高小伟 王海涛 潘竞明 李嘉玮
甘肃金泥干法乙炔有限责任公司 737100
摘要：随着时代与社会经济的不断增长推动我国机械设备得到广泛应用，各个行业也迎来更高的挑战。本文对鄂式破碎机破碎故障进行分析，同时，这也是后续设计中对鄂式破碎机进行改进的重要依据。
关键词：鄂式破碎机;故障;分析
引言
鄂式破碎机是该成套设备中较重要的设备之一，动鄂是鄂式破碎机重要件之一，也是一个结构较复杂的零件。破碎机机构优化设计是保证破碎机性能优越的最根本因素，而最合理的动鄂结构是保证破碎机性能优越的充分条件，它的强度和刚度直接影响设备的性能，但其结构复杂，用传统的计算方法难以计算，并且计算精度低，为此本文将用有限元分析的方法进行强度和刚度分析。
1鄂式破碎机的设计
1.1弯举机构结构设计
弯举机构的核心零件是弯举舵机，另外两个主要的零件是弯举机构的连接件：一是弯举舵机摆臂，二是弯举舵机外套。其中弯举舵机摆臂的一端是与弯举舵机连接在一块的。弯举舵机控制它的转动角度。它的另一端伸出两个触角，成为和其他机器人进行连接的销。弯举舵机外套是为了保证弯举舵机摆臂两端的平衡，同时通过它可把弯举舵机固定在躯体上面。
1.2重构机构的结构设计
重构机构由对接机构和锁紧机构组成。其中对接机构主要由机器人模块连接器以及另一个机器人模块的弯举舵机摆臂组成，。其配合方式是销孔配合。弯举舵机摆臂伸出两个扁平的销，机器人连接器上有两个与销相配合的沟槽。这样，通过销和槽的配合，就实现了重构机构的对接。销的长度为40mm，同时槽的长度也为40mm。由于销的厚度比较小，而长度又比较大，所以销和槽的配合就要求销和槽同时具有比较高的平面度和垂直度。锁紧机构主要由锁紧舵机和锁紧刀片组成。当机器人模块的销与另外一个机器人模块的槽配合好后，锁紧舵机开始动作，由输出轴带动锁紧刀片旋转，使其同时穿过销槽上留有的锁紧孔，实现了机器人之间的锁定。
2鄂式破碎机破碎故障分类
日常生产中鄂式破碎机出现破料故障的原因主要分为物料无法破碎和破碎后的物料不下料。物料无法破碎主要是由于破碎力不足和破碎力方向变化造成。破碎后的物料不下料主要是由下料口太小决定。破碎后的物料过大与下料口过小最终导致破碎后的物料无法排出，当积压的物料持续增多而无法排出时就会发生堵料现象。按照造成复摆式破碎机破碎故障的零部件不同分为以下几类:(1)动鄂总成部分故障。其主要原因为:动静鄂板牙条位置出现错位;曲轴部分故障;动鄂板破碎时前后攒动。(2)静鄂板故障。它是破碎过程中受力最大的零件之一。鄂式破碎机破碎故障在静鄂板部位产生主要可以分为:静鄂板支撑部位出现机架变形;静鄂板破碎部位牙条及弧面磨损严重;破碎时静鄂板上下攒动。(3)调整机构故障。调整机构主要对鄂式破碎机动静鄂板之间的下料口及动鄂总成的冲击力大小进行调整。调整机构出现不破料和不排料的故障数量在鄂式破碎机破碎故障的总数中占50%以上。下面是导致调整机构破碎故障的三类原因:推力板位置出现变化;滑道及垫板磨损、拉杆及调整弹簧损坏。(4)驱动故障。鄂式破碎机皮带轮反向转动。
3破碎故障的处理方法
3.1结构、选材方面
在设计时定鄂的破碎板应该齿峰对齿谷。这样,破碎时对物料除了有挤压作用外,还有弯曲作用,物料比较容易破碎。
为了延长破碎板的使用寿命,中小型破碎机的破碎板设计成上下对称的形状,当下部磨损后可调头使用;大型鄂式破碎机的破碎板设计成互相对称的几块,以便磨损后可将破碎板调换使用,降低成本。破碎板的材料可以选用白口铸铁。白口铸铁具有硬度较大、耐磨性较好、价格便宜、购买容易等优点;缺点是性脆、容易折断、使用寿命短。为了提高破碎板的使用寿命,材料也可选用韧性较好含锰12%以上的锰钢,如常用的是ZGMn13。虽然硬度不高(大约为210HB),但是,因为具有冷作硬化的特点,在压力作用下零件表面不断被强化,故在工作中不断磨损又不断强化,直到磨损至不能使用才报废。锰钢破碎板浇铸后要通过水韧处理,即把铸造出来的锰钢破碎板加热到1000-1100℃后在水中急冷。操作上大体与淬火相同。水韧处理后可以得到均匀的金相组织,并使金相组织固定下来,避免了在使用中自然发生相变而使性能变差。锰钢的缺点是价格较贵,但从耐用度、生产批量等方面综合考虑,使用ZGMn13比白口铸铁更经济。
3.2组装
组装时,破碎板必须牢固地贴在鄂板上,两者之间应该垫平,破碎板与鄂板之间要用软金属(如铅、锌等)作垫片,并用螺栓紧固。破碎机工作时,破碎板不应有松动现象,否则容易折断或磨损破碎板,降低破碎板的使用寿命。所以,组装时一定要安装好破碎板,从而延长破碎板的使用寿命。
3.3使用过程中改进以延长破碎板的寿命
在生产过程中,破碎板与物料直接作用,破碎力很大,特别是破碎硬度较大的物料时,导致安装破碎板的螺栓振动,螺母松动,使破碎板磨损加剧并产生极大的噪音,严重时破碎板脱落或折断使设备停机,影响正常生产。遇到这种情况,只是开机前拧紧螺栓、螺母是不能彻底解决问题的,要根据现场的实际情况具体问题具体分析,想办法采取切实可行的方法解决问题。例如,可以采用弹簧防松减振装置解决破碎板在工作中的松动,从而延长破碎板的使用寿命,提高工作效率。具体做法是利用弹簧做成螺栓防松动及自紧装置,该装置由内弹簧压盖、弹簧、外弹簧压盖组成,把这个装置穿在螺栓上拧紧螺母,由于弹簧被螺母压紧到一定程度后,产生很强的防振效果,由巨大的破碎力产生的螺栓松动力被弹簧张紧力自动弥补,故螺栓不致于松动,从而延长破碎板的使用寿命,提高生产效率。企业采用这种方法效果很好。总之,在使用过程中可以针对具体情况想办法解决具体问题,防止破碎板松动、磨损加剧、折断等情况,从而延长破碎板的使用寿命,降低成本,提高工作效率。
3.4调整机构部分
调整机构推力板位置出现变动主要是调整块侧垫块脱落、推力板及滑道垫板尺寸不合适及拉杆弹簧的松紧造成。如果调整块一侧控制滑道角度的垫块有明显磨损或者缺失，那么就会造成推力板受力角度a变小。同时动鄂板水平方向运动的距离会变小。这样动鄂板的惯性的挤压力会变小。推力板的角度变化最终会导致鄂式破碎机无法破碎的故障。发生上述情况可以根据鄂式破碎机图纸中尺寸加装或者更换垫块的方式给予解决。推力板尺寸变化会导致排料过大或者过小的现象发生。通过更换较长的推力板可以解决下料大的故障。反之亦然。滑道垫板的尺寸变化也可以按照上述方法来解决。拉杆弹簧预紧力过小会导致鄂式弹簧及拉杆频繁损坏、鄂式声音大及下料过大的现象。通过合理的调整弹簧可以解决下料方面的问题。
结语
鄂式破碎机是一种在矿山、冶金及建设等行业中广泛使用的破碎设备。在生产中能够快速判断鄂式破碎机存在的破碎故障并对该类故障给予快捷的维修是鄂式破碎机平稳运行的重要保证。
参考文献
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