1、引言
    國內生產(chǎn)的破碎機，過去均采用機械彈簧保險裝置，排料口的調整主要靠人工擰動絲桿使彈簧伸縮和加墊片等方法實現(xiàn)。這種結構不僅勞動強度大，調整效率低，其工作可靠性也差，“過破碎”率高，堵料事故不易排除。特別是對于大型破碎機，上述缺點更為突出。由于液壓系統(tǒng)響應速度快、動作靈敏度高、調整便捷，保險可靠等優(yōu)點，近年來在破碎機上有逐漸用液壓調整保險取代傳統(tǒng)機械保險的趨向。我國曾先后在顎式破碎機、旋回破碎機和圓錐破碎機上成功地使用了液壓系統(tǒng)，并己編入相關教科書，而輥式破碎機使用液壓保險則未見到類似報道。某廠生產(chǎn)的∮1200四輥破碎機，是我國在大型輥式破碎機上使用液壓系統(tǒng)的首次嘗試。經(jīng)使用證明，該機主要性能指標優(yōu)于采用機械保險的同型破碎機，但是同時也反映出一些缺陷，它影響了破碎機能力的發(fā)揮。因此有必要加以分析研究，使之完善。
2、系統(tǒng)特點及工作原理
2.1  破碎機液壓系統(tǒng)的特點
    輥式破碎機相當于電機傳動的一對軋輥，兩輥間形成破碎腔，物料經(jīng)輥縫破碎后排出，主要用于破碎硬度不高的脆性特料，如原煤、焦碳、燒結礦等。四輥破碎機的4個輥分為上下兩組，成對使用。上輥用于粗破，T輥用于精破，每對輥子中其中一個輥相對機架固定，另一輥兩端的軸承座分別與兩個液壓缸固定，并可在機架的滑座內移動，從而實現(xiàn)輥縫的調節(jié)。根據(jù)主機對液壓系統(tǒng)要求，液壓系統(tǒng)應具有如下特點：
    (1)能通過一對液壓缸的同步移動，靈敏可靠地調整排料口大小，同時又能準確地反映出排料口的調整量。
    (2)當布料不均產(chǎn)生偏載時，系統(tǒng)應具有自糾偏能力，使輥縫趨于均勻，減少液壓缸的橫向偏載力。
    (3)在帶負載運行時，系統(tǒng)能夠長期保壓，以保證破碎機有足夠的破碎力和穩(wěn)定的排料口尺寸。
    (4)當非破碎物進入破碎腔或意外原因導致破碎機過負載時，系統(tǒng)能夠快速排出液壓缸內的液壓油，實現(xiàn)保險作用。過負載原因消除后，液壓缸能立即自動恢復正常工作位置。
    (5)能迅速排除破碎腔卡料和堵轉事故。
2.2液壓系統(tǒng)工作原理
    ∮1200四輥破碎機液壓系統(tǒng)原理如圖1。
    (1)輥縫調整原理：調整前，除截止閥11關閉外，其余截止閥全部打開。操縱手動換向閥4推動輥子進退自如后，即可調整輥子間隙。上下輥應分別調整（輪流開關截止閥6），一般先調整下輥。先拉動輥子留出較大間隙，在一對輥子間放入一塊需要調整間隙量的鋼板，操縱手動換向閥4推動輥子，當輥子夾住鋼板，壓力表壓力突然劇增時，立刻操縱換向閥4停止向系統(tǒng)供油并停泵，隨即關閉截止閥6和12來封閉系統(tǒng)。然后打開截止閥11，轉動輥子取出鋼板，輥縫調整完畢。
    (2)液壓保險原理：因油路封閉，正常工作時，在破碎力作用下，排料口保持在調整值內，液壓系統(tǒng)壓力可達5 MPa左右（蓄能器8的充氣壓力），維持所需的破碎力。若非破碎物進入或其他意外情況發(fā)生，排料口增大，液壓缸受壓回油，壓力劇增。當超過5 MPa時，蓄能器8氣囊受壓，液壓缸排出的油通過單向節(jié)流閥9的單向閥快速進入蓄能器。當非破碎物排除或意外原因消除后，氣囊使油再通過該節(jié)流閥緩沖后壓回液壓缸，輥子復位。如發(fā)生堵礦事故，非破碎物不能排除，使系統(tǒng)壓力高于溢流閥5的調整值時，系統(tǒng)內液壓油通過該閥流回油箱，保護主機及液壓系統(tǒng)不致因壓力過高而損壞。這些都是區(qū)別于機械式彈環(huán)保險的最大特點或優(yōu)點。
    (3)改善偏載原理：如前所述，工作時，液壓系統(tǒng)壓力升高不是靠液壓泵向系統(tǒng)供油所產(chǎn)生，而是由輥子施加給液壓缸的破碎力所引起。當一個液壓缸受到較大的突加破碎力后退時，該端輥縫有增大的趨勢。由于每對液壓缸的有缸腔與無桿腔相互交錯連通，當其中一個液壓缸活塞后退，排出的油進入另一液壓缸的有桿腔，從而使另一液壓缸活塞也有向后運動（輥縫增大）的趨勢，從而使兩液壓缸達到同步運行，保持輥縫均勻。
3、液壓系統(tǒng)存在的問題分析
3.1現(xiàn)破碎機存在的問題
    (1)排料口大小調整困難，調整量不能準確反映。盡管按說明介紹可用鋼板調整輥縫，事實上由于輥子被罩住，鋼板放置困難，測量不便，操作時一般都不使用這種方法，而是根據(jù)主傳動電機的電流表讀數(shù)結合出料粒度間接推斷，很不方便。特別是當系統(tǒng)泄漏重新調整輥縫時，由于沒有排料口指示，很難立即回復到原排擴口大小。
    (2)系統(tǒng)不能長期保壓，調整頻繁。造成這種現(xiàn)象的原因主要有兩個方面，一是物料本身的非破碎物尺寸和數(shù)量超標，系統(tǒng)的保險功能正常發(fā)揮作用，封閉的油流回油箱使系統(tǒng)失壓，這不是液壓系統(tǒng)本身的結構缺陷造成的。二是液壓缸活塞密封不嚴，截止閥6和12關閉不嚴產(chǎn)生的內泄，以及元件密封失效、系統(tǒng)管路破損等產(chǎn)生的外泄所引起。這些除與調整和使用不當有關外，液壓系統(tǒng)的結構和設計不合理也是重要因素。
3.2液壓系統(tǒng)結構及設計缺陷
    由于液壓系統(tǒng)結構及設計不當對上述問題的影響，主要表現(xiàn)在如下幾個方面：
    (1)每對液壓缸不能單獨調節(jié)進油量。一旦出現(xiàn)兩液壓缸活塞伸縮距離不一致時，液壓系統(tǒng)沒有調控手段消除誤差，容易使液壓缸在偏載作用下產(chǎn)生附加橫向力，從而引起活塞密封磨損造成液壓缸內泄。
    (2)液壓缸與管路的連接采用了剛性設計。破碎機工作時振動非常大（特別是起動階段），蓄能器、單向節(jié)流閥等主要元件和液壓站均安裝在無基礎的地面上，周期性振動傳至管路，使接頭和焊縫處因疲勞破壞產(chǎn)生外泄。
    (3)蓄能器與上輥液壓缸之間管路過長。上輥為初破，其液壓缸受到的力比下輥大，因而液壓系統(tǒng)的壓力波動也大，蓄能器離液壓缸距離遠，降低了吸收液壓系統(tǒng)沖擊的效率，是造成外泄的重要原因。
4、改進措施與建議
    根據(jù)以上分析，對液壓系統(tǒng)提出以下改進措施：
    (1)將固定節(jié)流口改為可調節(jié)流口，建議每個液壓缸入口分別增設閥門；
    (2)節(jié)流閥與液壓缸之間采用軟管連接，起防振和緩沖作用；
    (3)將蓄能器和單向閥升高到與上輥液壓缸同一平面（減少垂直段距離），使蓄能器盡量靠近液壓缸，發(fā)揮緩沖效率。
    除此以外，建議對原料進行有效篩選，減少非破碎物的數(shù)量及尺寸，特別是清除鋼鐵類雜件（上料系統(tǒng)設置磁選）。