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颚式破碎机液压缸活塞杆频繁断裂解决办法及改进案例分享

日期: 2023-09-05 作者: 爱体育下载地址

  颚式破碎机主要有偏心轴、皮带轮、机架、飞轮和复位弹簧、肘板、固定颚板和活动颚板等重要部件。

  颚破工作环境恶劣,运行过程中常常会出现各种故障,为了能够更好的保证设备稳定运行,提高设备性能,做好日常维护保养非常重要。

  某公司的颚破运行过程中出现活塞杆断裂现象,通过对该问题产生的原因做多元化的分析,提出较为合理的改进措施,最终消除了故障,达到了良好的使用效果。

  颚式破碎机液压缸位置见图1。该液压缸最大的作用为连接动颚和机架,保证颚式破碎机运行过程中肘板与动颚、机架从始至终保持接触并控制动颚回程位置,防止肘板掉落。最初采用的液压缸结构设计见图2。

  但是该结构液压缸使用了两周,活塞杆就发生了断裂,断裂处见图2所示。现场初步分析是液压缸关节轴承润滑不到位造成的,更换新缸后改善润滑,运行20d左右再次发生断裂,断裂位置与上次相同。

  活塞杆再次发生断裂事故后,对该型液压缸的设计、结构、材质等方面做了全面的问题查找及分析。

  查阅相关设计资料表明,在液压缸两端铰接,活塞杆直径为中63mm,工作所承受的压力为13~16MPa的工作状况下,该型液压缸活塞杆的实际拉应力小于许可拉应力,说明设计时在材质、活塞杆直径等选择方面不有一定的问题。而结合现场断裂端面现象分析,断裂面齐整,沿轴向断面无收缩,亦说明活塞杆断裂的主因不是由拉应力造成的。

  接下来从结构方面查证有无设计缺陷。经观察,这两次断裂位置几近相同。当初设计时将活塞杆与耳环进行结构分离,两部分以螺纹结构连接。该处螺纹尺寸为M56,而活塞杆直径为中63mm,螺纹位于活塞杆一端。在圆杆和螺纹结合处存在断面台阶,直径由63mm减至56mm,在结合处只留有极小的圆弧过渡。而该处正位于极度靠近动颚铰接处,是各种应力交错汇集的危险点。

  经查阅原始设计资料,在核算此处受力情况时,仅考虑了拉应力而忽视了切应力等其他因素的影响。此种结构设计导致该处成为液压缸结构中的薄弱部位,由此会造成该处结构不能承受各种应力综合施加的影响。

  同时原设计为增加液压缸的耐磨性能,技术方面的要求中只对活塞杆的硬度提出了要求,而强度方面没作规定,造成活塞杆硬度增加,相应强度可能受影响,使活塞杆的脆性增大,不能抵御切应力等方面的干扰。以上两方面的因素导致使用的过程中活塞杆在该部位发生断裂。

  1)改进了设计理念,将活塞杆和耳环锻为一体,结合处以大圆角过渡,取消螺纹连接方式,减小应力集中,见图3。

  3)同时对热处理要求作出改变,增加强度要求,使活塞杆的硬度与强度达到协调一致。

  通过对活塞杆断裂现象的结构改进,稳定性很高,改造后一年内液压缸没出现一些明显的异常问题,提高了生产效率。

  小修的主要修理内容是检查和修理相应的调整装置,对排矿口间隙进行一定的调整,然后对已经有所磨损的衬板来更换,对推力板也要做如此的处理,修理和更换相应的传动构件,对破碎机的个别零部件进行清理洗涤,对机械整体的润滑油进行重新涂刷,修理和调节机械的润滑系统等。

  中修不仅包括小修的全部项目,而且对拉杆、衬板、轴衬、推力板等有磨损的结构都要来更换,对车削、研磨和浇铸偏心的轴瓦进行一定的检查,还有一些轴瓦如连杆头轴瓦和动力轴瓦都要进行一定的处理。

  中修的间隔时间也要根据机械整体的磨损使用情况来确定,正常的情况下一年一次就能够很好的满足机械的运转需求。

  大修的主要内容有中修的全部项目,对破碎机的偏心轴来更换、对连杆头上部的巴氏合金做加固型的浇铸,对所有的磨损零件和部件结构可以进行更换,乃至实现整个破碎机和设备的技术革新。大修没有具体的时间限制,基于平常的检查程度而定。