圆锥破碎机的给料方式,包括给料的均匀性、料流的分布以及给料量的控制,是影响衬板(轧臼壁和破碎壁)使用寿命的关键因素之一。当给料方式不当时,如给料不均匀、出现偏析或给料量过多,会对衬板造成一系列具体的损害。本文基于现场实践与故障分析,系统梳理给料不当对衬板的主要危害。
给料不当最直接的后果是造成衬板单边受力过大。当给料装置安装不当,或是投入破碎腔内的物料未能在分配盘上均匀散开时,物料会集中进入破碎腔的某一侧。
这种偏载现象使破碎衬板单边承受的载荷显著高于其他部位。在持续的冲击和挤压作用下,受力较大一侧的衬板磨损速度明显加快,出现局部过度磨损。研究表明,破碎腔内物料不能四周充实时,会造成锥体受力偏心,进而加剧衬板的磨损。
单边受力不仅加速磨损,还可能引起更严重的设备故障。例如,给料偏心会导致动锥受力不均衡,使设备振动加剧,严重时甚至引起圆锥破碎机飞锥现象。
给料粒度分布不均与给料方式不当密切相关,会导致衬板沿高度方向出现不均匀磨损。
上部磨损严重:当给料粒度偏粗,且大块物料集中进入破碎腔时,矿石的破碎主要发生在破碎腔的上部。这种情况下,上部衬板承受主要的冲击和挤压作用,磨损较为严重,而下部磨损相对较轻。实际运行中,电机功率往往偏低,衬板使用寿命缩短。
下部磨损严重:相反,如果给料中细粒级物料过多(如超过10%),且给料未能合理分布,则矿石的破碎主要发生在破碎机的下部。此时下部衬板磨损严重,而上部磨损较轻。这种不均匀磨损会使给料口逐渐减小,最终影响破碎机的通过能力和产量。
无论哪种情况,衬板的不规则磨损都会导致破碎腔几何形状改变,影响层压破碎效果,进一步加剧磨损进程。
给料口的料流几何中心线与破碎机中心线不一致,是造成衬板偏磨损的常见原因。当通过给料口的料流主要集中于给料口截面积的一部分(如2/3区域)时,分料盘上的圆锥形物料堆的中心线与料流几何中心线不重合。
这种情况下,分料盘无法均衡地按照破碎腔分配物料,大部分物料都进入破碎腔的同一侧,造成轧臼壁和机体衬套的偏磨损。这种偏磨损具有渐进性,一旦形成,会进一步加剧料流分布的不均匀性,形成恶性循环。
解决这一问题需要对给料口位置进行调整,使通过给料口的物料流的几何中心线与破碎机的中心线基本一致,从而使物料能够按照破碎腔均衡分配。
给料量过大或给料速度过快,会使破碎腔内物料堆积过多,造成堵塞故障。堵塞状态下,衬板不仅承受正常的破碎力,还要承受额外的挤压和摩擦作用。
堵塞物料的持续挤压会使衬板局部应力集中,加速磨损进程。在严重堵塞情况下,如果未能及时处理,可能会导致衬板出现裂纹或变形。此外,堵塞还会降低生产效率,增加单位矿石的破碎成本。
正确的给料方式要求矿石经分配盘均匀地分散在破碎腔内,且给入的矿石不能高出轧臼壁的水平。给矿尺寸也应控制在合理范围内,通常要求给矿块尺寸不超过给矿口尺寸的85%。
给料偏析是指不同粒度或密度的物料在给料过程中发生分离,导致破碎腔内物料分布不均。例如,大块物料集中在一侧,小块物料集中在另一侧,或者硬质物料与软质物料分离。
H型液压圆锥破碎机的实践表明,给料无法通过分矿盘实现对破碎腔的均匀布矿时,会造成定锥衬板磨偏。衬板一旦磨偏,就会在破碎时因受力不均而出现功率和液压压力的大幅波动,影响设备稳定运行。
针对这一问题,生产现场可采取改进措施,如优化矿仓布矿方式,或在破碎腔下矿处设置死角,使给矿经过二次分布后再进入破碎腔,以实现布矿的相对均匀。
给料方式不当还会间接引发或加剧衬板相关的其他故障:
衬板松动风险增加:单边受力过大会使衬板承受冲击载荷的分布更加集中,当锁紧螺栓或压紧环的固定强度不足时,更容易导致衬板松动。
锥体裂纹风险上升:给料不理想会导致破碎机运行压力波动大,锥体频繁受到冲击。特别是给料偏心、大块物料较多、进料粒度不均匀等情况,会将受力点由多方向平衡受力改变为单方向局部受力,增加动锥锥体产生裂纹的风险。
破碎机上部跳动:给矿不均匀或给矿过多,是造成破碎机上部跳动的原因之一。这种异常跳动不仅影响破碎效果,还会对衬板产生额外的冲击载荷。
针对给料方式不当对衬板造成的损害,可采取以下措施: