中條山有色金屬公司銅礦峪礦年處理礦量410萬(wàn)t，選礦粗碎設(shè)備兩臺(tái)，一段是KK！900A60旋回破碎機(jī)，二段是P2100x1500顎式破碎機(jī)，日處理礦量均為5中900A60旋回破碎機(jī)先后發(fā)生三次主軸斷裂事故，而正常使用壽命為35年，該主軸每件價(jià)值32萬(wàn)元，約占設(shè)備總價(jià)格的8B，主軸的多次斷裂增加了設(shè)備運(yùn)行成本。設(shè)備管理的工程技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真查找原因，采取有力的措施，減少甚至杜絕斷軸事故的發(fā)生，逐步降低生產(chǎn)成本，進(jìn)一步提高設(shè)備管理水平。

　　2主軸斷裂現(xiàn)象分析文草編號(hào)：西省芮城縣人，機(jī)械高級(jí)工程師，從事設(shè)備管理工作。

　　2.1破碎錐與主軸的受力（1）設(shè)備處于正常工作中的破碎力及主軸受力。從中可以看出，在理想狀態(tài)下破碎力P作用在破碎錐高度的1/3處（從排礦口平面算起），用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算破碎力P. n偏心軸套的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，即破碎錐擺動(dòng)次數(shù)n=125r/min；實(shí)測(cè)得；e偏心軸套內(nèi)孔平均半徑處的偏心距，e=23.37mm；！理想狀態(tài)破碎力P引起偏心軸套內(nèi)表面的反作用力乃是作用在偏心軸套的中部。乃作用線并不在破碎錐軸線與機(jī)體中心線組成的平面內(nèi)，而是偏斜一個(gè)角度為！。根據(jù)偏心軸套的磨損情況取值，=30°；旋回破碎機(jī)運(yùn)行中，偏心軸套內(nèi)外表面屬半液體摩擦，故取/=0.03破碎力P和偏心軸套的反作用力P對(duì)懸掛點(diǎn)的力矩平衡方程式為：P/=Pi/i破碎錐的運(yùn)行狀態(tài)是一種動(dòng)平衡，破碎錐自重與破碎力的合力同偏心軸套對(duì)主軸的反作用力與懸掛裝置對(duì)主軸的反作用力的合力大小相等，方向相反。

　　已知破碎力P和破碎錐自重G的大小和方向，破碎圓錐面與錐體中心線夾角為10，利用圖形法可求出合力F的大小和方向。即F=638前面已得出偏心軸套反作用力乃的大小和方向，而乃與偏心軸套對(duì)主軸的反力大小相等，方向相反。由此同樣采用圖形法可得出P2=481180N.（2）設(shè)備在異常情況下運(yùn)行的破碎力分析。如所示，主要分析計(jì)算大塊礦石使機(jī)體破碎帶上移時(shí)的破碎力，因此在破碎力經(jīng)驗(yàn)公，參數(shù)M、/1、e、！、f、r、7的數(shù)值基本不變，只需改變/（/"）的大小即可。

　　根據(jù)設(shè)備運(yùn)行具體情況測(cè)算/"將以上已知參數(shù)帶入公式P"=，同樣采用圖形法可得：F"=931以上的結(jié)果說(shuō)明，機(jī)體在運(yùn)（中，由于大塊礦石使破碎帶上移造成破碎力增大時(shí)，主軸所受合力一定增大，偏心軸套對(duì)主軸的反力幾乎不會(huì)改變，而懸掛裝置對(duì)主軸的反力大大增加，這樣勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致主軸承受較大的沖擊載荷，甚至造成強(qiáng)度最薄弱的固定襯板螺紋退刀槽處發(fā)生斷裂。

　　2.2生產(chǎn)工藝條件的影響2003年初至今，銅礦峪礦810（870采掘轉(zhuǎn)移到690水平4、5礦體，由于礦石成分的變化（礦石硬度由原來(lái)2.0~2.8提高為2.5~3.5），以及無(wú)落差卸礦的原因，大塊礦石增加，嚴(yán)重影響了粗碎設(shè)備的正常運(yùn)行，造成旋回破碎帶上移，主軸受力狀況發(fā)生明顯改變，從受力分析計(jì)算中可以看出，破碎帶的上移使破碎力增加了一倍，同樣主軸受力也成倍增加，因此導(dǎo)致主軸過(guò)載損傷繼而斷裂。

　　2.3主軸材料的影響主軸的強(qiáng)度很大程度上取決于它的材質(zhì)，銅礦峪礦選礦廠旋回破碎機(jī)主軸的材質(zhì)為45+碳素結(jié)構(gòu)鋼，它的特點(diǎn)是具有較高的強(qiáng)度，良好的切削性，韌性和塑性一般，淬透性較差；這種材質(zhì)的軸類件，在受到過(guò)負(fù)荷沖擊力時(shí)，因它沒有良好的韌性和塑性，強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足要求，所以過(guò)載時(shí)通常導(dǎo)致主軸受傷，嚴(yán)重時(shí)突然斷裂。

　　2.4設(shè)備運(yùn)行管理因素在計(jì)算破碎力的過(guò)程中可知，影響破碎力的因素有很多，如機(jī)體老化程度、懸掛部件的磨損程度、電動(dòng)機(jī)功率、偏心軸套作用點(diǎn)、礦塊大小、偏心軸套的磨損程度、偏心軸套內(nèi)徑的潤(rùn)滑情況等，這些因素都與設(shè)備運(yùn)行管理存在著密切關(guān)系，較好的掌握主要部件的使用情況，通過(guò)設(shè)備的高效管理，在很大程度上可以減少各類故障的發(fā)生。

　　3采取的措施3.1生產(chǎn)工藝條件的改善在銅礦峪礦現(xiàn)有的采礦生產(chǎn)工藝情況下，礦塊硬度和大小是影響粗碎設(shè)備運(yùn)行的客觀因素，因此必須，采取適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ鸩礁纳撇傻V生產(chǎn)工藝，如科學(xué)的測(cè)量放礦管理，合理的火攻材料投入量等。與此同時(shí)選礦廠具有科學(xué)的分礦工藝流程，即碎礦兩工段在中碎前可相互給礦，只要其中一臺(tái)粗碎設(shè)備需要停車進(jìn)行大修、檢修、日常維修或故障處理，另一臺(tái)設(shè)備正常開動(dòng)，就可以在短期內(nèi)保障兩個(gè)系統(tǒng)的供礦，2004年8月因發(fā)生斷軸事故，選礦廠連續(xù)分礦一個(gè)多月，大大降低了事故損失，因此，在近兩年的粗碎設(shè)備事故停車中，良好的分礦工藝流程保證了生產(chǎn)的持續(xù)性，確保了公司順利實(shí)現(xiàn)年度生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)。

　　3.2材質(zhì)的改變近幾年隨著鋼材制造和金屬加工制造行業(yè)的發(fā)展，許多合金結(jié)構(gòu)鋼在加工制造業(yè)廣泛使用，本廠近期簽訂的旋回破碎機(jī)主軸材質(zhì)為合金結(jié)構(gòu)鋼30C-2M/V，該鋼具有高強(qiáng)度、高韌性、切削性能好，冷變形塑性中等，淬透性較好，焊接性能良好等特點(diǎn)，適用于承受載荷大的主軸。2004年8月公司委托沈陽(yáng)重型機(jī)械制造廠修復(fù)旋回破碎機(jī)斷軸，采用了螺紋連接的方法，即首先鍛造一與斷軸對(duì)接的軸頭，材質(zhì)為合金結(jié)構(gòu)鋼30C-2M/V，然后分別在鍛件和斷軸連接的一端加工相配合的內(nèi)外螺紋，在對(duì)接端面車削坡口，螺紋連接后焊接，最后以斷軸為基準(zhǔn)按照?qǐng)D紙加工軸頭。此種連接方法易找正，對(duì)中性較好，修復(fù)完成的主軸能夠正常裝配運(yùn)行，從使用該修復(fù)軸的情況來(lái)看，運(yùn)行效果良好，而且投入費(fèi)用較低，每件修復(fù)主軸為重新加工產(chǎn)品價(jià)格的251，大幅降低了成本。

　　3.3加強(qiáng)設(shè)備管理首先在日常設(shè)備運(yùn)行中必須嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備安裝、檢修、維護(hù)、保養(yǎng)和潤(rùn)滑規(guī)程，準(zhǔn)確掌握主要備件的使用周期，技術(shù)人員必須現(xiàn)場(chǎng)了解關(guān)鍵部件的磨損情況，在設(shè)備檢修時(shí)，認(rèn)真記錄有關(guān)數(shù)據(jù)，采用理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的科學(xué)的設(shè)備管理方法，盡可能保證設(shè)備各部件的協(xié)調(diào)配合，使運(yùn)行狀況始終保持最佳狀態(tài)；其次在出現(xiàn)諸如大塊礦石較多等不正常情況時(shí)，要認(rèn)真監(jiān)護(hù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)大塊礦石及時(shí)采取必要的措施予以處理，如停車將大塊礦石吊走，或適量的火攻。第三要充分發(fā)揮作業(yè)人員的主觀能動(dòng)性，重視運(yùn)行過(guò)程的細(xì)化檢查，做好詳實(shí)的運(yùn)行記錄，在設(shè)備停車時(shí)，對(duì)主軸認(rèn)真觀察，發(fā)現(xiàn)裂紋，可及時(shí)采用焊接法盡早處理，有效降低事故發(fā)生率；第四要從技術(shù)改進(jìn)入手，推廣鼓勵(lì)革新改造，逐步改善設(shè)備的保險(xiǎn)裝置，保證設(shè)備的高質(zhì)量運(yùn)行。

　　4取得的成效銅礦峪礦選礦廠旋回破碎機(jī)主軸斷裂事故發(fā)生后，有關(guān)技術(shù)人員認(rèn)真進(jìn)行事故分析，從中得到了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，并根據(jù)實(shí)際情況總結(jié)實(shí)施了可行的防范措施。目前，公司選礦廠旋回破碎機(jī)使用主軸修復(fù)件，吸取了事故教訓(xùn)，無(wú)論是生產(chǎn)工藝的技術(shù)性改進(jìn)、備件材料的合理改進(jìn)，還是強(qiáng)化設(shè)備基礎(chǔ)管理，層層落實(shí)到位，取得了顯著的成效。盡管如此，旋回破碎機(jī)主軸與相關(guān)部件的配合情況，以及運(yùn)行情況，還有待進(jìn)一步檢驗(yàn)，許多客觀因素，如大塊礦石頻繁等只能在今后的生產(chǎn)過(guò)程中逐步改善，以更好的保證設(shè)備的高質(zhì)量運(yùn)行。