夏 炀

（大同煤矿集团大地选煤工程有限责任公司塔山选煤厂，山西 大同 037001）

1 概 述

塔山煤场目前投入应用三台5/180CC型破碎机，在半年多的时间里，因该型破碎机传动装置故障导致的停产有5 次。而破碎机底槽板作为易损件，由于性能问题，磨损度很高，更换频率也直接影响了设备的正常运行效率。另外该型破碎机的润滑系统由于结构问题，更换润滑油的频次较高，防尘系统的防尘效果也有待提升。

2 5/180CC 型筛分破碎机优化

5/180CC 型是中心距固定的双齿棍轴内旋转式筛分破碎机，齿辊轴中心距为500 mm，齿辊轴长度为1800 mm，利用截齿将处在两齿辊轴之间的物料进行破碎。5/180CC 型破碎机的破碎腔上方接受来料，通过两齿辊上的破碎截齿向内相对咬合破碎得到所需的出料粒度。5/180CC 型筛分破碎机技术参数见表1。

（1）传动装置的优化

5/180CC 型筛分破碎机采用的传动装置方式为悬臂支撑式，具体结构示意图如图1。悬臂支撑式传动结构主要通过固定在悬臂短轴组件上的V 形带轮，依靠传动电动机提供动力实现动力传送，助力破碎机齿辊轴转动破碎进料。

当前采用的悬臂支撑式传动装置虽然能够满足破碎机的动力传动需求，但在正常工作中，传送带传送动力带动V 形带轮运动，传送带受到的冲击力和张力会周期性的变化，使得悬臂支撑传动装置的固定结构悬臂短轴受到作用力也会不断变化，在达到一定运行时间后，短轴组件会出现一定程度的变形，导致轴承及密封机构的失效，尤其是在破碎机连续运行时，该类故障的发生率非常高。悬臂支撑式的结构特点是故障出现的主要原因，为此，项目组重新设计优化了传动装置结构，由原来的悬臂支撑式优化为双支撑式传动结构。优化后的传功装置结构示意图如图2。

表1 5/180CC 型筛分破碎机技术参数表

图1 5/180CC 型筛分破碎机悬臂支撑式传动装置示意图

双支撑式传动装置结构实际上是在V 形带轮的两侧分别安装了固定于破碎机外罩上的左右轴承座，将原来的因传动引起的受力不平衡结构结合成一个相对的刚性结构，降低出现受力不平衡时的传动结构短轴组件的变形度，避免由于结构弯曲变形产生的密封结构失效等问题。优化后的双支撑式传动结构，能够大大提升5/180CC 型筛分破碎机传动装置的结构稳定性。

（2）槽底板结构的优化

针对槽底磨损度高、更换频率高的问题，项目组采用定量计算的方法来分析槽底受力。5/180CC型筛分破碎机齿辊轴转速为50rpm，带动的轮节圆的直径为1120 mm，通过以下公式可以计算破碎锤头端部在额定功率下的线速度：

式中：v 代表破碎锤头端部工作时的线速度，m/s；r转代表齿辊轴转速，rpm；D 代表轮节圆的直径，mm。

通过计算，5/180CC 型筛分破碎机破碎锤头端部工作时的线速度为2.9 m/s，也就是说在破碎机正常工作时，锤头线速度约为3 m/s 的速度冲击块状煤或块状矸石。由于较高的线速度，锤头下方的槽底板受到的摩擦力和冲击力也较其他部位更大，导致了槽底板磨损度高。5/180CC 型筛分破碎机槽底板采用一体化设计，在某一部位出现磨损程度高时，只能进行整体更换，增加了耗材成本。项目组对槽底板结构进行了优化，采用了分体化结构，将锤头处槽底板的厚度由4.5 cm 增加到了7.5 cm，材质也由原来的Q345 碳钢改为了硬度值为450HRC 的合金钢板，极大地降低了槽底板的更换频率和更换成本。

（3）润滑装置及除尘装置优化

5/180CC 型筛分破碎机润滑装置原为定点润滑系统，即每一个润滑点都有专门的控制系统，各控制系统独立工作。该润滑系统虽在理论上具有一定的先进性和高效性，但在实际系统运行中，弊端很明显，主要表现在：独立的润滑系统需要设备操作人员对各润滑系统的存油情况进行记录、观察和保养，费时费力，经常出现由于检查维护不到位使得某一润滑系统缺油的情况发生；其次独立的润滑系统故障风险高，故障发生率高。项目组成员将定点润滑系统改造为集中润滑系统，通过手动润滑油泵的增设来实现整机集中供油（图3），有效解决了定点润滑系统带来的问题，且经过记录对比，手动润滑系统的润滑油消耗率比定点润滑系统高了约3%，耗油性在可接受程度范围内。针对除尘效率低的问题，项目组在破碎机入料口增加了喷雾降尘装置，实现了降尘目的。

图3 5/180CC 型筛分破碎机优化后的集中供油系统

3 5/180CC 型筛分破碎机优化后效果分析

目前优化后的5/180CC 型筛分破碎机投入运行已经约3 个月，传动装置故障发生次数为零次；槽底板磨损更换频率由原来的400 Mt 过料量增加到了现在的720 Mt，且只需更换锤头底部槽底板部件即可；润滑油系统故障发生次数为零次，有效提升了破碎机的运行稳定性。项目组还对优化后的5/180CC型筛分破碎机入料和排料粒度进行了对比分析，以分析优化后的破碎机主功能满足使用要求。优化后的5/180CC 型筛分破碎机入排料曲线图如图4。

图4 优化后的5/180CC 型筛分破碎机入排料曲线图

4 结语

塔山选煤厂对5/180CC 型筛分破碎机应用中出现的传动装置故障发生率高、槽底板磨损更换频率高以及润滑系统不合理等问题进行了专项研究，分别采取了优化措施，极大提升了破碎机的运行稳定性。经过应用验证，传动装置3 个月未发生故障，槽底板磨损更换频率由原来的400 Mt 过料量增加到了现在的720 Mt，而优化后集中润滑系统操作简单，故障风险点减少。