1、
破碎机转子锤头移位故障情况
转子锤头移位是指
锤式破碎机的锤头在频繁的冲击作用下，锤盘与主轴及其间的平键受剪切变形或磨损，形成相当大的间隙，导致锤盘与主轴之间旋转错位，使锤头严重偏离名义位置。由于转子质心偏离旋转轴线而失衡，兼因锤头工作间隔时间的改变，产生剧烈的振动。
在正常使用条件下，受物料进入破碎机分布状态和人为因素的影响，入料口中部锤头的磨损，明显大于转子两端的锤头。因此转子中部锤头产生移位的幅度也相应大于两端。
我公司HC-800篦冷机上配套的φ1050x1600破碎机，主轴长3400mm，锤盘φ740mm，转子起吊质量约6t。该破碎机共12个锤头分6排交错排列，其布置及移位情况如图1所示。由于中间锤头严重偏移，直至其锤轴螺母与相邻锤轴螺母相触受阻，这样又加速了相邻锤头的移位。最严重时，与锤盘接触部分的键已磨平；部分锤盘轴孔已成为一不规则圆形，键槽对面的与锤盘配合面约1200范围内的主轴表面呈弧形渐变状磨损，最大深度达5mm，见图2。由于受连续作业的制约，在短时间内修复困难很大。为保证生产，又购进一个转子总成（含皮带轮、轴承、轴承座盖等），但在使用半年左右时，仍然出现上述故障。对此，我们曾采取过对主轴磨损部位沿轴向做条状断续补焊、锤盘轴孔补焊与机加工修复的措施，但又引起主轴中部弯曲约0.4mm。非但没有有效地解决锤头移位的故障，又引发了新故障。
2、破碎机转子锤头移位的处理
经过多次实践与分析，确定锤盘与平键的配合部位，是整个转子最薄弱的环节。根治锤头移位故障的关键，是改变仅依靠锤盘传递转矩的结构，或降低锤盘键槽的单位工作压力。为此，曾考虑采取锤盘与主轴过盈配合的方法，但此法不适合旧部件的装配。且锤盘轴孔φ250mm，盘厚仅40mm，为轴直径的16%，装配时导向性极差。此外，主轴与锤盘配合部位长1600mm，即使从两端装配，最大行程近800mm，无论从工装还是技术方面考虑，都不现实。为�；ぶ髦�，也不宜对主轴做任何焊接。因此，我们在实际中采取了增加锤盘与轴的配合面积的方法，以满足工作中的转矩要求。
2.1使用方轴套方法修复极度损坏的转子
这种转子的表现形式：锤盘与挡圈的装配外观呈松散状，最大间隙可达10mm；锤盘与挡圈的接触面有深约1～2mm的环状磨损，锤盘轴孔已多数磨成不规则圆形；主轴与锤盘接触部位均有深2-5mm不同程度的渐变弧状磨损；或因转子两端的压紧螺母脱落导致主轴螺纹被熟料严重磨损。但挡圈与主轴及键的配合部位磨损较轻。
这时，锤盘已无补焊修复的价值，主轴极度磨损处于报废状态，难以用保守的方法修复。我们采用将圆轴改成方轴的方法对转子进行改造性修复，在主轴上嵌套钢管，其外再套筋板组焊成的方形轴套，锤盘亦开方孔以与轴配合。具体步骤如下：
1)准备一根长度略大于1600mm、壁厚12mm的中273mm无缝钢管，要求平直，表面无凹陷，内壁无严重锈蚀。
2)紧固主轴上固定平键的4只沉头螺钉，将主轴同键一起车削，由原来的φ250mm车削至φ249mm。其公差视无缝钢管的平均内径和装配方法而定，一般较管内径小0.15mm左右。最后把主轴上压紧螺母部位的螺纹车平至外径φ218mm。
3)在无缝钢管外壁沿轴向划线，并确保与管中心线在同一平面内。沿此线以150mm间距钻φ36mm的通孔11个，并清除管内壁毛刺，以减少装配阻力。
4)将主轴键中心与无缝钢管上的φ36mm列孑L中心线对准后，把主轴压人管内，并使管略超出轴装配部位少许，作为机加工余量。
5)采用圆孔塞焊的方法，从11个φ36mm的孔内把遗留在主轴上的部分平键与管壁焊接并补满孔。此时管壁虽未与主轴焊接，但为避免主轴因过分受热而变形，仍以间断焊接为宜。
6)用12mm厚的Q235钢板在无缝钢管外壁组对并焊接成方形轴套。
7)锤盘以锤轴孔为基准，将原圆形轴孔切割成方形，并留一定的钳工装配修整余量。挡圈也制成方形。
8)方轴套筋板与φ273mm无缝钢管外壁所围成的空间最大内切圆直径为φ36mm，可选择材质45或40Cr的φ30-32mm圆钢加工长约1720mm的4条M30双头螺柱，通过两只压盘对锤盘和挡圈进行夹紧组装，然后将螺母点焊，防止在运转中松动。
方轴套的组装及焊接见图3，压盘结构见图4，方形挡圈结构见图5。挡圈上φ348mm范围内的结构向两端凸出，用以补偿锤盘的磨损量。
2.2使用柱销连接法修复轻度损坏的转子
轻度损坏的转子只有1-2组锤头移位。如因压紧螺母初始松动或受篦冷机粗料区的影响，可引起端部锤头的移位；或因经常处理结蛋导致负荷剧增，可引发中部锤头、锤盘移位等。解体转子可见锤盘对主轴的局部磨损深度在2mm以内；锤盘键槽作用侧已磨成与轴孔相切的弧状；平键与锤盘结合部形成缺口，轴上螺纹未损坏，仍可通过螺母夹紧装配固定转子。
这时，可利用未被损坏的主轴与挡圈的配合段，通过挡圈与锤盘的结合，实现转矩的传递。挡圈与锤盘材质一样，为Q235，在主轴上仅起着间隔锤盘的作用，因与主轴无相对运动，故磨损甚微，完全可以胜任。
实施步骤：
1)对锤盘轴孔及键槽的磨损处进行补焊，机加工至原尺寸。更换平键，对主轴不作处理。
2)以键槽作为定位基准，在每组锤盘与其间的挡圈端面按图7尺寸划线钻孔。也可在主轴上装好一组锤盘，把锤盘与挡圈点焊固定后取下，用深孔钻头(>200mm)-次钻通。这样配合性好，但易受孔的垂直度影响，即使划线准确，也难保证零件的互换性。
3)根据钻孔的形位公差并参照孔径，加工材质为Q235的36只柱销，分组嵌入。使每组锤盘与其间挡圈组装成一体（见图8）。这样，锤盘虽仍在因主轴磨损而局部缩径的位置上，但可通过结合在一起的挡圈定位并共同传递转矩。为保证锤盘与其间挡圈在装配紧固后的严密性，装配前须将钻孔时点焊固定在一起的锤盘与挡圈分离，嵌入的柱销应低于锤盘端面/mm。
4)按图9进行装配，特别要做好压紧螺母的防松动处理，是保证转子能正常运转的关键。
2.3转子的在线应急修理
在线应急修理的机理与轻度损坏转子修复基本相同，仍是利用主轴的完好部分通过与挡圈结合来驱动锤盘。所不同的是挡圈是通过在线焊接与锤盘连在一起；并且不再是只有6组锤盘间的挡圈在作用，而是全部挡圈与部分锤盘参与扭矩传递工作。使用该法注意事项如下：
1)锤头移位的锤盘，都会因轴孔不规则的磨损产生不同程度的偏心。在线焊接前可参照还未松动的边缘找正定位；或通过测量锤盘的外圆至挡圈外面的距离来确定。并兼顾锤轴与相邻锤盘的装锤轴缺口中心线保持一致，否则，将无法安装锤头。
2)锤头移位不大或转子损坏程度较轻的情况下，只将锤盘与其内侧的挡圈焊接即可（内侧挡圈是锤盘靠近轴中心侧的挡圈）。对于损坏程度较大，呈松散状或因一端主轴螺纹损坏无法夹紧的转子，可将挡圈与其两端的锤盘焊接。甚至可将12只锤盘与11只挡圈现场焊接成一个整体来满足生产运行。
经此处理后，移位的锤盘完全依靠挡圈来传递扭矩。这一点与方案2.2不同。不过该转子是双轴伸结构，如适时将转子掉头使用，键槽单侧磨损的锤盘也将参与工作，其载荷特性将大为改善。
3、几种方案的选择分析与实践体会
使用方轴套连接方案
1)本方案是在难以用保守方法修复，面临报废的转子上实施的。
2)与主轴配合的φ273mm无缝钢管足以补偿主轴因磨损和车细Imm所降低的强度；并弥补了原来补焊遗留的隐患。
3)中273mm无缝钢管在外壁焊接筋板后，会使内径收缩，提高了主轴与无缝钢管的装配质量。
4)方形挡圈的边长小于原圆挡圈直径，但其对角尺寸的回转轨迹却超出原来范围约36mm。为防止超出部分的过早磨损，对该处用THD256耐磨焊条作堆焊处理。但实际使用20多天后，经检查未发现方轴套圆角处有明显的过量磨损痕迹。
制作方形挡圈不得用4块钢板组对焊接，该方法有在焊接处引起应力集中产生开裂之虞。
5)由于方轴套与锤盘的配合面不作机加工，完全由装配钳工现场研配。所以严格控制外形尺寸至关重要。方轴套若能在平台上借助划线盘等工具组对；锤盘采用靠模切割；配合单侧间隙可控制在1mm以内，即使在使用中有所磨损或产生松动，方孔对于方轴而言，有类似花键传动的特征，有较好的对中性。在一定范围内，可避免或减轻转子的偏心与振动，
6)转子在运行中曾出现过振动，经分析认为：
①方轴套材料组织均匀，其截面为中心对称状；若锤盘松动或因配合产生的间隙，可由方孔与方轴传动的对中性补偿。均不会使质心过量偏移产生振动。
②对轴的磨损部分产生的不平衡离心力，不足造成那样大的转子振动，最后查得，锤头理论质量(50t0.5)kg，实测个体最大差异Skg，显然振动是由此引起。
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