破碎機錘軸組件的優(yōu)化設計

徐 凱

(晉煤集團 金鼎煤機礦業(yè)有限責任公司，山西 晉城 048006)

0 引言

破碎機是井下機械化采煤配套設備的重要組成部分，其作用是將大塊煤及矸石充分破碎，并使破碎的物料順利通過轉(zhuǎn)載機或轉(zhuǎn)載點，保證井下安全運輸和生產(chǎn)，錘軸組件是破碎機破碎物料的核心部件，它利用較高的轉(zhuǎn)動慣量在額定轉(zhuǎn)速下儲存的動能通過安裝在錘體上的錘頭的沖擊力破碎大塊煤及矸石。錘軸組件是由多個部件組成的動能部件，由于需要長時間的高速運轉(zhuǎn)，錘軸組件需組裝后配合其他零部件做整機動平衡試驗，以免因為失衡引起強烈震動影響錘軸組件的使用壽命。在使用中發(fā)現(xiàn)PLM1000與PLM3500破碎機錘軸組件在設計中有不合理的地方，現(xiàn)針對這些地方進行優(yōu)化設計。

1 PLM1000破碎機

PLM1000破碎機由破碎槽體、主架體、破碎架體、錘軸總成、傳動裝置、噴霧裝置和潤滑系統(tǒng)等部分組成。

老式錘軸組件裝配在破碎腔體內(nèi)，固定在錘軸上的大皮帶輪與電機輸出端的小皮帶輪通過三角帶聯(lián)接，從而傳遞動能，另一側(cè)為裝配盲端。由于錘軸組件需要長時間的高速運轉(zhuǎn)，因此錘軸組件需要組裝后配合其他零部件做整機動平衡試驗，所以在運輸和再度安裝時不宜再進行分解，以免因為失衡引起強烈震動影響錘軸組件的使用壽命。但在使用過程中，由于井下工作面換向，鑒于錘軸旋轉(zhuǎn)的方向性要求，不能整體換向，而錘軸為非對稱結構，換向時需要從大皮帶輪、錐形漲套、軸承、迷宮、錘體依次拆卸(如圖1所示)，其中錐形漲套、錘體斜鍵拆卸還需要專業(yè)工具，解體后重新裝配，解體和裝配現(xiàn)場操作比較困難，且不能保證動平衡，給井下生產(chǎn)作業(yè)帶來巨大不便。為此，設計了一種新式錘軸組件以解決換向難題。

圖1 PLM1000老式錘軸組件

新式錘軸組件設計為對稱結構，兩側(cè)全部選用現(xiàn)有錘軸組件大皮帶輪側(cè)結構(如圖2所示)，這樣兩端都可作為輸入端，當一側(cè)大皮帶輪作為輸入端，則另一側(cè)大皮帶輪作為配重端，工作面換向時只需轉(zhuǎn)換電機在架體頂部的聯(lián)接方向，不需解體和重新裝配，這樣既能保證整機的動平衡，又可以節(jié)省勞動時間。新式錘軸組件設計為對稱結構也可以解決單側(cè)偏重問題，極大程度上維持了動平衡。該新式結構降低了井下勞動強度、提高了安裝效率、減少了安全風險。

2 PLM3500破碎機

PLM3500型順槽用破碎機主要由破碎底槽、傳動部、破碎架、主架體、錘軸組件、蓋板、墊板、出入口擋板和噴霧裝置等組成，主要部件之間均采用非金屬嵌件鎖緊螺母進行緊固，提高了安全可靠性；底板為獨立結構件，采用螺栓與底槽聯(lián)接，可在磨損后進行更換。錘軸組件整體安裝在主架體中間部位，和調(diào)高墊板等與破碎底槽固定在一起。

老式錘軸組件為對稱結構，由軸、緊固螺母、軸承座、軸承蓋、軸承、迷宮壓板、錘體、錘頭組成，如圖3所示。在傳動裝置聯(lián)接側(cè)裝有聯(lián)接盤，與減速器的聯(lián)接盤通過彈性塊連接，從而獲得動力。錘體上裝有10個錘頭，其中8個是兩兩對稱單獨分布在錘體周圈，剩下2個是并排裝在錘體中央，這樣錘軸組件中間部分可以有很好的破碎能力。但是在使用過程中發(fā)現(xiàn)破碎能力還是不太理想，錘頭損壞率較高，需要時常更換錘頭，破碎后的塊率較大，后期還需要再破碎，影響了生產(chǎn)效率。為此，設計了一種新式錘軸組件以解決此難題。

圖2 PLM1000新式錘軸組件

圖3 PLM3500老式錘軸組件

新型錘軸組件通過改變錘體結構使它可以裝12個錘頭，分3層，每層4個，均布在錘體周圈。其中兩層，兩兩組合在一起成為一個大錘頭，對稱布置于錘體兩側(cè)；剩下一層，4個錘頭組合在一起，成為一體結構，布置在錘體中間位置，如圖4所示。這樣設計的好處是將之前的單個布置變成兩兩組合，中間利用率最高的位置設計成4個錘頭組合為一體結構，增強了破碎強度和破碎能力，降低了錘頭的損壞率和井下勞動強度，提高了安裝效率，減少了安全風險。

圖4 PLM3500新式錘軸組件

3 結語

PLM1000與PLM3500這兩種型號是最常用的兩種破碎機，而錘軸組件是破碎機的核心部件，使用中受沖擊力率高，拆裝不便。經(jīng)過此次的優(yōu)化設計，可以很好地提高破碎機的使用效率，間接提高生產(chǎn)效率。該設計理念先進，符合現(xiàn)階段煤炭企業(yè)的發(fā)展要求。