1、
破碎機轉子錘頭移位故障情況
轉子錘頭移位是指
錘式破碎機的錘頭在頻繁的沖擊作用下，錘盤與主軸及其間的平鍵受剪切變形或磨損，形成相當大的間隙，導致錘盤與主軸之間旋轉錯位，使錘頭嚴重偏離名義位置。由于轉子質心偏離旋轉軸線而失衡，兼因錘頭工作間隔時間的改變，產生劇烈的振動。
在正常使用條件下，受物料進入破碎機分布狀態和人為因素的影響，入料口中部錘頭的磨損，明顯大于轉子兩端的錘頭。因此轉子中部錘頭產生移位的幅度也相應大于兩端。
我公司HC-800篦冷機上配套的φ1050x1600破碎機，主軸長3400mm，錘盤φ740mm，轉子起吊質量約6t。該破碎機共12個錘頭分6排交錯排列，其布置及移位情況如圖1所示。由于中間錘頭嚴重偏移，直至其錘軸螺母與相鄰錘軸螺母相觸受阻，這樣又加速了相鄰錘頭的移位。最嚴重時，與錘盤接觸部分的鍵已磨平；部分錘盤軸孔已成為一不規則圓形，鍵槽對面的與錘盤配合面約1200范圍內的主軸表面呈弧形漸變狀磨損，最大深度達5mm，見圖2。由于受連續作業的制約，在短時間內修復困難很大。為保證生產，又購進一個轉子總成（含皮帶輪、軸承、軸承座蓋等），但在使用半年左右時，仍然出現上述故障。對此，我們曾采取過對主軸磨損部位沿軸向做條狀斷續補焊、錘盤軸孔補焊與機加工修復的措施，但又引起主軸中部彎曲約0.4mm。非但沒有有效地解決錘頭移位的故障，又引發了新故障。
2、破碎機轉子錘頭移位的處理
經過多次實踐與分析，確定錘盤與平鍵的配合部位，是整個轉子最薄弱的環節。根治錘頭移位故障的關鍵，是改變僅依靠錘盤傳遞轉矩的結構，或降低錘盤鍵槽的單位工作壓力。為此，曾考慮采取錘盤與主軸過盈配合的方法，但此法不適合舊部件的裝配。且錘盤軸孔φ250mm，盤厚僅40mm，為軸直徑的16%，裝配時導向性極差。此外，主軸與錘盤配合部位長1600mm，即使從兩端裝配，最大行程近800mm，無論從工裝還是技術方面考慮，都不現實。為保護主軸，也不宜對主軸做任何焊接。因此，我們在實際中采取了增加錘盤與軸的配合面積的方法，以滿足工作中的轉矩要求。
2.1使用方軸套方法修復極度損壞的轉子
這種轉子的表現形式：錘盤與擋圈的裝配外觀呈松散狀，最大間隙可達10mm；錘盤與擋圈的接觸面有深約1～2mm的環狀磨損，錘盤軸孔已多數磨成不規則圓形；主軸與錘盤接觸部位均有深2-5mm不同程度的漸變弧狀磨損；或因轉子兩端的壓緊螺母脫落導致主軸螺紋被熟料嚴重磨損。但擋圈與主軸及鍵的配合部位磨損較輕。
這時，錘盤已無補焊修復的價值，主軸極度磨損處于報廢狀態，難以用保守的方法修復。我們采用將圓軸改成方軸的方法對轉子進行改造性修復，在主軸上嵌套鋼管，其外再套筋板組焊成的方形軸套，錘盤亦開方孔以與軸配合。具體步驟如下：
1)準備一根長度略大于1600mm、壁厚12mm的中273mm無縫鋼管，要求平直，表面無凹陷，內壁無嚴重銹蝕。
2)緊固主軸上固定平鍵的4只沉頭螺釘，將主軸同鍵一起車削，由原來的φ250mm車削至φ249mm。其公差視無縫鋼管的平均內徑和裝配方法而定，一般較管內徑小0.15mm左右。最后把主軸上壓緊螺母部位的螺紋車平至外徑φ218mm。
3)在無縫鋼管外壁沿軸向劃線，并確保與管中心線在同一平面內。沿此線以150mm間距鉆φ36mm的通孔11個，并清除管內壁毛刺，以減少裝配阻力。
4)將主軸鍵中心與無縫鋼管上的φ36mm列孑L中心線對準后，把主軸壓人管內，并使管略超出軸裝配部位少許，作為機加工余量。
5)采用圓孔塞焊的方法，從11個φ36mm的孔內把遺留在主軸上的部分平鍵與管壁焊接并補滿孔。此時管壁雖未與主軸焊接，但為避免主軸因過分受熱而變形，仍以間斷焊接為宜。
6)用12mm厚的Q235鋼板在無縫鋼管外壁組對并焊接成方形軸套。
7)錘盤以錘軸孔為基準，將原圓形軸孔切割成方形，并留一定的鉗工裝配修整余量。擋圈也制成方形。
8)方軸套筋板與φ273mm無縫鋼管外壁所圍成的空間最大內切圓直徑為φ36mm，可選擇材質45或40Cr的φ30-32mm圓鋼加工長約1720mm的4條M30雙頭螺柱，通過兩只壓盤對錘盤和擋圈進行夾緊組裝，然后將螺母點焊，防止在運轉中松動。
方軸套的組裝及焊接見圖3，壓盤結構見圖4，方形擋圈結構見圖5。擋圈上φ348mm范圍內的結構向兩端凸出，用以補償錘盤的磨損量。
2.2使用柱銷連接法修復輕度損壞的轉子
輕度損壞的轉子只有1-2組錘頭移位。如因壓緊螺母初始松動或受篦冷機粗料區的影響，可引起端部錘頭的移位；或因經常處理結蛋導致負荷劇增，可引發中部錘頭、錘盤移位等。解體轉子可見錘盤對主軸的局部磨損深度在2mm以內；錘盤鍵槽作用側已磨成與軸孔相切的弧狀；平鍵與錘盤結合部形成缺口，軸上螺紋未損壞，仍可通過螺母夾緊裝配固定轉子。
這時，可利用未被損壞的主軸與擋圈的配合段，通過擋圈與錘盤的結合，實現轉矩的傳遞。擋圈與錘盤材質一樣，為Q235，在主軸上僅起著間隔錘盤的作用，因與主軸無相對運動，故磨損甚微，完全可以勝任。
實施步驟：
1)對錘盤軸孔及鍵槽的磨損處進行補焊，機加工至原尺寸。更換平鍵，對主軸不作處理。
2)以鍵槽作為定位基準，在每組錘盤與其間的擋圈端面按圖7尺寸劃線鉆孔。也可在主軸上裝好一組錘盤，把錘盤與擋圈點焊固定后取下，用深孔鉆頭(>200mm)-次鉆通。這樣配合性好，但易受孔的垂直度影響，即使劃線準確，也難保證零件的互換性。
3)根據鉆孔的形位公差并參照孔徑，加工材質為Q235的36只柱銷，分組嵌入。使每組錘盤與其間擋圈組裝成一體（見圖8）。這樣，錘盤雖仍在因主軸磨損而局部縮徑的位置上，但可通過結合在一起的擋圈定位并共同傳遞轉矩。為保證錘盤與其間擋圈在裝配緊固后的嚴密性，裝配前須將鉆孔時點焊固定在一起的錘盤與擋圈分離，嵌入的柱銷應低于錘盤端面/mm。
4)按圖9進行裝配，特別要做好壓緊螺母的防松動處理，是保證轉子能正常運轉的關鍵。
2.3轉子的在線應急修理
在線應急修理的機理與輕度損壞轉子修復基本相同，仍是利用主軸的完好部分通過與擋圈結合來驅動錘盤。所不同的是擋圈是通過在線焊接與錘盤連在一起；并且不再是只有6組錘盤間的擋圈在作用，而是全部擋圈與部分錘盤參與扭矩傳遞工作。使用該法注意事項如下：
1)錘頭移位的錘盤，都會因軸孔不規則的磨損產生不同程度的偏心。在線焊接前可參照還未松動的邊緣找正定位；或通過測量錘盤的外圓至擋圈外面的距離來確定。并兼顧錘軸與相鄰錘盤的裝錘軸缺口中心線保持一致，否則，將無法安裝錘頭。
2)錘頭移位不大或轉子損壞程度較輕的情況下，只將錘盤與其內側的擋圈焊接即可（內側擋圈是錘盤靠近軸中心側的擋圈）。對于損壞程度較大，呈松散狀或因一端主軸螺紋損壞無法夾緊的轉子，可將擋圈與其兩端的錘盤焊接。甚至可將12只錘盤與11只擋圈現場焊接成一個整體來滿足生產運行。
經此處理后，移位的錘盤完全依靠擋圈來傳遞扭矩。這一點與方案2.2不同。不過該轉子是雙軸伸結構，如適時將轉子掉頭使用，鍵槽單側磨損的錘盤也將參與工作，其載荷特性將大為改善。
3、幾種方案的選擇分析與實踐體會
使用方軸套連接方案
1)本方案是在難以用保守方法修復，面臨報廢的轉子上實施的。
2)與主軸配合的φ273mm無縫鋼管足以補償主軸因磨損和車細Imm所降低的強度；并彌補了原來補焊遺留的隱患。
3)中273mm無縫鋼管在外壁焊接筋板后，會使內徑收縮，提高了主軸與無縫鋼管的裝配質量。
4)方形擋圈的邊長小于原圓擋圈直徑，但其對角尺寸的回轉軌跡卻超出原來范圍約36mm。為防止超出部分的過早磨損，對該處用THD256耐磨焊條作堆焊處理。但實際使用20多天后，經檢查未發現方軸套圓角處有明顯的過量磨損痕跡。
制作方形擋圈不得用4塊鋼板組對焊接，該方法有在焊接處引起應力集中產生開裂之虞。
5)由于方軸套與錘盤的配合面不作機加工，完全由裝配鉗工現場研配。所以嚴格控制外形尺寸至關重要。方軸套若能在平臺上借助劃線盤等工具組對；錘盤采用靠模切割；配合單側間隙可控制在1mm以內，即使在使用中有所磨損或產生松動，方孔對于方軸而言，有類似花鍵傳動的特征，有較好的對中性。在一定范圍內，可避免或減輕轉子的偏心與振動，
6)轉子在運行中曾出現過振動，經分析認為：
①方軸套材料組織均勻，其截面為中心對稱狀；若錘盤松動或因配合產生的間隙，可由方孔與方軸傳動的對中性補償。均不會使質心過量偏移產生振動。
②對軸的磨損部分產生的不平衡離心力，不足造成那樣大的轉子振動，最后查得，錘頭理論質量(50t0.5)kg，實測個體最大差異Skg，顯然振動是由此引起。
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