2002年1月某公司對(duì)石膏、混合材、石灰石破碎系統(tǒng)改造時(shí),購(gòu)置一臺(tái)DCFP1200復(fù)合式破碎機(jī)替代原PEF400x600顎式破碎機(jī)。該機(jī)在試運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題有:錘頭斷裂,錘頭銷(xiāo)軸松動(dòng),銷(xiāo)軸、小壓蓋連接螺栓被剪斷,上殼體襯板螺栓易松動(dòng)等。
1、錘頭斷裂原因及處理
錘柄與錘頭的過(guò)渡圓角R20較小,存在應(yīng)力集中,錘頭很容易從此處斷裂。另外,錘柄內(nèi)部沙眼孔及鑄造缺陷的存在、鑄件鑄態(tài)組織結(jié)構(gòu)疏松也是造成錘頭斷裂的重要原因。
針對(duì)錘頭的不合理之處,我們改進(jìn)了設(shè)計(jì):
1)將錘頭與錘柄處的過(guò)渡圓角由R20增加到R80,減小該處的應(yīng)力集中;
2)將錘頭工作截面由梯形改為矩形,以消除錘頭工作中對(duì)其兩端的耐磨鋼棒(隔開(kāi)粗碎腔與細(xì)碎腔)的接觸撞擊。錘頭結(jié)構(gòu)改進(jìn)前后見(jiàn)圖1。

3)錘頭材質(zhì)原為ZGMn13,由于破碎的是石膏、石灰石等中低硬度材料,ZCMn13在中低沖擊應(yīng)力的作用下,產(chǎn)生加工硬化的程度很少,錘頭工作表面硬度不高,其工作條件基本屬于低應(yīng)力多沖擊鑿削式磨料磨損,磨損較快。因此,我們將錘頭材質(zhì)改為ZG30Cr5MoRe,提高了其硬度。
三門(mén)峽富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售的破碎機(jī)、顎式破碎機(jī)如下圖所示:
2、錘頭銷(xiāo)軸松動(dòng)的原因及處理
錘頭用銷(xiāo)軸連接在錘盤(pán)上,銷(xiāo)軸一端有小壓蓋限制銷(xiāo)軸的軸向竄動(dòng);小壓蓋與銷(xiāo)軸連接采用2條Ml0內(nèi)六角螺栓,小壓蓋與錘盤(pán)孔無(wú)配合。
原設(shè)計(jì)小壓蓋有一部分在錘盤(pán)外,小壓蓋也受到物料的作用力。因此小壓蓋與銷(xiāo)軸連接的2條螺栓受到銷(xiāo)軸軸向竄動(dòng)力及物料沖擊作用,頻繁被切斷,銷(xiāo)軸失去定位,導(dǎo)致松動(dòng),從錘盤(pán)孔中竄出。而原有小壓蓋、銷(xiāo)軸的尺寸又限制了采用更大規(guī)格的內(nèi)六角螺栓。
針對(duì)上述情況,結(jié)合破碎機(jī)錘盤(pán)的特點(diǎn),重新設(shè)計(jì)銷(xiāo)軸與錘盤(pán),取消了原有的小壓蓋,重新設(shè)計(jì)銷(xiāo)軸,銷(xiāo)軸的大端加厚,使其厚度與錘盤(pán)凹槽孔的深度相同,安裝后銷(xiāo)軸大端一面和錘盤(pán)接觸,另一面和壓板接觸。增加4塊圓周方向的壓板,每塊壓板用2個(gè)M30的螺栓壓緊一條銷(xiāo)軸,限制銷(xiāo)軸的軸向竄動(dòng)。銷(xiāo)軸與錘盤(pán)銷(xiāo)軸孔加工制作時(shí),保證錘盤(pán)銷(xiāo)軸孔的∮45
+0.15+0.05,和銷(xiāo)軸∮45
0-0.05,使銷(xiāo)軸在安裝后即處于較緊的配合狀態(tài),限制銷(xiāo)軸的徑向竄動(dòng)。改進(jìn)后的錘盤(pán)兩側(cè)均帶有螺絲孔,可以使壓板安裝在錘盤(pán)任意一側(cè),方便銷(xiāo)軸的拆裝、更換。改進(jìn)前后的銷(xiāo)軸與錘盤(pán)結(jié)構(gòu)形式如圖2所示。

3、上殼體襯板螺栓松動(dòng)的原因及處理
破碎機(jī)粗碎腔與細(xì)碎腔上殼體鋼板較薄,破碎機(jī)工作時(shí),上殼體鋼板顫動(dòng),導(dǎo)致連接襯板與殼體的螺栓松動(dòng)。
為增加上殼體的剛性,采取以下措施:上殼體焊接 “字型加強(qiáng)筋,加強(qiáng)筋用厚20mm、寬45mm鋼板制作,增加殼體的剛性;在殼體螺栓孔處,焊接中60mm、厚16mm的圓板,進(jìn)一步增強(qiáng)上殼體螺栓孔處的剛性,防止該處的顫動(dòng),使緊固后的螺母不再松動(dòng)。改進(jìn)后的上殼體襯板連接如圖3。

錘頭斷裂,造成細(xì)碎腔殼體襯板斷裂。因無(wú)備件,采用厚30mm的低碳合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn制作殼體襯板。
DCFP破碎機(jī)改進(jìn)后3年多的運(yùn)轉(zhuǎn)情況表明,錘頭外型及材質(zhì)的改進(jìn),有效防止了錘頭的斷裂,延長(zhǎng)了錘頭的使用壽命;銷(xiāo)軸及錘盤(pán)的改進(jìn),防止了銷(xiāo)軸的軸向及徑向竄動(dòng),保障了破碎機(jī)的安全運(yùn)行;上殼體經(jīng)特殊處理,增強(qiáng)了殼體的剛性,襯板螺栓一次緊固不再松動(dòng);利用16Mn鋼板制作的上殼體襯板,使用至今,僅正常磨損,未發(fā)現(xiàn)其他異常,預(yù)計(jì)使用壽命至少為5年。