CC400單缸圓錐破碎機(jī)液壓系統(tǒng)分析

彭祖歡，姜俊雄，付 凱，萬(wàn)云飛

（南昌礦山機(jī)械有限公司，江西 南昌 330004）

1 單缸圓錐破碎機(jī)的特點(diǎn)

傳統(tǒng)圓錐破碎機(jī)多數(shù)是彈簧結(jié)構(gòu)，與單缸液壓圓錐破碎機(jī)相比：能耗高、產(chǎn)能低、穩(wěn)定性差、技術(shù)落后、自動(dòng)化水平低，比國(guó)外先進(jìn)圓錐破碎機(jī)競(jìng)爭(zhēng)力低，因此國(guó)內(nèi)市場(chǎng)大部分被國(guó)外占領(lǐng)。目前行業(yè)內(nèi)已有不少企業(yè)開(kāi)始做液壓圓錐破碎機(jī)，南昌礦機(jī)已從2008年開(kāi)始自行研發(fā)CC系列液壓圓錐破碎機(jī)，目前在市場(chǎng)已占有一定市場(chǎng)份額。

單缸圓錐破碎機(jī)是由其工作時(shí)由底部一個(gè)液壓缸支撐其破碎力而得名。由于液壓介質(zhì)的剛性很大，能很好支撐破碎機(jī)工作時(shí)的負(fù)載力，同時(shí)在過(guò)載保護(hù)時(shí)保護(hù)效果更好，破碎力可以做到更大，從而可以把功率因數(shù)提高，減小設(shè)備及基礎(chǔ)設(shè)施投入。液壓圓錐破碎機(jī)相對(duì)彈簧圓錐破碎機(jī)破碎出來(lái)的粒型也更好。

單缸圓錐破構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單一些，重量也會(huì)少一點(diǎn)，進(jìn)料也會(huì)稍微大一點(diǎn)。對(duì)于S腔型的單缸圓錐破碎機(jī)其進(jìn)料尺寸可做到更大。由于CC系列單缸圓錐破碎機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，其使用維護(hù)上要簡(jiǎn)單一點(diǎn)。目前南昌礦機(jī)的CC系列單缸圓錐破碎機(jī)已經(jīng)在水電、核電、公路、高鐵、石料、礦山和非金屬礦山有廣泛的應(yīng)用，得到了用戶(hù)充分的認(rèn)可。

圖1 破碎機(jī)剖面結(jié)構(gòu)圖

CC400單缸圓錐破碎機(jī)是南昌礦機(jī)推出比較早的機(jī)型，市場(chǎng)應(yīng)用廣泛，其性能與國(guó)外品牌不相上下。好的設(shè)備也需要很好的維護(hù)，在使用過(guò)程中工況的好壞也決定了設(shè)備的使用壽命。經(jīng)常做好對(duì)設(shè)備的維護(hù)工作，確保設(shè)備在正常工況下工作是非常重要的。由于單缸圓錐破碎機(jī)自身結(jié)構(gòu)的原因，使用過(guò)程中特別需注意擠滿(mǎn)給料、給料偏析、給料落差等問(wèn)題，盡量減小不必要的沖擊給破碎機(jī)造成非正常的損傷。

2 工作特點(diǎn)介紹

單缸液壓圓錐破在破碎礦物石料時(shí)中，由電機(jī)通過(guò)皮帶輪驅(qū)動(dòng)小齒輪總成旋轉(zhuǎn)，通過(guò)小齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)大齒輪及偏心總成旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)主軸總成做圓錐旋擺運(yùn)動(dòng)。當(dāng)主軸做旋擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)錐襯板和定錐襯板之間的物料就受到擠壓而破碎。通過(guò)向液壓缸活塞底部泵入液壓油，可以調(diào)節(jié)活塞的位置，活塞支撐主軸總成上升或者下降，從而達(dá)到調(diào)節(jié)排礦口大小，最終實(shí)現(xiàn)控制產(chǎn)品粒度。

主軸總成的旋轉(zhuǎn)速到達(dá)到了200～300r/min，因此物料的沖擊壓力比較高。由于是CC單缸圓錐是層壓破碎原理，對(duì)于中、細(xì)碎圓錐破碎機(jī)來(lái)說(shuō)，如果不能擠滿(mǎn)給礦，就會(huì)導(dǎo)致破碎時(shí)沖擊負(fù)載很大損壞破碎機(jī)。對(duì)于物料的偏析、給料不對(duì)中、細(xì)物料含量太多都會(huì)造成沖擊負(fù)載過(guò)大，損傷破碎機(jī)。在液壓系統(tǒng)上的反映就是支撐活塞的液壓油壓力頻繁波動(dòng)，甚至超過(guò)設(shè)定值，導(dǎo)致安全閥泄壓，排料口變大，導(dǎo)致產(chǎn)品粒度不能控制，下面對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)一步的分析。

3 液壓系統(tǒng)原理分析

液壓電機(jī)啟動(dòng)后，通過(guò)電磁換向閥7的換向，可以實(shí)現(xiàn)單缸圓錐主軸的上升和下降，調(diào)節(jié)排料口大小，控制產(chǎn)品粒度。上升是液壓油由齒輪泵泵入閥塊，經(jīng)過(guò)液控單向閥后，再經(jīng)過(guò)單向節(jié)流閥進(jìn)入破碎機(jī)底部油缸，從而頂起主軸，實(shí)現(xiàn)減小排料口。下降時(shí)，通過(guò)電磁換向閥將壓力油接入液控單向閥的控制油口，將液控單向閥反向開(kāi)啟，將油缸中的液壓油與油箱連通，主軸重力將油缸中的液壓油壓回油箱，主軸高度降低，從而實(shí)現(xiàn)增大排料口。當(dāng)油泵停止工作時(shí)，油缸中的液壓油將會(huì)被液控單向閥鎖住，保持排料口不變。在破碎機(jī)破碎物料時(shí)，當(dāng)液壓系統(tǒng)過(guò)載時(shí)液壓油會(huì)被壓入蓄能器中，排料口增大。當(dāng)過(guò)載完成后，蓄能器中的油會(huì)重新壓入油缸中，排料口恢復(fù)正常。

圖2 液壓系統(tǒng)原理

4 液壓系統(tǒng)理論分析

CC400圓錐破碎機(jī)破碎物料時(shí)主軸及動(dòng)錐體油液壓油缸支持，正常破碎壓力為85噸，排料口由底部油缸調(diào)節(jié)（速度要求0.7cm/s左右），液壓系統(tǒng)過(guò)載保護(hù)時(shí)主軸下降速度要求10cm/s（最大過(guò)載行程5cm）。

4.1 液壓系統(tǒng)壓力P計(jì)算

根據(jù)主軸尺寸400mm及油缸標(biāo)準(zhǔn)缸徑系列選定油缸缸徑D=518mm，破碎力F=85000Kg。

則破碎壓力P為：

4.2 液壓系統(tǒng)（油缸）過(guò)載保護(hù)采用蓄能器保護(hù)，蓄能器預(yù)充壓力P1=1.5P=6MPa

主軸過(guò)載速度要求為10cm/s，則過(guò)載流量要求L1 為：

4.3 蓄能器容積V計(jì)算

容積變化△V=10，由過(guò)載行程5cm計(jì)算，

根據(jù)過(guò)載壓力為1.5-2P可得：

計(jì)算得V=36L

根據(jù)過(guò)載流量要求及蓄能器容積要求，選擇容積為18L的兩個(gè)蓄能器才能滿(mǎn)足要求。

4.4 液壓泵計(jì)算

根據(jù)主軸上升速度要求，計(jì)算的出流量L為：

4.5 液壓電機(jī)功率計(jì)算

取液壓電機(jī)功率1.5kw。

5 異常故障分析

5.1 油泵不泵油或流量偏小

聯(lián)軸器脫落，電機(jī)空轉(zhuǎn)，檢查聯(lián)軸器連接是否正常；進(jìn)油球閥未打開(kāi)或電機(jī)反轉(zhuǎn)；加油不夠，油泵不能吸到油；吸油管路堵塞；電機(jī)燒毀，電氣故障，查清故障并解決；油泵磨損嚴(yán)重，需更換油泵。

5.2 主軸降到最低位置，上升無(wú)壓力，主軸不動(dòng)作

排除液壓電機(jī)故障；10節(jié)流截止閥未關(guān)閉(注意鎖母完全松開(kāi))，6溢流閥完全打開(kāi)，9溢流閥完全打開(kāi)；蓄能器破損，蓄能器內(nèi)沒(méi)有壓力；管路破損，液壓油流到外面去了；電磁閥卡死，電磁閥未通電；排除位移傳感器故障，看主軸實(shí)際動(dòng)作。

5.3 主軸不下降

6溢流閥壓力設(shè)置太低；油缸油封太緊，主軸或油缸活塞被卡死；動(dòng)定錐憋住，需外力分開(kāi)；電磁閥不工作，閥芯卡死；電路故障，檢查電磁閥是否得電，油泵是否工作。

5.4 排料口經(jīng)常變大

管路泄漏，10節(jié)流截止閥未關(guān)閉或泄漏大，9溢流閥泄漏大，8液控單向閥泄漏大，觀察回油口泄漏量，要求小于1ml/min；系統(tǒng)頻繁過(guò)載，9溢流閥經(jīng)常溢流；油缸泄漏大，觀察液壓油是否變少，潤(rùn)滑油變多。

5.5 排料口變小

空車(chē)時(shí)排料口減到最小，帶料時(shí)變大，蓄能器氣囊破損，氮?dú)膺M(jìn)入液壓油缸中，檢查氮?dú)鈮毫Γ榭匆簤夯赜褪欠窈芏鄽馀?；查看電路故障，是否電磁閥自動(dòng)得電。

5.6 系統(tǒng)壓力太高

細(xì)料含量太高，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力太高；排料口調(diào)得太小，破碎力太大；襯板厚度不均勻，導(dǎo)致排料口變化；單向節(jié)流閥故障，節(jié)流孔堵死，液壓油只進(jìn)不出，蓄能器壓力也越來(lái)越高。

6 結(jié)語(yǔ)

我們的破碎機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量已越來(lái)越穩(wěn)定，與國(guó)外產(chǎn)品相比已不相上下，液壓系統(tǒng)是核心部件，液壓閥、泵等元件的質(zhì)量和壽命都非常關(guān)鍵，特別對(duì)整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)非常關(guān)鍵，一個(gè)小小的元件，可能導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)線停產(chǎn)。對(duì)系統(tǒng)里的液壓件要經(jīng)常檢查維護(hù)，保證液壓油的清潔干凈，保護(hù)液壓元器件，避免外界污染和損壞，做好備品備件，為安全生產(chǎn)做好保障。