对辊式破碎机齿辊问题分析与改进

作者：红星机器 发表于： 2015-12-18 14:49:14

杨帅军老师 红星技术工程师

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对辊式破碎机在破碎、选矿、冶金、建材等领域应用广泛，虽然对辊式破碎机的技术与设备质量不断突破提升，但是其重要部件齿辊磨损等问题始终没得到解决。造成对辊式破碎机齿辊故障的原因有很多，可能是结构、生产及操作问题，本文针对破碎机齿辊现存问题进行分析并给出改进措施。

一、对辊式破碎机齿辊问题及分析

对辊式破碎机利用高强度耐磨合金辊相对旋转产生的高挤压力和剪切力来破碎物料，分析认为影响对辊式破碎机辊子使用寿命的主要问题有：

（1）齿辊表面硬度不足。齿辊表面硬度（HRC）值均为53。齿辊进行粗破，主、被动辊间隙控制在7mm以内，作业中碰辊相对较少，使用中损耗不大。齿辊对燃料进行细破，主、被动辊间隙为3mm，且工艺要求破碎后燃料粒度小于3mm的比例≥75%，所以齿辊碰辊较多，易出现不同程度的崩边、脱块。因此齿辊的表面硬度要求更高。

（2）辊皮安装不合理。辊子由辊皮、轮毂、锥面环形楔、紧固螺栓与主轴构成，辊皮与环形楔通过高强度紧固螺栓与主轴连接。破碎辊工作状态齿辊受到反复冲击和挤压，一旦紧固螺栓因疲劳失效而产生塑性变形后被拉长，环形楔无法定位造成辊皮松脱，如未能及时发现，辊子在失衡的情况下继续运行，将导致辊皮损坏、环形楔损坏、轴承损坏等，被迫停机检修处理。

（3）皮带上料。燃料通过运输皮带送入对辊式破碎机，因皮带漏斗下料集中使燃料相对集中在皮带中间约500mm宽度范围内，燃料无法保证平铺在整体辊面上；并且，皮带运输存在料流偏析现象，相对大颗粒的料集中在辊子中间区域，造成辊面磨损不均匀经常出现锥面。此时，为保证燃料粒度不得不频繁安排车辊或调整轴承座的垫片应付，加快了辊子的不正常损耗和轴承损坏。

（4）操作原因。对辊式破碎机启动时先运行主动辊，再由液压缸驱送被动辊到位，通过两辊间的磨擦力带动被动辊运转，被动辊要从静止到以162r/min的转速转动，在摩擦力的作用下被动辊辊边处易出现崩边或脱块现象。破碎过程中，因辊面中间部分受料相对集中，运行一段时间后辊子工作面形成一定弧度，在破碎粒度不达标时，操作人员习惯拆掉被动辊轴承座上的垫片以减小双辊间隙作为应对措施。此时，增加了碰辊频繁，增大了振动，易引起辊子崩边开裂、松动等问题。

（5）检查、维护不到位。辊子的轴承、辊皮损耗程度、主轴疲劳程度等相关情况没有纳入日常维护内容。

二、攻关与改进措施

（1）调整各辊修复工艺。齿辊要求具备碾破和快速过料的能力，确保齿辊辊面硬度（HRC）值在53，采用轴向横堆焊方式修复，相邻焊缝间高度差在1mm内。齿辊承受着强大的物料摩擦力和双辊间的挤压力，所以在主动辊工作面圆周堆焊耐磨合金使其表面硬度（HRC）值在53左右，被动辊工作面圆周堆焊耐磨合金使其表面硬度（HRC）值在40左右。考虑到双辊间存在碰辊情况，齿辊的堆焊两端面宽约80mm，圆周堆焊耐磨合金使其表面硬度（HRC）值在35，当作辊子软面保护边。

（2）改型辊子结构。把辊子环形楔和辊皮锥面改为水平面装配结构，采用过盈热装配方式安装，定期更换连接螺栓，以保证其强度，此项工作改进达到双重保护目的，增加辊子的可靠性。

（3）改进双辊上料系统。为避免因皮带跑偏或下料过于集中，在对辊式破碎机入口处增加人字型分料装置，随时根据皮带来料进行调整，尽量让物料能均匀铺满整个辊子工作面，保证辊子工作面的磨损量基本一致，提高破碎效率。

（4）加强操作维护。启动，首先要明确齿辊间的传动带张力是否足够带动被动辊转动，并确保被动辊转速达到工作状态下速度后，方可操作液压系统推动被动辊往前进入工作位。辊子进入工作位后，必须检查以确保液压系统中缓冲液压回路处于常开状态，避免过大物料或铁块引起挤压力过大而无缓冲出现崩块现象。明确工艺调整职责，辊子间隙无法满足工艺生产要求时，需要调整被动辊垫片时由生产班组负责人执行。调整之前首先要检查双辊磨损情况，判断是否需要在线车辊以保证工作面，确定调辊后不会增加双辊端面的挤压力。

（5）增加辊子档案管理。具体从两方面执行推进：一是辊子修复前检查记录在案，如轴承磨损情况、环形楔松动程度、辊皮母体损耗程度、堆焊次数或可焊性等，以明确相关部件是否有必要更换及其修复的价值；二是装辊使用前检查，所有辊子的螺栓全部进行紧固及止松处理，轴承加足润滑油，整理记录辊面堆焊硬度情况等相关数据。

通过对齿辊的改进与优化，有效地提高了对辊式破碎机的可靠性和破碎效益，齿辊使用寿命由5~6个月提高到8个月左右，且减少日常维修力量，提高设备作业率，降低电耗。