500T液壓破碎機局部改進和操作優化思路

摘 要：當前炭陽極行業廢生塊和廢焙燒陽極通常通過液壓破碎機進行破碎，然后通過顎式破碎機進行破碎返回流程作為原料循環使用。但是液壓破碎機破碎效率較低而且設備故障多，液壓油泄露比較普遍，制約著破碎機的破碎能力和破碎成本。文章結合本廠在用的500噸液壓殘極破碎機，對500噸液壓破碎機的技術改造、技術優化和操作優化，提高破碎能力以及降低設備故障進行簡要說明。

關鍵詞：碳素；殘極；500T； 液壓破碎機；技術改造

1 500噸液壓殘極破碎系統簡介

500噸液壓破碎系統用于破碎整塊焙燒（生）塊、小塊焙燒（生）廢塊以及廢糊料，使以上物料得以返回到生產流程中，降低陽極生產的綜合成本，提高陽極物理化學性能以及減少陽極生產過程中對環境的破壞。

500噸液壓破碎機工作原理

500噸液壓破碎機以柱塞缸為主破碎缸，在15Mpa左右的液壓壓力作用下，產生大約500噸的推力。柱塞缸的活塞連接活動齒板，活動齒板與固定齒板的擠壓、咬合作用將破碎腔內的物料壓碎，當破碎腔內的物料粒度小于格篩格子尺寸時，物料從格篩落到皮帶輸送機上并被運送到后續的設備進行處理，之后物料通過膠帶輸送機和斗提等運輸進入料倉。

2 設備原有的問題

設備在優化前，有以下幾個問題

1）柱塞缸泄漏嚴重，尤其是加壓破碎過程中，液壓油油溫過高，液壓油消耗過快；

2）導軌磨損極快，需要經常更換；

3）柱塞缸和活動齒板的連接機構損壞嚴重；

4）設備的產能底下。

3 在設備的優化過程中主要有以下幾項措施：

3.1 投入兩臺液壓泵同時運行

500T液壓破碎機配置兩臺齒輪式液壓泵，設計初兩臺液壓泵采用 一備一用工作方式。由于柱塞缸缸徑較大，單臺液壓泵供油時，加壓破碎行程前進緩慢導致每一次破碎循環用過過長，因此可以通過更改PLC程序，調整電磁閥動作，改為兩臺液壓泵同時運行，加快柱塞缸的行進速度，由于供油量增加一倍，所以柱塞缸的速度提高到原來的2倍，有效提高了破碎機的破碎效率。

同時考慮到側缸和推料缸等小徑缸的管路既無限流措施，也沒有限壓、限位保護，如果用兩只液壓泵供油，活塞速度會很大，對液壓缸的密封件的破壞會很嚴重，另外對液壓缸底座的沖擊也會相當大，所以在小徑缸動作時，一臺液壓泵的油直接流回油箱，以單臺液壓泵供油，同時通過調壓閥，適當降低小徑缸動作時候的系統壓力，這樣，能兼顧柱塞缸加壓行程的縮短，又能保證副缸、堆料缸動作時不受到過大的沖擊，既提高了破碎效率，也可以保證副缸和推料缸的使用壽命。

3.2 副缸底座的固定

由于副油缸前進和后退過程中均給底座強大的反作用力，副油缸底座緊固螺栓常常因松動而被剪斷，單臺低壓油泵供油雖然可以降低副油缸的前進和后退速度，降低副油缸動作時其對底座的沖擊，但是收效甚微。因此通過設計出過度配合的凸臺式底座約束前后兩個方向的自由度，避免底座緊固螺栓因松動而受到過大的交變載荷而被剪斷，這樣可以大幅度的延長底座緊固螺栓的使用壽命，通過這兩個措施，使副油缸緊固螺栓被剪斷的幾率大幅降低，緊固螺栓的更換頻次從每周更換一次降低到三個月以上更換一次，提高了生產的連續性。

3.3 導軌和導槽加裝自動潤滑裝置

500噸液壓破碎機由于其工作環境惡劣，工作負載極大，而且由于其安裝方式，導軌和導槽暴露在破碎的物料環境下，導軌和導槽的接觸面沒有有效的密封，物料極易進入導軌和導槽的接觸面之間，加上沒有有效的潤滑措施，在破碎齒板前進過程中受到物料向上推力的分力作用下，導軌和導槽的摩擦面產生了相當大的摩擦力，導軌和導槽均極易磨損，導軌磨損后導致柱塞缸導向套和主密封變形損壞，液壓油嚴重泄漏。由于導軌和導槽的安裝方式，每次更換導軌和導槽均需要吊出500噸液壓破碎機大部分部件，加上廠房內空間有限，所以更換工時量大，費時費力，對產量影響極大。因此降低導軌導槽的磨損速度，延長導軌和導槽的使用壽命成了降低破碎機使用成本和提高產量的關鍵。結合500噸破碎機的工作條件和使用情況，我廠安裝了導軌導槽自動潤滑裝置，對導軌和導槽的接觸面進行自動潤滑，導軌和導槽的磨損得到了有效的控制。

3.4 格篩改造、優化

500噸液壓破碎機破碎腔內的物料被破碎后，如果被破碎的物料不能及時從格篩排出，物料就會堆積在格篩上，特別是格篩堵料之后，破碎效率變得極其低下?？紤]到500T液壓破碎機后續的顎式破碎機產能嚴重剩余，通過把500T下料格篩的篩孔擴大，加快格篩下料速度，也便于發揮顎式破碎機的剩余產能。通過對格篩的改進之后，格篩上堵料現象大大減輕。從破碎學角度來看，排料粒度加大，500T液壓式破碎機做功減少，500T液壓破碎機的破碎能力成倍提高，由于物料從格篩上及時掉落，破碎過程中格篩上物料的堆積形態得到改善，使得破碎過程中液壓系統壓強減小，液壓油泄漏的現象也得到明顯改善。

3.5 科學優化操作規程

由于500T液壓破碎機的排料格篩孔尺寸增大，格篩因通過物料的粒度增大而排料能力得到大幅提高，從齒板的受力分析以及從破碎學多角度著手去優化操作規程還是必要的。盡量避免破碎齒板因格篩上的物料堆積而使齒板受到向上分力作用，降低導軌導槽磨損速度（導軌和導槽摩擦力增大會加速磨損）。因此，在實際的破碎操作中應避免格篩上物料的堆積結料，每個破碎循環中確保使用推料齒板清理格篩上的積料，改善格篩上物料的堆積形態，防止物料結料而使破碎齒板受到過大的向上分力。另外，為了避免500T液壓式破碎機后續流程出現堵料等情況，需要針對不同的物料制定不同破碎操作方法。其基本原則是破大塊料的時候盡量提高落料速度而提高破碎效率，當破碎廢糊等細料時則適當限制落料速度，以避免后續流程出現堵料的情況。

4 結論

從破碎學的角度、液壓系統分析、動力、力學分析以及設備維護、操作等幾個方面采取了有效措施，使500T液壓破碎機設備的穩定性、可靠性，使設備的生產連續性得到了明顯的提升，產能得到明顯的提高。

參考資料：

[1] 500T液壓破碎機液壓、電氣控制圖和使用說明。

[2] 左建民. 液壓與氣壓傳動[M].北京：機械工業出版社，2002

作者簡介：譚冠輪（1983-），男，壯族，籍貫：廣西來賓，單位：中國鋁業廣西分公司炭素廠，研究方向：機械設計制造及其自動化 。譚冠輪，中國鋁業廣西分公司炭素廠職工，2010年“第四屆”中國鋁業杯技能大賽陽極焙燒工第一名，先后獲得全國技術能手，全國青年崗位能手，中國有色金屬行業技術能手。