500T液压破碎机局部改进和操作优化思路

摘 要：当前炭阳极行业废生块和废焙烧阳极通常通过液压破碎机进行破碎，然后通过颚式破碎机进行破碎返回流程作为原料循环使用。但是液压破碎机破碎效率较低而且设备故障多，液压油泄露比较普遍，制约着破碎机的破碎能力和破碎成本。文章结合本厂在用的500吨液压残极破碎机，对500吨液压破碎机的技术改造、技术优化和操作优化，提高破碎能力以及降低设备故障进行简要说明。

关键词：碳素；残极；500T； 液压破碎机；技术改造

1 500吨液压残极破碎系统简介

500吨液压破碎系统用于破碎整块焙烧（生）块、小块焙烧（生）废块以及废糊料，使以上物料得以返回到生产流程中，降低阳极生产的综合成本，提高阳极物理化学性能以及减少阳极生产过程中对环境的破坏。

500吨液压破碎机工作原理

500吨液压破碎机以柱塞缸为主破碎缸，在15Mpa左右的液压压力作用下，产生大约500吨的推力。柱塞缸的活塞连接活动齿板，活动齿板与固定齿板的挤压、咬合作用将破碎腔内的物料压碎，当破碎腔内的物料粒度小于格筛格子尺寸时，物料从格筛落到皮带输送机上并被运送到后续的设备进行处理，之后物料通过胶带输送机和斗提等运输进入料仓。

2 设备原有的问题

设备在优化前，有以下几个问题

1）柱塞缸泄漏严重，尤其是加压破碎过程中，液压油油温过高，液压油消耗过快；

2）导轨磨损极快，需要经常更换；

3）柱塞缸和活动齿板的连接机构损坏严重；

4）设备的产能底下。

3 在设备的优化过程中主要有以下几项措施：

3.1 投入两台液压泵同时运行

500T液压破碎机配置两台齿轮式液压泵，设计初两台液压泵采用 一备一用工作方式。由于柱塞缸缸径较大，单台液压泵供油时，加压破碎行程前进缓慢导致每一次破碎循环用过过长，因此可以通过更改PLC程序，调整电磁阀动作，改为两台液压泵同时运行，加快柱塞缸的行进速度，由于供油量增加一倍，所以柱塞缸的速度提高到原来的2倍，有效提高了破碎机的破碎效率。

同时考虑到侧缸和推料缸等小径缸的管路既无限流措施，也没有限压、限位保护，如果用两只液压泵供油，活塞速度会很大，对液压缸的密封件的破坏会很严重，另外对液压缸底座的冲击也会相当大，所以在小径缸动作时，一台液压泵的油直接流回油箱，以单台液压泵供油，同时通过调压阀，适当降低小径缸动作时候的系统压力，这样，能兼顾柱塞缸加压行程的缩短，又能保证副缸、堆料缸动作时不受到过大的冲击，既提高了破碎效率，也可以保证副缸和推料缸的使用寿命。

3.2 副缸底座的固定

由于副油缸前進和后退过程中均给底座强大的反作用力，副油缸底座紧固螺栓常常因松动而被剪断，单台低压油泵供油虽然可以降低副油缸的前进和后退速度，降低副油缸动作时其对底座的冲击，但是收效甚微。因此通过设计出过度配合的凸台式底座约束前后两个方向的自由度，避免底座紧固螺栓因松动而受到过大的交变载荷而被剪断，这样可以大幅度的延长底座紧固螺栓的使用寿命，通过这两个措施，使副油缸紧固螺栓被剪断的几率大幅降低，紧固螺栓的更换频次从每周更换一次降低到三个月以上更换一次，提高了生产的连续性。

3.3 导轨和导槽加装自动润滑装置

500吨液压破碎机由于其工作环境恶劣，工作负载极大，而且由于其安装方式，导轨和导槽暴露在破碎的物料环境下，导轨和导槽的接触面没有有效的密封，物料极易进入导轨和导槽的接触面之间，加上没有有效的润滑措施，在破碎齿板前进过程中受到物料向上推力的分力作用下，导轨和导槽的摩擦面产生了相当大的摩擦力，导轨和导槽均极易磨损，导轨磨损后导致柱塞缸导向套和主密封变形损坏，液压油严重泄漏。由于导轨和导槽的安装方式，每次更换导轨和导槽均需要吊出500吨液压破碎机大部分部件，加上厂房内空间有限，所以更换工时量大，费时费力，对产量影响极大。因此降低导轨导槽的磨损速度，延长导轨和导槽的使用寿命成了降低破碎机使用成本和提高产量的关键。结合500吨破碎机的工作条件和使用情况，我厂安装了导轨导槽自动润滑装置，对导轨和导槽的接触面进行自动润滑，导轨和导槽的磨损得到了有效的控制。

3.4 格筛改造、优化

500吨液压破碎机破碎腔内的物料被破碎后，如果被破碎的物料不能及时从格筛排出，物料就会堆积在格筛上，特别是格筛堵料之后，破碎效率变得极其低下。考虑到500T液压破碎机后续的颚式破碎机产能严重剩余，通过把500T下料格筛的筛孔扩大，加快格筛下料速度，也便于发挥颚式破碎机的剩余产能。通过对格筛的改进之后，格筛上堵料现象大大减轻。从破碎学角度来看，排料粒度加大，500T液压式破碎机做功减少，500T液压破碎机的破碎能力成倍提高，由于物料从格筛上及时掉落，破碎过程中格筛上物料的堆积形态得到改善，使得破碎过程中液压系统压强减小，液压油泄漏的现象也得到明显改善。

3.5 科学优化操作规程

由于500T液压破碎机的排料格筛孔尺寸增大，格筛因通过物料的粒度增大而排料能力得到大幅提高，从齿板的受力分析以及从破碎学多角度着手去优化操作规程还是必要的。尽量避免破碎齿板因格筛上的物料堆积而使齿板受到向上分力作用，降低导轨导槽磨损速度（导轨和导槽摩擦力增大会加速磨损）。因此，在实际的破碎操作中应避免格筛上物料的堆积结料，每个破碎循环中确保使用推料齿板清理格筛上的积料，改善格筛上物料的堆积形态，防止物料结料而使破碎齿板受到过大的向上分力。另外，为了避免500T液压式破碎机后续流程出现堵料等情况，需要针对不同的物料制定不同破碎操作方法。其基本原则是破大块料的时候尽量提高落料速度而提高破碎效率，当破碎废糊等细料时则适当限制落料速度，以避免后续流程出现堵料的情况。

4 结论

从破碎学的角度、液压系统分析、动力、力学分析以及设备维护、操作等几个方面采取了有效措施，使500T液压破碎机设备的稳定性、可靠性，使设备的生产连续性得到了明显的提升，产能得到明显的提高。

参考资料：

[1] 500T液压破碎机液压、电气控制图和使用说明。

[2] 左建民. 液压与气压传动[M].北京：机械工业出版社，2002

作者简介：谭冠轮（1983-），男，壮族，籍贯：广西来宾，单位：中国铝业广西分公司炭素厂，研究方向：机械设计制造及其自动化 。谭冠轮，中国铝业广西分公司炭素厂职工，2010年“第四届”中国铝业杯技能大赛阳极焙烧工第一名，先后获得全国技术能手，全国青年岗位能手，中国有色金属行业技术能手。