圓錐破碎機(jī)常見故障原因分析及檢修措施

李成

摘 要：彈簧圓錐破碎機(jī)使用中的的常見故障原因分析及檢修措施。

關(guān)鍵詞：破碎機(jī)；故障原因分析；檢修預(yù)防措施

圓錐破碎機(jī)適用于冶金、建筑、筑路、化學(xué)及硅酸鹽行業(yè)中原料的破碎，可以破碎中等和中等硬度以上的各種礦石和巖石。圓錐破碎機(jī)破碎比大、效率高、能耗低，產(chǎn)品粒度均勻，適合中碎和細(xì)碎各種礦石，巖石。按照種類包括彈簧圓錐破碎機(jī)、軋臼式圓錐破、液壓圓錐破碎機(jī)以及復(fù)合圓錐破碎機(jī)4大類。圓錐破碎機(jī)其結(jié)構(gòu)主要有機(jī)架、水平軸、動錐體、園錐齒輪傳動、偏心套、上破碎壁（固定錐）、下破碎壁（動錐）、潤滑系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等幾部分組成。

1.主要常見故障

圓錐破碎機(jī)運(yùn)行中常見的故障有：大小圓錐齒輪磨損，輪齒折斷；油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，但油壓低于0.09MPa；油中有水，油箱中油位增高；防塵系統(tǒng)排出的水中有油；油溫油壓升高；潤滑油的油質(zhì)變差；破碎機(jī)經(jīng)常振動；有劇烈沖擊聲，支承套跳起，然后恢復(fù)正常工作；破碎機(jī)有強(qiáng)烈振動、動錐自轉(zhuǎn)加快等故障。這些故障不但影響了破碎機(jī)破碎效率的正常發(fā)揮，而且使破碎機(jī)許多部件的使用壽命大幅度降低，備件、輔助材料消耗明顯上升，同時增加了維修和生產(chǎn)的勞動強(qiáng)度。因此，合理處理好這些故障是保證圓錐破碎機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件。

2.常見故障原因分析

2.1.圓錐齒輪磨損快，并時有發(fā)生輪齒折斷。

2.1.1.圓錐齒輪的正常嚙合條件遭到破壞

圓錐破碎機(jī)的工作原理：電動機(jī)通過大小園錐齒輪組成的傳動裝置帶動偏心套旋轉(zhuǎn)，動錐在偏心軸套的迫動下，其軸線以球面軸承的球心為頂點，繞破碎機(jī)中心線作旋擺運(yùn)動，礦石破碎腔內(nèi)不斷的受到?jīng)_擊擠壓，達(dá)到破碎礦石的目的。圓錐破碎機(jī)偏心軸套在旋轉(zhuǎn)過程中因偏心及大園錐齒輪配重塊的強(qiáng)大離心作用下，使其配重一側(cè)總是壓在機(jī)架襯套上，而對稱面一側(cè)與機(jī)架襯套始終保持一定間隙，所以大圓錐齒輪在轉(zhuǎn)動過程中不是繞本身的中心線旋轉(zhuǎn)，而是以機(jī)架襯套的間隙L的1/2即L/2為半徑，繞破碎機(jī)中心線作圓周運(yùn)動。

一對圓錐齒輪正常嚙合，必須是兩齒輪軸心線垂直相交，并且節(jié)圓重合。而大圓錐齒輪的這種特殊運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)破壞了圓錐齒輪正常嚙合關(guān)系，因此運(yùn)轉(zhuǎn)過程中齒輪的齒面上產(chǎn)生很大的沖擊負(fù)荷和滑動摩擦。同時因為圓錐破碎機(jī)偏心軸套與機(jī)架襯套的間隙比較大，所以導(dǎo)致圓錐齒輪受沖擊負(fù)荷、磨損或輪齒折斷的現(xiàn)象較普遍。特別是小圓錐齒輪，因齒數(shù)少，齒根薄，輪齒折斷相比大園錐齒輪更常見，這就是圓錐破碎機(jī)齒輪磨損快，并時常發(fā)生斷齒的主要根源之一。

2.1.2.剛性連接傳動

圓錐破碎機(jī)的傳動結(jié)構(gòu)是以異步電動機(jī)通過彈性聯(lián)軸器與傳動軸實行剛性連接，當(dāng)圓錐破碎機(jī)發(fā)生混入金屬物或超負(fù)荷運(yùn)行時就很容易造成圓錐齒輪輪齒折斷。

2.1.3.金屬物混入過于頻繁或被大塊卡住

當(dāng)?shù)V石中混入金屬物時，破碎機(jī)的彈簧雖起保護(hù)作用，但過于頻繁或被大塊卡住時，往往會引起彈簧失效，致使機(jī)體的其它零件損壞，如大小圓錐齒輪輪齒折斷等。

2.2.油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，但油壓低于0.07MPa

圓錐破碎機(jī)采用稀油循環(huán)集中潤滑，由潤滑油站供給潤滑油，潤滑系統(tǒng)主要由低壓齒輪泵組、油箱組件、濾油器組件、冷卻器、安全閥、閥門和管路等組成。潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，但油壓低于0.07MPa的情況，主要有以下原因：

2.2.1.破碎機(jī)開機(jī)前，油箱中油溫低于15℃時且不加熱油，啟動潤滑油泵時會出現(xiàn)潤滑系統(tǒng)中油流指示器內(nèi)沒有油流，油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，但油壓低于0.07MPa的情況，這種情況在冬季尤為突出。

2.2.2.若啟動潤滑油泵時，如果潤滑系統(tǒng)中進(jìn)油管的閥門沒有及時打開到合適位置，那么也會油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，但油壓低于0.07 MPa的情況；

2.2.3.若潤滑油泵自身存在故障、油泵磨損，亦會出現(xiàn)在潤滑系統(tǒng)中油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，但油壓低于 0.07 MPa的情況。

2.3.油中有水、油箱中油位增高及潤滑油乳化

出現(xiàn)油中有水、油箱中油位增高、潤滑油乳化的情況，主要有以下原因：

2.3.1.冷卻器水管腐蝕破損出現(xiàn)漏水情況時，會出現(xiàn)冷卻水從冷卻器中進(jìn)入被冷卻的潤滑油里，造成油箱中油位增高，潤滑油乳化；

2.3.2.防封裝置給水量太大，造成防塵水不能夠及時從排水管排出機(jī)外，導(dǎo)致油中進(jìn)水，油箱中油位增高，潤滑油乳化；

2.3.3.回水管堵塞，造成防塵水不能及時排出機(jī)外，導(dǎo)致油中進(jìn)水，油箱中油位增高。

2.4.防封裝置排出的水中有油

礦石在破碎過程中，產(chǎn)生大量粉塵。為防止粉塵進(jìn)入圓錐破碎機(jī)內(nèi)部運(yùn)動部分的摩擦面，在破碎機(jī)球面軸承支座上有水防塵裝置。水防塵裝置由環(huán)形貯水槽、環(huán)形排水槽、擋板和防塵橡膠及圈組成。防塵水從進(jìn)水管輸入貯水槽，充滿后水自由溢入排水槽內(nèi)，由排水管排出機(jī)外。擋板和防塵橡膠及圈與動錐球面相接觸將粉塵擋住，使其落如水槽中，隨著貯水槽的溢流水流出。

當(dāng)球面軸承座或球面軸瓦上的回油槽被堵塞時，會造成潤滑油從防塵裝置處泄漏，導(dǎo)致防塵裝置排出的水中有油；若回油管被堵塞時，也會造成潤滑油從水封防塵裝置處泄漏，導(dǎo)致防塵裝置排出的水中有油。

2.5.油壓、油溫升高

出現(xiàn)破碎機(jī)油壓、油溫升高，主要有以下原因：

2.5.1.破碎機(jī)稀油潤滑系統(tǒng)的油管或過濾器被堵塞，造成油壓、油溫升高；

2.5.2.破碎機(jī)內(nèi)的油路被堵塞時，也會造成油壓、油溫升高。

2.6.潤滑油的油質(zhì)變差

破碎機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，出現(xiàn)防塵裝置防塵橡膠圈磨損過量，引起密封不嚴(yán)時，會使大量粉塵進(jìn)入機(jī)體內(nèi)的潤滑油中，使?jié)櫥偷挠唾|(zhì)迅速變差，造成潤滑不良，加劇圓錐齒輪磨損，甚至引起圓錐齒輪輪齒折斷、動錐高速旋轉(zhuǎn)、抱軸和刮瓦等事故的發(fā)生，同時也大大縮短了潤滑油的使用壽命。

2.7.破碎機(jī)經(jīng)常振動

造成破碎機(jī)經(jīng)常振動的主要原因如下：

2.7.1.破碎機(jī)的彈簧張緊度不夠時，會造成破碎機(jī)經(jīng)常振動。PY1750型圓錐破碎機(jī)是彈簧保險圓錐破碎機(jī)，安置在機(jī)體四周的彈簧組是破碎機(jī)的保險裝置，當(dāng)破碎機(jī)中進(jìn)入非破碎物時，支承在彈簧上面的支承環(huán)和調(diào)整環(huán)被迫向上抬起而壓縮彈簧，使排礦口尺寸增大，排出非破碎物，避免機(jī)件的損壞。彈簧的張緊程度對破碎機(jī)的正常工作具有很大的影響；

2.7.2.破碎機(jī)的給礦量不均勻或過多時，會造成破碎機(jī)經(jīng)常振動；

2.7.3.破碎機(jī)的給礦中碎礦過多且潮濕時，因破碎機(jī)的排礦口較小，造成排礦不及時及出現(xiàn)粘結(jié)在破碎壁或軋臼壁上，使排礦口進(jìn)一步縮小，而導(dǎo)致破碎機(jī)經(jīng)常振動。

2.8.有劇烈沖擊聲，支承套跳動，然后又正常工作

圓錐破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)?shù)V石中混入非破碎物時，破碎機(jī)的彈簧起保護(hù)作用，支承在彈簧上的支承環(huán)、調(diào)整環(huán)被迫向上抬起而壓縮彈簧，增大了排礦口尺寸，使非破碎物經(jīng)排礦口排出，這時破碎機(jī)內(nèi)會發(fā)出劇烈沖擊聲，支承環(huán)跳動，然后又正常工作。非破碎物混入過于頻繁或被大尺寸礦石卡住時，往往會引起彈簧失效，而導(dǎo)致機(jī)件損壞。

2.9.破碎機(jī)有強(qiáng)烈振動、動錐自轉(zhuǎn)速度快

圓錐破碎機(jī)在正常狀態(tài)下，空載時動錐的轉(zhuǎn)速為10～15r/ min，負(fù)載時動錐的轉(zhuǎn)速為3～5r/ min。當(dāng)動錐的轉(zhuǎn)速超過15r/ min時，即動錐的高速旋轉(zhuǎn)，就會出現(xiàn)了常說的“飛車”現(xiàn)象。出現(xiàn)“飛車”故障后，由于動錐的轉(zhuǎn)數(shù)增高，會引起潤滑油油溫升高，油壓卻降低現(xiàn)象；電動機(jī)的電流增大；動錐和偏心軸處襯套的溫度也急劇上升；機(jī)體內(nèi)潤滑油向四處飛濺甩落，潤滑狀況惡化；防塵裝置遭到破壞，油箱進(jìn)水等情況?！帮w車”故障會導(dǎo)致破碎機(jī)出現(xiàn)強(qiáng)烈振動、主軸被抱住、刮瓦等現(xiàn)象的發(fā)生。

3.圓錐破碎機(jī)產(chǎn)生動錐高速旋轉(zhuǎn)、抱軸和刮瓦的主要原因如下：

3.1.破碎機(jī)動錐體各部受力不平衡。破碎機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)時，作用在其上的力有動錐體的慣性力、動錐體的自重力、球面軸承的反作用力、偏心軸套的反作用力、偏心軸套的慣性力。破碎機(jī)在正常狀態(tài)下，機(jī)體各部受力平衡。當(dāng)動錐體各部受力不平衡，>0或<0時，破碎機(jī)出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡現(xiàn)象，導(dǎo)致破碎機(jī)出現(xiàn)強(qiáng)烈振動、動錐高速旋轉(zhuǎn)、抱軸和刮瓦等事故的發(fā)生；

3.2.動錐主軸與偏心軸錐形襯套接觸不均勻。破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由于偏心軸套和動錐的傾斜而造成圓形襯套的上部或下部接觸不均勻，同時在襯套上產(chǎn)生很大的壓力，使襯套受力面發(fā)生研磨現(xiàn)象，甚至造成襯套出現(xiàn)裂紋而破裂以及主軸折斷；傾斜嚴(yán)重時，動錐體會以很大的轉(zhuǎn)數(shù)向偏心軸套的旋轉(zhuǎn)方向回轉(zhuǎn)，使?jié)櫥偷挠蜏乜焖偕撸扑闄C(jī)出現(xiàn)強(qiáng)烈振動、動錐高速旋轉(zhuǎn)、抱軸和刮瓦等現(xiàn)象。

備品備件有質(zhì)量缺陷、安裝出現(xiàn)問題或檢修不符合規(guī)程要求時，都會造成動錐主軸與偏心軸錐形襯套接觸不均勻。偏心部的磨損，也會造成動錐主軸與偏心軸錐形襯套接觸不均勻；3.3.潤滑不良。圓錐破碎機(jī)采用稀油集中潤滑。破碎機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，出現(xiàn)潤滑不良、油質(zhì)劣化、供油不足情況下，造成機(jī)內(nèi)各摩擦面的摩擦力增大，機(jī)體受力不平衡，導(dǎo)致破碎機(jī)出現(xiàn)強(qiáng)烈振動、動錐高速旋轉(zhuǎn)、抱軸和刮瓦等事故發(fā)生。

3.4.偏心軸套與機(jī)架襯套配合間隙及動錐主軸與錐形襯套配合間隙不在規(guī)定范圍內(nèi)。偏心軸套與機(jī)架襯套配合間隙及動錐主軸與錐形襯套配合間隙對保證破碎機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)極為重要，間隙過大會產(chǎn)生偏心軸套和動錐主軸更大的傾斜，使襯套局部發(fā)熱；間隙過小也會引起襯套發(fā)熱，甚至出現(xiàn)熱膨脹現(xiàn)象，使襯套發(fā)熱部分內(nèi)徑縮小而將動錐主軸夾緊；

3.5.混入金屬物過多或被大尺寸礦石卡住。圓錐破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)?shù)V石中混入金屬物時，破碎機(jī)的彈簧雖起保護(hù)作用，但過于頻繁或被大尺寸礦石卡住時，往往會使彈簧失效，機(jī)體受力失去平衡，引起動錐傾斜，動錐主軸與偏心軸套不能均勻接觸，導(dǎo)致破碎機(jī)出現(xiàn)強(qiáng)烈振動、動錐高速旋轉(zhuǎn)、抱軸和刮瓦等事故發(fā)生；

4.預(yù)防及處置措施

4.1.改進(jìn)大圓錐齒輪與偏心軸套的裝配關(guān)系，修改偏心軸套圖紙，安裝大園錐齒輪部位的軸線偏離偏心軸套的軸線，偏離配重側(cè)1.6～2mm。

4.2.在園錐破碎機(jī)供礦皮帶上安裝電磁除鐵器、金屬探測儀和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在進(jìn)入破碎機(jī)這前及時清除。

4.3.電氣控制系統(tǒng)裝過流保護(hù)，當(dāng)破碎機(jī)混入非破碎物或超負(fù)荷時電動機(jī)可實現(xiàn)自動停止運(yùn)轉(zhuǎn)，起到保護(hù)作用。

4.4.定期檢查園錐齒輪嚙合間隙、偏心軸套與機(jī)架襯套之間的配合間隙，及時更換掉磨損超標(biāo)的偏心軸套或機(jī)架襯套，保證間隙在規(guī)定范圍內(nèi)。

4.5.定期檢查止推圓盤的厚度，及時調(diào)整圓錐破碎機(jī)大小圓錐齒輪的嚙合間隙保證間隙在規(guī)定范圍內(nèi)。

4.6.經(jīng)常檢查防塵裝置排水的情況。若出現(xiàn)大量粉塵進(jìn)入潤滑油，使油質(zhì)迅速變差時，應(yīng)停機(jī)檢查防塵裝置，找出原因并消除之；油質(zhì)很差時，處理同時還應(yīng)清洗油箱、更換新油。防塵裝置給水量過大時，及時調(diào)整給水量；回水管被堵塞時，及時清洗回水管。

4.7.經(jīng)常檢查稀油潤滑站中油泵、過濾器、冷卻器、閥門和管路的運(yùn)行情況，油質(zhì)、及稀油潤滑系統(tǒng)的油壓和油溫。油泵出現(xiàn)故障時，及時進(jìn)行檢修或更換油泵；過濾器堵塞時，及時進(jìn)行清洗更換濾網(wǎng)；油管被堵塞時，停機(jī)找出堵塞點，并消除之；冷卻器漏水時，及時更換冷卻器；進(jìn)油管的閥門沒有開到合適位置時，及時調(diào)整到合適為止；破碎機(jī)內(nèi)的油路被堵塞時，停機(jī)找出堵塞點，并消除之。

4.8.崗位操作人員必須嚴(yán)格遵守破碎機(jī)的啟動和停車等規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程。開車前必須認(rèn)真檢查破碎腔內(nèi)是否有礦石或異物；檢查各電氣連鎖裝置和信號是否正確好用；檢查油箱中油溫和油位的情況，冬季開機(jī)前，用電熱器將油加熱至15℃后方可開車，油位在規(guī)定的上下限之間；啟動油泵，待油壓穩(wěn)定在0.07～0.13MPa，回油管道中有潤滑油回到油箱后，方可啟動破碎機(jī)，空載運(yùn)行10min無異常，開始供礦。

4.9.破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中必須注意給礦均勻。

4.10.經(jīng)常檢查油箱的油位情況。若油箱中油量減少，嚴(yán)重時造成油位顯著下降時，找出故障原因，停機(jī)檢查并消除之，補(bǔ)加潤滑油。若油中有水，油箱中油位增高時，找出故障原因并消除之；嚴(yán)重時，處理后還應(yīng)清洗油箱并更換新油。

4.11.定期檢查破碎機(jī)的彈簧張緊度。破碎機(jī)的彈簧張緊度不夠時，停機(jī)按規(guī)定范圍壓緊彈簧。

改變備件機(jī)械性能和加工尺寸

在設(shè)備投入使用的前幾年里，多次發(fā)生大、小園錐齒輪斷齒事故，經(jīng)解體認(rèn)真檢查，并分析原因，發(fā)現(xiàn)大園錐齒輪材質(zhì)過脆，韌性低。同備件供應(yīng)商共同探討，改進(jìn)大園錐齒輪材質(zhì)，齒輪經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理后，不進(jìn)行齒面淬火處理，這樣即保證了齒輪的強(qiáng)度，又增加了韌性。兩者的機(jī)械性能對比見表2

表2

項目 材質(zhì) 屈服點 抗拉強(qiáng)度 伸長率 收縮率 （V形）沖擊吸收功Akv（J） 退火或高溫回火供應(yīng)狀態(tài)硬度 HB≤

MPa %

改進(jìn)前 ZG310～570

（ZG45B） 310 570 15 21 15

改進(jìn)后 35CrMo 835 980 12 45 63 229

經(jīng)過改進(jìn)后，雖然出現(xiàn)過幾次小園錐齒輪斷齒事故，但大園錐齒輪再沒有出現(xiàn)過一次斷齒事故，齒面只是有些損傷，經(jīng)修復(fù)加工后可繼續(xù)使用。降低了備件消耗量。

5.結(jié)束語

如何使圓錐破碎機(jī)故障率下降、運(yùn)轉(zhuǎn)率提高增大生產(chǎn)能力，對于工廠的生產(chǎn)具有深遠(yuǎn)的影響，這也是我們設(shè)備管理工作者的責(zé)任。我們將在今后的時間中更加努力去探索和鉆研，也懇請各界同行提出寶貴意見。