久益7LS06采煤機（如LWS579、LWS603等）的破碎機在投入生產(chǎn)不久，就發(fā)現(xiàn)破碎機在短期的使用后，無法正常工作，檢查發(fā)現(xiàn)破碎滾筒處有漏油現(xiàn)象。設(shè)備升井后，對破碎機進行解體，打開破碎滾筒發(fā)現(xiàn)，驅(qū)動盤處的浮動機械密封已經(jīng)全部變形，磨損嚴(yán)重，失去密封作用。進一步解體發(fā)現(xiàn)，減速機構(gòu)行星架的支撐軸承保持架扭曲變形，圓錐滾子全部散落，大部分已磨損破碎，軸承內(nèi)、外圈磨損破壞。拆開行星減速器后，緊固軸承調(diào)整墊壓蓋(件號：100159254)的8- M12聯(lián)結(jié)螺栓(件號：00925441 -1222)全部松動，而且有近三分之一發(fā)生斷裂，失去緊固作用。綜合上述現(xiàn)象，分析漏油的真正原因是由于螺栓斷裂，軸承、密封破壞，產(chǎn)生了漏油。因此，有必要對螺栓斷裂的原因全面分析，采取有效措施，杜絕此類現(xiàn)象的發(fā)生。
1、斷口形貌及受力分析1.1 斷口形貌分析
現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)螺栓的斷裂形式主要是沿螺紋牙根部和頂部斷裂。螺栓斷口的宏觀形貌見圖1。圖1所示為沿螺紋牙根部斷裂，斷口由裂紋源、放射區(qū)、纖維區(qū)和剪切唇組成。裂紋源在距表面3—4mm的次表面中形成，然后呈放射狀向四周擴展，形成具有放射線特征放射區(qū)，放射區(qū)和螺栓軸線基本垂直，斷口比較平整。塑性變形痕跡較少，呈明顯的脆性拉伸斷裂；纖維區(qū)和剪切唇為最終瞬斷區(qū)，纖維區(qū)韌性撕裂痕跡明顯，分析結(jié)果是受力過大而導(dǎo)致斷裂。統(tǒng)計表明，螺栓的斷裂65%發(fā)生在緊固螺栓與設(shè)備的結(jié)合處的螺紋上。
1.2受力分析
螺栓是在短期內(nèi)斷裂，根據(jù)螺栓斷裂后的斷面分析，由于破碎機的滾筒截齒排列是螺旋形式，工作環(huán)境多變，震動頻繁，受力復(fù)雜，既有徑向力，又有軸向力，且受力的大小不恒定，8個螺栓的軸向總拉力等于行星機構(gòu)的軸向設(shè)計總拉力，但由于設(shè)備實際運行狀況等原因，往往導(dǎo)致這8個螺栓處于不均載的狀態(tài)下，這樣就使部分螺栓因過載而被拉斷。
2、改進方案
破碎機行星架軸承壓蓋緊固螺栓與行星架結(jié)合面的螺紋處螺栓斷裂，主要是由于過載在其承受復(fù)雜變載荷作用下最終被拉斷的。改進方案如下。
2.1增大螺栓截面提高抗拉強度
螺栓在工作中由于既承受預(yù)緊力又受工作拉力，又有密封要求，且其工作載荷一直處于變化狀態(tài)，此行星機構(gòu)中軸承固定螺栓，在不均載情況下單個螺栓承受拉力實際遠遠超出了外方原設(shè)計中單個M12的額定拉力，因此必須對M12的螺栓進行改造，以增大螺栓的截面尺寸來提高螺栓的強度。但因行星機構(gòu)軸承固定壓蓋(100159254)及行星架(100159245)的外形尺寸受空間限止，直徑不能加大，于是在有限的許可范圍內(nèi)，將8-M12( 00925441-1222)螺栓改為8- M16（00925441-1622）螺栓，長度不變。
2.2配套行星架上8- M12螺紋孔改造
根據(jù)裝配需求，對配套的行星架( 100159245)上的8 - M12螺紋孔進行底孔擴孔。按M16標(biāo)準(zhǔn)螺紋孔要求，以原8 - M12的各個螺紋孔定位，將M12的螺紋孔擴為∮l4，并改制為M16。螺栓長度不變，故∮14的底孔長度及M16螺紋的有效長度不變。
2.3配套軸承壓蓋及調(diào)整墊8- M12螺栓過孔
同樣根據(jù)M16螺栓裝配需求，對配套軸承壓蓋(100159254)及三種調(diào)整墊上的8- M12螺栓過孔+13.5和相應(yīng)沉孔+30 x7（深度）進行擴孔處理。即將軸承壓蓋(100159254)和相應(yīng)配套的三種調(diào)整墊的原有8 - +13.5對準(zhǔn)，裝夾在搖臂鉆的操作平臺上。裝夾時軸承壓蓋處于上面，且壓蓋的臺孔側(cè)處于上面，以便于下鉆定位和一次性對相應(yīng)沉孔的。加工。裝夾好后，以原有的8-∮13.5孔定位，將孔擴為8-∮17.5。考慮緊固M16外六方螺栓所用套筒外徑的尺寸+36，以及壓蓋臺孔側(cè)與電機端的間隙H，然后將原有8-∮30 x7（深度）臺孔，同樣以原中心定位擴為8 ∮38x7（深度），這樣M16外六方螺栓頭厚度(10 mm)較M12外六方螺栓頭厚度(7.5 mm)增厚的量2.5 mm，正好小于已有間隙H，螺栓與電機端部不發(fā)生干涉，保證了裝配使用要求。
3、結(jié)論
破碎機經(jīng)過增大螺栓截面尺寸，提高螺栓的強度，以及對相應(yīng)裝配件的改造，使破碎機故障率明顯降低，螺栓斷裂而導(dǎo)致破碎機漏油的現(xiàn)象再未曾出現(xiàn)。大大地減少了破碎機的升井維修次數(shù)，減少了井下因頻繁拆裝破碎機造成的停機時間，降低了維修時配件的費用消耗，礦井也反映改進后的破碎機運行平穩(wěn)。使用證明，M16的螺栓滿足強度要求。
JOY服務(wù)工程師了解到神東對破碎機改進后的運行效果，為了統(tǒng)一配件規(guī)格，從根本上解決破碎機M12螺栓斷裂的問題，將改進成功后的圖紙發(fā)給JOY設(shè)計人員，從系統(tǒng)上對軸承壓蓋(100159254)、行星架( 100159245)、螺栓（00925441-1222）及三種調(diào)整墊做了配套修改，對應(yīng)件號也做了修改。同時還分析了設(shè)計相同的低采高7LS2A采煤機的破碎機并做了合理的改造，以后定購的7LS06和7LS2A破碎機或以上幾種配件均為改進后的尺寸。
