爱邦7/250HSC型破碎机的改进与应用

李世超

(西山晋兴能源有限责任公司 斜沟煤矿选煤厂，山西 吕梁 033602)

斜沟选煤厂位于山西省吕梁市兴县魏家滩镇[1]。设计处理能力为15.0 Mt/a。主要洗选矿井8号和13号原煤，入洗煤种均为气煤，生产工艺为大于50 mm块煤采用重介浅槽分选，50～1.5 mm末煤采用两段两产品旋流器分选，1.5～0.25 mm煤泥采用TCS粗煤泥分选机排矸[2]。为了确保生产的正常进行，必须严格控制原煤的粒度，原煤破碎机作为选煤厂工艺系统的核心设备，直接影响物料的分选粒度。斜沟选煤厂原煤破碎机破碎对象：800～150 mm块毛煤(700 mm以上不超过6%，最大块度1 000 mm)[3]，块毛煤中矸石含量约80%，矸石中白砂岩约占50%，类似于铁矿石的强度高于白砂岩的岩石约占10%，最大抗压强度220 MPa。选煤厂投产时使用Shumar36×48型破碎机，该破碎机由1个固定辊和1个弹簧加载的活动辊组成。弹簧加载的活动辊的主要功能之一是在坚硬不可破碎的物料进入破碎机时能够吸收首次冲击载荷，有利于保护齿轮电机免受冲击载荷破坏。但因块原煤中矸石硬度大，造成出料粒度无法保证，影响下游设备正常运行；该破碎机经常出现卡堵，卡堵后须人工进入箱体处理矸石，不但影响生产还存在安全隐患，且破碎齿辊及箱体已多次维修，设备已达设计使用寿命。故对现有破碎机进行了更新改造。

1 7/250HSC爱邦破碎机工作原理及结构特点

1.1 工作原理

爱邦7/250HSC型是中心距固定的双齿棍轴筛分破碎机，齿辊轴中心距为700 mm，齿辊轴长度为2 500 mm。破碎机是向内旋转式筛分破碎机，利用截齿将处在两齿辊轴之间的物料进行破碎。

1.2 结构特点

爱邦7/250HSC型破碎机具有以下特点：动载荷极低，对厂房基础冲击极小；低齿辊转速；重载型齿辊结构；出料粒度可控。

2 破碎机调试过程发现的问题

2.1 故障描述

7/250HSC爱邦破碎机于2020年9月7日在斜沟煤矿选煤厂调试投用，至9月11日已出现25次卡堵(破碎机卡堵时电流490～520 A，超过额定电流318.9 A)，热敏元件损坏3个，严重影响选煤厂的正常生产。

2.2 调试工艺条件及技术协议要求

现场实际入料粒度150～500 mm，含矸率约5%，入料量约100 t/h，属于较好工况。

2.3 协议要求(现场实际最差工况)

破碎对象为150～800 mm块毛煤，块毛煤中矸石含量约80%，矸石中白砂岩约占50%，最大抗压强度220 MPa，入料粒度≤700 mm，其中700 mm以上不超过6%，最大块度1 000 mm，处理量500 t/h。

3 卡堵原因分析及解决方案

3.1 卡堵原因分析

2个齿辊轴上截齿之间的间距过小，截齿数量多且2个齿辊轴上相对齿牙相对应，形成多个独立的破碎腔体，因2个齿辊均为固定齿辊，在出料粒度确定后，多个破碎腔体内物料一起一次性咬合破碎至出料粒度，破碎机负荷过大，造成电流过大，设备过载停机。

3.2 解决方案

(1)通过在每根轴上的2个截齿之间增加1块60 mm宽度隔圈[4]，增加隔圈的同时调整2个齿辊轴上相对应齿牙角度，由原来的齿牙相对应变为错开一定角度可以保证出料粒度保持不变的情况下，解决堵卡问题。

(2)依据现场使用实际情况，将速度传感器反应时间逐次从3 s调至8 s。

4 调整前后截齿和隔圈的排列组合

出厂时两截齿之间使用1块60 mm和1块20 mm的隔圈隔开[5]，2个截齿之间间距为80 mm(图1)。为了增加其通过能力，增加1块60 mm的隔圈，使2个截齿之间的间距调整为140 mm(图2)。

图1 出厂时截齿和隔圈排列组合

图2 调整后截齿和隔圈排列组合

5 原理说明

调整2个齿辊轴上相对应齿牙咬合的时间顺序[6]，以便把原来更加强悍的咬合方式(图3)改为相对温和的咬合方式(图4)[7]。原来比较强悍的咬合容易因岩石坚硬一次破不开而导致电流急剧升高跳闸[8]，而改变咬合的延时后，由原来相对应的齿牙一次咬合改为错开一定时间多次咬合(2～3次)，这样就可以避免出现跳闸停机的情况。咬合时延调整后，由于同时咬合大块坚硬物料的数量有所减少，可以解决现场的卡堵[9]问题。

图3 截齿相对应咬合方式

图4 截齿错开咬合方式

通过调整2根轴上相对截齿的咬合时间顺序，使其位置错开，与原来咬合破碎的时间相比，大块物料可在进入截齿间后，在更早的时间先被咬合破碎一部分，再后续逐渐咬合破碎掉，形成一个类似的分段破碎机理。这样避免了原先直接一次咬合容易卡堵的成因。

截齿的咬合顺序调整后，出料粒度会适当减小。通过在每根轴上的2个截齿之间增加1块60 mm宽度隔圈，可适当增大出料粒度。这样就可保持原来设计的出料粒度150 mm基本不变，同时可以适度增加破碎机的通过能力[10]。

6 应用效果

斜沟选煤厂先后对2台爱邦7/250HSC型破碎机齿辊截齿相对位置及隔圈进行了调整，调整完成后，破碎机每天约6次卡堵及跳闸的现象彻底消除，破碎机的出料粒度150 mm也得到了保障。破碎机截齿和隔圈排列组合调整的成功应用，减少了截齿的数量，增加了隔圈的数量，调整后每台破碎机减少截齿数量28个，每个截齿3 000元，可节约成本3000×28=84000(元)。

7 结 语

通过调整截齿的相对位置以及增加隔圈，解决了因过载而频繁停机问题，确保了生产的连续进行；此项改造减少了截齿的数量，拆下的截齿可以作为备用，从而降低维护成本。