錘式破碎機鎚頭失效
根據使用材質及製造工藝方法分類,錘式破碎機鎚頭可分為五種:一是複合型高錳鋼鎚頭;二是高錳鉻鋼鑄造鎚頭;三是合金鋼鍛造鎚頭;四是複合鑄造的高鉻鑄鐵鎚頭;五是組合式鎚頭。一般認為,90~125kg的鎚頭為大型,25kg以下為小型,其餘為中型。鎚頭磨損失效方式多以衝擊鑿削為主,伴有沖刷顯微切削磨損。
1.1故障特徵
鎚頭失效的宏觀特徵是鎚頭磨損和斷裂。鎚頭磨損發生在鎚頭的表面、頂端及錘孔和錘軸間的摩擦面,微觀形貌表現為衝擊坑和切削犁溝。
1.2故障分析
鎚頭磨損屬正常現象,鎚頭的斷裂破壞是非正常的。其原因主要是材質選擇及製造工藝的缺陷,使鎚頭本身強度及塑性不足,產生應力集中,或使用不當等因素造成。
被破碎物料與高速旋轉的鎚頭相衝擊,如以正向衝擊時,其衝擊力全部轉化為對錘面的壓應力,使鎚頭金屬表面產生塑性變形和微裂紋,在反覆多次塑變情況下裂紋擴展,金屬受擠壓形成碎片脫落,導致衝擊磨損,衝擊力大時,鎚頭表面可產生加工硬化,硬度較大,硬化層較深。如以一定衝擊角度進行衝擊,則衝擊力分解為垂直於錘面的法嚮應力和平行於錘面的切嚮應力,對鎚頭表層金屬產生顯微切削、沖刷,使金屬表面磨損,形成切削溝槽。
新一代單段衝擊式錘式破碎機鎚頭在工作時本身承受著離心力、承受著礦石的強烈的反作用力,還有錘孔與錘軸之間接觸的摩擦應力和拉伸力,這些力都會對鎚頭產生破壞作用。
1.3處理對策
1.3.1選擇適宜的材質製造鎚頭
根據鎚頭大小不同及使用的工況條件不同,選擇適宜的材質製造鎚頭。對於12kg以下鎚頭,應選擇有一定韌性,以硬度大為主導的材料;對於50kg級鎚頭,應選擇高韌性超強高錳鋼製造鎚頭,其屈服強度要達到450N/mm2,初始硬度要達到HB260~300;對於大型破碎機90kg和125kg鎚頭,必須選用高韌性材料,並輔以其它綜合性能。
1.3.2現有鎚頭的延壽方法
⑴在鎚頭工作面上塗焊一薄層硬質合金,可提高鎚頭耐磨性。
⑵錳鋼製的鎚頭磨損后,可用錳鋼焊條堆焊。在鎚頭頂部堆焊過程中,可向堆焊金屬中引入成分為1.2~1.5mm不等軸篦粒狀列立特加固硬質合金,而基礎合金為專用的高鉻鑄鐵。添加列立特時,沿鎚頭頂部填入,使鎚頭頂部獲得較多硬質篦粒。也可採用堆焊膏(堆焊膏是由鉻鐵、碳和鐵的粉末依靠塑性粘結劑製成的一種新型耐磨材料)堆焊。即在堆焊表面敷上一層厚度為5mm的堆焊膏,經5~12h的乾燥后,用ф10mm的鍍銅碳極使之熔化,鎚頭接正極,用直流正接法堆焊,電流為400~450A,堆焊層厚度為2.5~3.5mm。
⑶對破碎機轉子部的端部圓盤和中間圓盤進行改進,提高鎚頭的利用率,相對延長鎚頭的使用壽命。以PC800×800型錘式破碎機為例,可在端部圓盤和中間圓盤上配鑽6個ф40mm鉸制銷軸孔,均布在ф450mm的圓周上,與原銷軸孔錯開30°圓心角布置,見圖1。把經過正反兩次交替使用后不能在原來位置上繼續工作的全套鎚頭、銷軸及間隙套拆下,與新配鑽的6個ф40mm軸孔組裝起來,以保證轉子平衡。重新調整鎚頭與篩條、破碎板和篩條與篩條之間的間隙後繼續使用,此時鎚頭頂點位置在ф820mm圓周上,鎚頭線速度略高,打擊力略降,但可通過調整進機物料粒度加以解決。即:將入料粒度由≤120mm調至≤100mm就可以正常工作。據介紹,改進后鎚頭可正反交替使用4次,鎚頭壽命延長13d,年鎚頭耗用量節約2/5。最後卸下的「鎚頭」,用合金鋼焊條堆焊或整形處理后可繼續使用。