1 概述
隨著大容量預(yù)焙電解槽在我國推廣，所需炭素陽極塊規(guī)格也越來越大，我公司四爪陽極塊尺寸已達(dá)到1 400×660×540 mm。500 t殘極
破碎機(jī)是用來破碎電解返回的殘極塊以及其他不合格生、熟陽極塊的主要設(shè)備，經(jīng)過500 t殘極破碎機(jī)粗碎后，再用顎式破碎機(jī)和圓錐破碎機(jī)進(jìn)一步破碎，然后作為原料返回生產(chǎn)系統(tǒng)中再次利用。500 t殘極破碎機(jī)的性能好壞將直接影響到下一步工藝的生產(chǎn)。其主要技術(shù)參數(shù)：
破碎力5 000 kN；碎料尺寸150 x150 mm或100×100mm；產(chǎn)能6t/h；液壓站電機(jī)功率45 x2 =90 kW。
2 結(jié)構(gòu)特點
500 t殘極破碎機(jī)主要由3個部分組成，見圖1。
2.1 破碎裝置
包括翻料裝置、推料裝置、格篩、機(jī)體、沖頭裝置、充液閥等部件。它們各自的作用是：翻料裝置是把殘極或要破碎的生陽極運(yùn)到翻料平臺上，經(jīng)油缸把平臺上炭塊翻到破碎室內(nèi)進(jìn)行破碎。推料裝置是把破碎室內(nèi)已被擠壓實了的物料進(jìn)行松動，以便再破碎。格篩是安裝在破碎室下面的支承梁上，為了減少炭塊翻轉(zhuǎn)下來所產(chǎn)生的沖擊力，在格篩和支承梁之間裝有碟形彈簧。機(jī)體是整個破碎裝置的主要受力構(gòu)件，它由機(jī)架、固定齒板、導(dǎo)軌、襯板籌部份組成。機(jī)架是由厚鋼板焊制而成，其外形尺寸為4700 x2 880 x1390 mm，在機(jī)架一端的中央開設(shè)一個安裝主油缸的孔，在其兩側(cè)開兩個安裝側(cè)油缸的孔。固定齒板、導(dǎo)軌和襯板都是耐磨鋼制成。為了維修和更換，從結(jié)構(gòu)設(shè)計都提供了方便條件。沖頭裝置在破碎機(jī)中是主要作功部件，它是由主油缸和兩個付油缸及沖頭所組成，沖頭上裝有活動齒板（沖頭上的活動齒板與機(jī)體上的固定齒板構(gòu)成破碎室）。主油缸加壓運(yùn)動時，主柱塞帶動沖頭前進(jìn)以產(chǎn)生對物料的擠壓破碎作用。充液閥的作用是利用其內(nèi)部的活塞桿開啟閥口，從而保證側(cè)缸在快速前進(jìn)或后退時，主油缸隨之從油箱里大量吸油或排油。當(dāng)活塞桿下降關(guān)閉閱口時，壓力油順利通過充液閥而進(jìn)入主油缸推動主柱塞進(jìn)行破碎工作。為消除油缸和流液閥中的氣體，在充液閥頂部裝有排氣閥。
2.2 液壓裝置
包括液壓件裝配、油箱裝配和泵組裝配3部分。液壓件裝配是分成3個集成塊裝在1塊焊在油箱頂部的立板上，為了適應(yīng)液壓系統(tǒng)連續(xù)工作而保證油溫不高與樣機(jī)一樣在油箱頂部裝有冷卻器；付油缸的加壓和充液仍然采用國產(chǎn)組合閥；泵采用菱形法蘭接口的CBL5140齒輪泵。
2.3 控制系統(tǒng)
500 t殘極破碎機(jī)的控制采用的電磁繼電控制方式，其控制特點：
(1)炭塊被送到翻料平臺上后，可按電鈕發(fā)出信號，使翻料油缸動作將炭塊翻入破碎室內(nèi)待破碎，然后發(fā)出信號側(cè)缸前進(jìn)，主油缸充油，翻料缸返回。
(2)兩個側(cè)缸接到信號后，活塞桿帶動沖頭俠速前進(jìn)（低油壓，大油量），當(dāng)沖頭觸及炭塊時，油壓升高到設(shè)定值，通知主油缸進(jìn)入高壓油作破碎工作。
(3)主油缸中主柱塞推動沖頭前進(jìn)（高壓油、小流量），加壓油路上有兩個壓力繼電器，主柱塞前進(jìn)其管路壓力不斷升高，當(dāng)升高到設(shè)定值時發(fā)出信號開始降壓，降到限定值時，又發(fā)出信號通知二個側(cè)缸的活塞帶動主柱塞返回（低油壓、大流量）。
(4)側(cè)缸返回到位后發(fā)出信號通知推料缸前進(jìn)松散物料和排料，推料缸到位后發(fā)出信號自動返回。
(5)推料缸自身返回后，發(fā)出信號通知側(cè)缸快速前進(jìn)而重復(fù)2—4的動作，直至破碎完為止，篩下料由輸送機(jī)帶走。
3 存在的問題
500 t殘極破碎機(jī)經(jīng)過十多年的運(yùn)行，以及當(dāng)初設(shè)計的缺陷，存在許多問題，主要包括以下幾個方面：
(1)主油缸導(dǎo)向套磨損嚴(yán)重，有外泄漏現(xiàn)象，活塞與沖頭的接觸端面變形，導(dǎo)致作用力不均勻。
(2)側(cè)缸、推料缸、充溢閥頂出缸等導(dǎo)向套與活塞密封均磨損，有泄漏，且側(cè)缸與尾座連接方式不合理，經(jīng)常出現(xiàn)缸座損壞故障。
(3)沖頭支撐導(dǎo)軌磨損嚴(yán)重，承載、導(dǎo)向性能嚴(yán)重劣化。
(4)充溢閥閥芯與閥杯配合面磨損，劃傷多，間隙大，經(jīng)常出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。
(5)推料板導(dǎo)向套磨損間隙變大、性能差，滑塊變形嚴(yán)重。
(6)傾翻極損壞，現(xiàn)已失去工作性能。
(7)液壓管路泄漏嚴(yán)重，管內(nèi)油垢堆積；部分液壓閥老化，存在內(nèi)外泄漏。
(8)液壓齒輪泵頻繁損壞，壓力不穩(wěn)定。
(9)各壓力表功能喪失，相應(yīng)測試點壓力無法判斷是否正常。
(10)油箱冷卻器已壞，功能喪失多年。
(11)設(shè)計線路均采用的是黑皮線，經(jīng)油浸泡膨脹，外皮脫落現(xiàn)象十分嚴(yán)重，時常出現(xiàn)短路、接地等故障。
(12)目前采用的電磁繼電控制方式，都不同程度地出現(xiàn)元器件老化現(xiàn)象，動作遲緩，靈敏度降低，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行，設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效益降低。
4 改造內(nèi)容
4.1 側(cè)缸尾座的改造
由于導(dǎo)軌運(yùn)行一段時間后就會發(fā)生磨損，變得凹凸不平，而側(cè)缸與尾座的連接方式是水平轉(zhuǎn)動，推料板在導(dǎo)軌上滑動時導(dǎo)致側(cè)缸的上下擺動使側(cè)缸尾座經(jīng)常被損壞。為了杜絕側(cè)缸尾座的損壞，側(cè)缸與尾座連接方式由水平轉(zhuǎn)動改為上下轉(zhuǎn)動。
4.2 液壓系統(tǒng)
4. 2.1 改進(jìn)優(yōu)化后液壓系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)
工作壓力：15 MPa；
額定壓力：42 MPa;
工作流量：163 L/min(單泵)；
泵轉(zhuǎn)速：1 480 r/min；
單臺電機(jī)功率：45 kW。
4.2.2 液壓站的改進(jìn)
液壓站重新設(shè)計制作，管路重新配置，所有閥件全部采用Parker原裝疊加閥型式產(chǎn)品。泵采用Parker生產(chǎn)的定量柱塞泵．其額定壓力為42 MPa，排量110 mL/r管接件除法蘭連接的低壓管路外，其余全部采用Parker的EO接頭和軟管；壓力繼電器選用德國HAWE生產(chǎn)的柱塞式，并帶表盤；閥件安裝采用板式集成塊連接結(jié)構(gòu)，集中到油路閥塊安裝，所有閥件全部安裝在上面，閥塊上直接引出油缸、壓力表、壓力繼電器接口，以及迸油口和回油口。油管采用Parker提供的精密冷拔無縫鋼管；電動機(jī)由原來的6極電機(jī)改為4極電機(jī)，PN =45 kW，主要目的是加大泵的流量，同時減小電機(jī)座尺寸、體積和重量。回油過濾器選用國產(chǎn)高過濾精度、大公稱流量的過濾器。
4.2.4 潤滑系統(tǒng)
一個柱塞泵對應(yīng)一個潤滑點。潤滑站主要參數(shù)：
電機(jī)功率：O.55 kW；
貯油桶容量：23 L；
公稱壓力：10 MPa;
每口給油量：O～0.2 mU次；
給油次數(shù)：13次/min；
出油口數(shù)：10個。
4.3控制系統(tǒng)改造
重新鋪設(shè)從操作臺到液壓站及潤滑站的動力電纜和控制電纜；根據(jù)控制需要在操作臺內(nèi)增添低壓元件及擴(kuò)展模塊；控制電壓：DC 24 V；電氣控制方式由可編程序控制代替原來的電磁繼電控制，對各工位的動作進(jìn)行編程。
5 結(jié)語
經(jīng)過改造，更換該設(shè)備關(guān)鍵運(yùn)行部件，恢復(fù)了該設(shè)備的設(shè)計使用性能。在控制方面進(jìn)行可編程技改，提高了設(shè)備產(chǎn)能，杜絕了以往動作遲緩，靈敏度降低的缺陷。總之，對原有設(shè) 備的合理改造，可以提高設(shè)備的性能，又可以節(jié)約大量的資金，為其他設(shè)備的改造提供了一條可行之路。
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破碎機(jī)、
粉碎機(jī)、顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)等機(jī)械設(shè)備。
