圓錐破碎機常見故障原因分析及檢修措施

李成

摘 要：彈簧圓錐破碎機使用中的的常見故障原因分析及檢修措施。

關鍵詞：破碎機；故障原因分析；檢修預防措施

圓錐破碎機適用于冶金、建筑、筑路、化學及硅酸鹽行業中原料的破碎，可以破碎中等和中等硬度以上的各種礦石和巖石。圓錐破碎機破碎比大、效率高、能耗低，產品粒度均勻，適合中碎和細碎各種礦石，巖石。按照種類包括彈簧圓錐破碎機、軋臼式圓錐破、液壓圓錐破碎機以及復合圓錐破碎機4大類。圓錐破碎機其結構主要有機架、水平軸、動錐體、園錐齒輪傳動、偏心套、上破碎壁（固定錐）、下破碎壁（動錐）、潤滑系統、控制系統等幾部分組成。

1.主要常見故障

圓錐破碎機運行中常見的故障有：大小圓錐齒輪磨損，輪齒折斷；油泵運轉，但油壓低于0.09MPa；油中有水，油箱中油位增高；防塵系統排出的水中有油；油溫油壓升高；潤滑油的油質變差；破碎機經常振動；有劇烈沖擊聲，支承套跳起，然后恢復正常工作；破碎機有強烈振動、動錐自轉加快等故障。這些故障不但影響了破碎機破碎效率的正常發揮，而且使破碎機許多部件的使用壽命大幅度降低，備件、輔助材料消耗明顯上升，同時增加了維修和生產的勞動強度。因此，合理處理好這些故障是保證圓錐破碎機正常運轉的必要條件。

2.常見故障原因分析

2.1.圓錐齒輪磨損快，并時有發生輪齒折斷。

2.1.1.圓錐齒輪的正常嚙合條件遭到破壞

圓錐破碎機的工作原理：電動機通過大小園錐齒輪組成的傳動裝置帶動偏心套旋轉，動錐在偏心軸套的迫動下，其軸線以球面軸承的球心為頂點，繞破碎機中心線作旋擺運動，礦石破碎腔內不斷的受到沖擊擠壓，達到破碎礦石的目的。圓錐破碎機偏心軸套在旋轉過程中因偏心及大園錐齒輪配重塊的強大離心作用下，使其配重一側總是壓在機架襯套上，而對稱面一側與機架襯套始終保持一定間隙，所以大圓錐齒輪在轉動過程中不是繞本身的中心線旋轉，而是以機架襯套的間隙L的1/2即L/2為半徑，繞破碎機中心線作圓周運動。

一對圓錐齒輪正常嚙合，必須是兩齒輪軸心線垂直相交，并且節圓重合。而大圓錐齒輪的這種特殊運轉狀態破壞了圓錐齒輪正常嚙合關系，因此運轉過程中齒輪的齒面上產生很大的沖擊負荷和滑動摩擦。同時因為圓錐破碎機偏心軸套與機架襯套的間隙比較大，所以導致圓錐齒輪受沖擊負荷、磨損或輪齒折斷的現象較普遍。特別是小圓錐齒輪，因齒數少，齒根薄，輪齒折斷相比大園錐齒輪更常見，這就是圓錐破碎機齒輪磨損快，并時常發生斷齒的主要根源之一。

2.1.2.剛性連接傳動

圓錐破碎機的傳動結構是以異步電動機通過彈性聯軸器與傳動軸實行剛性連接，當圓錐破碎機發生混入金屬物或超負荷運行時就很容易造成圓錐齒輪輪齒折斷。

2.1.3.金屬物混入過于頻繁或被大塊卡住

當礦石中混入金屬物時，破碎機的彈簧雖起保護作用，但過于頻繁或被大塊卡住時，往往會引起彈簧失效，致使機體的其它零件損壞，如大小圓錐齒輪輪齒折斷等。

2.2.油泵運轉，但油壓低于0.07MPa

圓錐破碎機采用稀油循環集中潤滑，由潤滑油站供給潤滑油，潤滑系統主要由低壓齒輪泵組、油箱組件、濾油器組件、冷卻器、安全閥、閥門和管路等組成。潤滑系統出現油泵運轉，但油壓低于0.07MPa的情況，主要有以下原因：

2.2.1.破碎機開機前，油箱中油溫低于15℃時且不加熱油，啟動潤滑油泵時會出現潤滑系統中油流指示器內沒有油流，油泵運轉，但油壓低于0.07MPa的情況，這種情況在冬季尤為突出。

2.2.2.若啟動潤滑油泵時，如果潤滑系統中進油管的閥門沒有及時打開到合適位置，那么也會油泵運轉，但油壓低于0.07 MPa的情況；

2.2.3.若潤滑油泵自身存在故障、油泵磨損，亦會出現在潤滑系統中油泵運轉，但油壓低于 0.07 MPa的情況。

2.3.油中有水、油箱中油位增高及潤滑油乳化

出現油中有水、油箱中油位增高、潤滑油乳化的情況，主要有以下原因：

2.3.1.冷卻器水管腐蝕破損出現漏水情況時，會出現冷卻水從冷卻器中進入被冷卻的潤滑油里，造成油箱中油位增高，潤滑油乳化；

2.3.2.防封裝置給水量太大，造成防塵水不能夠及時從排水管排出機外，導致油中進水，油箱中油位增高，潤滑油乳化；

2.3.3.回水管堵塞，造成防塵水不能及時排出機外，導致油中進水，油箱中油位增高。

2.4.防封裝置排出的水中有油

礦石在破碎過程中，產生大量粉塵。為防止粉塵進入圓錐破碎機內部運動部分的摩擦面，在破碎機球面軸承支座上有水防塵裝置。水防塵裝置由環形貯水槽、環形排水槽、擋板和防塵橡膠及圈組成。防塵水從進水管輸入貯水槽，充滿后水自由溢入排水槽內，由排水管排出機外。擋板和防塵橡膠及圈與動錐球面相接觸將粉塵擋住，使其落如水槽中，隨著貯水槽的溢流水流出。

當球面軸承座或球面軸瓦上的回油槽被堵塞時，會造成潤滑油從防塵裝置處泄漏，導致防塵裝置排出的水中有油；若回油管被堵塞時，也會造成潤滑油從水封防塵裝置處泄漏，導致防塵裝置排出的水中有油。

2.5.油壓、油溫升高

出現破碎機油壓、油溫升高，主要有以下原因：

2.5.1.破碎機稀油潤滑系統的油管或過濾器被堵塞，造成油壓、油溫升高；

2.5.2.破碎機內的油路被堵塞時，也會造成油壓、油溫升高。

2.6.潤滑油的油質變差

破碎機在運轉過程中，出現防塵裝置防塵橡膠圈磨損過量，引起密封不嚴時，會使大量粉塵進入機體內的潤滑油中，使潤滑油的油質迅速變差，造成潤滑不良，加劇圓錐齒輪磨損，甚至引起圓錐齒輪輪齒折斷、動錐高速旋轉、抱軸和刮瓦等事故的發生，同時也大大縮短了潤滑油的使用壽命。

2.7.破碎機經常振動

造成破碎機經常振動的主要原因如下：

2.7.1.破碎機的彈簧張緊度不夠時，會造成破碎機經常振動。PY1750型圓錐破碎機是彈簧保險圓錐破碎機，安置在機體四周的彈簧組是破碎機的保險裝置，當破碎機中進入非破碎物時，支承在彈簧上面的支承環和調整環被迫向上抬起而壓縮彈簧，使排礦口尺寸增大，排出非破碎物，避免機件的損壞。彈簧的張緊程度對破碎機的正常工作具有很大的影響；

2.7.2.破碎機的給礦量不均勻或過多時，會造成破碎機經常振動；

2.7.3.破碎機的給礦中碎礦過多且潮濕時，因破碎機的排礦口較小，造成排礦不及時及出現粘結在破碎壁或軋臼壁上，使排礦口進一步縮小，而導致破碎機經常振動。

2.8.有劇烈沖擊聲，支承套跳動，然后又正常工作

圓錐破碎機運轉過程中，當礦石中混入非破碎物時，破碎機的彈簧起保護作用，支承在彈簧上的支承環、調整環被迫向上抬起而壓縮彈簧，增大了排礦口尺寸，使非破碎物經排礦口排出，這時破碎機內會發出劇烈沖擊聲，支承環跳動，然后又正常工作。非破碎物混入過于頻繁或被大尺寸礦石卡住時，往往會引起彈簧失效，而導致機件損壞。

2.9.破碎機有強烈振動、動錐自轉速度快

圓錐破碎機在正常狀態下，空載時動錐的轉速為10～15r/ min，負載時動錐的轉速為3～5r/ min。當動錐的轉速超過15r/ min時，即動錐的高速旋轉，就會出現了常說的“飛車”現象。出現“飛車”故障后，由于動錐的轉數增高，會引起潤滑油油溫升高，油壓卻降低現象；電動機的電流增大；動錐和偏心軸處襯套的溫度也急劇上升；機體內潤滑油向四處飛濺甩落，潤滑狀況惡化；防塵裝置遭到破壞，油箱進水等情況。“飛車”故障會導致破碎機出現強烈振動、主軸被抱住、刮瓦等現象的發生。

3.圓錐破碎機產生動錐高速旋轉、抱軸和刮瓦的主要原因如下：

3.1.破碎機動錐體各部受力不平衡。破碎機空載運轉時，作用在其上的力有動錐體的慣性力、動錐體的自重力、球面軸承的反作用力、偏心軸套的反作用力、偏心軸套的慣性力。破碎機在正常狀態下，機體各部受力平衡。當動錐體各部受力不平衡，>0或<0時，破碎機出現運轉不平衡現象，導致破碎機出現強烈振動、動錐高速旋轉、抱軸和刮瓦等事故的發生；

3.2.動錐主軸與偏心軸錐形襯套接觸不均勻。破碎機運轉過程中，由于偏心軸套和動錐的傾斜而造成圓形襯套的上部或下部接觸不均勻，同時在襯套上產生很大的壓力，使襯套受力面發生研磨現象，甚至造成襯套出現裂紋而破裂以及主軸折斷；傾斜嚴重時，動錐體會以很大的轉數向偏心軸套的旋轉方向回轉，使潤滑油的油溫快速升高，破碎機出現強烈振動、動錐高速旋轉、抱軸和刮瓦等現象。

備品備件有質量缺陷、安裝出現問題或檢修不符合規程要求時，都會造成動錐主軸與偏心軸錐形襯套接觸不均勻。偏心部的磨損，也會造成動錐主軸與偏心軸錐形襯套接觸不均勻；3.3.潤滑不良。圓錐破碎機采用稀油集中潤滑。破碎機在運轉過程中，出現潤滑不良、油質劣化、供油不足情況下，造成機內各摩擦面的摩擦力增大，機體受力不平衡，導致破碎機出現強烈振動、動錐高速旋轉、抱軸和刮瓦等事故發生。

3.4.偏心軸套與機架襯套配合間隙及動錐主軸與錐形襯套配合間隙不在規定范圍內。偏心軸套與機架襯套配合間隙及動錐主軸與錐形襯套配合間隙對保證破碎機的正常運轉極為重要，間隙過大會產生偏心軸套和動錐主軸更大的傾斜，使襯套局部發熱；間隙過小也會引起襯套發熱，甚至出現熱膨脹現象，使襯套發熱部分內徑縮小而將動錐主軸夾緊；

3.5.混入金屬物過多或被大尺寸礦石卡住。圓錐破碎機運轉過程中，當礦石中混入金屬物時，破碎機的彈簧雖起保護作用，但過于頻繁或被大尺寸礦石卡住時，往往會使彈簧失效，機體受力失去平衡，引起動錐傾斜，動錐主軸與偏心軸套不能均勻接觸，導致破碎機出現強烈振動、動錐高速旋轉、抱軸和刮瓦等事故發生；

4.預防及處置措施

4.1.改進大圓錐齒輪與偏心軸套的裝配關系，修改偏心軸套圖紙，安裝大園錐齒輪部位的軸線偏離偏心軸套的軸線，偏離配重側1.6～2mm。

4.2.在園錐破碎機供礦皮帶上安裝電磁除鐵器、金屬探測儀和視頻監控系統，在進入破碎機這前及時清除。

4.3.電氣控制系統裝過流保護，當破碎機混入非破碎物或超負荷時電動機可實現自動停止運轉，起到保護作用。

4.4.定期檢查園錐齒輪嚙合間隙、偏心軸套與機架襯套之間的配合間隙，及時更換掉磨損超標的偏心軸套或機架襯套，保證間隙在規定范圍內。

4.5.定期檢查止推圓盤的厚度，及時調整圓錐破碎機大小圓錐齒輪的嚙合間隙保證間隙在規定范圍內。

4.6.經常檢查防塵裝置排水的情況。若出現大量粉塵進入潤滑油，使油質迅速變差時，應停機檢查防塵裝置，找出原因并消除之；油質很差時，處理同時還應清洗油箱、更換新油。防塵裝置給水量過大時，及時調整給水量；回水管被堵塞時，及時清洗回水管。

4.7.經常檢查稀油潤滑站中油泵、過濾器、冷卻器、閥門和管路的運行情況，油質、及稀油潤滑系統的油壓和油溫。油泵出現故障時，及時進行檢修或更換油泵；過濾器堵塞時，及時進行清洗更換濾網；油管被堵塞時，停機找出堵塞點，并消除之；冷卻器漏水時，及時更換冷卻器；進油管的閥門沒有開到合適位置時，及時調整到合適為止；破碎機內的油路被堵塞時，停機找出堵塞點，并消除之。

4.8.崗位操作人員必須嚴格遵守破碎機的啟動和停車等規定的標準操作規程。開車前必須認真檢查破碎腔內是否有礦石或異物；檢查各電氣連鎖裝置和信號是否正確好用；檢查油箱中油溫和油位的情況，冬季開機前，用電熱器將油加熱至15℃后方可開車，油位在規定的上下限之間；啟動油泵，待油壓穩定在0.07～0.13MPa，回油管道中有潤滑油回到油箱后，方可啟動破碎機，空載運行10min無異常，開始供礦。

4.9.破碎機運轉中必須注意給礦均勻。

4.10.經常檢查油箱的油位情況。若油箱中油量減少，嚴重時造成油位顯著下降時，找出故障原因，停機檢查并消除之，補加潤滑油。若油中有水，油箱中油位增高時，找出故障原因并消除之；嚴重時，處理后還應清洗油箱并更換新油。

4.11.定期檢查破碎機的彈簧張緊度。破碎機的彈簧張緊度不夠時，停機按規定范圍壓緊彈簧。

改變備件機械性能和加工尺寸

在設備投入使用的前幾年里，多次發生大、小園錐齒輪斷齒事故，經解體認真檢查，并分析原因，發現大園錐齒輪材質過脆，韌性低。同備件供應商共同探討，改進大園錐齒輪材質，齒輪經調質熱處理后，不進行齒面淬火處理，這樣即保證了齒輪的強度，又增加了韌性。兩者的機械性能對比見表2

表2

項目 材質 屈服點 抗拉強度 伸長率 收縮率 （V形）沖擊吸收功Akv（J） 退火或高溫回火供應狀態硬度 HB≤

MPa %

改進前 ZG310～570

（ZG45B） 310 570 15 21 15

改進后 35CrMo 835 980 12 45 63 229

經過改進后，雖然出現過幾次小園錐齒輪斷齒事故，但大園錐齒輪再沒有出現過一次斷齒事故，齒面只是有些損傷，經修復加工后可繼續使用。降低了備件消耗量。

5.結束語

如何使圓錐破碎機故障率下降、運轉率提高增大生產能力，對于工廠的生產具有深遠的影響，這也是我們設備管理工作者的責任。我們將在今后的時間中更加努力去探索和鉆研，也懇請各界同行提出寶貴意見。