐破碎機(jī)的整體運(yùn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不理想，常見故障有主軸耐磨盤、活塞耐磨盤、偏心部耐磨盤等摩擦件使用周期短，大小齒輪副齒輪斷齒、偏心銅套和偏心部直襯套損壞，架體開裂、動(dòng)錐體開裂。這些故障維修費(fèi)用高，僅2015 年4 臺單缸液壓圓錐破碎機(jī)備件費(fèi)用就高達(dá)1 048萬元。

3 圓錐破碎機(jī)常見故障原因分析

（1）公司設(shè)備管理基礎(chǔ)薄弱，固定資產(chǎn)管理環(huán)節(jié)中未做好設(shè)備前期管理，設(shè)備資料沒有妥善保管；技術(shù)人員和維修人員對設(shè)備的維修標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)沒有清晰的認(rèn)識，也沒有組織專門的維護(hù)、維修方面的學(xué)習(xí)，維修人員在檢修時(shí)沒有標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范可遵循，僅憑一般的機(jī)械維修常識進(jìn)行修理；沒有檢修的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程，檢修質(zhì)量無法保證。

（2）破碎機(jī)備件及時(shí)更換存在問題，對已達(dá)到更換要求的備件，單純地考慮備件較貴，為節(jié)約成本，不能及時(shí)更換，導(dǎo)致設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)故障。主要體現(xiàn)在以下方面：①防塵圈的磨損使其與防塵罩的間隙加大，無法起到有效防塵作用。因考慮到原廠單價(jià)要幾萬元，沒有及時(shí)更換，導(dǎo)致粉塵進(jìn)入破碎機(jī)內(nèi)部。這其實(shí)就是破碎機(jī)潤滑無法得到保證的最根本原因，導(dǎo)致后續(xù)一系列故障的發(fā)生。②沒有通過測量及時(shí)發(fā)現(xiàn)主軸與上臂架襯套的間隙過大問題，造成破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，破碎機(jī)效率下降。③偏心部耐磨板磨損超量，大齒輪架下沉，造成齒輪嚙合齒側(cè)間隙和齒頂間隙過小，導(dǎo)致水平軸齒輪受力加大，水平軸軸承容易損壞。④破碎機(jī)傳動(dòng)齒輪調(diào)整方面，破碎機(jī)的大小齒輪均為螺旋錐齒輪，該類齒輪具有嚙合平穩(wěn)、傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)，但如果齒輪嚙合間隙調(diào)整不當(dāng)，如間隙過小，會(huì)造成齒面嚙合不順暢，齒頂間隙過小，導(dǎo)致齒頂崩裂；如間隙過大，傳動(dòng)不平穩(wěn)，當(dāng)出現(xiàn)較大的負(fù)荷或突發(fā)過鐵時(shí)，齒面產(chǎn)生很大沖擊應(yīng)力，導(dǎo)致小齒輪斷齒。

（3）潤滑不到位導(dǎo)致破碎機(jī)零部件非正常磨損，各部件在不符合配合精度要求下運(yùn)行，其根源是潤滑出現(xiàn)問題。造成潤滑問題的主要原因：①潤滑油受污染，觀察稀油站的潤滑油，顏色漆黑、油中含有細(xì)微的顆粒物、油箱底部沉積較厚的油泥。單缸液壓圓錐破碎機(jī)的防塵系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)，經(jīng)水平軸的氣管接口進(jìn)入破碎機(jī)，經(jīng)水平軸小齒輪端的開口進(jìn)入防塵罩，該方式會(huì)造成壓縮氣流與潤滑油接觸［2］。在破碎機(jī)內(nèi)部油位較高時(shí)會(huì)有部分油被壓縮空氣從防塵圈罩冒出，并黏附到防塵罩外壁，與粉塵形成油泥。在破碎機(jī)工作過程中，油泥會(huì)被防塵圈刮到破碎機(jī)內(nèi)部，導(dǎo)致油品受污染。當(dāng)防塵圈磨損量較多時(shí)，防塵罩內(nèi)部正壓風(fēng)泄漏量加大，壓力下降，必須加大風(fēng)機(jī)風(fēng)量才能保證防塵所需的正壓，但由于氣流與潤滑油接觸，會(huì)有更多的潤滑油從防塵罩冒出，加劇潤滑油的污染。②稀油站內(nèi)的潤滑油油壓高，更換濾芯后，很快又出現(xiàn)濾芯堵塞，油壓過高報(bào)警的情況，現(xiàn)場人員錯(cuò)誤認(rèn)為，回油溫度高，耐磨件使用周期短是因?yàn)闉V芯堵塞，油量不足造成。于是采用破壞濾芯，在濾芯內(nèi)部鉆孔的方式讓潤滑油未經(jīng)過濾，直接進(jìn)入破碎機(jī)。因此，破碎機(jī)的潤滑油油質(zhì)受到嚴(yán)重污染，使破碎機(jī)無法得到有效潤滑，各摩擦副產(chǎn)生的熱量也相應(yīng)增加，雖稀油站內(nèi)溫度傳感器檢測的回油溫度沒有超過報(bào)警溫度，但局部位置可能出現(xiàn)超溫的現(xiàn)象。對于配合間隙小的銅套，可能會(huì)出現(xiàn)燒蝕、開裂，而對于各類摩擦盤易造成摩擦件磨損等情況。

（4）破碎過程中過鐵。破碎機(jī)過鐵導(dǎo)致破碎機(jī)的異常損壞較常見，為此在破碎機(jī)前增加除鐵設(shè)備。因磁鐵礦磁性強(qiáng)，除鐵器除鐵效果比非磁性礦差。加之公司的采礦方法因素，導(dǎo)致礦石中混雜的錨桿、鏟車斗齒、鉆桿等不易被揀出，破碎機(jī)過鐵現(xiàn)象頻繁。過鐵時(shí)，破碎機(jī)負(fù)荷急劇增大，主要體現(xiàn)在壓力和功率的迅速增大，對破碎機(jī)的部件產(chǎn)生很大沖擊，這種情況尤其多發(fā)在襯板更換初期。破碎機(jī)的排礦口通常設(shè)置在20～40 mm，由于動(dòng)、定錐襯板都是新的，破碎機(jī)運(yùn)行時(shí)排礦口的變化幅度在圓周上比較均勻，排礦口往往設(shè)定在40 mm 左右，此時(shí)支撐動(dòng)錐的活塞所處的位置離液壓缸底部較近，把動(dòng)錐降到底部時(shí)的排礦口僅有60 mm 左右，最大位置80～90 mm。當(dāng)有斗齒或鉆桿、棒槌等較大尺寸的鐵件進(jìn)入時(shí)，由于動(dòng)錐沒有足夠的下調(diào)空間，很容易憋死，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對液壓缸底部造成沖擊，導(dǎo)致底部受損。

4 常見故障的處置

（1）加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)管理技能培訓(xùn)，完善點(diǎn)巡檢制度。邀請?jiān)O(shè)備廠家的技術(shù)人員到現(xiàn)場對維修、崗位及管理人員進(jìn)行專門的技術(shù)培訓(xùn)，對設(shè)備維護(hù)和操作手冊進(jìn)行詳細(xì)講解，提高全員的基礎(chǔ)知識。同時(shí)建立崗位、機(jī)修、管理人員組成的設(shè)備三級點(diǎn)巡檢制度，要求崗位人員每班對稀油站的濾網(wǎng)進(jìn)行檢查，拍照上傳生產(chǎn)管理微信群，班長和技術(shù)員每周分別進(jìn)行一次周檢，相當(dāng)于每3 d 有一次較全面的檢查，保證設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)能及時(shí)排查處理。

（2）對4 臺液壓圓錐破碎機(jī)進(jìn)行拆機(jī)檢查，按照檢修標(biāo)準(zhǔn)的要求，對各部件、各關(guān)鍵部位的尺寸進(jìn)行檢測，對不符合要求的備件進(jìn)行徹底更換，通過此項(xiàng)制度，使員工對設(shè)備的原理、點(diǎn)巡檢、使用維護(hù)、檢修等各方面都有更加清晰、準(zhǔn)確的認(rèn)識。

（3）對破碎機(jī)防塵系統(tǒng)采取有效措施。自2016年4 月開始，逐步對4 臺破碎機(jī)的防塵系統(tǒng)進(jìn)行改造，提高防塵效果，主要措施：①通過在防塵罩側(cè)邊靠近轉(zhuǎn)彎處鉆一個(gè)小孔，接一條氣管與羅茨風(fēng)機(jī)連接。為防止氣管損壞，氣管上部焊接保護(hù)罩。②用供氣量較大的羅茨風(fēng)機(jī)取代原配離心風(fēng)機(jī)，氣量和壓力可通過球閥調(diào)節(jié)，保證防塵罩內(nèi)部有足夠的正壓［3］，同時(shí)不會(huì)將破碎機(jī)內(nèi)部大量潤滑油吹起，從破碎機(jī)防塵圈拋出；當(dāng)防塵圈磨損超量，高過檢修標(biāo)準(zhǔn)要求的尺寸時(shí)，可適當(dāng)加大風(fēng)壓，確保破碎機(jī)內(nèi)有足夠的正壓力，改造后的正壓風(fēng)線路見圖1。③在羅茨風(fēng)機(jī)出口裝有壓力表和流量計(jì)，可以對破碎機(jī)風(fēng)量起到監(jiān)測作用，并將壓力信號與中控的監(jiān)測系統(tǒng)連接，當(dāng)風(fēng)壓出現(xiàn)異常時(shí)，中控系統(tǒng)可發(fā)出語音預(yù)警信號，提醒操作人員檢查風(fēng)管是否破損或堵塞。

（4）安裝除鐵設(shè)備。在系統(tǒng)流程中安裝多臺除鐵器，以減少鐵件進(jìn)入。目前破碎車間從原礦1#皮帶開始，在中碎出料4#皮帶、香蕉篩料倉給料5#皮帶、細(xì)碎倉給料11#皮帶、細(xì)碎出料返回香蕉篩的14#皮帶等安裝6臺平行式除鐵器，可有效將大部分的鐵件清除掉。針對井下采礦時(shí)混入的鏟車或裝巖機(jī)的斗齒、直徑達(dá)80 mm以上的鉆桿頭或軸類零件，利用自動(dòng)化系統(tǒng)在CC600 中碎的運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)中，根據(jù)過鐵時(shí)實(shí)際排礦口會(huì)突然變大、壓力和功率突跳的特性，在系統(tǒng)內(nèi)增加過鐵語音預(yù)警信號，提醒破碎崗位人員在破碎機(jī)的給料皮帶位置前加以處置。在中碎位置通過設(shè)計(jì)的程序?qū)^鐵進(jìn)行預(yù)警，讓后續(xù)細(xì)碎設(shè)備操作人員注意處置，避免鐵件進(jìn)入細(xì)碎破碎機(jī)造成破碎機(jī)卡死，損壞機(jī)架和動(dòng)錐體，以及內(nèi)部銅套抱死損壞等。

（5）完善破碎設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)。破碎設(shè)備自帶的運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)沒有過鐵預(yù)警保護(hù)功能，也無法在原系統(tǒng)上進(jìn)行修改。利用選礦自動(dòng)化改造的機(jī)會(huì)，在自動(dòng)化的數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)中設(shè)計(jì)增加監(jiān)測監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)。對于經(jīng)多道防護(hù)后仍然進(jìn)入破碎機(jī)的鐵件，進(jìn)入破碎腔后，動(dòng)錐被迫下降，破碎機(jī)的排礦口CSS 會(huì)突然變大，體現(xiàn)動(dòng)錐位置的A 尺寸、液壓系統(tǒng)壓力和運(yùn)行功率出現(xiàn)急速變大，持續(xù)時(shí)間與大塊礦石破碎時(shí)發(fā)生突變的持續(xù)時(shí)間有很大不同，經(jīng)一段時(shí)間的跟蹤，通過在監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)設(shè)置合理的跳停時(shí)間，對設(shè)備部件起到保護(hù)作用，避免動(dòng)錐體、機(jī)架、銅襯套等部件開裂和齒輪斷齒等，目前設(shè)置的最合理的跳停時(shí)間為5 s，過鐵時(shí)A 尺寸的突變圖像見圖2。

（6）破碎機(jī)上下機(jī)架配合面磨損的修復(fù)處理。圓錐破碎機(jī)由于使用時(shí)間長，在長期大功率運(yùn)行的情況下，架體緊固螺栓出現(xiàn)切斷或松動(dòng)，上機(jī)架和下機(jī)架的配合錐度面會(huì)發(fā)生磨損。此時(shí)架體螺桿的緊固難度加大，甚至出現(xiàn)螺桿頻繁損壞的情況，無法保證設(shè)備正常運(yùn)行。架體更換需要很多的費(fèi)用及較長的時(shí)間，為此，對破碎機(jī)上下機(jī)架配合面磨損的部位進(jìn)行應(yīng)急修復(fù)處理，可采用在上下架體的配合面間墊薄銅板或薄鐵皮的辦法進(jìn)行臨時(shí)處理。破碎機(jī)上下機(jī)架配合面磨損進(jìn)行應(yīng)急修復(fù)處理見圖3，先用薄墊板1將架體緊固，然后測量上、下機(jī)架的間隙，再選擇相應(yīng)厚度的薄墊板2墊入，確保上下架體在水平和錐度配合面緊密接觸。

公司針對備件采購費(fèi)用高的問題，專門進(jìn)行調(diào)研，對消耗量大的易損件，通過對易損件進(jìn)行測繪，尋找同類機(jī)型的設(shè)備資料、尋找可替代的或通用的備件，技術(shù)人員對每次檢修的關(guān)鍵部位的配合尺寸、部件的尺寸進(jìn)行檢測記錄。對設(shè)備的運(yùn)行情況和性價(jià)比進(jìn)行分析，確定性價(jià)比高的備件替代原廠備件，大幅度降低備件采購成本，節(jié)約采購費(fèi)用。

5 改進(jìn)后的效果

（1）圓錐破碎機(jī)備件消耗方面。2016 年以前，單臺圓錐破碎機(jī)每年的運(yùn)行材料費(fèi)用最高達(dá)250萬元，處理原礦量250～300 萬t。2016 年后，通過對設(shè)備維護(hù)管理的改善，及對破碎系統(tǒng)流程的技術(shù)改造，設(shè)備運(yùn)行成本逐年下降。2018 年后處理原礦量500～550萬t/a，每臺圓錐破碎機(jī)的運(yùn)行材料費(fèi)用在40 萬元左右，降幅達(dá)85%左右，破碎機(jī)備件消耗下降顯著。

（2）圓錐破碎機(jī)關(guān)鍵部件方面。2017 年以來現(xiàn)場圓錐破碎機(jī)沒有出現(xiàn)斷齒、架體開裂、動(dòng)錐體損壞等關(guān)鍵部件損壞事故，也沒有出現(xiàn)破碎機(jī)高溫卡死現(xiàn)象，維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。

（3）圓錐破碎機(jī)產(chǎn)能方面。破碎系統(tǒng)的產(chǎn)能達(dá)到1 300 t/h，高峰處理礦石量達(dá)2.5 萬t，為公司整體產(chǎn)能的提升提供了保障。

6 結(jié)論

（1）大量的生產(chǎn)實(shí)踐表明，福建某大型礦業(yè)公司圓錐破碎機(jī)使用效果和運(yùn)行成本與日常維護(hù)管理關(guān)系密切，做好設(shè)備防塵系統(tǒng)的維護(hù)非常重要，是避免潤滑系統(tǒng)受到污染，確保設(shè)備正常運(yùn)行的根本保證。

（2）在檢修中必須按照破碎機(jī)的檢修標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行，做好關(guān)鍵部件磨損量的測量和控制，及時(shí)更換不符合技術(shù)要求的備件，確?？煽康呐浜暇仁瞧扑闄C(jī)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。