選煤廠雙齒輥破碎機(jī)檢修保養(yǎng)工藝的改進(jìn)研究

王建國(guó)

（晉神能源有限公司沙坪洗煤廠，山西 河曲 036500）

1 項(xiàng)目概況

1.1 概況

山西省晉神能源有限公司沙坪選煤廠是一座年處理原煤量達(dá)5 Mt的大型選煤廠，于2007年8月正式投產(chǎn)運(yùn)行，主要是對(duì)沙坪煤礦開(kāi)采的原煤進(jìn)行洗選。沙坪煤礦井田面積20.84 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量5.9896億t，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量4.15027億t，主要開(kāi)采8、9、13號(hào)煤層。沙坪煤礦所產(chǎn)原煤中大塊原煤和煤矸比例較大，該選煤廠選用英國(guó)MMD1000雙齒輥破碎機(jī)對(duì)其進(jìn)行破碎后，再進(jìn)入到洗選工藝。

1.2 MMD1000雙齒輥破碎機(jī)分析

英國(guó)MMD1000雙齒輥破碎機(jī)是一種新型破碎機(jī)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在大塊原煤和煤矸物料應(yīng)用方面很有前景，其主要特點(diǎn)如下：采用長(zhǎng)齒、小輥徑、螺旋布齒、多破碎盤(pán)四齒結(jié)構(gòu)，特別適于粗碎；在兩個(gè)破碎輥下設(shè)有破碎棒，形成破碎齒和破碎棒三級(jí)破碎過(guò)程，破碎比大，碎后粒度均勻，可以調(diào)整碎后粒度尺寸；設(shè)備緊湊，所占空間尺寸??；輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速低，因而磨損小，噪聲低，灰塵少；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，采用整體式結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)裝置直接連接在破碎機(jī)框架上，使傳遞到基礎(chǔ)上的力大大減少；對(duì)物料的適應(yīng)性強(qiáng)，在破碎物料硬度上比普通齒輥式和喂給式破碎機(jī)大，長(zhǎng)輥齒的交叉布置起到相互梳理作用，可破碎黏性物料；生產(chǎn)能力大，最大生產(chǎn)能力可達(dá)14 000 t/h，根據(jù)需要，一般最大可設(shè)10個(gè)破碎盤(pán)。

MMD1000雙齒輥破碎機(jī)為輥式破碎機(jī)，而輥式破碎機(jī)工藝非常單一，其減能增效潛力較小。但是該設(shè)備的檢修保養(yǎng)工藝卻較為復(fù)雜，可以對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，以提高維修保養(yǎng)的工作效率，降低維修保養(yǎng)的成本。

2 MMD1000雙齒輥破碎機(jī)常見(jiàn)故障分析

結(jié)合山西省晉神能源有限公司沙坪選煤廠MMD1000雙齒輥破碎機(jī)的實(shí)踐應(yīng)用情況，對(duì)該破碎機(jī)常見(jiàn)故障進(jìn)行歸納總結(jié)，其故障主要有以下幾點(diǎn)。

2.1 齒板齒牙磨損

選煤廠MMD1000雙齒輥破碎機(jī)齒板部件屬于易損件，該部件的工作頻率和工作量都非常大，因此其使用周期較短，使用費(fèi)用較高。從實(shí)踐應(yīng)用情況來(lái)看，當(dāng)該破碎機(jī)齒板齒牙磨損嚴(yán)重時(shí)，若不及時(shí)更換會(huì)帶來(lái)破碎效率降低、破碎粒度超標(biāo)、下游設(shè)備堵料、洗選效率降低等一系列生產(chǎn)性問(wèn)題；特別是當(dāng)煤質(zhì)變差，煤中含矸率增大時(shí)，齒板齒牙磨損更快，基本3個(gè)月就需換一次齒板；另外，破碎機(jī)齒板屬進(jìn)口件，費(fèi)用較高，一套MMD破碎機(jī)齒板約19萬(wàn)元，因此破碎機(jī)維護(hù)費(fèi)用也一直居高不下，給生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了很大的壓力。

2.2 破碎機(jī)耦合器損壞

破碎機(jī)耦合器在破碎機(jī)結(jié)構(gòu)中，一端與電機(jī)柱銷(xiāo)聯(lián)接，一端與減速機(jī)花鍵聯(lián)接，在破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中起軟聯(lián)接作用。破碎機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)生大塊矸石或鐵器等其他雜物卡死齒輥的故障，而該故障又極易導(dǎo)致耦合器損壞，造成耦合器花鍵磨損，這是耦合器的最常見(jiàn)故障。耦合器在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，也極易出現(xiàn)“O”形圈損壞，造成兩側(cè)油腔聯(lián)通，以致發(fā)生內(nèi)泄的故障。另外，耦合器的使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，還會(huì)出現(xiàn)耦合器殼體開(kāi)裂的故障。

2.3 減速機(jī)故障

減速機(jī)在整個(gè)破碎機(jī)結(jié)構(gòu)中，一端與耦合器連接，一端與齒輥連接，兩端均為花鍵連接形式，主要起減速作用。在實(shí)際使用當(dāng)中，減速機(jī)故障較少發(fā)生，因此使用周期較長(zhǎng)，一般在維護(hù)保養(yǎng)到位的情況下，一臺(tái)新減速機(jī)的使用壽命均在8年以上。但由于選煤廠環(huán)境差，空氣中含有煤塵，極易污染設(shè)備，所以在日常維護(hù)保養(yǎng)方面，需要經(jīng)常清理減速機(jī)呼吸孔，以免被堵塞，造成漏油；在潤(rùn)滑上，應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加注，不可超出規(guī)定加油油位；減速機(jī)在使用過(guò)程中，常見(jiàn)的故障主要有：減速機(jī)輸入或輸出等部位漏油，高速軸、軸承、齒輪等損壞，齒形聯(lián)軸器外套脫落等。

2.4 齒輥損壞

破碎機(jī)齒輥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在實(shí)際使用中發(fā)生損壞的情況較少，但一旦發(fā)生故障，檢修難度較大，耗時(shí)較長(zhǎng)，其在使用中最常見(jiàn)的故障是齒輥軸承損壞。

2.5 電氣故障

因破碎機(jī)設(shè)備所涉及的電氣元件較少，電氣回路也較簡(jiǎn)單，因此在實(shí)際使用過(guò)程中發(fā)生的電氣故障較少，一般主要發(fā)生的電氣故障是無(wú)故障打滑。

3 破碎機(jī)降本改進(jìn)措施

破碎機(jī)在使用過(guò)程中的維護(hù)成本費(fèi)用主要集中在齒板和耦合器更換以及鋰基脂等潤(rùn)滑油消耗上，由于鋰基脂等潤(rùn)滑油消耗在破碎機(jī)設(shè)備使用中已有嚴(yán)格規(guī)定，因此對(duì)其研究意義不大，故此只對(duì)耦合器和齒板更換維護(hù)成本進(jìn)行深入挖掘。

3.1 修補(bǔ)齒板

破碎機(jī)齒板由于材質(zhì)特殊，齒牙耐磨性要求高，且目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的焊法和焊條無(wú)法滿足修補(bǔ)要求，因此，齒牙修復(fù)一直是這一領(lǐng)域的難題。但經(jīng)過(guò)多年努力，通過(guò)多方咨詢這一領(lǐng)域廠內(nèi)、廠外的相關(guān)技術(shù)人員，以及查找相關(guān)方面的資料，并且經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)研究，最終摸索出了一套修復(fù)方法。該方法是用CO2保護(hù)焊并采用HS-58W焊絲進(jìn)行焊接修補(bǔ)，其修補(bǔ)的主要過(guò)程為：焊前要用氧氣、乙炔火焰去除焊件（齒板齒牙）表面的油污、水、煤等雜物；在焊前用氧氣、乙炔火焰對(duì)齒板補(bǔ)焊件進(jìn)行低溫預(yù)熱；進(jìn)行齒板補(bǔ)焊作業(yè)，補(bǔ)焊的方法是堆焊法，即在補(bǔ)焊完一層過(guò)后，要待焊件冷卻后，用角磨機(jī)進(jìn)行表面打磨以檢查有無(wú)氣孔裂紋等，待檢查完后，再重復(fù)進(jìn)行焊件表面清理、預(yù)熱、補(bǔ)焊這一過(guò)程，依次進(jìn)行補(bǔ)焊，直至修補(bǔ)到滿足生產(chǎn)需求的齒牙高度為止。

經(jīng)過(guò)修補(bǔ)的齒板齒牙各項(xiàng)性能指標(biāo)可完全滿足生產(chǎn)需求，極大地降低了齒板的維護(hù)成本，僅此一項(xiàng)一臺(tái)破碎機(jī)一年便可節(jié)約成本約36萬(wàn)元。

3.2 耦合器修復(fù)

耦合器作為破碎機(jī)的易損件，更換周期短，使用量大，一臺(tái)耦合器的使用周期基本是三個(gè)月，且耦合器為進(jìn)口件，故此項(xiàng)維護(hù)費(fèi)用較高。在未改造前，我廠破碎機(jī)耦合器一經(jīng)損壞便直接報(bào)廢，后經(jīng)探索，開(kāi)始對(duì)損壞耦合器進(jìn)行修復(fù)，一方面將進(jìn)口耦合器改造為國(guó)產(chǎn)耦合器，另一方面研究探索并成功實(shí)施了花鍵套更換的技術(shù)改革創(chuàng)新。

4 破碎機(jī)常見(jiàn)故障的處理

4.1 齒板故障處理

在齒板齒牙發(fā)生磨損后，通常采取的辦法是更換新的齒板；但若遇到生產(chǎn)緊張、無(wú)大量停機(jī)作業(yè)時(shí)間等特殊情況時(shí)，也會(huì)采取只更換齒輥中間部分的齒板或調(diào)小齒輥間距的辦法臨時(shí)應(yīng)對(duì)。

破碎機(jī)齒板在更換過(guò)程中存在螺栓孔常被煤泥堵塞不易清理以及圓墊不易取出等難題，這些難題一直是制約更換齒板檢修效率的主要因素，后經(jīng)過(guò)技術(shù)攻關(guān)，成功地解決了上述難題。主要采取以下措施：

1）針對(duì)清理螺栓孔，以前采用的是邊拿煤泥水沖，邊用螺絲刀清理的方式，但此種作業(yè)方式效率太低，作業(yè)時(shí)間太長(zhǎng)，現(xiàn)借助電動(dòng)扳手為動(dòng)力源發(fā)明了一種快速清理螺栓孔的工具。采用此種工具進(jìn)行螺栓孔清理，極大地提高了作業(yè)效率，降低了作業(yè)時(shí)間及勞動(dòng)強(qiáng)度，以前人工清理一個(gè)煤泥堵塞的螺栓孔至少需5 min以上，現(xiàn)在只需20~30 s即可完成。

2）針對(duì)圓墊的拆卸，以前采取的是用大錘震、長(zhǎng)的加力桿搖晃齒板的方式進(jìn)行取墊，但有個(gè)別圓墊在經(jīng)過(guò)大錘震以及長(zhǎng)的加力桿搖晃齒板后仍然不會(huì)掉落，以至于最終只能采取氧氣、乙炔割除的方法才將其取出，因此，常常在更換齒板過(guò)程中僅取出圓墊一項(xiàng)作業(yè)就要耗時(shí)4 h以上，且勞動(dòng)強(qiáng)度較大，安全風(fēng)險(xiǎn)高，極易發(fā)生砸傷人員的事故。后經(jīng)我們攻關(guān)研究，發(fā)明了一種快速取墊器的工具，并已成功申請(qǐng)國(guó)家專利，實(shí)現(xiàn)了圓墊地快速取出，現(xiàn)在只需40 min左右的時(shí)間就可完成此項(xiàng)作業(yè)，極大地提高了檢修效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

4.2 耦合器故障處理

耦合器在使用過(guò)程中，最常見(jiàn)的故障是花鍵磨損。在點(diǎn)檢中，若發(fā)現(xiàn)花鍵磨損，同時(shí)在耦合器與減速器連接部位就可發(fā)現(xiàn)有鐵粉產(chǎn)生，因此一旦發(fā)現(xiàn)有鐵粉時(shí)，就要仔細(xì)觀察耦合器花鍵情況，以判斷其是否還可使用。若發(fā)生耦合器故障，處理的方法是更換耦合器，但在更換過(guò)程中存在吊裝問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)一個(gè)作業(yè)平臺(tái)上8臺(tái)耦合器同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此在每臺(tái)耦合器上方制作一個(gè)吊裝架很不方便。針對(duì)此情況，在實(shí)際中自行制作一活動(dòng)吊裝架，以滿足每臺(tái)耦合器更換需求。

4.3 減速機(jī)故障處理

減速機(jī)發(fā)生故障，需要更換減速器，由于廠內(nèi)作業(yè)環(huán)境所限，因此在更換減速器時(shí)需將破碎機(jī)整體拉出，再配合使用天吊進(jìn)行減速器更換，在安裝過(guò)程中，一定要先將輸出軸花鍵與齒形聯(lián)軸器對(duì)準(zhǔn)安裝后，方可逐項(xiàng)緊固地角螺栓。

4.4 齒輥故障處理

齒輥故障90%以上是齒輥軸承損壞，因此只需將損壞的軸承更換即可。按照設(shè)備維修使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，更換齒輥軸承需先將齒輥拆卸后，再進(jìn)行齒輥軸承更換，但由于我廠作業(yè)環(huán)境所限，在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法進(jìn)行齒輥拆卸作業(yè)，需將破碎機(jī)整體拆卸后運(yùn)送至檢修車(chē)間，再進(jìn)行拆卸齒輥?zhàn)鳂I(yè)，這就出現(xiàn)了作業(yè)工程量大，耗時(shí)長(zhǎng)，作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高等弊端。后經(jīng)過(guò)不斷摸索，總結(jié)出了一套無(wú)需拆卸齒輥，無(wú)需移出破碎機(jī)，在現(xiàn)場(chǎng)即可更換齒輥軸承的作業(yè)方法，該方法是：先將齒輥軸承損壞的齒輥進(jìn)行找中再進(jìn)行固定，之后將損壞的齒輥軸承割除，并在安裝部位進(jìn)行打磨處理，最后將新齒輥軸承安裝到位。此方法的難點(diǎn)主要在齒輥找中和損壞齒輥軸承割除方面，這就要求作業(yè)人員的技術(shù)一定要過(guò)硬，且現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富才可勝任。采用此方法只需作業(yè)2~3 h即可完成更換齒輥軸承作業(yè)，極大地縮短了更換破碎機(jī)齒輥軸承作業(yè)時(shí)間。

4.5 電氣故障處理

破碎機(jī)所含電氣元件較少，電氣回路較簡(jiǎn)單，一般常發(fā)生的電氣故障為無(wú)故障打滑，該故障的發(fā)生，往往只有兩個(gè)可能原因：一是接近開(kāi)關(guān)損壞或距離不當(dāng)；二是電氣回路故障，包括程序故障、線路故障、速度繼電器時(shí)間設(shè)置不當(dāng)?shù)?。因此，在?yīng)對(duì)故障時(shí)只要找出原因所在，并針對(duì)性進(jìn)行處理即可。

5 結(jié)語(yǔ)

由于英國(guó)MMD1000雙齒輥破碎機(jī)屬進(jìn)口設(shè)備，日常設(shè)備維護(hù)維修費(fèi)用高，工藝環(huán)節(jié)關(guān)鍵，因此，為實(shí)現(xiàn)降本增效，仍需不斷研究降本措施，改進(jìn)檢修工藝，并不斷深入挖掘工藝、檢修等各方面潛能。