旋回破碎機(jī)偏心套襯套的選配方式

邱政華 王天林

摘 要：旋回破碎機(jī)是粗碎巖石和礦石的主要設(shè)備，在國(guó)內(nèi)外具有廣泛的應(yīng)用。偏心套襯套作為旋回破碎的主要零件，其使用壽命直接影響著設(shè)備的性能和運(yùn)行效率。文章從理論計(jì)算、襯套失效情況及維護(hù)成本等方面考慮，介紹旋回破碎機(jī)偏心套襯套的選配方式。

關(guān)鍵詞：旋回破碎機(jī)；偏心套襯套；選配方式

偏心套襯套是旋回破碎機(jī)的主要磨損件。襯套常用材料有鉛基巴氏合金、錫基巴氏合金、含油尼龍、鋁基軸承合金、銅合金（錫青銅、鉛青銅）等。旋回破碎機(jī)是重載設(shè)備，偏心套襯套工作時(shí)承受非常大的沖擊載荷，工作溫度一般在45～80℃之間，作為偏心套襯套的材料必須在工作溫度下具有足夠的抗壓強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度，具有良好的耐磨性和較高的塑性及韌性。文章選取北方重工生產(chǎn)的PXZ1417旋回破碎機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。

1 理論計(jì)算

偏心套襯套要求的材料性能主要是其抗壓強(qiáng)度、硬度、延伸率、摩擦系數(shù)、自潤(rùn)滑性、導(dǎo)熱率、線膨脹系數(shù)等?？箟簭?qiáng)度一定要高、硬度要大，這樣才能耐磨；延伸率要大、韌性要好，這樣才能耐沖擊；摩擦系數(shù)要小、自潤(rùn)滑性要強(qiáng)，這樣摩擦阻力小生熱少；線膨脹系數(shù)要小，這樣不會(huì)因溫升造成潤(rùn)滑間隙減小，導(dǎo)致抱套。在理論計(jì)算時(shí)，一般先計(jì)算偏心套襯套的PV值（壓強(qiáng)和速度值），然后在此基礎(chǔ)上根據(jù)材料的性能進(jìn)行選取。

1.1 偏心套襯套PV值計(jì)算

PXZ1417旋回破碎機(jī)共配備3種功率電機(jī)，分別為400KW、450KW、500KW，分別用于破碎f<8、8

旋回破碎機(jī)PXZ1417相關(guān)參數(shù)如下：

電機(jī)功率：P=500kW；偏心套轉(zhuǎn)速n=132r/min；偏心距e=0.02m；襯套內(nèi)徑d=0.800m；襯套高度h=1.050m；軸線夾角？茲=25～35°；襯套受力分配角？漬120～150°。

由以上計(jì)算可知，當(dāng)破碎機(jī)正常工作時(shí)，偏心套襯套的P值約為2.17～2.89MPa（3.617*60%～80%），PV值約為13.64～18.19MPa*m/s；短時(shí)過(guò)載時(shí)P值約為23.59MPa，PV值約為130.4MPa*m/s。當(dāng)破碎機(jī)破碎易破碎物料f<8，配備400KW電機(jī)時(shí)，偏心套襯套的P值約為1.73MPa（2.17*0.8），PV值約為9.56MPa*m/s；短時(shí)過(guò)載時(shí)P值約為5.16MPa，PV值約為28MPa*m/s。

1.2 常用襯套材料的性能參數(shù)（見(jiàn)表2）

以上理論計(jì)算結(jié)合常用襯套材料性能，可以對(duì)破碎機(jī)襯套材料的選擇有一個(gè)大體的認(rèn)識(shí)。PXZ型旋回破碎機(jī)的襯套有兩種結(jié)構(gòu)方式：銅套式和鑄造一體式。銅套式：即現(xiàn)在的流行設(shè)計(jì)，偏心套和偏心套襯套是獨(dú)立的，偏心套襯套通過(guò)螺栓或鍵固定在偏心套中；鑄造一體式是將巴氏合金或尼龍等襯套材料澆筑與偏心套澆鑄在一起，形成一個(gè)零件。總體來(lái)說(shuō)，銅套式成本高，鑄造一體式成本較低。

2 襯套失效情況

旋回破碎機(jī)襯套是磨損件，最終會(huì)因磨損過(guò)多，影響使用壽命。但如果選材不當(dāng)或維護(hù)不好，會(huì)極大影響襯套使用壽命，造成維護(hù)成本的增高和設(shè)備利用率的降低。下面就對(duì)各種襯套選擇材質(zhì)或維護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致的失效方式做簡(jiǎn)單介紹。

2.1 鑄造銅合金襯套

銅合金襯套常見(jiàn)的失效形式是“燒套”即：由于潤(rùn)滑不好或潤(rùn)滑油中雜質(zhì)較多，導(dǎo)致銅套表面潤(rùn)滑不好，摩擦系數(shù)增大，摩擦熱增多并且不能及時(shí)排出，局部溫度過(guò)高，潤(rùn)滑失效，惡性循環(huán)最終導(dǎo)致銅套報(bào)廢。

2.2 巴氏合金襯套

旋回破碎機(jī)是重載設(shè)備，工作是沖擊載荷非常大，并且非常頻繁，當(dāng)破碎大塊物料時(shí)，瞬時(shí)的P值30～45MPa。巴氏合金在這種沖擊載荷下，容易發(fā)生碎裂。巴氏合金襯套最常見(jiàn)的失效形式是“碎裂”。

2.3 鋁基軸承合金

鋁基軸承合金，考慮到應(yīng)用還未成熟，現(xiàn)在還未應(yīng)用在北方重工旋回破碎機(jī)偏心套襯套中，此處不做論述。

2.4 含油尼龍

含油尼龍具有很好的自潤(rùn)滑性，能承受較大沖擊載荷，耐疲勞，但其硬度低，耐磨性差；含油尼龍襯套最常見(jiàn)的失效形式是“磨損”。當(dāng)潤(rùn)滑介質(zhì)含較硬雜質(zhì)時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致尼龍襯套急速磨損。

3 維護(hù)成本及選配方式

北方重工已對(duì)原有PXZ型旋回破碎機(jī)進(jìn)行了升級(jí)，使之可以破碎硬度較大的物料f<18，配置銅合金襯套。同時(shí)為滿足用戶的各種需求，提供各種材質(zhì)襯套并可以對(duì)原有設(shè)備升級(jí)，使之可以破碎較大硬度物料，將巴氏合金襯套更換為銅合金襯套。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)物料硬度不同，推薦使用不同材質(zhì)襯套：當(dāng)物料普氏硬度系數(shù)f>12時(shí)，盡量使用銅合金襯套；當(dāng)12>f>8時(shí)，可使用錫基巴氏合金、鋁基軸承合金襯套；當(dāng)f<8時(shí)，可以使用含油尼龍、鉛基巴氏合金襯套。一般情況下，巴氏合金和尼龍襯套一般6～8個(gè)月左右更換一次，銅合金襯套一般15～20個(gè)月更換一次。

4 結(jié)束語(yǔ)

以上介紹了旋回破碎機(jī)在各種情況下如何選擇襯套材料，但破碎機(jī)襯套使用壽命不僅僅與材質(zhì)有關(guān)，潤(rùn)滑介質(zhì)的粘度、溫度、清潔度，現(xiàn)場(chǎng)物料特性，用戶的操作水平以及更換襯套后設(shè)備的跑和等對(duì)襯套的使用壽命都有較大的影響，在此不作詳細(xì)論述。

參考文獻(xiàn)

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