選煤廠雙齒輥破碎機檢修保養工藝的改進研究

王建國

（晉神能源有限公司沙坪洗煤廠，山西 河曲 036500）

1 項目概況

1.1 概況

山西省晉神能源有限公司沙坪選煤廠是一座年處理原煤量達5 Mt的大型選煤廠，于2007年8月正式投產運行，主要是對沙坪煤礦開采的原煤進行洗選。沙坪煤礦井田面積20.84 km2，地質儲量5.9896億t，設計可采儲量4.15027億t，主要開采8、9、13號煤層。沙坪煤礦所產原煤中大塊原煤和煤矸比例較大，該選煤廠選用英國MMD1000雙齒輥破碎機對其進行破碎后，再進入到洗選工藝。

1.2 MMD1000雙齒輥破碎機分析

英國MMD1000雙齒輥破碎機是一種新型破碎機，具有結構緊湊、適應性強等優點，在大塊原煤和煤矸物料應用方面很有前景，其主要特點如下：采用長齒、小輥徑、螺旋布齒、多破碎盤四齒結構，特別適于粗碎；在兩個破碎輥下設有破碎棒，形成破碎齒和破碎棒三級破碎過程，破碎比大，碎后粒度均勻，可以調整碎后粒度尺寸；設備緊湊，所占空間尺寸?。惠佔愚D速低，因而磨損小，噪聲低，灰塵少；基礎設計簡單，采用整體式結構，驅動裝置直接連接在破碎機框架上，使傳遞到基礎上的力大大減少；對物料的適應性強，在破碎物料硬度上比普通齒輥式和喂給式破碎機大，長輥齒的交叉布置起到相互梳理作用，可破碎黏性物料；生產能力大，最大生產能力可達14 000 t/h，根據需要，一般最大可設10個破碎盤。

MMD1000雙齒輥破碎機為輥式破碎機，而輥式破碎機工藝非常單一，其減能增效潛力較小。但是該設備的檢修保養工藝卻較為復雜，可以對其進行優化改進，以提高維修保養的工作效率，降低維修保養的成本。

2 MMD1000雙齒輥破碎機常見故障分析

結合山西省晉神能源有限公司沙坪選煤廠MMD1000雙齒輥破碎機的實踐應用情況，對該破碎機常見故障進行歸納總結，其故障主要有以下幾點。

2.1 齒板齒牙磨損

選煤廠MMD1000雙齒輥破碎機齒板部件屬于易損件，該部件的工作頻率和工作量都非常大，因此其使用周期較短，使用費用較高。從實踐應用情況來看，當該破碎機齒板齒牙磨損嚴重時，若不及時更換會帶來破碎效率降低、破碎粒度超標、下游設備堵料、洗選效率降低等一系列生產性問題；特別是當煤質變差，煤中含矸率增大時，齒板齒牙磨損更快，基本3個月就需換一次齒板；另外，破碎機齒板屬進口件，費用較高，一套MMD破碎機齒板約19萬元，因此破碎機維護費用也一直居高不下，給生產運營帶來了很大的壓力。

2.2 破碎機耦合器損壞

破碎機耦合器在破碎機結構中，一端與電機柱銷聯接，一端與減速機花鍵聯接，在破碎機運轉過程中起軟聯接作用。破碎機在運轉過程中，經常發生大塊矸石或鐵器等其他雜物卡死齒輥的故障，而該故障又極易導致耦合器損壞，造成耦合器花鍵磨損，這是耦合器的最常見故障。耦合器在運轉過程中，也極易出現“O”形圈損壞，造成兩側油腔聯通，以致發生內泄的故障。另外，耦合器的使用時間過長，還會出現耦合器殼體開裂的故障。

2.3 減速機故障

減速機在整個破碎機結構中，一端與耦合器連接，一端與齒輥連接，兩端均為花鍵連接形式，主要起減速作用。在實際使用當中，減速機故障較少發生，因此使用周期較長，一般在維護保養到位的情況下，一臺新減速機的使用壽命均在8年以上。但由于選煤廠環境差，空氣中含有煤塵，極易污染設備，所以在日常維護保養方面，需要經常清理減速機呼吸孔，以免被堵塞，造成漏油；在潤滑上，應嚴格按照標準進行加注，不可超出規定加油油位；減速機在使用過程中，常見的故障主要有：減速機輸入或輸出等部位漏油，高速軸、軸承、齒輪等損壞，齒形聯軸器外套脫落等。

2.4 齒輥損壞

破碎機齒輥結構簡單，在實際使用中發生損壞的情況較少，但一旦發生故障，檢修難度較大，耗時較長，其在使用中最常見的故障是齒輥軸承損壞。

2.5 電氣故障

因破碎機設備所涉及的電氣元件較少，電氣回路也較簡單，因此在實際使用過程中發生的電氣故障較少，一般主要發生的電氣故障是無故障打滑。

3 破碎機降本改進措施

破碎機在使用過程中的維護成本費用主要集中在齒板和耦合器更換以及鋰基脂等潤滑油消耗上，由于鋰基脂等潤滑油消耗在破碎機設備使用中已有嚴格規定，因此對其研究意義不大，故此只對耦合器和齒板更換維護成本進行深入挖掘。

3.1 修補齒板

破碎機齒板由于材質特殊，齒牙耐磨性要求高，且目前市場上常見的焊法和焊條無法滿足修補要求，因此，齒牙修復一直是這一領域的難題。但經過多年努力，通過多方咨詢這一領域廠內、廠外的相關技術人員，以及查找相關方面的資料，并且經過大量的試驗研究，最終摸索出了一套修復方法。該方法是用CO2保護焊并采用HS-58W焊絲進行焊接修補，其修補的主要過程為：焊前要用氧氣、乙炔火焰去除焊件（齒板齒牙）表面的油污、水、煤等雜物；在焊前用氧氣、乙炔火焰對齒板補焊件進行低溫預熱；進行齒板補焊作業，補焊的方法是堆焊法，即在補焊完一層過后，要待焊件冷卻后，用角磨機進行表面打磨以檢查有無氣孔裂紋等，待檢查完后，再重復進行焊件表面清理、預熱、補焊這一過程，依次進行補焊，直至修補到滿足生產需求的齒牙高度為止。

經過修補的齒板齒牙各項性能指標可完全滿足生產需求，極大地降低了齒板的維護成本，僅此一項一臺破碎機一年便可節約成本約36萬元。

3.2 耦合器修復

耦合器作為破碎機的易損件，更換周期短，使用量大，一臺耦合器的使用周期基本是三個月，且耦合器為進口件，故此項維護費用較高。在未改造前，我廠破碎機耦合器一經損壞便直接報廢，后經探索，開始對損壞耦合器進行修復，一方面將進口耦合器改造為國產耦合器，另一方面研究探索并成功實施了花鍵套更換的技術改革創新。

4 破碎機常見故障的處理

4.1 齒板故障處理

在齒板齒牙發生磨損后，通常采取的辦法是更換新的齒板；但若遇到生產緊張、無大量停機作業時間等特殊情況時，也會采取只更換齒輥中間部分的齒板或調小齒輥間距的辦法臨時應對。

破碎機齒板在更換過程中存在螺栓孔常被煤泥堵塞不易清理以及圓墊不易取出等難題，這些難題一直是制約更換齒板檢修效率的主要因素，后經過技術攻關，成功地解決了上述難題。主要采取以下措施：

1）針對清理螺栓孔，以前采用的是邊拿煤泥水沖，邊用螺絲刀清理的方式，但此種作業方式效率太低，作業時間太長，現借助電動扳手為動力源發明了一種快速清理螺栓孔的工具。采用此種工具進行螺栓孔清理，極大地提高了作業效率，降低了作業時間及勞動強度，以前人工清理一個煤泥堵塞的螺栓孔至少需5 min以上，現在只需20~30 s即可完成。

2）針對圓墊的拆卸，以前采取的是用大錘震、長的加力桿搖晃齒板的方式進行取墊，但有個別圓墊在經過大錘震以及長的加力桿搖晃齒板后仍然不會掉落，以至于最終只能采取氧氣、乙炔割除的方法才將其取出，因此，常常在更換齒板過程中僅取出圓墊一項作業就要耗時4 h以上，且勞動強度較大，安全風險高，極易發生砸傷人員的事故。后經我們攻關研究，發明了一種快速取墊器的工具，并已成功申請國家專利，實現了圓墊地快速取出，現在只需40 min左右的時間就可完成此項作業，極大地提高了檢修效率，降低了勞動強度。

4.2 耦合器故障處理

耦合器在使用過程中，最常見的故障是花鍵磨損。在點檢中，若發現花鍵磨損，同時在耦合器與減速器連接部位就可發現有鐵粉產生，因此一旦發現有鐵粉時，就要仔細觀察耦合器花鍵情況，以判斷其是否還可使用。若發生耦合器故障，處理的方法是更換耦合器，但在更換過程中存在吊裝問題，現場一個作業平臺上8臺耦合器同時運轉，因此在每臺耦合器上方制作一個吊裝架很不方便。針對此情況，在實際中自行制作一活動吊裝架，以滿足每臺耦合器更換需求。

4.3 減速機故障處理

減速機發生故障，需要更換減速器，由于廠內作業環境所限，因此在更換減速器時需將破碎機整體拉出，再配合使用天吊進行減速器更換，在安裝過程中，一定要先將輸出軸花鍵與齒形聯軸器對準安裝后，方可逐項緊固地角螺栓。

4.4 齒輥故障處理

齒輥故障90%以上是齒輥軸承損壞，因此只需將損壞的軸承更換即可。按照設備維修使用標準規定，更換齒輥軸承需先將齒輥拆卸后，再進行齒輥軸承更換，但由于我廠作業環境所限，在作業現場無法進行齒輥拆卸作業，需將破碎機整體拆卸后運送至檢修車間，再進行拆卸齒輥作業，這就出現了作業工程量大，耗時長，作業風險高等弊端。后經過不斷摸索，總結出了一套無需拆卸齒輥，無需移出破碎機，在現場即可更換齒輥軸承的作業方法，該方法是：先將齒輥軸承損壞的齒輥進行找中再進行固定，之后將損壞的齒輥軸承割除，并在安裝部位進行打磨處理，最后將新齒輥軸承安裝到位。此方法的難點主要在齒輥找中和損壞齒輥軸承割除方面，這就要求作業人員的技術一定要過硬，且現場作業經驗豐富才可勝任。采用此方法只需作業2~3 h即可完成更換齒輥軸承作業，極大地縮短了更換破碎機齒輥軸承作業時間。

4.5 電氣故障處理

破碎機所含電氣元件較少，電氣回路較簡單，一般常發生的電氣故障為無故障打滑，該故障的發生，往往只有兩個可能原因：一是接近開關損壞或距離不當；二是電氣回路故障，包括程序故障、線路故障、速度繼電器時間設置不當等。因此，在應對故障時只要找出原因所在，并針對性進行處理即可。

5 結語

由于英國MMD1000雙齒輥破碎機屬進口設備，日常設備維護維修費用高，工藝環節關鍵，因此，為實現降本增效，仍需不斷研究降本措施，改進檢修工藝，并不斷深入挖掘工藝、檢修等各方面潛能。