HP200 型圓錐破碎機大齒輪斷齒原因及預防措施

2020-11-23 第一工程機械網

1. 結構及原理

HP200 型圓錐破碎機用於礦石破碎加工，其主要結構如圖 1 所示。該機啟動後，其主電動機、水平軸和小齒輪（小錐齒輪）順時針旋轉，大齒輪（大錐齒輪）在小齒輪帶動下逆時針旋轉。當無礦石、無負荷空轉時，動錐襯板隨著動錐一起逆時針旋轉；當有礦石帶負荷生產時，動錐旋轉方向立即改變為順時針旋轉，動錐襯板也隨著動錐順時針旋轉。

２. 故障現象

1 臺 HP200 型圓錐破碎機，其標準配置為132kW 電動機（額定電流為 260A），實際配置為 160kW 電動機。2014 年 7 月 10 日該機啟動後，發現從其內部發出一種周期性的撞擊聲，撞擊聲

的規律是：動錐每轉 1 圈，就發出 1 次撞擊聲，電流也隨之發生 1 次周期性大幅度波動。將該機解體、檢查，發現其大齒輪斷裂了 1 個齒，如圖2 所示。斷齒已經落入到大、小齒輪下面的油池內。

３. 故障排查和原因分析

（1）存在過載現象

經設備管理工程師仔細查看該機運轉記錄和電動機電流記錄，發現在正常生產過程中，出現過 1 次 344A 的大峰值電流，是該機電動機額定電流 260A 的 1.32 倍，此時正是大齒輪斷齒時間。這說明該機出現過嚴重過載現象。

（２）交變負荷頻繁

再次仔細查看該機運轉記錄和電動機電流記錄，發現該機存在反覆啟動、反覆停機現象。每班 8h 之內最多啟動、關閉各 6 次，且有 10次無給礦反轉、無負荷空轉現象。檢查發現該機礦石供給不穩定，即該機運轉過程中礦石時有時無、時多時少，造成該機動錐一會兒正轉、一會兒不轉、一會兒反轉，導致該機承受頻繁的交變負荷。

（3）礦石排放口調整不當

該機在正常生產時，動錐襯板和定錐襯板會產生劇烈磨損，其礦石排放口會隨著磨損而增大。為保證破碎粒度，操作人員需要經常調整礦石排放口。若礦石排放口尺寸調整得過小，會造成動錐襯板和定錐襯板直接碰撞，造成該機負荷猛增，並導致大、小齒輪猛烈衝擊。

該機動錐襯板和定錐襯板的磨損周期為 25到 30 天，發生故障時，動錐襯板和定錐襯板已經使用 22 天，且操作人員對礦石排放口反覆調整過 5 次以上。由此推斷存在因調整礦石排放口不當，造成動錐襯板和定錐襯板意外相碰，導致負荷猛增和意外過載的可能。

（4）大齒輪已接近疲勞極限

該 HP200 型圓錐破碎機為 2007 年投入生產，已經連續運行了 7 年，其大齒輪一直沒有更換過，由此推斷大、小齒輪已經接近機械疲勞極限。

4. 預防措施

為避免該機因大齒輪斷齒而影響生產，我們採取了以下 4 項預防措施：一是改進礦石供給條件，保證礦石均勻、連續、穩定供給；二是正確調整礦石排放口尺寸，防止因調整得過小，造成動錐襯板和定錐襯板直接碰撞產生過載；三是在給礦膠帶運輸機上安裝金屬探測器和電磁鐵，保證除鐵乾淨、徹底；四是除了更換大齒輪，還需備用 1 個小齒輪，防止因小齒輪達到疲勞極限而再次出現故障。修復並採取上述預防措施後，該機運轉恢復正常。

附圖

責任編輯：Yaodl

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