新型破碎机底槽的设计与研究

新型破碎机底槽的设计与研究

刘伟朱长昆

刘伟朱长昆

山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿山东济宁272350

摘要：随着人们生活质量的提升，以及生产活动得愈加频繁，使得人们对煤的需求量增加。破碎机底槽是刮板链运输煤及矸石的受摩擦的载体，更是煤及矸石在破碎过程中受冲击的受力件，在破碎机工作过程中起到关键性的作用，目前煤矿用破碎机破碎底槽作为易损件，更换频繁，现用的破碎底槽为整体式结构，拆装困难，整体更换费时费力。因此设计了一种拆分式破碎机底槽，及时更换破损部位，能够节省资源，降低生产成本，提高生产效率。

关键词：破碎机底槽；可拆卸；结构设计

引言：当前背景下，煤炭在我国仍然占据着重要的地位。由于生产生活活动得需求，人们对煤炭资源的需求量更大了。PLM3000轮式破碎机是根据周边煤矿的实际使用情况，并吸收了大量同类型设备的优点，可与原有的转载输送机配合使用的新型破碎机。破碎机的输入端与转载机通过端头和哑铃配合联接，而在输出端通过螺栓和特殊夹板与转载机的挡板联接在一起。整机运行安全可靠，刚性好，强度高，可持续破碎大块煤和夹杂的矸石。采用液力偶合器和皮带传动组成动力传动系统，减少了电机的启动时间，提高了设备的抗冲击性和稳定性。破碎粒度调节机构采用手压泵－千斤顶－垫块结构，调整操作可以在不拆卸破碎箱和外部提升设备使用不便的情况下进行。破碎机锤头上的轴承通过手动打油的方式进行润滑，而皮带轮组通过外挂油箱稀油润滑。这样不仅可以延长加油周期，减少加油工作量，而且是一种可靠的润滑方式，同时也减少了安全隐患。还设计了一种配套的迈步自移系统使破碎机与转载机配合使用，并在破碎机的左右两侧预留出安装位置使其方便联接。

1分体式结构设计方案

无论是井下原煤的粗加工还是后续洗选过程中，破碎都至关重要，而在破碎过程中，破碎机底槽既是刮板链运输煤及矸石的受摩擦的载体，又是煤及矸石在破碎过程中受冲击的受力件，所以破碎底槽在使用过程中底板极易损坏，现用的破碎底槽均为整体焊接件，体积和重量都很大，在井下安装、拆卸不方便。针对破碎机底槽的上述问题，设计了一种可拆卸式破碎底槽，改变传统破碎机的破碎底槽的整体焊接结构。新型破碎底槽是由各零部件通过销子及高强度鱼尾螺栓联接而成的分体式结构，解决了易损件的破碎底槽的整体更换的浪费及拆卸安装的困难，降低使用成本和劳动强度，提高生产效率。新型破碎机底槽主要由底座、破碎槽、侧板和联接板等组成。左、右侧板立于破碎槽两侧，安装在底座上，易损件中板和底板分别处于破碎槽和底座2个部件之间。新的破碎底槽还在底座的底板易压弯部位采用了加强设计。左、右联接板属于输入端与其他槽体的联接部位，与侧板一端安装在一起。这种可拆卸式破碎底槽的结构既提高了底槽的整体强度，又易于拆装更换[1]。

2与旧式底槽对比分析

破碎底槽整体是一个焊接组件，是刮板链带动煤和矸石的运行轨道，也是大块煤和矸石被破碎过程中的间接受力件（锤头的冲击力作用在煤块和矸石上，再由煤块和矸石传递到破碎槽的中板上）。原有的破碎底槽为整体焊接结构，如图2所示。体积大在拼焊时需要占用的空间大，生产周期长，且焊接工作量大，焊后变形量也会增加，对拼焊时尺寸的控制也会产生很大的影响[2]。其次，原有底槽在加工时必须有大型设备，否则加工平台无法承载底槽，对一些中小型企业来说，没有合适的设备，只能将加工工艺委托其他厂家完成，增加了很大一部分生产成本[3]。最后由于体积大、重量大，在焊接翻转工件和进行其他工序周转工件时存在很多安全隐患，容易造成人员伤害。新型分体式破碎底槽在结构上避免了以上几种情况，降低了拼焊时尺寸控制的难度，减少焊接工作量的同时也避免了较大的焊接变形问题，各零部件分别加工更适用于中小型企业生产，降低生产成本。运输过程也避免了大型重载货车的使用，尤其是从地面到井下可以拆卸后分体运输，减少了井下工人工作强度，降低了对巷道高度和宽度的要求。新型底槽通过高强度螺栓联接，易于拆装，对于损坏部位可以进行更换，延长了设备的使用寿命，降低生产成本，提高了生产效率[6]。

3新型破碎机底槽设计具体实施方式

新型破碎底槽的各零部件通过8.8级高强螺栓联接，底座组件通过18个M24鱼尾螺栓和2个定位销与破碎槽联接起来，再通过22个M30鱼尾螺栓和4个定位销与左右侧板组件联接，确保其他零部件上的定位销与破碎槽上的定位孔间隙配合。联接板通过6个M36的六角螺栓与侧板和底槽上部的输入顶盖联接一起。初次使用期间需要拧紧1次/d紧固件，并在14d后每7d加固1次。破碎槽需要维修时，先拆下螺栓，再利用油缸向上推动破碎机箱体，然后沿地面平行方向拉动底板及破碎槽。分体损坏后可分体更换，便于拆卸和安装，避免浪费，极大地降低了井下工人的劳动强度，缩短了井下维护停产时间，并提高了生产效率。每个零部件在使用过程中都会受到不同程度的冲击载荷，这可能导致紧固件的工作螺纹部分改变或被紧固件的受压部分的不可逆损坏[4]。松动的紧固件必须在使用初期重复拧紧。要经常检查破碎底槽的磨损情况和其他易损件的损坏情况，及时更换达到破损极限的易损件。不可强制使用已存在损伤情况下的破碎机，避免安全系数减少而增加事故发生率的情况。在使用破碎机之前，相关专业技术人员和安检人员必须严格审查所有部件的安装情况，确保所有紧固件安装正确且经过加固固定[5]。按照相关规定，制定科学合理的安全操作规程，使全体员工熟悉并认真贯彻和指导设备使用全过程。

4新型破碎机底槽的设计创新

4.1可控性

分体式结构能严格控制拼焊时尺寸，避免焊接量大而造成的变形，保证实际使用要求。

4.2可靠性

通过高强度螺栓联接可达到井下破碎对设备强度的要求，避免焊接缺陷对设备造成的影响。

4.3可拆分

此结构易于拆装，安装和维护方便，适合井下条件差，运输设备不足的工作环境。

结束语：

总而言之，在研发设计初期，可拆卸破碎底罐深受用户及相关配套厂家的重视，研发人员进行了科学合理的三机配套。仔细分析和演示井下巷道和采煤工作面的设备运行情况，以确保实现设计理念和发挥产品性能。其结构简单，便于运输，拆卸安全可靠，提高了更换破碎底槽时的工作效率。设备到达矿井后，技术研发人员指导设备正确安装，提供设备日常运行注意事项等培训资料，确保井下设备正常运行。并负责技术培训，提供相关技术资料。使井下操作工能够独立进行操作，维修人员可以排查解决各种简单故障，有能力参与各种情况下的设备调试，直至采煤生产正常进行。针对关键零部件和各种易损件提前进行了一定程度的储备工作，满足用户的必要需求。该新型破碎底槽已在晋煤集团成庄矿和长平矿等矿井下使用，效果良好。符合由大变小，由整变零的设计理念。

参考文献：

[1]马彦军,范秀敏,何其昌,董钢.圆锥破碎机破碎质量的粒度和粒形数学建模[J].机械工程学报,2013,49(06):95-102.

[2]张雪峰,潘永泰.基于ANSYSWorkbench的双齿辊破碎机模态分析[J].煤矿机械,2013,34(02):105-107.

[3]肖立春,赵振宇,董俊杰,满国亭,曾令娟.双齿辊破碎机齿形结构及布置方式[J].洁净煤技术,2013,19(02):110-112.

[4]邱静雯,郭文哲,付晓蓉.国内外大型液压旋回破碎机的发展现状[J].金属矿山,2013(07):126-134+152.

[5]裴钰,马培勇,邢献军,邢勇强,薛腾,许宝杰.城市生活垃圾破碎机研究分析[J].矿山机械,2016,44(04):1-5.

[6]郎世平,王行政.颚式破碎机的发展与创新[J].矿业装备,2014(04):60-63.