MMD系列篩分破碎機的研究與應用

2021-06-10 12:45:38高重新譚效宗亓聰聰

煤炭加工與綜合利用 2021年5期

高重新，譚效宗，亓聰聰

(兗煤菏澤能化有限公司趙樓煤礦選煤中心，山東鄆城 274705)

趙樓煤礦選煤廠重介排矸系統中的篩分破碎機選用英國MMD礦山機械集團公司生產的MMD 625系列破碎機，主要用于礦井提升后原煤及矸石的破碎工作，其齒環與齒頭為分體式設計樣式，在正常使用過程中，齒頭為磨損消耗件，需每日巡檢、更換。該齒頭具有高強度、高耐磨特性，由于國產齒頭無法達到使用要求，需進口采購，價格昂貴。隨著生產量的提高，其齒頭的磨損和更換頻率相應加快，除設備的維護量加大外，配件投資也相應增多，對于選煤廠“減本降耗”是重點、難點[1-3]。

1 研究方向

針對進口設備配件價格昂貴等問題，選煤廠提出進口設備國產化的改造理念。并通過研究實踐，將MMD625型篩分破碎機 “分體式齒環技術”該造為“三齒整體式齒環”。現場使用證明，改造后有效地降低了齒頭的磨損并避免其脫落，不再購置原進口齒頭，不僅節約了生產成本，且大大降低了職工勞動強度，完成了進口設備國產化的跨越[4-6]。

2 設備優化

趙樓煤礦選煤廠對篩分破碎機的破碎機理、機型結構、加工工藝、耐磨材料、焊接技術等進行了系統研究。

2.1 齒環樣式改造

原篩分破碎機齒輥采取更換齒帽組件(即：齒頭)的方式，國產化齒頭往往達不到進口齒頭的硬度及耐磨度，經實踐，齒帽組件經常出現磨損嚴重或者掉頭、斷背等不能正常使用的情況，需要及時進行更換，否則會導致破碎機堵轉，影響系統生產時間[7-8]。如圖1所示，原齒帽組件通過螺桿與螺帽連接至齒輥基座上，其中齒頭為焊接至齒帽組件上，因齒頭與齒背的材質不同，齒頭的材質較硬，齒背材質較軟，在破碎較硬的物料過程中，焊接部位處的磨損較大，容易造成齒背斷裂。

圖1 原篩分破碎機的齒帽組件

針對篩分破碎機存在的以上問題，對篩分機進行結構優化，將整個齒帽組件與齒環直接連成一體，無焊接部位，從而避免了齒頭掉落及齒背斷裂情況的發生。根據現有破碎機類型，將齒輥設計成每根齒輥軸上有9套破碎齒環，每個齒環上有3個齒，如圖2所示。

圖2 現篩分破碎機的齒環

2.2 破碎機齒環安裝角度分析

(1)如圖2所示，齒環與齒輥之間采用雙鍵配合，根據齒環的材質裝配工藝采用過渡配合冷裝。鍵槽位置每2件逆時針旋轉15°，即安裝完齒環后齒頭的位置也隨之相差15°，這樣2個齒輥相對運轉時可以使破碎齒成螺旋狀排料。如圖3所示為左齒輥上齒環的安裝角度，其中右齒輥上齒環的安裝角度與左齒輥相對應。

1—15°3齒齒環；2—30°3齒齒環；3—45°3齒齒環；4—60°3齒齒環；5—0°3齒齒環圖3 篩分破碎機左齒輥

(2)物料在兩齒輥之間以及與側壁梳形板之間排出，產品在破碎后受此間隙控制，因此通過改變齒頭與齒頭之間、齒頭與側壁梳形板之間的間隙，就可以獲得相應粒度的物料，即控制新齒環齒頭尺寸的大小。同時，在給料中已含有的合格粒級產品，進入機器后很快被排出，不再受到破碎作用。因此，產品中粉末產生率遠低于常規破碎機。破碎機顯現出良好的篩分作用和粒度控制，篩分的產品粒度較均勻。

2.3 耐磨材料的選用

原進口破碎機齒環采用45號鋼，鉻氏硬度在20左右，因我國鋼材含硫磷等雜質高，造成脆性大，容易斷裂。因此改進后的破碎機整體齒環采用合金鑄造，耐磨材料最先采用以鉬、鉻合金為主，輔以鎳、銅等，經過測試后發現同樣脆性較大，容易斷裂。經過調整配方，在合金中去掉鉻，減少炭，并增加較耐磨的硅質材料，提高了設備韌性，比原進口材料更耐沖擊、耐磨損，使用壽命更長。因齒環采用整體式，各部位使用相同材質所以不會再出現焊接部位開焊的情況[9-10]。