多缸液壓圓錐破碎機(jī)現(xiàn)場應(yīng)用分析

雷華良，詹春生，姜俊雄，彭祖歡

（南昌礦山機(jī)械有限公司，江西 南昌 330004）

多缸液壓圓錐破碎機(jī)廣泛用于金屬礦山冶金工業(yè)、建筑工業(yè)、水泥工業(yè)、沙石行業(yè)等，在核電，高速公路、機(jī)場以及礦山等項(xiàng)目中，都有著非常重要的作用。近年來，由于市場的變化及需求，國內(nèi)不論是破試機(jī)用戶還是制造商，都對多缸液壓圓錐破碎機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣。多缸液壓圓錐破碎機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)前破碎機(jī)行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的機(jī)型。

1 發(fā)展歷程

1981年Nordberg公司研制出高能化Omnicon圓錐破碎機(jī)，目標(biāo)是在原來的Symons圓錐破碎機(jī)的體積空間內(nèi)提高破碎機(jī)的生產(chǎn)能力，該設(shè)備首次采取將動(dòng)錐與主軸相分離，加粗主軸并將其固定，只有動(dòng)錐做旋擺運(yùn)動(dòng)。后來經(jīng)過大約10年對Omnicon進(jìn)行研究和改進(jìn)后，Nordberg公司推出了HP多缸液壓圓錐破碎機(jī)。

我國首次大規(guī)模使用多缸液壓圓錐破碎機(jī)，是在1996年三峽人工石料項(xiàng)目中，自此，多缸液壓圓錐破碎機(jī)在國內(nèi)大型礦山行業(yè)和砂石骨料行業(yè)中逐步應(yīng)用。2001年，中國第一臺多缸液壓圓錐破碎機(jī)在沈陽出廠。

近年來隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要，以及機(jī)械加工水平的提高，國內(nèi)生產(chǎn)多缸液壓圓錐破碎機(jī)的廠家逐步增多。

2 特點(diǎn)和應(yīng)用

多缸液壓圓錐破碎機(jī)是中碎與細(xì)碎堅(jiān)硬物料的一種典型破碎設(shè)備，采用“層壓破碎”原理，提高一次破碎成品率，更簡單方便的生產(chǎn)維護(hù)和更低的運(yùn)營成本。采取動(dòng)錐與主軸相分離，加了粗主軸并將其固定，只有動(dòng)錐做旋擺運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，提高了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

多缸圓錐破碎機(jī)具有生產(chǎn)能力大、效率高，層壓破碎、成品粒型優(yōu)異，操作簡單、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。得到砂石骨料行業(yè)和礦山行業(yè)在中碎與細(xì)碎的普遍應(yīng)用，特別是在中硬物料加工系統(tǒng)。

3 工作控制

多缸液壓圓錐破碎機(jī)的工作控制是通過變化給料量來完成的。給料量越大要求的驅(qū)動(dòng)功率也越大。應(yīng)該盡量使破碎機(jī)的工作功率在額定功率的75%～90%之間，避免最高功率超過額定功率的100%。無論如何，不得在較低功率下操作破碎機(jī)超過5秒鐘以上。破碎作業(yè)時(shí)，驅(qū)動(dòng)功率至少應(yīng)該保持在額定功率的40%以上。破碎機(jī)將在30分鐘以上的時(shí)間內(nèi)無給料，則應(yīng)當(dāng)關(guān)閉破碎機(jī)直到提供給料時(shí)再啟動(dòng)。多缸液壓圓錐破碎機(jī)的最佳工作狀態(tài)是在擠滿給料條件下破碎機(jī)的工作功率在額定功率的75%～90%之間。操作時(shí)建議主要通過變化給料量來控制破碎機(jī)，通過排料口對破碎機(jī)進(jìn)行輔助控制。通過調(diào)節(jié)排料口來彌補(bǔ)襯板的磨損并保持穩(wěn)定的產(chǎn)品粒度。通過腔型選擇和調(diào)節(jié)緊邊排料口，可以實(shí)現(xiàn)破碎機(jī)“擠滿給料”操作條件（破碎腔物料在高出分料盤300毫米位置處），并使穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)功率在額定功率的75%～90%之間。雷達(dá)料位計(jì)可以用來探測破碎腔料位或用作破碎機(jī)給料量控制回路的輸入信號。一旦獲得擠滿給料條件后，可以通過調(diào)節(jié)破碎機(jī)排料口優(yōu)化驅(qū)動(dòng)功率。加大破碎機(jī)排料口將減少給定破碎腔料位的驅(qū)動(dòng)功率并增加保持同一破碎腔料位所需的給料量。減小破碎機(jī)排料口將增加給定破碎腔料位的驅(qū)動(dòng)功率并減少保持同一破碎腔料位所需的給料量。

4 常見問題分析

4.1 設(shè)備的非正常的振動(dòng)

多缸液壓圓錐破碎機(jī)的非正常振動(dòng)，如調(diào)整環(huán)跳動(dòng)、機(jī)架擺動(dòng)等對設(shè)備的傷害是非常大的，甚至是致命的。設(shè)備在非正常振動(dòng)狀態(tài)下，生產(chǎn)能力和效率都會(huì)大幅下降。因此多缸液壓圓錐破碎機(jī)非正常振動(dòng)是不允許的。

多缸液壓圓錐破碎機(jī)工作時(shí)要求水平振動(dòng)在±2mm以內(nèi),豎直振動(dòng)在±1mm以內(nèi)。多缸液壓圓錐破碎機(jī)的安裝面有兩個(gè)，一個(gè)是基礎(chǔ)安裝面，即減振塊的安裝平面，另一個(gè)是機(jī)架的安裝平面。兩個(gè)安裝平面的平面度均要在2mm以內(nèi)，未達(dá)要求的可以用鋼板調(diào)節(jié)。安裝面達(dá)不到要求就會(huì)造成機(jī)架擺動(dòng)等非設(shè)備非正常振動(dòng)現(xiàn)象。

多缸液壓圓錐破碎機(jī)調(diào)整環(huán)跳動(dòng)是破碎機(jī)超負(fù)荷最明顯的表現(xiàn)。當(dāng)破碎機(jī)超負(fù)荷時(shí)調(diào)整環(huán)往上運(yùn)動(dòng)，增大排料口，加速破碎腔物料排放，減輕破碎機(jī)負(fù)荷，破碎機(jī)負(fù)荷減小后調(diào)整環(huán)又會(huì)往下運(yùn)動(dòng)回到原位。破碎機(jī)持續(xù)超負(fù)荷作業(yè)時(shí)，調(diào)整環(huán)就會(huì)不停的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直觀表現(xiàn)就是調(diào)整環(huán)的跳動(dòng)。造成多缸液壓圓錐破碎機(jī)超負(fù)荷的原因主要有：①給料中含有非破碎物，如金屬、木頭、橡膠或塑料等。多缸圓錐破碎機(jī)嚴(yán)禁過鐵，過鐵釋放裝置是對破碎機(jī)的一種保護(hù)，不能理解為破碎機(jī)有的過鐵能力。物料在進(jìn)入破碎機(jī)前一定要先經(jīng)過除鐵器，和金屬探測儀。②非對中給料，集中在一遍給料，形成單側(cè)破碎。多缸液壓圓錐破碎機(jī)要求給料一定要對中，即給進(jìn)破碎機(jī)的物料一定要豎直的落在分料盤上。做到擠滿給料可以保證給料均勻分布在破碎腔周圍，擠滿給料是多缸圓錐破碎機(jī)操作的必要條件。③給料偏析，大物料占一邊細(xì)物料占一邊。給料偏析除了會(huì)引起機(jī)器振動(dòng)還會(huì)會(huì)造成破碎機(jī)動(dòng)錐受力不均勻，對整個(gè)破碎機(jī)的損害非常的大，嚴(yán)重影響破碎機(jī)的使用壽命。④給料中細(xì)物料過多，給料中小于破碎機(jī)排料口的物料要求小于10%；給入的細(xì)物料過多會(huì)造成破碎機(jī)的破碎腔被細(xì)物料填充，在擠壓時(shí)驅(qū)動(dòng)功率大幅增加，直接造成破碎機(jī)超負(fù)荷。⑤給料含水太多，破碎物料的含水量用該控制在5%以內(nèi)。

4.2 潤滑油易臟

多缸液壓圓錐破碎機(jī)潤滑油的作用，一個(gè)是潤滑作用，一個(gè)是散熱作用。多缸液壓圓錐破碎機(jī)潤滑不良容易造成銅套磨損厲害（回油濾網(wǎng)出現(xiàn)銅屑和銅皮），甚至是燒銅套。

多缸液壓圓錐破碎的水平軸和偏心套以及動(dòng)錐等運(yùn)動(dòng)均屬于摩擦副，采用銅套（相當(dāng)于滑動(dòng)軸承）設(shè)計(jì)，所以潤滑的作用主要是改善銅套的摩擦狀態(tài)，降低摩擦阻力，減緩銅件磨損。潤滑油的散熱作用是通過潤滑油將破碎機(jī)產(chǎn)生的熱量（主要是各銅套摩擦副產(chǎn)生的熱量）帶走。具體是油箱出來的潤滑油先經(jīng)過散熱器降溫然后進(jìn)入破碎，在潤滑的同時(shí)將破碎機(jī)的熱量吸收并帶出破碎機(jī)。為了保護(hù)破碎機(jī)的銅套不被燒傷，這就要求破碎機(jī)破碎內(nèi)的溫度不能過高，通過潤滑油來反映就是潤滑油的回油溫度不能超過55℃。如果破碎機(jī)潤滑油回油溫度超過55℃，則要停止給料，等溫度降下來再恢復(fù)給料，破碎機(jī)溫度超過60攝氏度則應(yīng)當(dāng)關(guān)閉破碎機(jī)，一定不能關(guān)潤滑泵，直到溫度下降到45℃以下。

圖1 迷宮密封

防塵與密封是多缸液壓圓錐破碎機(jī)潤滑油能否保持清潔的關(guān)鍵因素。防塵一方面是工藝流程即破碎篩分系統(tǒng)的防塵，另一方面指破試機(jī)內(nèi)部的防塵。工藝系統(tǒng)的防塵沒有做好，整個(gè)生產(chǎn)環(huán)境都充滿灰塵，這對破碎機(jī)的散熱和防塵都是非常不利的。多缸液壓圓錐破碎的防塵通用的是利用鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生正風(fēng)壓防塵。適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量和合理的破碎機(jī)防塵密封間隙可以實(shí)現(xiàn)良好的防塵效果。多缸液壓圓錐破碎機(jī)的防塵密封通常采用U型和I型等類似迷宮形式的密封方法，如圖1所示?，F(xiàn)場使用中如果出現(xiàn)潤滑油易臟，可以在密封槽內(nèi)涂抹大約相當(dāng)于密封槽1/3的潤滑脂，經(jīng)現(xiàn)場實(shí)用檢驗(yàn)這樣可以達(dá)到很好的密封與防塵效果。

4.3 回油溫度高

回油溫度是多缸液壓圓錐破碎機(jī)運(yùn)行的重要信息參數(shù)之一。多缸液壓圓錐破碎機(jī)的潤滑油的回油溫度通過電腦和程序?qū)崟r(shí)監(jiān)控。冬天油箱溫度低于20℃時(shí)，加熱器開啟，25℃關(guān)加熱器。回油溫度低于17℃禁止啟動(dòng)破碎機(jī)。夏天回油溫度高于45℃時(shí)散熱器開啟，溫度下降到40℃散熱器關(guān)閉，當(dāng)回油溫度上升到55℃時(shí)發(fā)出回油溫度高報(bào)警提示（滴滴響聲、故障燈亮起、及文字提示）。如果回油溫度與給料連鎖，系統(tǒng)自動(dòng)停給料。當(dāng)回油溫度到達(dá)60℃時(shí)，破碎機(jī)停機(jī)，系統(tǒng)停給料。這一系列的動(dòng)作均有電腦和程序自動(dòng)完成。（以上給定溫度只是一個(gè)參考值，不同生產(chǎn)廠家不同型號的破碎機(jī)設(shè)定溫度都不盡相同）。

當(dāng)多缸液壓圓錐破碎的環(huán)境溫度超過30℃時(shí)，如果沒有有效的散熱裝置,回油溫度升高的很快，特別是在夏天環(huán)境溫度超過35℃，破碎機(jī)的回油溫度很容易超過55℃。這時(shí)候破碎機(jī)禁止帶料生產(chǎn)。這時(shí)如何才能使破碎機(jī)的回油溫度保持在55℃以下，成為生產(chǎn)的首要任務(wù)。

控制多缸液壓圓錐破碎機(jī)的回油溫度的關(guān)鍵是控制環(huán)境溫度和有效地散熱。首先為了保證潤滑油的散熱效果，必須保證通過破碎機(jī)的油量要達(dá)到200L/min。多缸液壓圓錐破碎機(jī)標(biāo)配的是風(fēng)冷散熱器。用風(fēng)冷散熱器進(jìn)行冷卻的關(guān)鍵是要有很好的空氣流通性，和散熱器吸入空氣為低溫空氣。筆者建議經(jīng)散熱器和油站與破碎機(jī)隔離，保持散熱器處在較低溫且通風(fēng)性較好的環(huán)境中。這樣散熱器吸入的是低溫空氣，吹出來的熱風(fēng)隨風(fēng)帶走。這樣可以很好的發(fā)揮散熱器的效果。

如果現(xiàn)場不能提供較好的散熱環(huán)境，則需要通過其他辦法來幫助破碎機(jī)散熱，如果現(xiàn)場可以提供足夠的水（可以是循環(huán)水），則可以將風(fēng)冷散熱器更換成水冷散熱器，或者并聯(lián)加裝一個(gè)水冷裝置，水流量200L/min。與風(fēng)冷相比水冷可以提供更好的冷卻效果。但是在很多的設(shè)備現(xiàn)場因缺水等因素不具備采用水冷條件，特別是在我國的北方地區(qū)。在沒法使用水冷的地方，只能采取降低環(huán)境溫度的辦法，裝配空調(diào)是很多業(yè)主的選擇，在西藏地區(qū)普遍存在給破碎機(jī)裝空調(diào)現(xiàn)象?？梢越o整個(gè)破碎車間配空調(diào)，也可以單獨(dú)給散熱器和油站配一個(gè)空調(diào)，都可以達(dá)到很好的散熱效果。

4.4 設(shè)備運(yùn)行噪聲過大

多缸液壓圓錐破碎機(jī)在空機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的噪聲應(yīng)小于90dB。當(dāng)噪聲超過100dB，則說明破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)異常，這會(huì)影響破碎機(jī)的性能和生產(chǎn)能力以及使用壽命。多缸液壓圓錐破碎機(jī)的非正常振動(dòng)會(huì)直接造成設(shè)備的噪聲超標(biāo)。所以多缸液壓圓錐破碎機(jī)噪聲超標(biāo)往往與設(shè)備的非正常振動(dòng)一起出現(xiàn)。在破碎機(jī)振動(dòng)正常狀態(tài)下出現(xiàn)噪聲超標(biāo)，則很大可能是破碎機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)磨損等故障。應(yīng)盡快聯(lián)系設(shè)備售后服務(wù)檢查破碎，如果情況嚴(yán)重最好返廠維修，這樣可以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語

多缸液壓圓錐破碎國內(nèi)先進(jìn)技術(shù)研發(fā)的新一代破碎機(jī)，與類似產(chǎn)品相比，在性能相當(dāng)情況下，具有自動(dòng)化程度高和較高的性價(jià)比等優(yōu)勢，在砂石骨料和礦山行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用和認(rèn)可。規(guī)范的操作方法，良好的維護(hù)保養(yǎng)習(xí)慣，及時(shí)正確的處理故障，可使多缸液壓圓錐破碎機(jī)發(fā)揮其最大價(jià)值。