裴星剛，劉耀光

(內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司 巴潤(rùn)礦業(yè)分公司，內(nèi)蒙古 包頭 014080)

1 引 言

巴潤(rùn)礦業(yè)公司是包鋼的主要原料生產(chǎn)基地之一，選礦廠粗破碎系統(tǒng)采用美卓礦機(jī)的MK-II54-75型旋回破碎機(jī)，年處理原礦1 000萬(wàn)噸原礦以上。該破碎機(jī)是選廠的關(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)行狀況直接影響全廠生產(chǎn)。隨著巴潤(rùn)礦業(yè)公司5S管理的推進(jìn)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)文明生產(chǎn)程度要求越來(lái)越高，粗破碎作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)兩項(xiàng)主要污染源來(lái)自一次安全閥泄壓噴油和橫梁密封的漏灰污染。同時(shí)由于破碎機(jī)附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)缺陷，緩沖倉(cāng)襯板的異常磨損及翻車擋墻的損壞是影響粗破碎系統(tǒng)正常生產(chǎn)的主因。另外，翻車擋墻及緩沖倉(cāng)襯板等易故障點(diǎn)維修時(shí)間長(zhǎng)，檢修質(zhì)量要求高，一旦發(fā)生襯板等非破碎物的脫落將對(duì)破碎機(jī)造成嚴(yán)重破壞。所以對(duì)緩沖倉(cāng)襯板和翻車擋墻護(hù)板實(shí)施改造刻不容緩。

2 設(shè)備參數(shù)

旋回破碎機(jī)的原理是利用破碎機(jī)動(dòng)錐在定錐腔中的旋回運(yùn)動(dòng)，在動(dòng)錐襯板與定錐襯板間對(duì)物料產(chǎn)生擠壓、劈裂和彎曲作用實(shí)現(xiàn)物料的最終破碎[1]。巴潤(rùn)礦業(yè)公司選廠采用的MK-II54-75旋回破碎機(jī)主要參數(shù)如表1所列。

表1 MK-II54-75旋回破碎機(jī)主要參數(shù)

3 改造方案

3.1 安全閥的改造

MK-II54-75旋回破碎機(jī)液壓系統(tǒng)裝有平衡缸，當(dāng)破碎腔中有大量礦石時(shí)，有時(shí)會(huì)推動(dòng)主軸向上快速運(yùn)動(dòng)，好像“跳躍”一樣。平衡缸保證主軸跳升時(shí)活塞隨主軸一起上升，以使主軸能容易的恢復(fù)到初始位置[2]。系統(tǒng)共有兩個(gè)750PSI一次安全閥安裝在與平衡缸連接的MPS供油管線中。如圖1所示。

圖1 一次安全閥改造結(jié)構(gòu)圖

當(dāng)液壓系統(tǒng)中壓力過(guò)高時(shí)，兩個(gè)安全閥可快速放空釋放壓力[3]。在嚴(yán)重過(guò)鐵情況下，安全閥可快速降低主軸。在實(shí)際使用中，破碎機(jī)襯板使用到后期，過(guò)載現(xiàn)象出現(xiàn)的情況較多，過(guò)載造成液壓系統(tǒng)超出安全設(shè)定壓力，安全閥打開(kāi)噴油，油液直接噴灑在破碎機(jī)周圍及設(shè)備上，對(duì)設(shè)備及周圍的環(huán)境造成極大影響。由于一次安全閥是破碎機(jī)的自我保護(hù)裝置，為此改造必須在不改變安全閥功能的前提下進(jìn)行，通過(guò)在安全閥出口處安裝管路外接一個(gè)泄油油箱，出現(xiàn)過(guò)載時(shí)，突然瀉出的油液通過(guò)管路進(jìn)入油箱，操作人員可通過(guò)油箱內(nèi)的油量變化情況，判斷安全閥是否打開(kāi)噴油，同時(shí)油箱內(nèi)收集的油可以實(shí)現(xiàn)回收在利用。

3.2 橫梁密封的改造設(shè)計(jì)

現(xiàn)代企業(yè)要求作業(yè)環(huán)境較高，但巴潤(rùn)礦業(yè)公司旋回破碎機(jī)橫梁圈結(jié)構(gòu)[4]與混凝土基礎(chǔ)位置漏灰、漏礦，造成現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境惡劣，嚴(yán)重影響工人身心健康及文明生產(chǎn)，為此研究設(shè)計(jì)了一種重型鑄造密封，有效的解決了該問(wèn)題。圖2為鑄件密封結(jié)構(gòu)圖，圖中上半部分為未安裝鑄件密封前，縫隙處采用堵塞、膠粘等方法密封，效果不理想，且保持密封效果難以長(zhǎng)期保持。圖2中下半部分為設(shè)計(jì)改造后的密封，整圈鑄件分為四段，每段間采用階梯式配合，使鑄件密封直接安裝于破碎機(jī)橫梁與基礎(chǔ)之間，在鑄件密封下部鋪設(shè)橡膠皮，基本杜絕了粉塵和礦石的滲漏。該密封位于破碎機(jī)橫梁護(hù)板[5]上方，但整體重量卻集中在混凝土基礎(chǔ)上，對(duì)破碎機(jī)的運(yùn)行不產(chǎn)生影響，同時(shí)減輕了礦石進(jìn)入破碎腔時(shí)對(duì)護(hù)板的沖撞、磨蝕，延長(zhǎng)了護(hù)板的使用壽命，從而降低備件更換成本，對(duì)企業(yè)降本增效有著積極意義。

圖2 鑄件密封結(jié)構(gòu)圖

3.3 緩沖倉(cāng)襯板的改造

選礦廠內(nèi)為了調(diào)節(jié)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的生產(chǎn)波動(dòng)，提高設(shè)備作業(yè)率以及外部運(yùn)輸作業(yè)的要求，設(shè)置了各種貯礦設(shè)施[5]。與旋回破碎機(jī)配合的貯礦設(shè)施是粗破碎緩沖倉(cāng)，有效容積273 m3，貯存時(shí)間為0.3 h。緩沖倉(cāng)的主要磨損部件為緩沖倉(cāng)襯板，尤其是位于旋回破碎機(jī)排礦口附近的約30 m2襯板磨損尤為嚴(yán)重。該位置的襯板由于處于直接受礦石沖刷的位置，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)120 h即需要對(duì)磨損嚴(yán)重的襯板進(jìn)行補(bǔ)焊或者更換，每次檢修需要12 h，同時(shí)焊接件焊縫一旦出現(xiàn)磨損，極易造成襯板脫落，脫落的襯板將對(duì)破碎下游破碎機(jī)造成嚴(yán)重的破壞。針對(duì)這種情況，設(shè)計(jì)了一種懸掛式襯板，該型襯板分為2部分，一部分為帶楔形的直接焊接于緩沖倉(cāng)倉(cāng)壁上，另一部分懸掛在楔形襯板上，磨損到限后直接更換即可，更換一塊時(shí)間僅為0.5 h。圖3為該型襯板簡(jiǎn)圖。

圖3 懸掛式襯板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖a.b.母襯板 c.懸掛襯板

3.4 卸礦口擋墻的長(zhǎng)壽化設(shè)計(jì)

巴潤(rùn)礦業(yè)公司原礦由東西采場(chǎng)通過(guò)汽車運(yùn)到粗破碎，設(shè)計(jì)粗破碎機(jī)給礦量Q=3030.30 t/h，給礦粒度1 200～0 mm，排礦粒度250～0 mm，松散密度為2.28 t/m3，設(shè)計(jì)排礦口e=175 mm，設(shè)計(jì)選取生產(chǎn)能力：Q= 4 300 t/h。運(yùn)礦汽車使用的是108電動(dòng)輪，輪胎整體高度超過(guò)2 m，卸礦口必須設(shè)置擋墻來(lái)確保卸礦安全，但由于卸礦車的沖撞及礦石的沖刷，設(shè)計(jì)采用的普通混凝土擋墻短期出現(xiàn)了損壞嚴(yán)重。通過(guò)將擋墻用鋼板包裹的辦法來(lái)減輕擋墻的損壞，但仍然不能徹底解決，甚至鋼板脫落造成生產(chǎn)中斷，造成設(shè)備損傷，經(jīng)不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，基于該種作業(yè)形式，設(shè)計(jì)一種擋墻保護(hù)結(jié)構(gòu)，在擋墻用鋼板全部包裹的基礎(chǔ)上，在擋墻與車輪接觸面及擋墻地面附近鋪設(shè)鋼板，并在鋼板倆側(cè)布置三角形拉筋，所有接觸位置滿焊。該種布置大大減輕了擋墻的損壞，基本實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期使用，降低了維修費(fèi)用，為安全生產(chǎn)提供了保障。粗破碎擋墻布置形式及擋墻改造前后的包裹形式如圖4所示。

圖4 粗破碎擋墻布置形式及擋墻改造前后的包裹形式a.粗破翻車效果圖 b.改造前(左)后(右)擋墻包裹形式

4 改造后運(yùn)行效果

經(jīng)過(guò)對(duì)MK-Ⅱ54-75旋回破碎機(jī)安全閥及其橫梁密封設(shè)施的改造，大大改善了作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，降低崗位工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；通過(guò)對(duì)緩沖倉(cāng)襯板和翻車擋墻護(hù)板的改造，提高了使用襯板、護(hù)板的使用壽命，減少了維修投入，降低了系統(tǒng)故障率，對(duì)發(fā)揮破碎機(jī)的臺(tái)效起到了重要作用。

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