刘钊，杨红军，李金智，王维荣

（1.金川集团选矿厂，甘肃 金昌 737100；2.金川集团电线电缆有限公司，甘肃 金昌 737100）

1 引言

H7800圆锥破碎机是山特维克矿山机械有限公司生产的单液压缸式破碎设备，电机驱动功率为600KW,最大给料粒度为300 mm，最大装运容积为75 m3。主要包括驱动系统、破碎系统、防尘系统、冷却系统、液压润滑系统、自动控制系统等。H7800圆锥破碎机在金川公司选矿厂已使用12年，设备长期处于过载、多尘环境下运行，其防尘系统及冷却系统逐渐无法满足现场工况要求，直接影响了圆锥破碎机主要备件的使用寿命及设备的稳定运行。对破碎机防尘及冷却循环系统进行研究改进，具有重要的现实意义和经济价值。[1]

2 H7800圆锥破碎机防尘冷却系统现状

2.1 H7800圆锥破碎机防尘系统现状

H7800圆锥破碎机通过主润滑系统确保止退轴承，下架体衬套、偏心套衬套等关键备件润滑，其运行状况直接影响破碎机设备运行。[2]H7800圆锥破碎机在运行过程中内部产生负压，使粉尘通过破碎机主轴和防尘筒上部间隙进入防尘筒内部，随润滑系统运行，易造成滤芯堵塞，关键备件损坏，并在油箱内沉淀，产生恶性循环。原厂设计是通过正压风机将防尘风通过破碎机水平轴处润滑通道，在防尘筒内部形成正压（600～1200pa），解决负压吸尘问题。但由于防尘筒容积大，防尘密封圈易损坏，油路与气路未隔离等问题，实际应用过程中防尘效果不佳，防尘筒内气体容易溢散，气压难以保证。风压大容易导致润滑油液喷溅严重和回油阻塞；风压不足，则难以起到防尘效果。

2.2 H7800圆锥破碎机冷却系统现状

H7800圆锥破碎机通过空气/油型热交换器实现润滑油液的冷却。夏季室内温度过高，厂房内粉尘浓度过大，易导致热交换器散热孔堵塞，油液润滑温度保持在50℃以上，需长期控制破碎机间隙、压力、流量等参数，通过加水，加风机等人工强制冷却方式，才可以保证破碎机油温低于跳车温度（55℃），若操作不当、设备带病运行或润滑油液发生变化，则易导致破碎机跳车等事故发生。

H7800圆锥破碎机采用600kw高压异步电动机作为动力驱动设备，经长周期运行，电动机配备散热风扇能力已难以满足电机正常使用需要，高压异步电动机前后两端轴承及定子绕组温度偏高。前后端轴承温度达到65℃、定子绕组温度达到120℃时，温度传感器将信息传递到监测仪表和破碎机连锁保护装置，这时高压异步电动机启动和运行温度保护功能，迫使高压异步电动机根据温度变化频繁跳车，严重时电动机的定子绕组烧毁、主轴断裂。

图1 正压防尘筒结构改造图

图2 正压防尘改造系统流程图

3 防尘冷却系统研究及方案实施

3.1 H7800圆锥破碎机防尘系统技术研究

解决防尘问题关键在于实现油路和气路完全隔离，杜绝正压系统压力过大引起油料喷溅和回油阻塞现象。通过技术研究，确定正压防尘系统改善的技术方案：①在清洁环境场所内安装空压机，为避免气体传输距离长，负载波动频繁，导致空压机吸合频繁故障，在终端安装储气罐平衡气压。②在防尘圆筒本体斜面开槽布管斜孔，斜孔内安装进气不锈钢弯管，延伸至筒体内部，内部设置圆形散气孔，保证进入气体流向上方产生正压，减少压力损失，改变水平轴处外部进风为防尘筒内部进风，避免风压过大大导致的油液喷溅和回油堵塞。③实施过程中所有钢管、软管固定，筒体法兰及外表面处开引导槽，防止主轴在移动过程中砸裂钢管。④引入进防尘筒本体的管路使用高压软管，通过下部弹簧、支撑梁等部、经防护后输入到防尘桶内部，可以减少矿石下落过程中对管路损伤。⑤进口处安装压力表用以调节压力，减少气压波动。经过对比试验，总结压力在0.25～0.3MPa时，防尘效果最好。

3.2 破碎机冷却系统研究

解决润滑冷却问题关键在于解决夏季热交换器效能不足问题。通过研究确定在厂房外安装一组热交换器，在油箱出油管道处安装阀门，实现管路分流，夏天使用室外冷却器，冬天使用室内冷却器；室外热交换器顶部建造遮阳棚，热交换器进、出口处管道使用阀门、不锈钢管进行联接；从而提升热交换器的工作效率。

图3 电机冷却装置图

解决电机冷却问题关键在于增强电机冷却散热效果。通过对破碎机电机的元器件重新布置分配，在电机侧面加装新型散热冷却系统，具体是在电机后端开孔，依靠轴流风机将电机中高温气体抽出，进入水冷区域冷却，将冷却后的气体送入电机的前部，在前部根据需要将干燥板插入相应槽子中，用于去除空气中的水蒸汽，减少对电气备件腐蚀。在出风口处安装过滤板，过滤板上设有分布均匀的φ50通孔，配合 “Z”形布的设计能有效除去空气中的粉尘等杂质。采取这种流线通道型密闭正压排风方式，杜绝粉尘等杂物进入，并有强制清洁功效，防止电器元件因灰尘过大，导致温度过高甚至发生短路；通过电器系统改造完成电机冷却系统、破碎系统与电机的连锁、闭锁控制。保障了电机冷却系统、润滑系统、破碎系统的正确起停方式。

4 结论总结

通过对H7800圆锥破碎机正压防尘系统进行改造，有效降低了破碎机防尘桶内粉尘沉积，降低了粉尘进入润滑系统的可能性，破碎机防尘密封圈托环、止推轴承、偏心衬套等备件消耗减少，平均每年单台设备降低备件、材料费用约在50万元左右；通过对H7800圆锥破碎机润滑冷却系统改造，夏季润滑油液温度下降5℃～10℃；通过对H7800圆锥破碎机电机冷却系统进行改造，延长了破碎机电机使用寿命，降低了破碎机电机温度，与未改造前相比，轴端处平均温度降低了22℃。

通过以上技术研究及改进措施实施，解决了H7800圆锥破碎机防尘系统、润滑及电机冷却系统运行故障、增强了设备运行可靠性、有效的降低了备品备件的消耗量，提高了设备效率，延长了设备使用寿命，减少设备故障以及非计划停车，保证了系统的高效、稳定、长周期运行，从而确保生产顺利进行。