圆锥破碎机“飞车”,故障的诊断与治理_圆锥破碎机哪个品牌好?

　　【摘要】通过对圆锥破碎机工作原理和“飞车”故障原理的分析，结合生产实践中“飞车”出现的故障现象，综合剖析了“飞车”的原因，并采取相应的治理措施和经验，正确操作、维护设备，提高设备运转率。
　　【关键词】圆锥破碎机;“飞车”;锥套;动锥主轴;油膜强度
　　
　　0.前言
　　圆锥破碎机是对物料进行中碎、细碎工作时不可缺少的破碎设备，是大型石料厂和矿山破碎的理想设备，适用范围广泛。为适应选矿高产高效的市场需求，保持圆锥破碎机的高效运转,对整个选矿厂连续平稳地运行有着非常重要的作用。“飞车”故障是圆锥破碎机的最常见故障，它的发生严重影响到了选矿生产的高产高效。本文主要介绍圆锥破碎机“飞车”故障产生的原因以及治理措施和经验。
　　1.“飞车”的原理
　　圆锥破碎机在空载时，偏心轴套薄边一侧锥套与动锥主轴通过油膜接触，在接触点处产生的摩擦力矩驱动锥体与偏心轴套同方向而不同步的自转。这个摩擦力矩与碗形轴承作用于锥体球面的反向摩擦力矩若大小相等，就可保持锥体的匀速自转。由于偏心轴套的转速高于主轴的自转速度，故锥套与主轴接触点要发生相对滑动。若接触点太少，接触应力就会很大，以致高于油膜强度，使油膜破裂而产生干摩擦，干摩擦使接触点温度剧增，甚至发生胶合。这时主轴与锥套在瞬间“焊接”在一起，两者之间的摩擦力矩超过锥体球部与碗形轴承的摩擦反力矩，运动平衡被打破，锥体自转速度增加，碗形轴承对锥体球面的反作用力减小，致使机体严重振动。此外，由于接触点处温度很高，使得锥套受热膨胀，而偏心轴套温度低于铜套温度，而钢的热膨胀系数又比铜的热膨胀系数低，从而限制了铜套向外扩张，使铜套被迫向内凸出。这不仅使接触点面积进一步缩小, 而且还会使锥套与主轴间隙变小，加剧了发热，也加剧了主轴与锥套的胶合，从而更加快了主轴的自转速度，锥体的自转速度越来越快，最后“飞”了起来。动锥绕其中心线自转的速度一般不得超过15r/min，如果速度超过18 r /min，就应该认为有“飞车”的迹象了。
　　2.“飞车”的危害
　　圆锥破碎机发生“飞车”一般都要停车检修，使正常的生产作业被打断，并造成许多人力、物力的损失。仅从设备自身的角度看，“飞车”的危害是十分严重的。破碎机在带负荷运行时发生“飞车”，会引起破碎机超负荷运转，造成烧坏主电动机或锥齿轮轮齿折断等事故；“飞车”还会造成润滑油油温升高并变稀并从碗形轴承处大量甩出，因润滑油流失太多，油位降低造成供油中断，引起传动部件的损坏；锥体高速运转且极不稳定，造成剧烈的振动，使碗形轴承承受巨大的冲击负荷，造成碗形轴承开裂损坏；破碎机长时间剧烈的“飞车”，会造成锥套开裂或烧坏，主轴与锥套烧点的部位会使主轴上形成深浅不一的环形沟槽；偏心轴套与烧点接触区域因发热向内膨胀，冷却后却不能完全恢复，造成永久向内凸出变形，若不作处理就装入锥套，锥套会因锥孔变形无法就位，锥套与偏心轴孔之间出现间隙，如此投入使用使锥套很快脱落或开裂；偏心轴套受热变形有时还表现在薄边一侧外圆收缩，使大圆锥齿轮与偏心轴套配合变松，甚至造成大圆锥齿轮的脱落。从生产维修实践中，深刻体会到“飞车”故障对圆锥破碎机造成的严重后果，如果“飞车”频繁将会大大影响破碎机主要备件的使用寿命。由于圆锥破碎机的部件制作工艺要求高，各部件价格相对较高，所以维修成本也会随之升高，及时正确诊断并消除故障就显得尤为重要了。
　　3.“飞车”的诊断
　　根据实际生产经验，破碎机发生负荷“飞车”有下面几种原因：
　　3.1碗形轴承或动锥球面磨损，影响了它们之间的正常接触。一般是由于碗形轴承磨损变薄，两者的接触面加大，动锥主轴下沉，导致锥套与主轴接触间隙减小，接触应力增大，润滑油膜强度不够，容易发生“飞车”。
　　3.2在装配锥套时没有按技术要求操作，内壁刮研质量不合格，造成锥套与主轴多处面接触，油膜被破坏，主轴自转的速度就失去了控制而“飞车”。
　　3.3锥套在运转时因受非破碎物（过铁）作用，致使负荷过大，固定锥套的灌锌脱落，引起锥套上窜，主轴和锥套间隙变小，形成“抱轴”，主轴会跟随偏心轴套快速运转而“飞车”。
　　3.4破碎机运行时传动件之间会产生大量的热，正常情况下通过换热器把热量释放出去，从而实现系统的热平衡。若系统产生的热量过大，超过冷却器的冷却能力，或冷却器出现问题，换热效率降低、热平衡就会被打破。油温持续升高，油膜强度下降并产生干摩擦，甚至在碗形轴承、竖套、锥套和轴套等滑动接触部位产生烧伤。锥套和主轴之间因此发生“抱轴”而引起“飞车”。
　　3.5稀油系统给油压力一般在0.08MPa～0.15MPa，或高或低都不符合要求。有时稀油系统故障中断供油，而压力继电器的联锁保护又未发挥作用，于是滑动接触部位便发生迅速而严重的烧伤，并伴随剧烈的“飞车”。润滑油的质量不合格或油质太差（使用时间太长或混有矿粉等脏物），或回油温度超过60℃，润滑中不能形成良好的油膜，碗形轴承或动锥球面容易磨损，长时间运行同样会“飞车”。
　　3.6圆锥破碎机长期运行会引起止推圆盘磨损，圆锥齿轮啮合间隙将会受到影响。圆盘上或偏心轴套底部或主轴外圆面磨损严重，主轴上甚至出现深浅不一的沟槽，使主轴与锥套接触情况变坏而引起“飞车”。
　　实践表明，不论哪种情况造成的“飞车”，都会出现锥套局部烧伤，而烧伤的部位大都发生在距偏心轴套薄边一侧，并多发生在距上口1/4 长度范围内。可以说“飞车”故障的发生根源在于主轴和锥套之间的接触状况。
　　4.“飞车”的治理
　　在破碎机的运行中，长时间的剧烈“飞车”是绝对不允许的，对于突然的不明原因的“飞车”必须立即停车检查。根据“飞车”的具体情况，采取相应的处理措施。下面谈谈预防和治理“飞车”的常用措施和经验。
　　4.1主轴与锥套适当的间隙对破碎机的运转至关重要。间隙太小容易发热“抱轴”而产生“飞车”，间隙太大又会产生较大的冲击和振动。PYZ?�900圆锥破碎机锥套上口与主轴间隙一般为2.3～2.8mm，主轴下端与锥套间隙为7～8mm，偏心轴套与机架衬套间隙为2.2～2.7mm。通常检修时只检测上口间隙，并取偏大值。用两段?�4mm的保险丝贴放在锥套上口（薄边、 厚边各一段）。吊装锥体将主轴慢慢装入锥孔中，直至锥体球面压实在碗形轴承上；吊出锥体，检测两个挤压过的保险丝厚度，取其和即为实际锥套上口与主轴的间隙。调整间隙可通过改变碗形轴承座与机架接触面的垫铁厚度来实现。竖套与偏心轴外圆的间隙也对锥体的运转有影响，但因其无法调整，故只要间隙值不超过5mm就不影响使用。
　　4.2对于锥套，在检修时一定要检查其薄边一侧与主轴的接触情况。若只有少数接触点 （范围不足锥套高度1/4 ，接触点在 50mm×50mm面积内不足一点），则要用角向磨光机或三棱刮刀刮研内孔高点，并用钢板尺边沿打磨处内孔母线方向检测，使尺边与母线之间均匀接触，目测没有间隙，粗磨达到要求。研磨剂涂抹在接触面，装入锥体空运转约10min 后吊出检查，视接触点情况打磨，装入锥体空运转后再打磨，如此反复直至锥套上口薄边一侧1/4～1/3高度范围内，与主轴保持均匀接触，每50mm×50mm 范围内至少一点。
　　4.3若锥套上口出现一条沿母线方向的裂缝，其长度不超过200mm ，且不影响锥套与主轴的接触和间隙，仍可继续使用，但要在裂纹下端钻一?�8～?�10mm 的止裂孔。在实际工作中，锥套在偏心轴套的厚面不易磨损，可将锥套旋转180°，研磨后可继续使用。若偏心轴套薄边一侧因受热向内凸起，要用磨光机打磨内孔，用钢板尺边沿锥孔母线方向检测，并将锥套插入与锥孔互研，视接触情况反复打磨、直至锥套能安装到位，与偏心轴孔之间的间隙不超过0.1mm 。
　　4.4动锥球面与碗形轴承的接触情况影响锥体运转的稳定性，实践中多次证明接触面多少在一定程度上可以控制动锥的自转。在动锥球面上均匀涂抹研磨剂，将锥体与碗形轴承互研，使接触点均匀分布在碗形轴承半径的1/3～1/2外圆环内，并沿内圆周保持0.5～1mm楔形间隙，每25mm×25mm面积内至少有一个接触点，在其余半径1/2 的内圆内不得有接触点。此外，碗形轴承磨损过大（油槽底被磨平），会使锥体下降较多，不能使动锥球面与碗形轴承内圆接触，这样会造成主轴与锥套间隙过小，应更换新的碗形轴承。
　　4.5圆锥破碎机各运动面上受有很大的的压力，且速度又比较高，所以正常的润滑对保证破碎机工作有着极其重要的意义。在锥套与主轴之间要求润滑油既要有足够的粘度，保持油膜强度，又要有足够的流量和较低的供油温度，以带走摩擦热实现热平衡。为保证破碎机运转中得到充分的润滑，润滑系统与主电机、配套的给料机采用电气联锁。主电机开动前必须开动油泵，否则主电机起动不起来；当油泵停止，油压降到0.05MPa或油温超过55℃时，均发出信号并停止给料机、主电机的运转，以保证机件不受破坏。由于油箱的容量有限，靠自然冷却是远远不够的，必须有高效率的换热器，回油温度控制在55℃左右，才能实现热量平衡。冬季可采用20#或30#机械油，夏季可采用50#机械油，一般温度可采用40#机械油。
　　4.6为保证锥齿轮正常啮合，必须解决止推圆盘磨损磨损问题，使主轴与锥套接触间隙符合技术要求。在底托盖上补加垫片，其厚度为止推圆盘的磨损量；或采取堆焊后车削修复到原厚度。
　　4.7尼龙锥套具有耐磨、耐疲劳、寿命长、重量轻和成本低等优点，采用尼龙锥套代替青铜衬套可较好的控制“飞车”的发生。这是因为一方面偏心轴套锥孔较小的向内凸起变形可通过尼龙套的塑性变形来补偿，保持锥套与锥孔较好的接触；另一方面尼龙套与主轴发生胶合后的“焊接”强度比铜套要低很多，故产生“飞车”的动力也就小很多。在使用尼龙套时要注意与铜套的几点区别：?�2200圆锥破碎机锥套外径与偏心轴套内孔的配合要采用较大的过盈，其过盈量值可达0.45～0.7mm；上口与主轴间隙4.5～4.7mm。此外使用尼龙锥套更要注意润滑油的温度，最好使供油温度比使用铜锥套时低3～5℃。
　　5.结语
　　以上分析了影响圆锥破碎机“飞车”的几种因素和总结了治理措施和经验，今后还有待于在生产实践中探索和积累经验，严格按照设备的操作和维护规程进行操作、维护，只要抓住了关键因素，按客观规律办事，积极有效的预防、处理破碎机的“飞车”故障，这样才能大大提高设备运转率，为提高生产率和生产效益提供可靠保障。■
　　
　　【参考文献】
　　［１］段希祥.碎矿与磨矿.北京:冶金工业出版社,2006.
　　［２］董首荣.圆锥破碎机特有故障分析及治理.中国矿山工程,2006,35(2).
　　［３］王国利.圆锥破碎机飞车现象分析与对策.黄金科学技术,2007,15(6).