液压圆锥破碎机摩擦盘部的改进设计

作者： Tianyi 浏览： 发布时间：11/04/14 关键字： 圆锥破碎机

由于750/ 80液压旋回破碎机的液压缸设计不合理 , 在运行过程中 , 液压缸里的中摩擦盘因转动产生的离心力使其偏离球面定位而甩出 , 并碰擦上衬套而出现故障。改进设计:在中、下摩擦盘中心孔的空间设置 1 个挡轮 , 制止中摩擦盘沿径向运动。
中国铝业河南分公司矿山公司张青岗矿1989年筹建, 1996 年正式投产。在生产中我们发现 , 750/ 80 液压旋回破碎机出现不少问题: 机内循环冷却润滑油回油温度有时过高 , 超过“带负荷不超过 60 ℃”的设计规定值 , 达到 70～80 ℃; 机体底部液压缸时有异常敲击声发出; 破碎圆锥上下不顺畅。破碎机长此工作必然会受到破坏性影。
我矿对 750/ 80 液压旋回破碎机进行了整体拆卸 , 经仔细检查发现液压缸内柱塞上的2道密封环 , 首先道“0”型橡胶圈严重烧蚀; 第二道“Y x”型聚胺脂密封圈烧蚀溶化。液压缸上衬套上部沿圆周方向 , 有局部划伤; 表面有烧黑和烧结粘连斑点痕迹。
上述情况反映出液压缸内有时温度相当高 , 热量经金属构件传递把 2 道密封环烧坏 , 并促使循环冷却润滑油回油温度升高到70～80 ℃。上衬套的划痕和粘连疤点影响了柱塞与上衬套之间的精密配合 , 从而影响了破碎圆锥工作时上下顺利升降。
参照有关图纸经分析认为: 液压缸内的上、下摩擦盘皆为固定件 , 仅有依靠上部弧度较小的球面来限制定位的中摩擦盘是活动件 , 并在上衬套附近运转 , 由此断定是中摩擦盘工作时甩出 , 碰擦到上衬套表面 , 40Cr制的中摩擦盘在破碎圆锥巨大的压力和自身离心力影响下 , 以较大力与铜瓦套接触 , 严重时 , 划伤衬套表面 , 摩擦发热把中摩擦盘和上衬套烧结在一起。随着主轴的偏心转动 , 中摩擦盘又与上摩擦盘球面相合 , 上摩擦盘与衬套脱离。我们观看上摩擦盘底部发现 , 其中心部附近表面光亮 , 中心孔部边缘有一圈沿球面压溃的 , 锋利如刃、宽约 1mm的堆积。这证明 , 上、中摩擦盘有沿径向相对运动的明显迹象。液压缸时有的敲击声 , 也证明了这一点。由以上现象和分析得出 , 本型液压旋回破碎机液压缸中摩擦盘上球面设计数据有问题。从理论上讲 , 利用球面来定中摩擦盘的位置是可行的 , 但我矿在实际生产中却出现了中摩擦盘脱位的问题 ,这将给破碎机带来一系列严重隐患。

2、中摩擦盘移位问题的解决方案
方案有2个: ① 重新确定上、中摩擦盘球面尺寸 , 减小球面半径 , 确保中摩擦盘定位; ② 限制中摩擦盘运动范围 , 加置限位装置。
我矿经利弊权衡 , 决定施行较稳妥的第2方案。此方法在对机体结构不做任何改动的前提下 , 只增设一限位装置来适当而有效的限制中摩擦盘的径向运动范围。限位装置的实现方法: 利用“摩擦盘部”中、下摩擦盘中心孔的空间设置 1 个“挡轮” 。在中摩擦盘正常运转时 , “挡轮”不起作用 , 当中摩擦盘的上球面与上摩擦盘下球面脱离接触并继续沿径向外移时 , “挡轮”制止中摩擦盘外移碰触上衬套 , 起到限位保护作用。
限位器结构尺寸的确定:
(1) 破碎圆锥在中摩擦盘处摆动行程的计算: 根据 750/ 80 破碎机工作原理和我矿的破碎需要 , O’ 点一般在主轴顶端 400 mm附近 (参见动锥部示意图) 。
我们选取O’= 430 mm。因为三角形O’ab相似于三角形O’ AB 。
所以: x = ( ab ×O’ A ) / O’a = (12× 4 050) / 2 175 = 2214 (mm)
则动锥在中摩擦盘处摆动行程:2 x = 2 × 2214 = 4418 (mm)
(2) 中摩擦盘理论径向行程的确定: 根据液压旋回破碎机液压缸摩擦盘部工作原理“…… 由于上摩擦盘的球心在主轴中部处 ,所以当破碎圆锥摆动和自转时 , 中摩擦盘的上球面和下平面 , 各以近似破碎圆锥摆动行程的二分之一做相对滑动。 ”(摘自《破碎粉末机械》第53页) 。所以中摩擦盘运行行程约为 x/ 2 = 4418/ 2 = 2214 (mm) 。
由此得出中摩擦盘内孔理论轨迹直径为: 中摩擦盘内孔直径减去中摩擦盘理论行程得:120 - 2214 = 9716 (mm)

3、我们对破碎机中摩擦盘加装限位器, 并对液压缸上衬套表面粘连疤点和划痕进行刮磨处理后 , 破碎机循环冷却润滑油油温适度 , 低于规定值 , 动锥上下顺畅 , 液压缸部再没有异常敲击声 , 说明这一设计改进是成功的。