CC400單缸圓錐破碎機液壓系統分析

彭祖歡，姜俊雄，付 凱，萬云飛

（南昌礦山機械有限公司，江西 南昌 330004）

1 單缸圓錐破碎機的特點

傳統圓錐破碎機多數是彈簧結構，與單缸液壓圓錐破碎機相比：能耗高、產能低、穩定性差、技術落后、自動化水平低，比國外先進圓錐破碎機競爭力低，因此國內市場大部分被國外占領。目前行業內已有不少企業開始做液壓圓錐破碎機，南昌礦機已從2008年開始自行研發CC系列液壓圓錐破碎機，目前在市場已占有一定市場份額。

單缸圓錐破碎機是由其工作時由底部一個液壓缸支撐其破碎力而得名。由于液壓介質的剛性很大，能很好支撐破碎機工作時的負載力，同時在過載保護時保護效果更好，破碎力可以做到更大，從而可以把功率因數提高，減小設備及基礎設施投入。液壓圓錐破碎機相對彈簧圓錐破碎機破碎出來的粒型也更好。

單缸圓錐破構造相對簡單一些，重量也會少一點，進料也會稍微大一點。對于S腔型的單缸圓錐破碎機其進料尺寸可做到更大。由于CC系列單缸圓錐破碎機結構相對簡單，其使用維護上要簡單一點。目前南昌礦機的CC系列單缸圓錐破碎機已經在水電、核電、公路、高鐵、石料、礦山和非金屬礦山有廣泛的應用，得到了用戶充分的認可。

圖1 破碎機剖面結構圖

CC400單缸圓錐破碎機是南昌礦機推出比較早的機型，市場應用廣泛，其性能與國外品牌不相上下。好的設備也需要很好的維護，在使用過程中工況的好壞也決定了設備的使用壽命。經常做好對設備的維護工作，確保設備在正常工況下工作是非常重要的。由于單缸圓錐破碎機自身結構的原因，使用過程中特別需注意擠滿給料、給料偏析、給料落差等問題，盡量減小不必要的沖擊給破碎機造成非正常的損傷。

2 工作特點介紹

單缸液壓圓錐破在破碎礦物石料時中，由電機通過皮帶輪驅動小齒輪總成旋轉，通過小齒輪傳動帶動大齒輪及偏心總成旋轉，從而帶動主軸總成做圓錐旋擺運動。當主軸做旋擺運動時，動錐襯板和定錐襯板之間的物料就受到擠壓而破碎。通過向液壓缸活塞底部泵入液壓油，可以調節活塞的位置，活塞支撐主軸總成上升或者下降，從而達到調節排礦口大小，最終實現控制產品粒度。

主軸總成的旋轉速到達到了200～300r/min，因此物料的沖擊壓力比較高。由于是CC單缸圓錐是層壓破碎原理，對于中、細碎圓錐破碎機來說，如果不能擠滿給礦，就會導致破碎時沖擊負載很大損壞破碎機。對于物料的偏析、給料不對中、細物料含量太多都會造成沖擊負載過大，損傷破碎機。在液壓系統上的反映就是支撐活塞的液壓油壓力頻繁波動，甚至超過設定值，導致安全閥泄壓，排料口變大，導致產品粒度不能控制，下面對液壓系統進一步的分析。

3 液壓系統原理分析

液壓電機啟動后，通過電磁換向閥7的換向，可以實現單缸圓錐主軸的上升和下降，調節排料口大小，控制產品粒度。上升是液壓油由齒輪泵泵入閥塊，經過液控單向閥后，再經過單向節流閥進入破碎機底部油缸，從而頂起主軸，實現減小排料口。下降時，通過電磁換向閥將壓力油接入液控單向閥的控制油口，將液控單向閥反向開啟，將油缸中的液壓油與油箱連通，主軸重力將油缸中的液壓油壓回油箱，主軸高度降低，從而實現增大排料口。當油泵停止工作時，油缸中的液壓油將會被液控單向閥鎖住，保持排料口不變。在破碎機破碎物料時，當液壓系統過載時液壓油會被壓入蓄能器中，排料口增大。當過載完成后，蓄能器中的油會重新壓入油缸中，排料口恢復正常。

圖2 液壓系統原理

4 液壓系統理論分析

CC400圓錐破碎機破碎物料時主軸及動錐體油液壓油缸支持，正常破碎壓力為85噸，排料口由底部油缸調節（速度要求0.7cm/s左右），液壓系統過載保護時主軸下降速度要求10cm/s（最大過載行程5cm）。

4.1 液壓系統壓力P計算

根據主軸尺寸400mm及油缸標準缸徑系列選定油缸缸徑D=518mm，破碎力F=85000Kg。

則破碎壓力P為：

4.2 液壓系統（油缸）過載保護采用蓄能器保護，蓄能器預充壓力P1=1.5P=6MPa

主軸過載速度要求為10cm/s，則過載流量要求L1 為：

4.3 蓄能器容積V計算

容積變化△V=10，由過載行程5cm計算，

根據過載壓力為1.5-2P可得：

計算得V=36L

根據過載流量要求及蓄能器容積要求，選擇容積為18L的兩個蓄能器才能滿足要求。

4.4 液壓泵計算

根據主軸上升速度要求，計算的出流量L為：

4.5 液壓電機功率計算

取液壓電機功率1.5kw。

5 異常故障分析

5.1 油泵不泵油或流量偏小

聯軸器脫落，電機空轉，檢查聯軸器連接是否正常；進油球閥未打開或電機反轉；加油不夠，油泵不能吸到油；吸油管路堵塞；電機燒毀，電氣故障，查清故障并解決；油泵磨損嚴重，需更換油泵。

5.2 主軸降到最低位置，上升無壓力，主軸不動作

排除液壓電機故障；10節流截止閥未關閉(注意鎖母完全松開)，6溢流閥完全打開，9溢流閥完全打開；蓄能器破損，蓄能器內沒有壓力；管路破損，液壓油流到外面去了；電磁閥卡死，電磁閥未通電；排除位移傳感器故障，看主軸實際動作。

5.3 主軸不下降

6溢流閥壓力設置太低；油缸油封太緊，主軸或油缸活塞被卡死；動定錐憋住，需外力分開；電磁閥不工作，閥芯卡死；電路故障，檢查電磁閥是否得電，油泵是否工作。

5.4 排料口經常變大

管路泄漏，10節流截止閥未關閉或泄漏大，9溢流閥泄漏大，8液控單向閥泄漏大，觀察回油口泄漏量，要求小于1ml/min；系統頻繁過載，9溢流閥經常溢流；油缸泄漏大，觀察液壓油是否變少，潤滑油變多。

5.5 排料口變小

空車時排料口減到最小，帶料時變大，蓄能器氣囊破損，氮氣進入液壓油缸中，檢查氮氣壓力，查看液壓回油是否很多氣泡；查看電路故障，是否電磁閥自動得電。

5.6 系統壓力太高

細料含量太高，導致系統壓力太高；排料口調得太小，破碎力太大；襯板厚度不均勻，導致排料口變化；單向節流閥故障，節流孔堵死，液壓油只進不出，蓄能器壓力也越來越高。

6 結語

我們的破碎機產品質量已越來越穩定，與國外產品相比已不相上下，液壓系統是核心部件，液壓閥、泵等元件的質量和壽命都非常關鍵，特別對整條生產線的生產運營非常關鍵，一個小小的元件，可能導致整個生產線停產。對系統里的液壓件要經常檢查維護，保證液壓油的清潔干凈，保護液壓元器件，避免外界污染和損壞，做好備品備件，為安全生產做好保障。