技术 | 石灰石破碎机存在的问题及改造

某公司双转子石灰石破碎机型号为TK-PC9502，由天津水泥工业设计院设计生产，转子尺寸为ф1800mm×1800mm，转子转速为350r/min，生产能力为950t/h，出料粒度<75mm(占比90％)，自2010年3月投产运行后，锤轴频繁断裂，最多时一年断裂近60根，每根最多可断裂9节，破碎锤盘也磨损严重，不得不经常停机检修，不仅增加了危险性和维修人员的工作强度，影响了企业的正常生产，也导致了破碎机的维修、维护成本居高不下。因此公司决定对破碎机进行改造，降低破碎机锤盘和锤头的磨损，杜绝锤轴断裂，保证破碎机的安全可靠运行，降低破碎机的维修和维护成本。

2.1 锤轴改造

经过对锤轴频繁断裂原因的分析，初步认为应该是设计的锤轴强度不够，初期通过改用不同材质来提高锤轴的强度，比如#45钢、40Cr、42CrMo等，改造后锤轴断裂的频率有所降低，但是无法根本解决问题，最后利用停机检修的时间将锤轴由ф120mm改为ф130mm(见图1)，锤盘的锤轴孔由ф122mm改为ф132mm，锤轴的材质采用32CrNiMo，锤轴改造后产量180万t未出现锤轴断裂现象，保证了破碎机锤轴组件的可靠性，因此分析一方面是由于锤轴设计时锤轴安全系数较低，另一方面也与该公司石灰石硬度较高和细料多有关，导致锤盘和锤头磨损严重，加大了锤轴受力。

图1 锤盘结构

2.2 锤盘改造

为了增大锤轴的直径，将锤盘上锤轴孔由ф122mm改为中132mm，锤轴孔加大后距离边缘较近，另外由于锤盘外圈磨损严重，需要对锤盘进行修复，因此制定修复方案如图2，在每个锤盘外圈上套上40mm耐磨外圈，既保护了原锤盘不受磨损又加大了锤盘外径，大大延长了磨盘的使用时间，减少了停机堆焊对生产造成的影响。锤盘上锤轴孔的同轴度偏差大也会导致锤轴断裂，因此改造时应该重视锤盘上的锤轴孔的加工工艺，保证每个锤盘的锤轴孔的同轴度，这样不仅方便锤轴安装和拆卸，而且可以减少破碎过程中由于同轴度偏差导致锤轴对锤盘的局部受力冲击，避免锤盘的锤轴孔的炸裂和因锤轴的局部受力而产生断裂。

图2 锤盘改造后实物图

锤盘和锤轴改造后，使用中锤轴没有再出现断裂现象，不仅消除了生产中的安全隐患而且提高了设备运转率，降低了维护和保养费用，带来了可观的经济效益。经过测算，公司共2台石灰石破碎机，受锤轴影响运转率由65％提高到100％，按4根／月计算，可节约锤轴48根／年，每次更换需要4人×8h，全年可节约48×(3800+4×300)=240000元，按全年更换锤轴的时间48×8=384h，可多创造骨料利润为384×900×35=1200万元。经过了近一年的运行，整体效果良好，提高了破碎机的安全性，获得了公司和同行的认可和好评。

目前在矿山的破碎机和板喂机之间增加波动辊式筛分机成为一种趋势，这样可以有效地将大部分的细料经过筛分机直接进入成品输送带，提高破碎效率、降低电耗，减少锤盘和锤头磨损，降低生产成本。因此公司计划进行设备改造，在矿山增加波动辊式筛分机来优化破碎工艺，降低生产成本。

作者：郑钊1，程波1，肖丙华1，张自飞2

来源：《1华沃(枣庄)水泥有限公司；2钜力国际工程(南京)有限公司》

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