移動破碎站中反擊破皮帶輪焊縫開裂原因分析

楊龍崗，于 沖（唐山冀東裝備工程股份有限公司，河北 唐山 063000）

1 反擊破皮帶輪問題

我公司移動式反擊破碎站皮帶輪采用焊接型式，輪緣與輪輻焊縫為角焊縫，焊角高度為7 mm。為了便于組焊，在輪緣與輪輻之間留有1mm間隙，如圖1中優化前所示，焊接完成后進行去應力退火。在某冀東水泥礦山穩定運行半年左右，業主反饋在皮帶輪輪緣與輪輻之間的焊縫開裂，初步原因分析為焊縫質量缺陷。

將皮帶輪返廠維修后，為了避免出現上述問題，我公司重新優化設計了皮帶輪結構及熱處理工藝：①取消輪緣與輪輻之間的定位凸臺和間隙，采用間隙配合形式，使其接觸更為充分；②雙邊開坡口以此增大焊縫，提高焊接強度，焊接形式如圖1優化后所示；③焊接完成后對輪緣與輪輻之間的焊縫做超聲波和磁粉探傷檢測；④檢測合格后進行去應力退火；⑤熱處理完成后再重復進行一次上述無損檢測。

圖1 皮帶輪優化前后

修復后的帶輪使用一年后，輪緣與輪輻之間的焊縫再次開裂，導致皮帶輪徹底報廢。由于該型號移動式反擊破碎站已經實現量產，并沒有其他業主反饋出現過皮帶輪焊縫開裂問題。為此，工程師現場查找問題原因。現場工況匯總如下：

（1）入料粒度偏大，普遍尺寸在1 m左右，部分甚至達到1.2 m，而該型號反擊破入料粒度要求≤600 mm，入料粒度嚴重超出使用說明書要求。

（2）物料中含泥量嚴重超標，部分石頭外層包裹一層膠泥，甚至有大塊泥塊的情況。

（3）查看移動破碎站電控系統發現反擊破轉子測速裝置頻繁降速報警。

（4）現場操作人員反饋V帶使用時間短、破碎機出料粒度不均勻等問題。

2 問題分析與解決措施

反擊破的工作原理是轉子高度旋轉，物料進入板錘作業區時與轉子上的板錘撞擊破碎，后又被拋向反擊板上再次破碎[1]。當過大物料進入板錘作業區與板錘碰撞時，由于物料質量偏大，導致其獲得的速度偏低，極大降低了物料第二次破碎的可能性。當物料再次回彈到板錘作業區進行第三次破碎時，由于前兩次破碎不充分，回彈的物料粒徑偏大，使其卡在板錘與反擊板之間的可能性增加，由此存在出料粒度不均的情況。另外，破碎過程中如果物料中含泥量偏高，泥與物料一同被拋向反擊板的過程中，泥會在物料與反擊板碰撞中起到了緩沖作用，大大降低了破碎效率。上述的兩種情況，會極大的消耗轉子動能，降低轉子轉速，引發轉子測速裝置報警；同時帶輪與V帶之間產生的速差，使得V帶對帶輪的摩擦力超過了焊縫的受力極限，導致焊縫開裂，這也是V帶使用時間短的重要原因。解決措施如下：

（1）在爆破階段選擇合理的爆破孔徑、網孔參數，多排孔起爆等技術手段來確保物料粒徑滿足移動破入料要求。

（2）加強物料中泥土的剝離工作。含泥量高與含泥量低的物料混合入料；不可避免大塊物料時，應適當降低入料量，嚴禁同時喂入多塊大物料。

（3）再次對現場操作人員和項目負責人進行全面培訓，嚴格按照使用說明書要求執行。

（4）雖然設備已經超過合同約定的質保期，但為維護客戶關系，我公司免費為其提供一套全新的優化設計后的皮帶輪。

3 結語

通過上述整改，皮帶輪運行良好，轉子測速裝置報警頻率降低，出料粒度均勻，V帶更換周期延長，節約了運行成本，同時移動破碎機產量略有提升，獲得用戶好評。