巍立路桥浅析立轴冲击破碎机叶轮磨损修复

时间：2015-04-10作者：上海巍立路桥设备有限公司浏览：43

立轴冲击式破碎机是混凝土骨料加工系统的重要设备之一。叶轮通过两台电动机用三角带传动，将动力直接传递到叶轮轴，通过叶轮的高速运转，将骨料甩到破碎腔对小于60mm的骨料进行破碎。叶轮外形见 图1：
 
         立轴冲击式破碎机用 于对小于40mm的骨料进行整形、破碎。叶轮长期在高转速、高粉尘和受力突变的环境中运行，容易发生磨损、破裂现象。若不及时处理，磨损加剧，将加大修复 工作难度，甚至会出现断裂、报废，更可能会造成安全事故。叶轮断裂见图2：因此，通过电焊修复叶轮是非常必要的。一般的情况下，为了节约成本，通常采用堆 焊技术进行修复。


图1　叶轮外形
 

图2　叶轮断裂
 
             2、立轴冲击式破碎机的磨损原因
            物料由进料斗进入碎石机，经分料器将物料分成两部 分，一部分由分料器中间进入高速旋转的叶轮中，在叶轮内被迅速加速，然后高速从叶轮四个均布的流道内抛射出去，首先同由分料器四周自由落下的一部分物料冲 击破碎，然后一起冲击到涡支腔内物料衬层上，被物料衬层反弹，斜向上冲击到涡动腔的**部，又改变其运动方向，偏转向下运动，从叶轮流道发射出来的物料形成 连续的物料幕。这样一块物料在涡动破碎腔内受到两次以至多次机率撞击、磨擦和研磨破碎作用。由以上的破碎机运作原理可以发现，破碎机的叶轮是立轴冲击式破碎机的关键部件，其性能的好坏直接影响破碎机的工作效率。同时，导致叶轮磨损主要有以下几个因素：
 
           （1）岩石的岩性
            如果立轴冲击式破碎机加工对象为玄武岩的话，玄武岩具有硬度高（237Mpa）、磨蚀性强的特点，长时间的运转会加快了叶轮的磨损。
 
           （2）进入设备的物料颗粒大小不符合规定要求。
            工作时禁止大于规定尺寸的物料进入破碎机，否则，可能会引起叶轮不平衡，同时大的颗粒会对高速运转的叶轮产生巨大损害，直接加剧其磨损。
 
           （3）给料不连续、不均匀。
 
           （4）叶轮自身质量较差或没有达到质量要求
 
           3、传统的叶轮表面进行耐磨修复的方法
           修复叶轮的磨损面，应首先明确采用焊接工艺中的熔焊大类下的堆焊方法。所谓堆焊，即为增大或恢复焊件尺寸，或使焊件表面获得具有特殊性能的熔敷金属而进行 的焊接。堆焊作为材料表面改性的一种经济而快速的工艺方法，越来越广泛地应用于设备部件的修复中。为了较有效地发挥堆焊层的作用，希望采用的堆焊方法有较 小的母材稀释、较高的熔敷速度和优良的堆焊层性能，即优质、高效、低稀释率的堆焊技术。传统的修复方法是采用耐磨焊条对叶轮表面进行堆焊，这样可以使叶轮 表面覆盖耐磨涂层，使其重新具备良好的工作性能而达到修复的目的。该方法虽然能达到修复效果，但由于对耐磨焊条的需求量大，同时耐磨焊条的价格偏高，所以 使用该方法对叶轮进行修复的成本是很高的。因叶轮常磨损需要修复，为节约检修成本，在经过反复试验对比的情况下，采用成本较低的不锈钢焊条与耐磨焊条搭配 使用对叶轮进行修复，既能达到使用要求，同时能够降低成本。
 
           4、叶轮表面材质分析
           立轴冲击式破碎机叶轮采用ZG40Mn中碳铸钢制成，其化学成分、机械性能见表1、表2。
 
表1　叶轮本体材料化学成分表

C	Si	Mn	S	P
0.4%	0.5%	0.9%	0.05%	0.04%

 
 
表2　叶轮机械性能表

叶轮材料	热处理 类型	机械性能				硬度 HB
		бs ㎏ /mm2	бb ㎏ /mm2	δ5%	Ψ%
ZG40Mn	正火+ 回火	65	30	12	30	≥ 163

 
 
          5、修复叶轮试验
         根据对叶轮的材质分析，选用耐磨焊条修复叶轮表面磨损是完全可行的，并且也不会影响设备使用寿命。由于耐磨焊条成本偏高，因此，在保证设备安全、延长叶轮 使用时间的前提下，为降低成本，能不能换一种焊条，或者用几种比较经济的焊条搭配使用，从而降低成本。先采用了不锈钢焊条进行试验。修复后的叶轮使用时间 大大减小，使得单位成本有一定的升高，遂放弃这种方法。由于不锈钢焊条成本相对于耐磨焊条价格低廉，并且性能优良，用不锈钢焊条打底，然后用耐磨焊条盖面 进行试验，分析能否降低成本，保证使用时间。根据叶轮表面材料性质，选用了以下几种电焊条。焊条的性质如表3 所示：
表3　不同型号焊条的机械性能

型号	电焊条名称	机械性能
D656	铸铁堆焊电焊条	堆焊层硬度高，耐强磨料磨损具有良好的抗冲击、抗氧化及耐气蚀性。
TDM-8	堆耐磨碳化钨电焊条	堆焊层具有硬度高、韧性好、耐高温和耐磨损。
A002	钛钙型药皮不锈钢电焊条	有很好的抗晶间腐蚀性能、良好的焊接工艺性能，药皮耐红，强度好，抗气孔性好。
G217	Cr13 不锈钢电焊条	用于如汽轮机叶片的补焊及对接，也可用于耐蚀、耐磨的表面堆焊。
CHS102	钛钙型药皮不锈钢电焊条	焊缝金属具有良好的力学性能及抗晶间腐蚀性能，电弧柔和、飞溅很小，焊缝成型美观，焊条不易发红，全位置焊接性良好，焊条药皮强度好。

 
 
          采用手工电弧焊并选用D656铸铁堆焊焊条以及G217不锈钢焊条进行堆焊，以G217不锈钢焊条打底，D656铸铁堆焊焊条盖面，堆焊完成后，使用40 天时，就发现磨损比较严重。同时经过计算，平均单位成本也较高，因此排除这种搭配方式。因以上两种焊条成本过高，于是采用加权平均法选用成本较低的焊条组 合。选择A002不锈钢电焊条打底，D656铸铁堆焊焊条盖面进行测试，经焊后的试件试用平均38天已损坏。单位成本依然较高。再次选用A002不锈钢电 焊条打底，TDM-8耐磨碳化钨电焊条盖面。经过试验，使用寿命达43 天，单位成本有所下降。又选用CHS102不锈钢电焊条打底，TDM-8电焊条进行盖面。经试验发现，平均使用天数达到了45天。经过计算，单位成本降低 到大约10 元/天。以上所有试验的数据统计如下：


焊条类别	使用量	单价	总价	使用天数	单位成本
D656	10公斤	53元	530元	48	11.1元/天
CHS102	10公斤	35元	350元	30	11.8元/天
D656+G217	各5公斤	均价50元	500元	40	12.5元/天
D656+A002	各5公斤	均价47元	470元	40	11.8元/天
TDM8+A002	各5 公斤	均价45 元	450 元	43	10.5 元/天
TDM8+CHS102	5 公斤均价	45 元	450 元	45	10 元/天

 
           根据以上实验数据，可以清楚的看到，采用TDM-8堆耐磨碳化钨电焊条以及CHS102不锈钢电焊条后，使用寿命仅比使用一种耐磨焊条进行修复减少了5天，而单次修复总成本却减少了80元，致使单位成本减少了1.1元，降低了成本，成为堆焊修复立轴冲击式破碎机叶轮表面磨损的新方法。
 
            通过选用不同种类的电焊条搭配，对立轴冲击式破碎机叶轮进行表面修复，延长了设备的维护周期，延长了生产使用时间。同时，降低了单位成本，提高了经济效益，是一种较为可取的新方法。
 
           该方法可作为以后立轴冲击式破碎机叶轮进行表面修复参考。但同时仍然存在一些问题没有涉及到，比如如何对不同种类的电焊条的数量进行搭配，能使特定种类的电焊条的修复工作成本达到较小。这些问题在以后的工作中应该不断钻研，争取有新的突破。
上海巍立路桥设备有限公司专注于圆锥破碎机,制砂机,圆锥破等

• 词条

  词条说明

• 上海巍立立轴冲击式破碎机破碎过程的研究

  按破碎机理的不同，立轴冲击式破碎机可分为“石打铁立轴冲击式破碎机”和“石打石立轴冲击式破碎机”，本文主要以后者为研究对象，以下简称立轴冲击式破碎机。 上世纪80年代末, **台立轴冲击式破碎机在德国展出, 获得了很大的反响。经过多年的发展，立轴冲击式破碎机以其破碎效率高，产品粒度和粒型优越，机械磨损少等优点，在多个国家得到了较好的推广。然而，目前在 我国立轴冲击式破碎机的生产中，几乎没有完善的理论

• 大型人工砂石骨料系统设计和管理

  大型人工砂石系统约占工程总投资的3 %左右, 是水电工程较重要的附属设施之一。系统按时、保质、足量提供所需人工骨料是工程顺利兴建的基本**。鉴于因砂石系统设计及运行管理不善而影响工程施工的诸多经验教训,大型人工砂石系统的设计及运行管理愈来愈被业主关注。          1 系统工艺设计    &n

• 国内外立轴冲击破碎机性能比较

  国产和进口立轴冲击式破碎机的主要差异表现在设备性能上，如处理能力、产品特性、设备可靠性、操作维护性。立轴冲击式破碎机较早广为人知是由三峡工程下岸溪砂石系统引进，相比传统棒磨机制砂工艺，因其通过量大，成砂率高，单位能耗少，在国内水电砂石系统得到广泛应用。随后，国内以洛阳大华机器厂为代表，进行了仿制生产，但从10多年的发展来看，国内的立轴破在定位、设计、工艺、处理量、单位能耗、可靠性方面，与进口产品有

• 上海巍立圆锥破碎机破碎钢渣效果明显

  钢渣是炼钢过程中排出的熔渣,是冶炼行业的主要固体副产物。它主要包括金属炉料中各元素被氧化后生成的氧化物,被侵烛的炉衬料、补炉材料以及金属炉料带入 的杂质和为了调整钢渣性质而特意加入的造渣材料,如石灰石、白云石、铁矿石、娃石等。按照炼钢工艺钢渣可分为转炉渣和电炉渣;按照冶炼过程一般可分为初期 渣、精炼渣、粗钢渣和绕铸渣;按照形成形态又可分为水萍粒状钢渣、块状钢渣和粉状钢渣。