兗礦集團(tuán)有限公司東灘礦綜放工作面配套的SZZ - 1000/400S轉(zhuǎn)載機(jī)和PLM3000破碎機(jī)均為西北煤機(jī)廠制造，破碎機(jī)錘體經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)使用一段時(shí)間后，經(jīng)常出現(xiàn)不同程度的磨損，致使破碎煤、矸塊度加大，造成溜煤眼下口堵塞，對(duì)安全生產(chǎn)造成較大影響。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際觀測(cè)和對(duì)現(xiàn)有錘體布置方式、破碎工況分析和理論計(jì)算，決定對(duì)錘體的布置方式進(jìn)行改造，2002年4月28日改造后的錘體開始投入使用，效果良好，現(xiàn)將錘體改造及現(xiàn)場(chǎng)使用情況做簡(jiǎn)要介紹。
1、主要技術(shù)參數(shù)
PLM3000型破碎機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：
破碎能力／t h-1    3 000(峰值3 600)
最大入口斷面/mm×mm    1 000×1 000
出口粒度/mm    300
破碎軸轉(zhuǎn)速／/min - 468
 SZZ - 1000/400S型轉(zhuǎn)載機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：
運(yùn)輸能力／t h-l:    2 600
鏈速/1TI s -1.48
電機(jī)額定電流/A    252
破碎軸及各錘頭的主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。
    現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)節(jié)板4塊，其中835 mm三塊，a15mm -塊，總調(diào)節(jié)板高度h=120 mm。
    破碎軸及各錘頭的主要尺寸測(cè)量結(jié)果為：錘頭距轉(zhuǎn)載機(jī)刮板上平面間距為220~ 226 mm;破碎軸圓周下平面距轉(zhuǎn)載機(jī)刮板上平面間距為365 mm;轉(zhuǎn)載機(jī)刮板上平面距破碎機(jī)溜槽中板100 mm。
2、理論計(jì)算該破碎機(jī)破碎塊度幾何尺寸
    破碎軸轉(zhuǎn)速為468 r/min，即7.8 r/s，則每轉(zhuǎn)時(shí)間為0.13 s。
    此時(shí)，刮板機(jī)運(yùn)行間距為L(zhǎng)=192.4 mm。
    通過(guò)與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比，確定破碎塊度最大尺寸如下：
    當(dāng)煤矸厚度小于220 mm時(shí)，寬度為1126 mm，長(zhǎng)度為任意大小的碎塊均可通過(guò)。
    當(dāng)煤矸厚度大于220 mm時(shí)，破碎最大塊度為1126 mm×365 mm×91.2 mm,其出現(xiàn)的概率為1/2周；出現(xiàn)468 mm×365 mm×192.4 mm塊度的概率為1周。
3、破碎錘體布置方式改造方案
    通過(guò)以上情況分析，該破碎機(jī)錘體呈圓周180°對(duì)稱布置，在其每周的破碎過(guò)程中，始終出現(xiàn)1/2周的閑置時(shí)間無(wú)法實(shí)施破碎，造成塊度橫向和縱向的幾何尺寸加大，參照文獻(xiàn)[1]和[2]的有關(guān)要求及規(guī)定，通過(guò)傳動(dòng)分析計(jì)算，決定對(duì)現(xiàn)有錘體布置形式進(jìn)行改造，加設(shè)兩件寬型錘體，與原錘體呈對(duì)稱900沿軸向平衡分配布置，布置方式如圖2所示。
    (1)錘體底座采用焊接工藝與破碎軸連接生根，錘體底座結(jié)構(gòu)如圖3所示。
    (2)焊接工藝要求：由于新配錘體底座采用45號(hào)鋼鍛造，與破碎軸材質(zhì)有較大差異（破碎軸采用中碳鋼鑄造加工），對(duì)焊接工藝提出較高要求。通過(guò)與西北煤機(jī)廠有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員共同分析研究，決定采用J506中碳鋼焊條，恒溫焊接（焊接件溫度始終不低于200℃），焊縫保溫處理(保溫100℃，2~3 h)，以確保焊接質(zhì)量。同時(shí)為保證錘體底座與破碎軸焊縫有效接觸面積，錘體底座四周采用30 mm×40 mm的焊接坡口，且中間加補(bǔ)4個(gè)032 mm通孔塞焊加固。為保證錘體底座與錘頭連接強(qiáng)度，在錘體底座與錘頭之間除采用焊接外，同時(shí)在其四周貼補(bǔ)4塊a16 mm鋼板，錘頭前端和上部補(bǔ)焊耐磨焊道。
4、改造后破碎塊度控制及設(shè)備運(yùn)行情況分析總結(jié)
    由于新加2件寬型錘體，較以前破碎軸的工況發(fā)生變化，破碎塊度的幾何尺寸在橫向和縱向都得到有效控制，從理論分析破碎煤矸塊度的最大幾何尺寸如下：
    (1)當(dāng)煤矸厚度小于220 mm時(shí)，寬度為1126mm，長(zhǎng)度為任意大小的碎塊均可通過(guò)。這由破碎錘頭高度和破碎腔體寬度確定，與改造前沒有發(fā)生任何變化。
    (2)當(dāng)煤矸厚度大于220 mm時(shí)，破碎最大塊度為1126 mm×365 mm×48.1 mm，其出現(xiàn)的概率為1/4周，與改造前相比塊度大小和出現(xiàn)概率都減小了一半；其次出現(xiàn)468 mm×365 mm×96.2 mm塊度大小和的概率同樣減小了一半。
    (3)經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)一周使用情況觀測(cè)，新加設(shè)的兩件錘體各處焊縫良好，未發(fā)現(xiàn)開裂現(xiàn)象，錘體底座及錘頭磨損量很少，破碎軸運(yùn)行平穩(wěn)，破碎頻率加大，破碎機(jī)身振動(dòng)略有加大；因改造后的錘體為900圓周平分布置，高度大于220 mm的物件通過(guò)時(shí)較為困難，對(duì)轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)送較大物料時(shí)造成一定影響；同時(shí)錘頭的加設(shè)對(duì)安裝、拆卸破碎軸造成一定困難。
    (4)現(xiàn)場(chǎng)用鉗流表對(duì)轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)工作電流進(jìn)行多次測(cè)量，未發(fā)現(xiàn)比改造前有較大變化，電機(jī)工作狀態(tài)穩(wěn)定；煤流環(huán)節(jié)出現(xiàn)大塊度煤矸的頻率明顯降低，溜煤眼下口未再出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，從一側(cè)面反映錘體布置型式改造達(dá)到了預(yù)期的目的。
5、下步改進(jìn)意見
    (1)破碎錘體底座結(jié)構(gòu)調(diào)整：將原設(shè)計(jì)的4個(gè)32 mm塞焊孔改為2個(gè)060 mm中間布置的塞焊孔，以進(jìn)一步加大焊接面積，提高錘體底座的焊接可靠性，新錘體底座結(jié)構(gòu)如圖4所示。
    (2)將錘體底座與錘頭之間貼補(bǔ)的4塊普通鋼板改換為高強(qiáng)度耐磨板，以提高錘體整體性能。
(3)加大錘頭前端和上部的耐磨焊道高度。
    以上改進(jìn)方案首先在東灘礦4311工作面配套的PLM3000破碎機(jī)錘體改造中實(shí)施。
    與西北煤機(jī)廠合作對(duì)東灘礦4307綜放工作面配套的PLM3000破碎機(jī)錘體結(jié)構(gòu)及布置形式進(jìn)行徹底改造：取消原設(shè)計(jì)中間1組錘體，將其沿軸線對(duì)稱分布在破碎軸左右兩側(cè)第2個(gè)圓箍上，使其與原設(shè)計(jì)的兩組寬型錘體沿軸向和徑向?qū)ΨQ布置；同時(shí)在現(xiàn)有改造錘體的基礎(chǔ)上再加設(shè)兩件寬型錘體（共計(jì)增加2對(duì)4件錘體），同樣與原設(shè)計(jì)錘體呈對(duì)稱900沿軸向平衡分配布置，布置方式如圖5所示。通過(guò)改進(jìn)后的破碎軸最大破碎塊度雖然與增加1對(duì)破碎機(jī)錘體時(shí)沒有發(fā)生變化（當(dāng)煤矸厚度小于220 mm時(shí)，寬度為1 126 mm，長(zhǎng)度為任意大小的碎塊均可通過(guò)；當(dāng)煤矸厚度大于220 mm時(shí)，破碎最大塊度為1126 mm×365 mm×48.1 mm，出現(xiàn)的概率為1/4周，其次出現(xiàn)468 mm×365 mm×96.2mm塊度的概率為1/2周），但比增加1對(duì)破碎錘體時(shí)破碎塊度在軸向上的尺寸得到進(jìn)一步控制，改造后的破碎軸錘體整體布置結(jié)構(gòu)比增加1對(duì)破碎機(jī)錘體時(shí)更為合理，運(yùn)行平穩(wěn)性能將進(jìn)一步提高。