旋回破碎機偏心套襯套的選配方式

邱政華 王天林

摘 要：旋回破碎機是粗碎巖石和礦石的主要設備，在國內外具有廣泛的應用。偏心套襯套作為旋回破碎的主要零件，其使用壽命直接影響著設備的性能和運行效率。文章從理論計算、襯套失效情況及維護成本等方面考慮，介紹旋回破碎機偏心套襯套的選配方式。

關鍵詞：旋回破碎機；偏心套襯套；選配方式

偏心套襯套是旋回破碎機的主要磨損件。襯套常用材料有鉛基巴氏合金、錫基巴氏合金、含油尼龍、鋁基軸承合金、銅合金（錫青銅、鉛青銅）等。旋回破碎機是重載設備，偏心套襯套工作時承受非常大的沖擊載荷，工作溫度一般在45～80℃之間，作為偏心套襯套的材料必須在工作溫度下具有足夠的抗壓強度和疲勞強度，具有良好的耐磨性和較高的塑性及韌性。文章選取北方重工生產的PXZ1417旋回破碎機進行說明。

1 理論計算

偏心套襯套要求的材料性能主要是其抗壓強度、硬度、延伸率、摩擦系數、自潤滑性、導熱率、線膨脹系數等。抗壓強度一定要高、硬度要大，這樣才能耐磨；延伸率要大、韌性要好，這樣才能耐沖擊；摩擦系數要小、自潤滑性要強，這樣摩擦阻力小生熱少；線膨脹系數要小，這樣不會因溫升造成潤滑間隙減小，導致抱套。在理論計算時，一般先計算偏心套襯套的PV值（壓強和速度值），然后在此基礎上根據材料的性能進行選取。

1.1 偏心套襯套PV值計算

PXZ1417旋回破碎機共配備3種功率電機，分別為400KW、450KW、500KW，分別用于破碎f<8、8

旋回破碎機PXZ1417相關參數如下：

電機功率：P=500kW；偏心套轉速n=132r/min；偏心距e=0.02m；襯套內徑d=0.800m；襯套高度h=1.050m；軸線夾角？茲=25～35°；襯套受力分配角？漬120～150°。

由以上計算可知，當破碎機正常工作時，偏心套襯套的P值約為2.17～2.89MPa（3.617*60%～80%），PV值約為13.64～18.19MPa*m/s；短時過載時P值約為23.59MPa，PV值約為130.4MPa*m/s。當破碎機破碎易破碎物料f<8，配備400KW電機時，偏心套襯套的P值約為1.73MPa（2.17*0.8），PV值約為9.56MPa*m/s；短時過載時P值約為5.16MPa，PV值約為28MPa*m/s。

1.2 常用襯套材料的性能參數（見表2）

以上理論計算結合常用襯套材料性能，可以對破碎機襯套材料的選擇有一個大體的認識。PXZ型旋回破碎機的襯套有兩種結構方式：銅套式和鑄造一體式。銅套式：即現在的流行設計，偏心套和偏心套襯套是獨立的，偏心套襯套通過螺栓或鍵固定在偏心套中；鑄造一體式是將巴氏合金或尼龍等襯套材料澆筑與偏心套澆鑄在一起，形成一個零件。總體來說，銅套式成本高，鑄造一體式成本較低。

2 襯套失效情況

旋回破碎機襯套是磨損件，最終會因磨損過多，影響使用壽命。但如果選材不當或維護不好，會極大影響襯套使用壽命，造成維護成本的增高和設備利用率的降低。下面就對各種襯套選擇材質或維護不當導致的失效方式做簡單介紹。

2.1 鑄造銅合金襯套

銅合金襯套常見的失效形式是“燒套”即：由于潤滑不好或潤滑油中雜質較多，導致銅套表面潤滑不好，摩擦系數增大，摩擦熱增多并且不能及時排出，局部溫度過高，潤滑失效，惡性循環最終導致銅套報廢。

2.2 巴氏合金襯套

旋回破碎機是重載設備，工作是沖擊載荷非常大，并且非常頻繁，當破碎大塊物料時，瞬時的P值30～45MPa。巴氏合金在這種沖擊載荷下，容易發生碎裂。巴氏合金襯套最常見的失效形式是“碎裂”。

2.3 鋁基軸承合金

鋁基軸承合金，考慮到應用還未成熟，現在還未應用在北方重工旋回破碎機偏心套襯套中，此處不做論述。

2.4 含油尼龍

含油尼龍具有很好的自潤滑性，能承受較大沖擊載荷，耐疲勞，但其硬度低，耐磨性差；含油尼龍襯套最常見的失效形式是“磨損”。當潤滑介質含較硬雜質時，就會導致尼龍襯套急速磨損。

3 維護成本及選配方式

北方重工已對原有PXZ型旋回破碎機進行了升級，使之可以破碎硬度較大的物料f<18，配置銅合金襯套。同時為滿足用戶的各種需求，提供各種材質襯套并可以對原有設備升級，使之可以破碎較大硬度物料，將巴氏合金襯套更換為銅合金襯套。

根據現場物料硬度不同，推薦使用不同材質襯套：當物料普氏硬度系數f>12時，盡量使用銅合金襯套；當12>f>8時，可使用錫基巴氏合金、鋁基軸承合金襯套；當f<8時，可以使用含油尼龍、鉛基巴氏合金襯套。一般情況下，巴氏合金和尼龍襯套一般6～8個月左右更換一次，銅合金襯套一般15～20個月更換一次。

4 結束語

以上介紹了旋回破碎機在各種情況下如何選擇襯套材料，但破碎機襯套使用壽命不僅僅與材質有關，潤滑介質的粘度、溫度、清潔度，現場物料特性，用戶的操作水平以及更換襯套后設備的跑和等對襯套的使用壽命都有較大的影響，在此不作詳細論述。

參考文獻

[1]何世禹.機械工程材料[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2003.

[2]郎寶賢，郎世平.破碎機[M].北京：冶金工業出版社，2008.