機(jī)制砂生產(chǎn)線中沖擊破的使用維護(hù)與故障處理

殷學(xué)宇，高康，苗桂坤，趙春雨

（1. 山東魯碧建材有限公司，山東 濟(jì)南 271100；2. 萊蕪魯碧商品混凝土有限公司，山東 萊蕪 271100）

隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的飛速發(fā)展，天然河砂已經(jīng)難以滿足混凝土對(duì)原材料日益增長(zhǎng)的需求，為緩解資源短缺，采用人工砂替代河砂已成了混凝土行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)。我公司自 2009 年涉足混凝土領(lǐng)域，2010 年已經(jīng)開始了機(jī)制砂的使用推廣工作，并且先后配套建設(shè)了 4 條骨料生產(chǎn)線，其中 1 條專門的機(jī)制砂生產(chǎn)線，主要設(shè)備包括喂料機(jī)、沖擊式破碎機(jī)、振動(dòng)篩、皮帶機(jī)等。在近十年的使用過程中，筆者對(duì)設(shè)備維護(hù)和故障處理，特別是對(duì)制砂線的心臟——沖擊式破碎機(jī)（制砂機(jī)，見圖 1）積累了部分經(jīng)驗(yàn)。本文對(duì)沖擊破的工作原理、組成部分、用途、維護(hù)保養(yǎng)以及常見故障和處理方法進(jìn)行總結(jié)。

圖1 沖擊式破碎機(jī)（沖擊破）

1 工作原理

我公司制砂機(jī)為一臺(tái)時(shí)產(chǎn) 50 立方的沖擊式破碎機(jī)（簡(jiǎn)稱沖擊破），喂料粒徑在 40mm 以下。通常為提高產(chǎn)量，采用 10mm 以下石灰石進(jìn)行喂料，一小時(shí)產(chǎn)量在 70t 左右，運(yùn)行穩(wěn)定、高效高產(chǎn)。它的工作原理，簡(jiǎn)單一點(diǎn)說是“石打石”的原理：兩臺(tái)功率 135kW 電機(jī)和軸承筒的底部傳動(dòng)裝置以三角帶進(jìn)行傳動(dòng)連接，以 1600r/min 葉輪轉(zhuǎn)速，高速帶動(dòng)沖擊破的主軸（軸承筒）以及主軸上的葉輪。石子由沖擊破上部進(jìn)料斗的進(jìn)料口進(jìn)入葉輪開始被動(dòng)加速，經(jīng)分料器由不同出口甩出，后來到粉碎腔，在葉輪內(nèi)被動(dòng)加速獲得的以動(dòng)能形式存在的能量，在粉碎腔內(nèi)相互碰撞、沖擊、研磨等作用得以消耗，能量消耗完畢的物料開始自由下落，同時(shí)受粉碎腔物料運(yùn)動(dòng)的葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)造成的腔內(nèi)空氣渦流帶動(dòng)，與分料器不同出口排出的有一定能量的石子被動(dòng)碰撞，最終下落到粉碎腔下部的排料孔，經(jīng)皮帶傳送機(jī)傳送至振動(dòng)篩進(jìn)行過篩，不符合粒徑要求的石子，經(jīng)過回料皮帶，重新輸送至沖擊破上部，重復(fù)上述過程。由于采用干凈的物料，嚴(yán)格控制物料含水率，一次破碎的回料率為 30%，效率比較高。在破碎腔內(nèi)循環(huán)多次的石子在周圍氣體渦流的作用下，最終大粒徑石子變?yōu)榉狭揭蟮男×筋w粒，經(jīng)過多次的、大概率的碰撞、沖擊、研磨過程，石子物料得以整形，顆粒形貌各個(gè)表面圓潤(rùn)。石子在粉碎腔相互之間多次的主動(dòng)與被動(dòng)碰撞，帶來“石打石”的破碎和整形效果，少部分石子碰撞到粉碎腔外壁反擊板，這種工藝對(duì)機(jī)器反擊板的磨損是很少的，所以沖擊破設(shè)備比較耐用。

2 設(shè)備組成

制砂機(jī)的核心是一臺(tái)沖擊式破碎機(jī)，主要由兩臺(tái)電機(jī)、皮帶輪、軸承筒、葉輪、進(jìn)料斗、分料器、粉碎腔、排料孔、機(jī)殼，以及電機(jī)座、三角帶、中腔護(hù)板、護(hù)欄、電氣控制元件、底座傳動(dòng)裝置等組成（圖 2）。由“石打石”工作原理可以看出，沖擊破設(shè)備比較簡(jiǎn)單，核心部位是中間的由皮帶輪、傳動(dòng)裝置、軸承筒、葉輪、進(jìn)料器、分料器等組成主軸，這是日常維護(hù)保養(yǎng)和故障預(yù)防的重點(diǎn)。

圖2 沖擊破的組成機(jī)構(gòu)

3 優(yōu)點(diǎn)和用途

沖擊破廣泛用于金屬和非金屬礦石破碎[1]，用于水泥、耐火材料、玻璃等行業(yè)的原料處理，用于建筑骨料制備砂和石子，以及用于各種冶金渣的細(xì)碎和粗磨作業(yè)，特別對(duì)碳化硅、金剛砂、燒結(jié)鋁釩土、鎂砂等中硬、特硬及磨蝕性物料，比其他類型的破碎機(jī)更具有優(yōu)越性。

我公司制砂線選用沖擊破制砂，是因?yàn)榭紤]沖擊破比較適合于石子制砂，石子一般粒徑在 40mm 以下，進(jìn)料上符合沖擊破的進(jìn)料，采用葉輪高速甩料，利用物料撞擊周護(hù)板或自擊性粉碎，達(dá)到細(xì)碎制砂的目的，是一種很好的制砂模式。因?yàn)樽該粜苑鬯榈脑?，致使機(jī)制砂的成品粒形很好，達(dá)到了優(yōu)質(zhì)機(jī)制砂的標(biāo)準(zhǔn)；利用物料的自沖擊破碎，一定程度上節(jié)省了耐磨件的支出；沖擊破的高轉(zhuǎn)速更適合細(xì)碎制砂，具備很高的制砂效率；沖擊破配置有機(jī)械臂、觀察窗，很多制砂機(jī)廠家的設(shè)備還配置有獨(dú)立油站、稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)、變頻軟啟動(dòng)系統(tǒng)，使生產(chǎn)維護(hù)都方便快捷；沖擊式破碎機(jī)所產(chǎn)生的機(jī)制砂連續(xù)級(jí)配好、細(xì)度模數(shù)優(yōu)，可做出精品機(jī)制砂，制備出和易性優(yōu)良的混凝土產(chǎn)品。

4 維護(hù)保養(yǎng)

由于長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作環(huán)境高粉塵、高噪音、振動(dòng)較大，比較惡劣，運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)各種故障。為了保持制砂機(jī)良好的性能，需要做好日常的維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理故障[2]。

4.1 盡量保證合理的作業(yè)環(huán)境

沖擊破在正常破碎作業(yè)過程中，粉碎腔內(nèi)的空氣渦流創(chuàng)造了一個(gè)理想的集塵環(huán)境，一般情況下不會(huì)有大量的粉塵溢出，并不需要采用除塵器除塵，但是在沖擊破設(shè)備開、停機(jī)的時(shí)候，或在喂料斗喂料，沖擊破進(jìn)料斗給料不足的情況下，粉碎腔空氣渦流作用減弱，會(huì)導(dǎo)致沖擊破有大量粉塵溢出?？梢栽谂帕峡装惭b一個(gè)水噴霧裝置，并將與電機(jī)開關(guān)進(jìn)行連鎖，這樣在沖擊破設(shè)備開、停機(jī)時(shí)，會(huì)自動(dòng)噴霧降塵，達(dá)到控制粉塵溢出的效果。通過合理定位等措施，加裝減震裝置等措施，減少?zèng)_擊破的有害振動(dòng)。加裝圍護(hù)體系，減少外界環(huán)境對(duì)沖擊破的不利影響。

4.2 及時(shí)清除破碎目標(biāo)物料中的雜物

喂料過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)混有雜鐵或粒度過大的物料，這些雜物會(huì)對(duì)沖擊破乃至整個(gè)制砂系統(tǒng)造成損傷，如劃傷皮帶、堵塞進(jìn)料口和排料孔、影響葉輪上分料器的壽命。所以要在喂料口加裝格篩，清除粒徑過大的雜物；在喂料都出口附近輸送皮帶上部加裝強(qiáng)磁除鐵器，同時(shí)要經(jīng)常對(duì)除鐵器進(jìn)行檢查清除雜物，防止雜物對(duì)沖擊破乃至制砂線的影響。

4.3 防止電機(jī)倒轉(zhuǎn)的葉輪轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤

在檢修作業(yè)，特別是電氣維修作業(yè)過后，以及供電部門停送電后，沖擊破進(jìn)行破碎作業(yè)前要對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)向進(jìn)行確認(rèn)，可以在日常的正常作業(yè)時(shí)在電機(jī)上用油漆箭頭標(biāo)明正確的電機(jī)轉(zhuǎn)向，還要在沖擊破的進(jìn)料口部位進(jìn)行確認(rèn)觀察。因?yàn)槿绻麤_擊破中葉輪的轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤，會(huì)導(dǎo)致分料器粉料效果不佳，同時(shí)增加設(shè)備磨損。同時(shí)要確保兩臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)速一致，這方面如果發(fā)生異常，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的不可逆損傷，加大其中一臺(tái)電機(jī)的負(fù)荷，燒壞線圈，影響電機(jī)壽命。

4.4 合理使用保證充足的油品

沖擊破雖然設(shè)備簡(jiǎn)單，但是作為核心部位，其軸承筒內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，拆裝困難，采用米工方式進(jìn)行密封，油站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)比較關(guān)鍵，要定期記錄回油溫度，觀察回油品質(zhì)，同時(shí)對(duì)關(guān)鍵潤(rùn)滑部位，要確保潤(rùn)滑有效到位，咨詢廠家使用的油品型號(hào)，確保準(zhǔn)確及時(shí)添加。

4.5 保證三角帶的合適張力

沖擊破設(shè)備采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過三角帶與主軸進(jìn)行傳動(dòng)連接，三角帶的日常管理，特別是三角帶的老化判斷、張緊力控制等，對(duì)于沖擊破這種雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備尤為重要。因?yàn)楦鳁l三角帶的張力不一致，會(huì)導(dǎo)致三角帶的磨損程度不一致，出現(xiàn)皮帶突然斷裂的情況，也會(huì)導(dǎo)致兩臺(tái)電機(jī)的負(fù)荷不一致，一臺(tái)電機(jī)電流高、一臺(tái)電機(jī)電流低，導(dǎo)致電機(jī)性能惡化。三角帶要定期進(jìn)行檢查，需要更換時(shí)，最好一次性全部更換，選擇同一廠家同時(shí)型號(hào)同一批次的產(chǎn)品。更換三角帶后，對(duì)新三角帶要空轉(zhuǎn)空運(yùn)行 30 分鐘，然后重新調(diào)整張力，之后進(jìn)行投料運(yùn)行，運(yùn)行 8 小時(shí)后再次調(diào)整張力，通過這樣的措施，可以保證三角帶合適的張力，減少燒帶和電機(jī)損壞現(xiàn)象。

4.6 設(shè)定關(guān)鍵參數(shù)記錄運(yùn)行情況

根據(jù)廠家使用說明書和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如軸承溫度，油站回油溫度，電流表電流數(shù)值，皮帶秤數(shù)據(jù)、振動(dòng)值，開停機(jī)時(shí)間，故障情況等，設(shè)計(jì)記錄表，要求設(shè)備操作員詳細(xì)記錄，每周進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，判斷設(shè)備運(yùn)行情況，同時(shí)在沖擊破進(jìn)料斗和電機(jī)傳動(dòng)部位加設(shè)監(jiān)控裝置，以方便及時(shí)觀察設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況。定期對(duì)人員進(jìn)行教育培訓(xùn)，對(duì)判斷設(shè)備的運(yùn)行故障、保證設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行有著十分重要作用。

5 故障處理

由于沖擊破設(shè)備“粗老笨重”，雖然設(shè)備簡(jiǎn)單，但是關(guān)鍵部位長(zhǎng)期處在艱苦環(huán)境，緊固部件磨損嚴(yán)重，故障處置起來還是比較困難，所以要注意加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)，同時(shí)要注意對(duì)故障的征兆進(jìn)行觀察和判斷，及時(shí)處理險(xiǎn)情，減少大故障的發(fā)生[2]。

5.1 電流表數(shù)值異常

這是比較常見的故障，或者故障先兆。沖擊破進(jìn)料斗的喂料量不合適、沖擊破粉碎腔內(nèi)積料過多、沖擊破的排料孔堵塞、三角帶打滑、電機(jī)損壞、部分機(jī)械或電氣故障等都會(huì)造成電流表的數(shù)據(jù)異常。

解決方法：喂料皮帶選擇合適的喂料速度、疏通堵料、維修電機(jī)、更換三角帶、查找具體機(jī)械或者電氣故障。

5.2 軸承、電機(jī)、或者回油站油品溫度過高

溫度超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)停機(jī)檢查。電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于超負(fù)荷狀態(tài)；軸承筒損壞，操作者應(yīng)注意熟悉軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的聲響，如果聲響發(fā)生變化，特別是聲響低悶時(shí)，表明軸承已經(jīng)劣化；軸承缺少潤(rùn)滑油；潤(rùn)滑油排放槽堵塞，引起軸承箱內(nèi)的壓力增大，造成潤(rùn)滑脂失效。

解決方法：適當(dāng)減小電機(jī)負(fù)荷；更換損壞的軸承；加注潤(rùn)滑脂；疏通潤(rùn)滑脂排放槽。

5.3 沖擊破設(shè)備振動(dòng)過大和異常磨損

葉輪分料器部位不均勻的磨損；粉碎腔內(nèi)積料不均勻；減振墊損壞；葉輪和主軸連接松動(dòng)；主軸承損壞；螺栓松動(dòng)等。

解決方法：檢查葉輪以及分料器及相關(guān)耐磨塊的磨損情況，更換對(duì)應(yīng)的拋料頭；查看粉碎腔內(nèi)積料情況，調(diào)整進(jìn)料速度；更換減振墊；更換主軸承；緊固松動(dòng)的螺栓。葉輪中分料器的拋料頭不均勻磨損大都是由于料板的角度不合理引起的；粉碎腔外壁磨損是由于破碎積料過多造成的。積料量和積料特性與拋料頭的使用壽命有著極大的關(guān)系。

6 結(jié)語

本文敘述了沖擊式制砂機(jī)日常維護(hù)保養(yǎng)的注意事項(xiàng)以及常見的故障處理方法。日常運(yùn)行中如果出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，千萬不可掉以輕心，應(yīng)立即停機(jī)檢修，以免造成更大的損失。