單缸液壓圓錐破碎機止推球面軸承錯位研究

汪云強，姜俊雄，陶勇政

（南昌礦山機械有限公司，江西 南昌 330004）

單缸液壓圓錐破碎機大多應用于金屬礦作業(yè)中，為了進一步提高鐵礦生產效率，需要對進入球磨機內部的各類物料進行磨碎，單缸液壓圓錐破碎機的應用效果更好，但是在其實際應用過程中容易出現(xiàn)止推球面軸承錯位問題，也就是中盤實際位置與預計的正確位置出現(xiàn)錯開問題，影響單缸液壓圓錐破碎機的正常運轉，同時也會導致軸承過度磨損而發(fā)生損壞等故障。

1 單缸液壓圓錐破碎機的組成和優(yōu)勢

單缸液壓圓錐破碎機主要由多部分組成，分別為機架、水平軸、平衡輪、動錐體、固定錐與動錐、潤滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等等，不同的系統(tǒng)之間需要發(fā)揮各自的作用。在單缸液壓圓錐式破碎機進行運作時，主要由機械的電機帶動小齒輪作業(yè)，而小齒輪也要帶動大齒輪，大齒輪以及輪架偏心鋼套等部件，要帶動偏心套組件和主軸組件，以垂直線為中心，在套內進行公轉，主軸組件也要以主軸為中心進行自轉。在圓錐破碎機工作時，一旦物料進入破碎腔中，主軸會在物料的阻力影響之下出現(xiàn)緩慢自轉，而內錐的運行軌跡也主要呈現(xiàn)出緩慢旋轉的狀態(tài)，更像是內錐在破碎腔內進行來回擺動，擺動的過程中能夠將物料進行擠壓和破碎，達到工藝的需求。

單缸液壓圓錐破碎機整體構造相對簡單，制造規(guī)模和流程更加便捷。單缸液壓圓錐破碎機對于各類物料的處理能力和處理效果更好，此外應用液壓進行調整和保險的性能相比其他類型的破碎機更具優(yōu)勢。單缸液壓圓錐破碎機主要通過更換偏心軸套的方法并改變偏心距的具體大小，此種形式能夠進一步滿足破碎機不同物料的破碎需求[1]。另一方面，因為單缸液壓圓錐破碎機優(yōu)勢明顯，在主軸上下兩端均有軸承分部，因此改善了以往傳統(tǒng)破碎機主軸單一受力、磨損過大的問題。在單杠液壓圓錐破碎機作用過程中，各接觸面和動錐襯板等都經過磨削加工，因此無需在后期作用過程中澆注填料，減少了使用成本。

2 單缸液壓圓錐破碎機的止推球面軸承錯位狀態(tài)

半缸液壓圓錐破碎機發(fā)生直推球面軸承錯位問題，最主要表現(xiàn)在于軸承中盤的實際所處位置與預計的正確位置出現(xiàn)錯開情況，如果中盤在放置時已經放錯了位置，也會導致此類止推球面軸承的錯位問題。如果直接在錯位狀態(tài)下進行單缸液壓圓錐破碎機的運轉，則難免會造成直推球面軸承與軸套之間出現(xiàn)過度磨損而引發(fā)軸承損壞問題，為設備的用戶和所有者帶來嚴重的經濟損失。因此在運行單缸液壓圓錐破碎機時，要保證止推球面的正常摩擦，其主要運行條件在于讓兩球心點始終保持重合狀態(tài)，而球面半徑相等，如果無法實現(xiàn)此類正常的位置狀態(tài)，難免會導致止推球面軸承錯位并引發(fā)更為嚴重的損傷問題[2]。

單缸液壓圓錐破碎機止推球面軸承的具體安裝位置如圖1所示，這也是我國某企業(yè)在進行單缸液壓圓錐破碎機安裝時所獲得的軸承安裝圖。雖然該企業(yè)按照圖示要求和相關要素，對單缸液壓圓錐破碎機進行安裝，特別是著重強化了止推球面軸承中盤的安裝方面，但是在單缸液壓圓錐破碎機正式運行之后發(fā)現(xiàn)其運轉不正常，被迫需要停車檢查，對原有設備和止推球面軸承進行檢查后發(fā)現(xiàn)存在磨損印痕問題，中盤的安裝位置也發(fā)生了一定偏移，導致軸承錯位。

圖1 止推球面軸承安裝示意圖

3 單缸液壓圓錐破碎機的止推球面軸承錯位分析

單缸液壓圓錐破碎機主要采用螺旋錐齒輪進行設備的傳動，并且需要保證主軸與動錐維持在同一錐面。本文針對單缸液壓圓錐破碎儀的止推球面軸承錯位開展分析，主要研究其中摩擦盤的運動規(guī)律和情況，這也主要是因為球面軸承的上摩擦盤需要跟隨主軸進行同步運動，而下摩擦盤主要固定在液壓缸活塞頂部位置，處于固定不動的狀態(tài)。

在單缸液壓圓錐破碎機止推球面軸承，中盤運動過程中與上摩擦盤形成球面摩擦運動，而與下摩擦盤則主要構成平面摩擦運動。中盤的動錐主軸與球面球心點以及球面半徑等基本保持一致，當中盤處于固定位置時，其中心線與單缸液壓圓錐破碎機的中心線能夠實現(xiàn)重合，但是如果球心點出現(xiàn)位移狀態(tài)，同時上摩擦盤的球心點維持不動，則會發(fā)生球心點分離的問題。雖然相比之前的狀態(tài)，球面半徑仍舊是相等的，但是并沒有在設備運作過程中滿足止推球面軸承球心點重合的運轉需求，在整個球面軸承的運動過程中產生的球面摩擦必將更加嚴重，并進一步發(fā)生局部性接觸，導致球面軸承因為過度磨損而發(fā)生損壞問題。

因此在進行單缸液壓圓錐破碎機止推球面軸承中摩擦盤的安裝時，需要保證兩個球形點的位置始終位于動錐的主軸懸掛點位置上，并且要將球面的半徑確定為懸掛點至上摩擦盤球面頂點的高度狀態(tài)。但不容忽視的是此種設置方式難免會受到球面軸承的球面半徑影響，而依舊產生軸承磨損過快的問題，再加上單缸液壓圓錐破碎機破碎腔的不斷運動，排料口主軸出現(xiàn)上升或下降的問題，并進一步導致球心點發(fā)生分離，因此無法滿足球面軸承的正常使用以及球心點的融合效果。

單缸液壓圓錐破碎機在作用期間，上摩擦盤與中摩擦盤的位置會發(fā)生局部性接觸，并進一步導致摩擦盤和軸承出現(xiàn)損傷問題，引發(fā)圓錐破碎機無法繼續(xù)運轉而終止運行。另一方面受到中摩擦盤和下摩擦盤摩擦條件的影響，此類平面摩擦再出現(xiàn)錯位，以致后續(xù)無法自動進行恢復，也無法保證中摩擦盤和下摩擦盤恢復到原有位置，因此在進行止推球面軸承錯位問題的解決時，可以將下摩擦盤的平面摩擦效果修改為球面摩擦，以更好的實現(xiàn)錯位問題發(fā)生之后能夠保證自動回位。

4 單缸液壓圓錐破碎機的止推球面軸承正常運轉及錯位解決對策

單缸液壓圓錐破碎機的止推球面軸承，在正常運轉的狀態(tài)之下，為了有效減少軸承的磨損，需要確保球面軸承的球心點始終位于動錐主軸的中心線位置上，與此同時，球面軸承根據(jù)球心點的半徑大約位于動錐主軸懸掛點到上摩擦盤頂點高度的一半位置。在設備正常運轉的狀態(tài)之下，單缸液壓圓錐破碎機止推球面軸承的上、中、下三塊摩擦盤的位置保持不變，但是如果存在調整排料口的問題，則會導致主軸出現(xiàn)上升或下降，但是在此期間球心點和球面半徑都是不變的，只有處于此類狀態(tài)才能滿足單缸液壓圓錐破碎機球面軸承的正常運轉。

當前我國廣泛采用的單缸液壓圓錐破碎機，在止推球面軸承方面主要采取上部分為球面、下部分為平面的中摩擦盤。這樣的問題也會導致球面軸承出現(xiàn)錯位問題之后無法實現(xiàn)歸位和正常運轉，因此對于單缸液壓圓錐破碎機止推球面軸承錯位問題的解決可以通過雙球面中摩擦盤進行實現(xiàn)。雙球面中摩擦盤的上表面和下表面都是球面狀態(tài)，而球面的球心點也能始終保持一致，在出現(xiàn)球面軸承錯位問題之后，能夠及時自動回位。應用雙球面中摩擦盤，只需要將其安裝在下摩擦盤的中心位置處，確保上下摩擦盤的中心能夠保持統(tǒng)一，隨后需要安裝主軸。此類形式能夠確保出現(xiàn)錯位問題時設備中盤能夠自動復位。

除此之外，出現(xiàn)單缸液壓圓錐破碎機止推球面軸承錯位問題也可以采取其他操作方式進行解決。例如在設備長期運作狀態(tài)之下，球面軸承的堅實程度會出現(xiàn)一定的影響和破壞，因此可以應用過盈配合將球面軸承安裝于軸承座位置上，隨后為了減少出現(xiàn)中松動問題，可以在靠近球面軸承的外圈部位安裝埋入式定位銷。此類圓柱形定位銷的數(shù)量可以根據(jù)球面軸承的具體需要進行選擇，大多數(shù)情況下可以安裝5個，但是圓柱形定位銷必須保持裝緊狀態(tài)，避免出現(xiàn)松動或凸起問題。與此同時也要保證球面軸承的油溝時刻保持清潔，避免因為外界因素或油垢雜質過多而引發(fā)球面軸承錯位。另一方面，止推球面軸承的潤滑油失效同樣也會導致設備軸承錯位問題。例如，在運轉過程中防塵橡膠圈出現(xiàn)嚴重的磨損，致使密封不良，外界的粉塵進入潤滑油之中，使得軸承潤滑效果不佳，整體使用壽命驟然下降，而齒輪與軸承的磨損會更加嚴重，因此在進行設備操作過程中需要定期檢查密封狀態(tài)，并對潤滑油黏度等相關指標進行時刻注意，如果存在潤滑油失效問題要定時更換。此外破碎機振動過大同樣也有可能導致止推球面軸承錯位，因此在操作設備的過程中要正確給料，確保排料口維持在設備允許的范圍之內，減少進料中所含有的各類細料或有黏性物質的物料，避免圓錐破碎機出現(xiàn)強烈振動等多方面問題。

5 結語

總而言之，現(xiàn)如今我國各行業(yè)領域中所采用的單缸液壓圓錐破碎機有其獨特優(yōu)勢所在，再加上現(xiàn)代工業(yè)和社會發(fā)展對于各類金屬礦料的需求不斷增加，使得單缸液壓圓錐破碎機應用范圍不斷拓展。本文首先分析了單缸液壓圓錐破碎機的組成和優(yōu)勢，其次針對直推球面軸承錯位狀態(tài)進行深入的分析與討論，最后論述了單缸液壓圓錐破碎機的指揮球面軸承正常運轉問題以及策略問題的具體解決對策，可以應用雙球面中摩擦盤解決錯位問題，實現(xiàn)摩擦盤錯位故障后能夠自動回位。