MMD系列筛分破碎机的研究与应用

2021-06-10高重新谭效宗亓聪聪

煤炭加工与综合利用 2021年5期

高重新，谭效宗，亓聪聪

(兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿选煤中心，山东郓城 274705)

赵楼煤矿选煤厂重介排矸系统中的筛分破碎机选用英国MMD矿山机械集团公司生产的MMD 625系列破碎机，主要用于矿井提升后原煤及矸石的破碎工作，其齿环与齿头为分体式设计样式，在正常使用过程中，齿头为磨损消耗件，需每日巡检、更换。该齿头具有高强度、高耐磨特性，由于国产齿头无法达到使用要求，需进口采购，价格昂贵。随着生产量的提高，其齿头的磨损和更换频率相应加快，除设备的维护量加大外，配件投资也相应增多，对于选煤厂“减本降耗”是重点、难点[1-3]。

1 研究方向

针对进口设备配件价格昂贵等问题，选煤厂提出进口设备国产化的改造理念。并通过研究实践，将MMD625型筛分破碎机 “分体式齿环技术”该造为“三齿整体式齿环”。现场使用证明，改造后有效地降低了齿头的磨损并避免其脱落，不再购置原进口齿头，不仅节约了生产成本，且大大降低了职工劳动强度，完成了进口设备国产化的跨越[4-6]。

2 设备优化

赵楼煤矿选煤厂对筛分破碎机的破碎机理、机型结构、加工工艺、耐磨材料、焊接技术等进行了系统研究。

2.1 齿环样式改造

原筛分破碎机齿辊采取更换齿帽组件(即：齿头)的方式，国产化齿头往往达不到进口齿头的硬度及耐磨度，经实践，齿帽组件经常出现磨损严重或者掉头、断背等不能正常使用的情况，需要及时进行更换，否则会导致破碎机堵转，影响系统生产时间[7-8]。如图1所示，原齿帽组件通过螺杆与螺帽连接至齿辊基座上，其中齿头为焊接至齿帽组件上，因齿头与齿背的材质不同，齿头的材质较硬，齿背材质较软，在破碎较硬的物料过程中，焊接部位处的磨损较大，容易造成齿背断裂。

图1 原筛分破碎机的齿帽组件

针对筛分破碎机存在的以上问题，对筛分机进行结构优化，将整个齿帽组件与齿环直接连成一体，无焊接部位，从而避免了齿头掉落及齿背断裂情况的发生。根据现有破碎机类型，将齿辊设计成每根齿辊轴上有9套破碎齿环，每个齿环上有3个齿，如图2所示。

图2 现筛分破碎机的齿环

2.2 破碎机齿环安装角度分析

(1)如图2所示，齿环与齿辊之间采用双键配合，根据齿环的材质装配工艺采用过渡配合冷装。键槽位置每2件逆时针旋转15°，即安装完齿环后齿头的位置也随之相差15°，这样2个齿辊相对运转时可以使破碎齿成螺旋状排料。如图3所示为左齿辊上齿环的安装角度，其中右齿辊上齿环的安装角度与左齿辊相对应。

1—15°3齿齿环；2—30°3齿齿环；3—45°3齿齿环；4—60°3齿齿环；5—0°3齿齿环图3 筛分破碎机左齿辊

(2)物料在两齿辊之间以及与侧壁梳形板之间排出，产品在破碎后受此间隙控制，因此通过改变齿头与齿头之间、齿头与侧壁梳形板之间的间隙，就可以获得相应粒度的物料，即控制新齿环齿头尺寸的大小。同时，在给料中已含有的合格粒级产品，进入机器后很快被排出，不再受到破碎作用。因此，产品中粉末产生率远低于常规破碎机。破碎机显现出良好的筛分作用和粒度控制，筛分的产品粒度较均匀。

2.3 耐磨材料的选用

原进口破碎机齿环采用45号钢，铬氏硬度在20左右，因我国钢材含硫磷等杂质高，造成脆性大，容易断裂。因此改进后的破碎机整体齿环采用合金铸造，耐磨材料最先采用以钼、铬合金为主，辅以镍、铜等，经过测试后发现同样脆性较大，容易断裂。经过调整配方，在合金中去掉铬，减少炭，并增加较耐磨的硅质材料，提高了设备韧性，比原进口材料更耐冲击、耐磨损，使用寿命更长。因齿环采用整体式，各部位使用相同材质所以不会再出现焊接部位开焊的情况[9-10]。