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圆锥破碎机定锥总成异常旋转的5个原因详解,预

来源:众瓴重工2020-11-23

圆锥破碎机因其破碎能力较强、处理能力较大等优点,广泛应用于金属矿山选矿厂、机制砂等生产企业的工艺流程中。本文分享某选矿厂圆锥破碎机生产时出现的定锥总成异常顺时针旋转和排料口异常变小等问题,经过定点实地观察、调研总结了异常旋转的原因,提出了解决和预防异常旋转的措施。

1.圆锥破碎机工况及故障

1.1定锥总成异常旋转特点
某选矿厂年处理矿石量45万t。选矿厂选矿工艺流程为破碎—磨矿—浮选。破碎系统由三段加筛分作业构成的闭路破碎,即一段颚式破碎机、二段单缸液压圆锥破碎机、三段多缸液压圆锥破碎机,筛分设备为双层振动筛;磨矿车间有2套系统,分别为:二段球磨加分级机构成闭路磨矿的1号老系统,一段球磨加旋流器构成闭路磨矿的2号新系统;浮选为一次粗选、二次扫选、二次精选,中矿顺序返回。

该选矿厂的圆锥破碎机经常发生定锥总成异常顺时针旋转,排料口自动变小的问题,影响正常生产。虽然多次到生产现场了解设备故障,查找原因,并对圆锥破碎机进行设备大修,先后更换锁紧环、锁紧缸、调整环、动锥总成、定锥总成、衬板形状,都未能解决定锥总成异常旋转的故障。后来技术人员在生产现场定点观察调研,发现圆锥破碎机的定锥总成异常旋转有以下几个特点:
1)释放缸油压表和锁紧缸油压表见图2。当锁紧缸油压表红色数字为18.5~21.5MPa,且油压表数字上下波动不超过0.1MPa时,圆锥破碎机的定锥总成能够锁紧而不发生旋转。

2)当锁紧缸油压表红色数字为17.5~22.5MPa,且上下反复跳动时,圆锥破碎机的定锥总成无法锁紧而旋转。
3)在每天的14:00—20:00时间段,圆锥破碎机的定锥总成经常发生异常旋转故障;而其他时间段,如上午和晚班时间,定锥总成很少发生异常旋转故障。
4)当矿矿石硬度明显增加时,圆锥破碎机的定锥总成异常旋转故障的次数明显增加。
5)当动锥衬板、定锥衬板磨损到后期时,圆锥破碎机的定锥总成异常旋转故障的次数明显增加。
6)电动机电流超过260A时,定锥总成异常旋转故障的次数明显较多;电流低于220A时,定锥总成异常旋转故障的次数明显较少。
7)定锥总成异常旋转的故障,不是连续发生,而是间断发生的。

1.2定锥总成异常旋转原因分析
经过一周的观察调研,液压系统油压正常定稳,圆锥破碎机定锥总成能够锁紧不发生旋转,总结圆锥破碎机的定锥总成异常旋转的原因有以下几点:
1)液压系统内的液压油存在泄漏现象时,油压上下跳动,定锥总成锁不紧而旋转。
当液压系统内的管路接头、各种阀门、密封装置等处的密封元件磨损或失效时,易发生液压油外泄或内泄现象,液压系统的油压快速下降,液压系统的补压系统自动启动齿轮油泵,自动补压,油压则快速上升,于是锁紧缸油压表红色数字在17.5~22.5MPa上下跳动,定锥总成的摩擦力(锁紧力)不在正常范围内。因此,圆锥破碎机的定锥总成不能锁紧而发生旋转。
2)当液压系统的油温慢慢升高时,油压会慢慢下降,低于18.5MPa时,圆锥破碎机的定锥总成不能锁紧而发生旋转。
圆锥破碎机的稀油站见图3。由于圆锥破碎机的润滑站仅采用1台风冷系统降低和控制油温,该设备自安装投产以来,一直存在润滑油温偏高的问题,特别是夏季,润滑油温很难控制在安全范围内,于是对其进行了改造,增加1台风冷系统以达到降低油温的效果,但是并不理想。
该选矿厂处于中国南方地区,每天14:00-20:00期间,车间环境温度比其他时段高。由于液压油箱与润滑油箱只相隔1块钢板,则润滑油的热量很快传递给液压油,导致液压系统的液压油温升高、油压下降,当油压降到18.5MPa及以下时,圆锥破碎机的定锥总成不能锁紧而发生旋转。而每天上午和晚班时间环境温度相对比较低,液压系统的液压油温不高、油压比较稳定,HP200型圆锥破碎机的定锥总成能够锁紧而不发生旋转。

3)当矿石硬度明显增加时,破碎矿石需要更大的破碎力,被破碎的矿石给定锥总成的反作用力则更大,即使圆锥破碎机液压系统的液压油压稳定,锁紧缸的压力也不够,定锥总成很难克服反作用力的作用。因此,定锥总成发生异常旋转。
4)当动锥衬板、定锥衬板磨损到后期时,破碎腔形状发生变化,即使矿石的破碎力没有明显增加,但反作用力在水平圆周方向的分力明显增大,定锥总成也很难克服反作用力的作用。因此,定锥总成发生异常旋转。
5)如果圆锥破碎机进料斗口内的给矿太多或矿石含泥量大、排料口尺寸又调整的过细,导致被破碎的矿石不能迅速地排出。这也会导致圆锥破碎机的定锥总成受力增大,不能锁紧而旋转。

02圆锥破碎机的改造及应用

2.1设备改造
经过观察调研和总结定锥总成异常旋转的原因,为彻底消除HP200型圆锥破碎机定锥总成异常旋转,对其进行了改造:
1)重新设计制作锁紧环。
在锁紧环增加4个锁紧缸,即制作和安装12个锁紧缸。因此,锁紧环的锁紧缸给调整环向下的压力为295.61kN。取锁紧环与调整环之间的摩擦系数为0.1,则与调整环通过螺栓联结在一起的定锥总成受到水平圆周方向的摩擦力(锁紧力)为29.561kN。定锥总成受到水平圆周方向的摩擦力(锁紧力)比改造前的增大了1.5倍。
2)定期检查液压油、安全阀、电磁阀、液压油缸、密封件等,保证液压系统既不内泄、也不外泄,保证油质和油压稳定。
及时更换或压紧松动的液压油管接头、更换破皮穿孔的油管、更换磨损的液压油缸密封圈或及时排除内泄故障。排除油压波动、杜绝发生定锥总成异常旋转现象。
3)在液压油箱内安装降温循环水管,利用水管内冷水及时带走水管外液压油的热量,保证液压油温度在正常范围内。

2.2应用效果
圆锥破碎机改造后2个月的生产实践取得比较好的应用效果。
1)增加降温循环水管,润滑油温、液压油温平均降低了5℃,有利于稳定液压系统压力。
2)在衬板正常磨损和使用寿命范围内,8h内定锥总成只旋转1个齿轮,即排料口减小0.2mm。这属于正常现象,定锥总成并未异常旋转。
3)只要控制好一段破碎机、二段破碎机和三段破碎机之间的破碎比,保证圆锥破碎机的给矿粒度、给矿负荷和排矿粒度,则定锥总成就不会发生异常旋转。