1、概述
中國(guó)鋁業(yè)河南分公司礦山公司張青崗礦1989年籌建，1996年正式投產(chǎn)。在生產(chǎn)中我們發(fā)現(xiàn)，750/80液壓旋回
破碎機(jī)出現(xiàn)不少問(wèn)題：機(jī)內(nèi)循環(huán)冷卻潤(rùn)滑油回油溫度有時(shí)過(guò)高，超過(guò)“帶負(fù)荷不超過(guò)60℃”的設(shè)計(jì)規(guī)定值，達(dá)到70～80℃；機(jī)體底部液壓缸時(shí)有異常敲擊聲發(fā)出；破碎圓錐上下不順暢。破碎機(jī)長(zhǎng)此工作必然會(huì)受到破壞性影響。
我礦對(duì)750/80液壓旋回破碎機(jī)進(jìn)行了整體拆卸，經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)液壓缸內(nèi)柱塞上的2道密封環(huán)，第一道“0”型橡膠圈嚴(yán)重?zé)g；第二道“Yx”型聚胺脂密封圈燒蝕溶化。液壓缸上襯套上部沿圓周方向，有局部劃傷；表面有燒黑和燒結(jié)粘連斑點(diǎn)痕跡。
上述情況反映出液壓缸內(nèi)有時(shí)溫度相當(dāng)高，熱量經(jīng)金屬構(gòu)件傳遞把2道密封環(huán)燒壞，并促使循環(huán)冷卻潤(rùn)滑油回油溫度升高到70～80℃。上襯套的劃痕和粘連疤點(diǎn)影響了柱塞與上襯套之間的精密配合，從而影響了破碎圓錐工作時(shí)上下順利升降。
參照有關(guān)圖紙經(jīng)分析認(rèn)為：液壓缸內(nèi)的上、下摩擦盤皆為固定件，僅有依靠上部弧度較小的球面來(lái)限制定位的中摩擦盤是活動(dòng)件，并在上襯套附近運(yùn)轉(zhuǎn)，由此斷定是中摩擦盤工作時(shí)甩出，碰擦到上襯套表面，40Cr制的中摩擦盤在破碎圓錐巨大的壓力和自身離心力影響下，以較大力與銅瓦套接觸，嚴(yán)重時(shí)，劃傷襯套表面，摩擦發(fā)熱把中摩擦盤和上襯套燒結(jié)在一起。隨著主軸的偏心轉(zhuǎn)動(dòng)，中摩擦盤又與上摩擦盤球面相合，上摩擦盤與襯套脫離。我們觀看上摩擦盤底部發(fā)現(xiàn)，其中心部附近表面光亮，中心孔部邊緣有一圈沿球面壓潰的，鋒利如刃、寬約1mm的堆積。這證明，上、中摩擦盤有沿徑向相對(duì)運(yùn)動(dòng)的明顯跡象。液壓缸時(shí)有的敲擊聲，也證明了這一點(diǎn)。由以上現(xiàn)象和分析得出，本型液壓旋回破碎機(jī)液壓缸中摩擦盤上球面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)有問(wèn)題。從理論上講，利用球面來(lái)定中摩擦盤的位置是可行的，但我礦在實(shí)際生產(chǎn)中卻出現(xiàn)了中摩擦盤脫位的問(wèn)題，這將給破碎機(jī)帶來(lái)一系列嚴(yán)重隱患。
2、中摩擦盤移位問(wèn)題的解決方案
方案有兩個(gè)①重新確定上、中摩擦盤球面尺寸，減小球面半徑，確保中摩擦盤定位；②限制中摩擦盤運(yùn)動(dòng)范圍，加置限位裝置。
我礦經(jīng)利弊權(quán)衡，決定施行較穩(wěn)妥的第2方案。此方法在對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)不做任何改動(dòng)的前提下，只增設(shè)一限位裝置來(lái)適當(dāng)而有效的限制中摩擦盤的徑向運(yùn)動(dòng)范圍。
限位裝置的實(shí)現(xiàn)方法：利用“摩擦盤部”中、下摩擦盤中心孔的空間設(shè)置1個(gè)“擋輪”。在中摩擦盤正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，“擋輪”不起作用，當(dāng)中摩擦盤的上球面與上摩擦盤下球面脫離接觸并繼續(xù)沿徑向外移時(shí)，“擋輪”制止中摩擦盤外移碰觸上襯套，起到限位保護(hù)作用。
限位器結(jié)構(gòu)尺寸的確定：
(1)破碎圓錐在中摩擦盤處擺動(dòng)行程的計(jì)算：根據(jù)750/80破碎機(jī)工作原理和我礦的破碎需要，0’點(diǎn)一般在主軸頂端400 mm附近（參見(jiàn)動(dòng)錐部示意圖）。
我們選取O’：430 mm。因?yàn)槿切蜲'ab相似于三角形O'AB。
所以：x= (ab×O'A)/O’a=(12×4 050) /2 175= 22.4 (mm)
則動(dòng)錐在中摩擦盤處擺動(dòng)行程：
2x=2×22.4= 44.8( mm)
(2)中摩擦盤理論徑向行程的確定：根據(jù)液壓旋回破碎機(jī)液壓缸摩擦盤部工作原理“……由于上摩擦盤的球心在主軸中部處，所以當(dāng)破碎圓錐擺動(dòng)和自轉(zhuǎn)時(shí)，中摩擦盤的上球面和下平面，各以近似破碎圓錐擺動(dòng)行程的二分之一做相對(duì)滑動(dòng)。”。所以中摩擦盤運(yùn)行行程約為x/2：44.8/2：22.4( mm)。
由此得出中摩擦盤內(nèi)孔理論軌跡直徑為：中摩擦盤內(nèi)孔直徑減去中摩擦盤理論行程得：
120-22.4= 97.6( mm)
(3)限位器各零件尺寸的確定：
為保證中摩擦盤的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，故選取限位器套（“擋輪”）外徑尺寸為Ø76 mm，內(nèi)徑為Ø46 mm,高為51 mm。限位器空心軸外徑為Ø44 mm,內(nèi)徑與柱塞過(guò)油孔徑相同為Ø25 mm。考慮到可能的拆卸和一定的強(qiáng)度要求，選限位器空心軸與限位器座；限位器座與下摩擦盤中心孔為過(guò)盈配合，其值為Ø44H7/s6和Ø120H11/s10，故限位器座外徑為Ø120s10mm，內(nèi)徑cb44H7mm，高為43mm。所以限位器空心軸外徑為q)44s6mm。
限位器的強(qiáng)度校核：
限位器可能失效之處就是限位器空心軸被中摩擦盤剪斷。粗略估算中摩擦盤受到的最大橫向力，就是動(dòng)錐施加的摩擦力：
F= μmg
μ為摩擦因數(shù)，取t=0.5；m=1.6×104kg，為動(dòng)錐質(zhì)量，g為引力常數(shù)。
選限位器的材料為40Cr。查《機(jī)械零件手冊(cè)》P275得：鋼一青銅有潤(rùn)滑的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ= 0.05 - 0.15。取肚=0.15。
得中摩擦盤受到的最大橫向力：
限位器的安裝方法：將限位器套套在限位器軸上，用壓力機(jī)把限位器軸壓入限位器座內(nèi)，用壓力機(jī)把限位器壓入下摩擦盤內(nèi)。
3、結(jié)語(yǔ)
我們對(duì)破碎機(jī)中摩擦盤加裝限位器，并對(duì)液壓缸上襯套表面粘連疤點(diǎn)和劃痕進(jìn)行刮磨處理后，破碎機(jī)循環(huán)冷卻潤(rùn)滑油油溫適度，低于規(guī)定值．動(dòng)錐上下順暢，液壓缸部再?zèng)]有異常敲擊聲，說(shuō)明這一設(shè)計(jì)改進(jìn)是成功的。
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