提高井下美卓C140顎式破碎機效能的改進

喬東民

(南京梅山冶金發展有限公司礦業分公司，江蘇 南京 210041)

提高井下美卓C140顎式破碎機效能的改進

喬東民

(南京梅山冶金發展有限公司礦業分公司，江蘇 南京 210041)

本文依據美卓C140顎式破碎機性能和井下粗破碎生產工藝現狀，分析了影響原礦破碎效率的幾方面原因，通過現場實踐和工藝故障處理方法的改進，對肘板、肘板頭以及潤滑系統故障進行了探索，通過操控電流、加裝“傳感器”等方法有效解決了這一難題，以及對規程的修改、人員技能的培訓等改進措施，有效提升了C140顎式破碎機破碎效能。同時，對改進效果進行了分析，為今后原礦破碎各項指標的進一步優化，以及原礦破碎效率的穩定提供了可行性依據。

美卓C140；顎式破碎機；問題；改進措施；效果分析

南京梅山冶金發展有限公司礦業分公司屬國內大型地下礦山，礦源主要以磁鐵礦、半假象赤鐵礦、菱鐵礦為主，鐵礦石粗破碎工序布置在井下，并在其上下分別設置了儲量達1200噸的礦倉，有效改善了礦井提升與巷道運輸的生產銜接。二期延伸后，井下粗破碎引進了C140型復擺顎式破碎機。該設備構造簡單、工作可靠、使用方便、維修簡單，其工作過程先由1800×10000重型板式給礦機將上礦倉的原礦運送到顎口進入顎腔，再經顎式破碎機破碎后儲存到下礦倉，然后經主井提升到地表，為中碎、選礦提供合格原礦。該破碎機要求給礦粒度小于1000mm，輸出粒度的三維尺寸小于250mm，設計破碎效率為800～1000t/h。

1 C140顎式破碎機工作原理

顎式破碎機具有結構簡單、制造容易、工作可靠、維護方便等特點，被廣泛采用。其工作原理主要是借助于動顎周期地靠近或離開固定顎，使進入破碎腔中的物料受到擠壓、劈裂和彎曲作用而破碎。破碎后的物料靠自重從排礦口排出。

2 C140顎式破碎機運行中存在的問題

2.1 工藝問題——礦源（泥礦、大塊）造成工藝卡堵

由于梅山礦采用的是無底柱分段崩落的采礦方法，原礦時常會出現含泥量大或掉礦多的情況，特別是在有較大破碎比時，顎腔物料的堵塞相對嚴重，出現物料破碎困難或者無法破碎，往往會使破碎機破碎腔堵塞，發生堵塞后都是人工進行扒礦疏通，處理最快也需5小時以上。人工扒礦勞動強度大，安全隱患多，尤其是中夜班，人員組織困難，影響時間長。

2.2 設備故障——直接影響破碎正常運行

（1）肘板頭損壞、肘板斷裂故障。由于破碎機工況較差，現場粉塵大、碎石多，造成潤滑油孔經常堵塞，導致肘板頭、肘板墊無法及時加油，使得肘板頭、肘板墊出現損壞。由于礦石硬度不一，加之原礦中容易混入鐵器、雜物等，在破碎時負載過大，肘板無法承受而斷裂，造成設備故障。

（2）液壓系統故障，導致排礦口失控。排礦口尺寸是通過液壓系統保壓維持，液壓系統故障后導致系統失去壓力，如果操作人員不及時發現，導致的后果就是肘板掉落，動顎失去推力，而此時重板仍然給礦，礦石不能在顎腔內被及時破碎，導致堵礦漫礦事故。

2.3 操作原因——規程不符、技能不一

新設備使用初期，技術資料不全，員工崗前培訓不足，大多數員工對設備構造、原理、技術性能不熟悉不了解，員工僅憑自身經驗操控和維護設備，導致操作失誤多、設備故障高。

3 C140顎式破碎機存在問題的改進措施

針對以上影響破碎效率的幾大原因，經過長時間的崗位實踐和摸索總結，采取了以下幾方面的改進措施。

3.1 工藝卡堵快速處理改進措施

（1）在破碎機發生堵礦被迫停機后，先進行現場檢查確認，判斷堵礦發生的原因和后果，若有肘板斷裂、皮帶過松等設備故障應進行故障報修，若是大塊異物卡堵、給礦速度過快等原因所致，應立即啟動清堵作業。

（2）調整動顎拉桿螺栓，將下料口的寬度由正常（18～23cm）調整到最大（30～35cm），便于清堵作業過程中礦石的下落。

（3）選用合適的鋼絲繩穿過破碎機飛輪內孔，使鋼絲繩纏繞飛輪大半圈后再與行車鉤頭連好，緩慢向上提升鋼絲繩使動顎向靜顎方向運動，即排料口縮小。在動顎向靜顎靠近過程中，大塊礦石即受到強行擠壓而破裂，動顎運動到排料口最小位置處時，行車鉤頭下放，動顎在自重和破碎腔礦石重力作用下向下料口最寬處動作。

（4）此時破碎腔內碎礦石在重力作用下下移,逐漸掉落到下礦倉。重復進行上述過程，對顎腔礦石進行破碎，直到破碎腔礦石全部破碎掉落。大快不多時5～6個輪回即可清通，大快較多時8～10個輪回亦可清通。

3.2 設備常見故障快速發現及改進措施

（1）肘板頭損壞、肘板斷裂故障判斷。經多次崗位操作實踐，通過觀察破碎機主電機電流大小變化能判斷肘板工作狀態，即通過破碎機主電機正常工作狀態下的電流與沒有負載情況下的電流變化來進行判斷。主電機在正常負載情況下電流約為200A左右，但在空載或失去破碎能力情況下的電流約為100A左右。當破碎機主電機電流忽然從200A變為100A左右時，說明破碎機出現異常，操作人員必須立即停止給礦，并到現場察看確認，以免故障或異常進一步擴大。將這一故障快速發現和判斷的改進措施增加進了《粗破碎崗位操作規程》中，使員工全面了解和掌握了這一方法。

（2）液壓系統故障，排礦口失控的快速發現及改進措施。液壓系統故障系統壓力減小或失去，操作人員若不及時發現，可能導致肘板掉落動顎失去推力，若重板機繼續給礦，礦石不能及時破碎和排出，隨時會造成堵礦的工藝事故。經系統分析和現場驗證，在液壓站出口原有的“壓力檢測”的基礎上，加裝了“壓力傳感器”，將傳感器檢測到的壓力數據傳輸至操作系統，操作人員在操作界面上能夠隨時觀察到液壓系統的壓力變化。

3.3 規程不符、技能不一改進措施

為盡快解決這一問題，我們廣泛查閱收集相關資料，聘請專業技術人員、有經驗的操作人員、技術人員對《C140顎式破碎機操作規程》進行講解、分析、實踐和修訂。精簡精煉了破碎機的操作步驟和技術要領，有計劃的組織人員培訓學習，并進行階段性的總結考試。同時，在作業區和分廠的支持下，持續開展操作技能競賽，對技能欠缺的員工進行重點幫扶。

4 問題改進后的效果分析

（1）工藝堵礦快速處理方法實施后的效果。2015年共發生三起破碎機破碎腔堵塞的情況，采用改進后的方法進行處理，最慢的用時不超過1小時就恢復生產。及時清空破碎機破碎腔的堵礦使破碎機能正常啟動，恢復生產。新的“工藝堵礦快速處理”操作方式代替了人工在破碎腔扒礦的操作方式，降低了員工勞動強度、提高了勞動效率，保障了作業人員安全。

（2） C140型顎式破碎機整體作業效率分析。通過對美卓C140型顎式破碎機生產過程中的常見故障的快速發現和處理，以及崗位規程的修改、標準化作業的推行和人員技能的培訓提高，取得了明顯的經濟效益，見表1。

表1 井下粗破碎主要作業指標對比

由表1看出，隨著C140型顎式破碎機存在問題的不斷改進，粗碎作業各項指標都在不斷優化。破碎機單機處理能力由2012年的1030．46t/h提高到2015年的1403．8t/h，提升了36．23%；作業率從2012年的21．68%下降到2015年的19．79%；破碎機的電單耗也從2012年之初的0．242kW·h/t降低至2015年的0．163kW·h/t。

5 結語

（1）通過“工藝堵礦快速處理方法”的改進實施，處理顎口堵礦的時間、人力消耗都大幅度下降，一方面提高了破碎生產效率，另一方面，有效降低了現場人工作業的安全風險，從而為提高破碎效率奠定了基礎。

（2）通過主電機工作過程的電流變化、“壓力傳感器”的安裝，極大的改善了員工操控條件，人員在操作過程中能夠及時發現肘板、肘板頭、潤滑系統的故障，提高了設備的本質安全度，大大保障和提高了破碎的生產效率。

（3）通過對崗位規程的修訂完善和技術標準的確定，約束和規范了員工的崗位操作行為，加快了員工崗位技能的培訓和提升，使管好、用好、維護好設備變為現實。

綜上所述，通過對美卓C140型顎式破碎機的使用管理，不僅鍛煉和培訓了一批管理人員和崗位職工，也為新設備、新技術的投入使用積累了現場經驗，目前，該設備正在穩定高效為原礦產能提升和經濟運行發揮作用。

[1]芬蘭美卓礦機（香港）有限公司．井下破碎機方案技術說明及操作維護手冊．

[2]寶鋼梅山礦業公司．安全操作規程2015年6月修訂[M]．

[3]朱根龍主編．機械設計[M]．北京：機械工業出版社，2006．6．

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