1、HP500圓錐破碎機(jī)工作原理為
HP500以層壓破碎理論為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。是通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)三角皮帶、傳動(dòng)軸、小錐齒輪、大錐齒進(jìn)而帶動(dòng)偏心銅套旋轉(zhuǎn)，破碎圓錐軸心線在偏心軸套的迫動(dòng)下做旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)，從而使圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐時(shí)而靠近又時(shí)而離開(kāi)固裝在調(diào)整套上的定錐表面，散體礦石在破碎腔內(nèi)呈多層分布時(shí)受壓破碎。在破碎機(jī)的生產(chǎn)實(shí)踐中，層壓破碎的概念指的是巖石顆粒的破碎不僅發(fā)生在顆粒與襯板之間，同時(shí)也大量發(fā)生在顆粒與顆粒之間。其特征是在破碎腔的有效破碎段形成高密度的多個(gè)顆粒層，將充分的破碎功作用于巖石顆粒群，充分發(fā)揮層壓破碎和次生破碎作用，獲得極高的破碎率。采用層壓破碎理論的HP500較原7Ft短頭型破碎機(jī)在生產(chǎn)能力上的突出優(yōu)點(diǎn)是可以擺脫完全依靠排礦口來(lái)控制出料粒級(jí)的情況，從而實(shí)現(xiàn)較大的進(jìn)料粒度、較小的排料粒度和較大的處理能力，符合我礦實(shí)際生產(chǎn)需要。
2、出現(xiàn)的問(wèn)題：定錐襯板脫落墜入破碎腔
2010年10月18日3點(diǎn)19分，HP500圓錐破碎機(jī)在開(kāi)動(dòng)中出現(xiàn)定錐襯板脫落，墜入破碎腔現(xiàn)象。定錐襯板為該破碎機(jī)重要組成部件，作用是與動(dòng)錐襯板共同構(gòu)成破碎腔，在其中擠壓破碎礦石。停機(jī)后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，起支撐定錐襯板作用的適配環(huán)上的四個(gè)定位銷(xiāo)全部斷裂。斷裂部位為適配環(huán)和定錐支撐接觸面處（圖2所示II位置處）。觀察適配環(huán)，發(fā)現(xiàn)其基本保持完好。該適配環(huán)和定位銷(xiāo)皆為生產(chǎn)廠家原機(jī)裝配，該部位日常檢查無(wú)法發(fā)現(xiàn)，且查找使用說(shuō)明書(shū)，也沒(méi)有相關(guān)的要求和說(shuō)明。因此自該破碎機(jī)機(jī)投產(chǎn)后未做過(guò)此部位的相關(guān)檢查。本次事件也是HP500安裝以來(lái)出現(xiàn)的第一起定位銷(xiāo)斷裂，定錐襯板脫落事故。
3、事故原因分析
由圖1可見(jiàn)定錐襯板在定錐上的具體安裝形式。適配環(huán)用四個(gè)對(duì)稱(chēng)分布的定位銷(xiāo)固定在定錐上，適配環(huán)上同樣對(duì)稱(chēng)設(shè)置6個(gè)楔塊螺栓組合件，將整個(gè)定錐襯板支撐固定。定錐襯板與定錐間充填腔用環(huán)氧樹(shù)脂填充，起加強(qiáng)固定定錐襯板作用。因?yàn)樵摍C(jī)破碎原理，在動(dòng)錐旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)擠壓礦石時(shí)，有極大地水平方向的推力通過(guò)定錐襯板法蘭與楔塊傾斜面的接觸、楔塊與適配環(huán)的接觸，逐級(jí)傳遞到適配環(huán)上，這就使得適配環(huán)在與定錐的接觸面處產(chǎn)生了極大地剪切力，此力完全由固定適配環(huán)的四個(gè)定位銷(xiāo)承受，該定位銷(xiāo)同時(shí)也會(huì)受到不小的扭力的作用。因?yàn)榻o入礦石情況的變化和動(dòng)錐運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，此處產(chǎn)生的剪切力、扭力的大小、方向無(wú)規(guī)律可循，在長(zhǎng)期的變化的剪切力和扭力等的綜合作用下，四個(gè)定位銷(xiāo)終于達(dá)到疲勞極限，發(fā)生斷裂。失去定位銷(xiāo)固定的適配環(huán)在傳遞過(guò)來(lái)的推力等的作用下開(kāi)始發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其上的楔塊組件受其運(yùn)動(dòng)的影響，與定錐襯板法蘭的配合接觸面失穩(wěn)，直接導(dǎo)致定錐襯板脫落墜入破碎腔。按照使用說(shuō)明書(shū)要求，在更換新的定錐襯板后，要檢查定錐襯板和楔塊傾斜表面各個(gè)接觸點(diǎn)，確保楔塊傾斜表面的中心和定錐襯板法蘭正確接觸（圖1中I處所示）�？梢�(jiàn)此接觸處對(duì)保持定錐襯板穩(wěn)定的重要性。而此次襯板墜落正是因?yàn)檫m配環(huán)相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致此接觸面失穩(wěn)而引起。
4、解決方法
查找使用說(shuō)明書(shū)和HP500相關(guān)資料，皆沒(méi)有有關(guān)此種問(wèn)題的記錄。若按照常規(guī)解決方法，只需從銷(xiāo)孔取出斷裂定位銷(xiāo)，按原定位銷(xiāo)尺寸、材料等參數(shù)重新加工四個(gè)定位銷(xiāo)復(fù)位即可，經(jīng)此種方法處理后，定位銷(xiāo)受力情況與從前一樣，長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)機(jī)承受變化載荷后，再此發(fā)生斷裂的可能性相對(duì)較大。為進(jìn)一步降低再次發(fā)生此類(lèi)事故的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，經(jīng)破碎工段與機(jī)電科技術(shù)人員研究商討決定，根據(jù)多年從事機(jī)械行業(yè)遇到的類(lèi)似問(wèn)題處理經(jīng)驗(yàn)，決定在保證不破壞適配環(huán)與定錐物理機(jī)械性能的前提下，適當(dāng)增設(shè)4個(gè)楔口，加入壓塊，加強(qiáng)對(duì)適配環(huán)和定錐之間的固定作用。該楔口與原定位銷(xiāo)孔一樣貫穿聯(lián)通適配環(huán)和定錐。為了加工工藝的方便，提高新增定位壓塊對(duì)該處剪切應(yīng)力、扭力的抵抗能力，決定加大受力面積，將楔塊形狀定為50mm×60mm×80mm的長(zhǎng)方體（四個(gè)棱邊倒圓）。后經(jīng)由機(jī)動(dòng)部聯(lián)系相關(guān)廠家進(jìn)行加工。按照計(jì)劃，所增設(shè)楔口在適配環(huán)上呈對(duì)稱(chēng)分布，但加工時(shí)觀察發(fā)現(xiàn)，對(duì)稱(chēng)開(kāi)楔口會(huì)影響到原有楔塊螺栓總成的安裝與拆卸，遂根據(jù)實(shí)際情況酌情選擇位置。安裝后原定位銷(xiāo)與新增壓塊形狀及其相對(duì)位置的圖形為圖2所示。
圖2中圓柱面處即為原定位銷(xiāo)，四方塊處為本次新加工的定位點(diǎn)。此新增定位點(diǎn)極大地分擔(dān)了由楔塊傳過(guò)的剪力和扭力，新加壓塊的承受破壞的能力也要強(qiáng)于原定位銷(xiāo)子，即使在原定位銷(xiāo)再次發(fā)生斷裂的情況下，四方楔塊發(fā)生破壞的可能性極小。依然可以有效防止適配環(huán)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。即防止再次發(fā)生定錐襯板脫落的現(xiàn)象。
5、結(jié)語(yǔ)
本次襯板脫落事件為突發(fā)事故，在尋找不到相關(guān)解決資料和說(shuō)明的前提下，工段和機(jī)電科能從實(shí)際情況出發(fā)，發(fā)揮多年從事機(jī)械行業(yè)所積累的經(jīng)驗(yàn)的作用，積極尋找方法，使問(wèn)題得到良好的解決，并為為以后類(lèi)似事件的處理提供了良好的經(jīng)驗(yàn)素材。
