齿辊破碎机一般用于烟煤、无烟煤和页岩的粗碎和中碎,破碎产物粒度通常不小于20mm。齿辊破碎机可分为单辊、双辊和多辊等类型。由于其结构简单,易于制造和维修,价格较低,因此在小型选煤厂中使用双齿辊破碎机较为普遍,主要用于对原煤和中煤进行破碎。
(一)工作原理及结构
双齿辊破碎机的总体装配型式有左、右式之分,从齿辊移动架一端看,电动机及皮带轮位于左侧者称左式,位于右侧者称为右式。
双齿辊破碎机主要由固定破碎辊、可移动破碎辊、两对传动齿轮、两个皮带轮、齿辊移动架和机架等组成,见下图。
双齿辊破碎机主要由电动机通过三角皮带轮和一对传动齿轮减速后,带动主动齿辊(固定齿辊)转动;再以主动齿辊另一端的一对长齿直齿轮带动从动齿辊(可移动齿辊),从而形成两齿辊的相对运动。当物料在重力的作用下落在两齿辊之间时,被辊子夹住挤压而破碎,破碎物料自两辊的下部排出。改变两辊的间隙,就可得到不同的产品粒度。
皮带轮安装在传动轴的轴套上,轴套由钩头键固定在轴上,皮带轮通过保险销与轴套连在一起,并传递转矩。当超负荷运转时,保险销会立即切断,皮带轮空转,从而保护其他主要部件不致损坏。
由于被破碎的物料粒度和硬度是不断变化的,且有时掉入非破碎物,两辊间的距离在破碎过程中不断变化。为保持良好的传动性能,两破碎辊连接的齿轮一般采用特制的长齿直齿轮。这样的长齿直齿轮在运转时,允许破碎辊中心距改变而不破坏啮合特性。现在,也有的齿辊破碎机采用齿轮桥结构来替代长齿直齿轮传动,破碎辊允许移动的距离更大,传动更加平稳,有逐步取代长齿直齿轮传动的趋势。
齿辊移动架主要由缓冲弹簧、座架和移动式轴承座组成(见下图)。
从动齿辊两端装有移动式轴承座,安装在齿辊移动座架内,可沿导轨水平移动。当不能破碎的硬杂物料进入破碎机内腔时,破碎辊受到的压力剧增,迫使从动齿辊后退并压缩弹簧,扩大齿辊间隙而排出大块物料。当不可破碎物料通过破碎机后,弹簧放松,推动可动破碎辊回到原来的位置进行正常的破碎。这是双齿辊破碎机的第二道保险装置。
通过调节缓冲弹簧座上的专用螺母可以增加或减少弹簧对移动式破碎辊的压紧力,以适应物料粒度或硬度改变而排料粒度保持不变的要求。齿辊后移的限度,应以两长齿直齿轮在破碎时不脱离啮合为原则。
当排料口的宽度需要调节时,可通过增减可动辊轴承座与机架间的垫片数量来实现。一般出厂时有四块调节垫片,改变垫片的数量或厚度即可改变移动轴承座的位置,从而改变排料口的宽度。
破碎辊的结构通常是由多边形的铸铁轮毂、弓形破碎齿板和辊轴组成,见下图。破碎机齿板有4种规格,可根据工艺要求和破碎后的物料粒度进行选择。破碎板一般采用可卸式,它们分别用螺栓固定在辊子上。这种结构形式制造和装配都比较方便,磨损后易于更换。齿板上的齿牙磨损不严重时,可采用堆焊耐磨焊条的方法修复。
双辊破碎机的主要润滑部分包括轴承、齿轮、弹簧压紧螺栓的套以及轴承座移动的导向滑轨等。滑动轴承的润滑方法是定期注入润滑油;滚动轴承则用注油器定期注入钙基润滑脂。
(二)安装
破碎机的正确安装,对保证设备正常运转,减少故障有着重要的意义。破碎机的安装可按下列顺序进行:
(1)基础承载能力的验算。普通双辊破碎机由于转速低,振动相对较小,动载系数一般可取设备总重的3~4倍。
(2)检查基础螺栓位置与设备基础螺栓孔的尺寸是否一致。
(3)安装机架前,在机架与混凝土基础之间垫以硬质方木或橡胶板,用以减小破碎机传递给基础的振动负荷。然后,安放破碎机的底架并找正,用螺母拧在地脚螺栓上固定紧。
(4)安装主动破碎辊,用螺栓固定轴承座。
(5)安装从动齿辊移动架,然后将从动破碎辊轴承座放置在导向滑轨上。根据要求的排料粒度大小,选择适当的垫片数量垫在移动轴承座的前面。
(6)拧紧丝杆螺母,正确调节弹簧的预压力。一方面弹簧的预压力应能压紧破碎辊,保证均匀地破碎物料;另一方面在破碎机落入过硬的物料时,又有足够的作用力推开破碎辊,以扩大排料口,排除矿物。
(7)移动架上左右两组弹簧的压缩度应一致,其允许误差不得超过±2mm。
(8)为了得到均匀的、近似立方体的产品,在安装时必须注意调整好辊齿的位置,使一个破碎辊的齿牙置于另一破碎辊的四个齿牙中间。也就是说,使之处于另一齿辊4个齿牙对角线的交点上。
(9)齿辊安装后,两齿辊不应有轴向串动。
(10)安装后的固定轴水平不平行度不应大于0.5/1000。
(11)两三角皮带轮轴的不平行度不大于0.5/1000,带轮中心的偏移量不超过1mm。每根三角带的松紧度应尽可能一致,若有过紧或过松,应予更换。
(12)装破碎机外罩,连接入料溜槽和排料漏斗。各法兰盘间均应加胶垫密封,以减小煤尘对空气的污染。
设备全部安装后,应进行连续4h的空负荷运转、并检查和测定其电流大小、轴承温度及齿轮啮合等情况。设备经过空负荷试车确认无问题后,可带负荷试车。带负荷连续试车时间不少于8h,进行交接验收并投入生产系统使用。
(三)使用与维护
破碎机的正确使用与维护是保证设备的安全运转、提高生产率的重要因素。因此,在使用操作时应注意以下几点:
(1)开车前,应全面检查各部位螺栓紧固情况,各轴承的润滑情况,齿轮的磨损情况,齿辊的磨损情况以及三角皮带松紧度。如发现螺栓松动、油量不足或皮带过松等情况,应予及时处理。
(2)检查缓冲弹簧的压力及辊子的间隙是否正常,发现问题,应及时调整。
(3)所有检查完毕后,方可启动电动机。在破碎机进入正常运转后,才允许加料。
(4)破碎过程中,必须重点检查润滑装置、给料粒度、排料粒度、产品形状以及给料是否均匀等。
(5)在运转中,应经常注意检查轴承温度及其油位。轴承温度一般不得超过65℃。
(6)保持齿辊移动轴承座和导向滑轨平面的清洁,以便破碎机内进入不能破碎的大块物料时,可移动破碎辊能够后退避让。
(7)破碎机在停车前2~3min停止给料,只有当物料全部通过破碎机后,方允许停车。
(8)平时应定期检查破碎齿板、轴瓦以及轴承座的移动导向滑轨等易损件的磨损情况,必要时应予及时更换。
四齿辊破碎机主要用于煤矿或选煤厂作原煤破碎,也适用于其他硬度相近的物料的破碎。
(一)工作原理与结构
300mm以下的原煤经入料口进入破碎机腔,在重力的作用下进入两个上段破碎辊之间。上辊在动力的驱动下做相对旋转,利用辊齿以及缓冲缸作用在破碎辊上的压紧力对物料进行破碎。初碎后的物料在重力的作用下继续下落到下段破碎辊间,以同样的工作原理对物料进行再次破碎。破碎后的物料经排料口排出。由于齿辊的破碎作用主要是劈裂,因此,破碎后的物料粒度均匀,粉末少。由于采用了双段破碎,破碎比可达6以上。
四齿辊破碎机主要由主、副传动齿轮箱、机壳、机座、破碎辊、气/液缓冲缸及电动机等主要部件组成。主、副传动齿轮箱与上、下段破碎机经夹壳联轴器刚性连接后形成整体式的齿轮传动装置。
电动机经大、小带轮及三角带带动主传动箱的主动轴,其大带轮与主动轴的连接设有过载安全销装置,以保证过载时起到保护电机的作用。
主传动齿轮箱的主动轴将电动机的动力通过齿轮分别传递给上下段的固定破碎辊。副传动齿轮箱是将上下固定破碎辊传来的动力通过齿轮桥传递给各段的活动破碎辊,齿轮桥可随各段破碎辊的间距变动而改变其输入和输出轴的间距,从而使动力的传递不致中断且保证传动齿轮的正常啮合。
主、副传动齿轮箱内设有活动轴承座及其滑行导轨,以满足活动破碎辊调节辊距或破碎作业中,避让不可破碎的物料时破碎辊的滑行要求。
机壳设计成包容各段破碎辊以及物料进行破碎的仓状隔间,由前、中、后、上、下多件罩体组合而成,根据磨损部位选用不同厚度的钢板制作。检修破碎辊时,便于拆装有关罩体,同时易于卸出和装入破碎辊。机壳上各破碎辊的出轴开口处均设有挡煤板,以防止煤粒从开口处溢出。
上下段破碎辊均由特殊设计的片状齿圈串叠组合而成,以便按需更换不均匀的磨损件,从而延长破碎辊的使用寿命。上段破碎辊的齿形按照易于擒获大块物料的功能进行设计;下段破碎辊的齿形则按物料破碎至规定的均匀粒度而设计。因此,相对于普通双齿辊破碎机来说,本破碎机产物的超粒和过粉碎的产率均较少。
机械调距和气体缓冲缸的作用:
(1)以螺杆螺母进行各段破碎辊的间距调节,可以改变不同的产品粒度,螺杆调距机构间设有链条链轮装置,用以保证左、右两个调距螺杆同步动作。当辊距调至要求后应用链条锁锁住链条,使破碎辊的工作间距锁定。
(2)通过压缩氮气作用在活塞上产生的压力,对破碎辊施加一定的压紧力,从而使破碎辊破碎物料。
(3)偶尔有不可破碎物进入破碎机时,缓冲缸气室内氮气的可压缩性将产生避让动作,使冲击力得以缓和并保护机件免遭损坏。
机座是破碎机的承重和安装基准部件,破碎机的主、副传动齿轮箱和机壳等主要部件均直接安装在机座上,构成破碎机的整体。机座采用型钢和钢板焊成刚性结构件,其安装基准面均进行了机械加工,精确保证主、副传动齿轮箱的安装精度。
(二)安装
破碎机可直接安装在混凝土基础或金属梁架上。地脚螺栓位置、尺寸应根据破碎机生产厂家提供的资料为准。
应特别注意,破碎机不准安装在不平整的基础面上。不平整的基础面将造成破碎机的机座扭曲变形,导致主、副传动齿轮箱内各齿轮工作状况恶化。因此,破碎机安装后,应检查机座底面的水平度,其允许误差不大于2mm。
(三)使用与维护
(1)无论以何种方式向破碎机供料,均必须设有可靠的除铁装置,以及防止其他杂物进入破碎机。
(2)破碎机必须空载启动,启动前必须检查和清除破碎机内的留存物料。
(3)检查主、副传动齿轮箱内的油位,保证充足的油量供应。
(4)破碎机如长期停用,或初次启动,应事先用人力转动大带轮2~3周,确认机器运转自如,然后将电机'点动'几次,当电机转动方向无误后,方能正式启动破碎机。
(5)启动破碎机达到正常转速,并且在无异常情况下才能开始供料。
(6)定期抽样检查破碎产品粒度是否符合要求。必要时可重新调整破碎辊的间距。
(7)正常停机时务必事先停止供料,待机内全部物料排出破碎机后才能停机。
(8)变更破碎物料的强度、粒度或破碎比时,应重新调定缓冲缸的氮气压力。压力的大小以满足破碎辊压紧力的需要为适度。过大的压紧力会促使机件磨损加快和功率消耗增大。过小的压紧力又将使破碎产物的超粒增多,并使活动破碎辊呈现频繁的振跳现象。缓冲缸氮气压力的使用范围为1.5~4MPa。
(9)破碎机主、副传动齿轮箱采用齿轮油进行润滑,夏、冬季期间应及时更换箱内润滑油。按照设计要求,夏季使用HL-30号齿轮油(SYll03-77),冬季使用HL-20号齿轮油。
(10)破碎机上、下段破碎辊平移联杆装置的轴承采用油脂润滑,设计要求采用2号或3号钙基润滑脂。正常生产时每工作一星期应将油杯盖拧紧一周以注入油脂。
(11)维护检修如需开启主、副传动齿轮箱的箱盖时,在重新装上前必须更换橡胶密封条并在静止密封面上均匀涂抹一层密封胶,以防密封面渗油、漏油。
(12)破碎机检修后,当重新装配上段破碎辊、夹壳联轴器时,圆螺母和联轴器螺栓均应严格控制其拧紧扭力矩,其数值为:破碎辊圆螺母600N·m;夹壳联轴器高强度螺栓450N·m。拧紧夹壳联轴器螺栓时,尚须注意其先后顺序,应先拧紧对角螺栓,然后拧紧中间螺栓,同时注意联轴器对分面两侧的缝隙应均匀一致。
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