某5 MN油壓殘極破碎機(jī)，主要用于破碎生產(chǎn)中的不合格生、熟陰極炭塊及熟廢石墨電極，是中碎配料中的主要設(shè)備之一。該設(shè)備能否正常運(yùn)行，將影響到整個(gè)中碎配料系統(tǒng)。該設(shè)備由貴陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，于2000年由太原重型機(jī)械有限公司生產(chǎn)制造。5 MN壓機(jī)自2000年9月份安裝，在中碎配料系統(tǒng)中，其試車比較順利和穩(wěn)定，設(shè)備的起動(dòng)平穩(wěn)，運(yùn)轉(zhuǎn)正常，達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。在轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)后的幾年中，隨著生產(chǎn)負(fù)荷量的增大及炭素制品工藝配方的改動(dòng)，該設(shè)備出現(xiàn)了一些問題。針對(duì)存在的問題，采用了相應(yīng)的改進(jìn)措施。
1、設(shè)備性能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.1  主要性能參數(shù)
    物料尺寸（最大）525 mm×625 mm×3350 mm
    耐壓強(qiáng)度    30～ 35 MPa
    極限耐壓強(qiáng)度    71 MPa
    破碎方式    垂直吊裝破碎
    處理后的物料尺寸    ≤150 mm X150 mm
    生產(chǎn)能力    5 t/h
    壓機(jī)公稱壓力    5 MN
    液體單位壓力    20 MPa
    主缸行程    1125 mm
    工作速度    12 mm/s
    側(cè)缸行程    1150 mm
    側(cè)缸速度    前進(jìn)125 mm/s
    后退170 mm/s
    推料缸力    0.2 MN
    推料缸行程    310 mm
    推料缸速度    300 mm/s
    設(shè)備總功率    120 kW
1.2  5 MN油壓殘極破碎機(jī)的組成
1.2.1壓機(jī)本體部分
   壓機(jī)本體采用臥式整體焊接框架式結(jié)構(gòu)，主要由框架及工作缸部分、回程缸、動(dòng)梁破碎室、推料缸等部分組成。
1.2.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)
主要由主泵及泵頭閥組、控制閥塊、油箱及冷卻過濾系統(tǒng)、充液閥及管道等構(gòu)成。
1.2.3  電氣控制系統(tǒng)
    采用可編程控制器(PLC)控制，設(shè)有手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作制度。
2 、 生產(chǎn)中存在的問題及改進(jìn)措施
2.1  液壓油污染
    在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，據(jù)估計(jì)有70%的液壓系統(tǒng)故障是直接由于油液性能不良和污染造成的。在對(duì)該設(shè)備液壓油的化驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，平均每隔6—7個(gè)月，液壓油因污染嚴(yán)重而不能使用。不但使大量液壓油報(bào)廢，增加了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用，也將對(duì)液壓系統(tǒng)的閥及液壓缸的密封件造成損壞，影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。通過分析，認(rèn)為造成油液污染主要是由于廠房?jī)?nèi)含塵濃度過高，在兩個(gè)側(cè)缸帶動(dòng)主壓頭快速前進(jìn)時(shí)，充液閥要向主缸快速補(bǔ)充大量液壓油，造成大量含塵氣體快速?gòu)倪M(jìn)氣口及內(nèi)置油泵傳動(dòng)軸處吸人油箱所造成的。在2002年9月份，針對(duì)以上問題，采用了如下方案進(jìn)行處置：對(duì)油泵傳動(dòng)軸處加裝密封裝置，將油箱的進(jìn)氣口引至廠房外，從而避免了廠房?jī)?nèi)大量含塵氣體進(jìn)入油箱內(nèi)，保證了整個(gè)液壓系統(tǒng)液壓油的清潔。在近4年對(duì)該設(shè)備液壓油的檢測(cè)中，沒有再發(fā)生過液壓油污染事故。
2.2  工作控制方式不合理
    該壓機(jī)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)壓力為20 MPa，在生產(chǎn)中設(shè)定的壓力為18 MPa。由于本系統(tǒng)采用了PLC控制，其控制是按照程序設(shè)走的時(shí)間運(yùn)行。其液壓系統(tǒng)工作原理見圖1，工作控制流程如下：
    起動(dòng)→充液閥打開，回程缸快速帶動(dòng)工作缸前進(jìn)→到JSI進(jìn)慢速限位→回程缸慢速前進(jìn)-到JS2限位→充液閥關(guān)閉，工作缸與回程缸慢速加壓前進(jìn)→到JS3回程限位或達(dá)到時(shí)間→充液閥打開，回程缸帶動(dòng)工作缸快速退回→到JS4回慢速限位→側(cè)缸慢速→到JS5停止限位→充液閥關(guān)閉，回程缸停止
→推料缸前進(jìn)→到JS7退回限位→推料缸退回-到JS8停止限位一推料缸停止。
    在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，設(shè)備在正常工作時(shí)，破碎室內(nèi)加料量的多少，造成了其工作方式的不同，當(dāng)破碎室內(nèi)加料量少或適中時(shí)，其工作方式按以上的工作原理運(yùn)行，當(dāng)破碎室內(nèi)加入大量的料時(shí)，其工作方式就不能按以上的工作原理運(yùn)行，通過觀察發(fā)現(xiàn)，在設(shè)備正常運(yùn)行情況下，側(cè)主缸的壓力如下：側(cè)缸正常快速前進(jìn)時(shí)的壓力最大為6 MPa，主側(cè)缸慢速正常運(yùn)行時(shí)的壓力為12 MPa左右，只有在主缸和側(cè)缸破碎原料擠不動(dòng)，也沒有到JS3回程限位時(shí)，主側(cè)缸的壓力才急劇上升到系統(tǒng)設(shè)定的18 MPa壓力，使液壓系統(tǒng)主液壓泵工作在高壓狀態(tài)，造成系統(tǒng)的溢流閥處在高速溢流狀態(tài)，只有達(dá)到設(shè)定的時(shí)間后，側(cè)缸帶動(dòng)主壓頭返回，并進(jìn)行下一次破碎。通過分析認(rèn)為，此方案增犬了設(shè)備的能耗，也造成了液壓系統(tǒng)溫度的升高，對(duì)于整個(gè)液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利因素。針對(duì)存在的問題，采取了以下措施：在側(cè)缸和主缸液壓集成閥測(cè)壓口處各增加一個(gè)壓力繼電器，其壓力分別設(shè)定為：側(cè)缸7 MPa，主缸14 MPa。改動(dòng)后的工作控制流程如下：
    起動(dòng)→充液閥打開，側(cè)缸快速帶動(dòng)主缸前進(jìn)→PSI壓力繼電器達(dá)到7 MPa-*充液閥關(guān)閉，主缸與側(cè)缸慢速加壓前進(jìn)→PS2壓力繼電器達(dá)到14 MPa或到JS3回程限位→充液閥打開，側(cè)缸帶動(dòng)主缸快速退回→到JS4回慢速限位→側(cè)缸慢速-到JS5停止限位→充液閥關(guān)閉，側(cè)缸停止-推料缸前進(jìn)-到JS7退回限位→推料缸退回→到JS8停止限位-推料缸停止。
    改動(dòng)后，降低了設(shè)備的能耗，提高了設(shè)備的破碎效率，保證了液壓系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

2.3  側(cè)缸尾座斷裂
    2003年5—7月份，壓機(jī)的兩側(cè)兩個(gè)液壓油缸尾座相繼斷裂。斷裂位置如圖2(a)所示。通過對(duì)尾座斷裂部位做受力分析，認(rèn)為造成尾座斷裂的原因主要是由于，尾座底板在焊口斷裂位置處長(zhǎng)時(shí)間受力，產(chǎn)生應(yīng)力疲勞而形成的斷裂。改造后的尾座如圖2(b)示，解決了尾座底板處焊口的受力問題，保證了5 MN殘極破碎機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。通過近3年的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)此改劫是合理的。

2.4  推料液壓缸回不到位
    2001年2月發(fā)現(xiàn)推料活動(dòng)齒板返回不到位。打開推料油缸前的活動(dòng)齒板和齒板固定架，發(fā)現(xiàn)安裝活動(dòng)齒板的空腔內(nèi)全是炭粉，將安裝活動(dòng)齒板空內(nèi)炭粉清理完，重新安裝活動(dòng)齒板后，推料油缸返回至原位置。由于炭粉主要堆積在齒板固定架與空腔后擋板之間，清理空腔內(nèi)炭粉需要拆解活動(dòng)齒板和齒板固定架，造成清理空腔內(nèi)炭粉極困難，不但增加了設(shè)備操作人員和維修工的勞動(dòng)強(qiáng)度，也造成了設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，影響整個(gè)中碎配料系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)此情況，公司技術(shù)人員經(jīng)過分析討論后，決定進(jìn)行改進(jìn)，在齒板固定架與空腔后擋板中間空腔的下底板上增加一排間距為50 mm，直徑為30mm的小孔，并在下部接一個(gè)下料溜管，將由活動(dòng)齒板和齒板固定架帶進(jìn)空腔內(nèi)的炭粉直接排入下部運(yùn)輸大傾角皮帶內(nèi)帶走。
3 、 結(jié)語(yǔ)
    經(jīng)過近幾年來(lái)對(duì)5 MN油壓殘極破碎機(jī)的不斷改進(jìn)，使設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能得到了完善。生產(chǎn)能力得到提高，滿足了實(shí)際生產(chǎn)的需要。通過實(shí)踐證明，對(duì)5MN油壓殘極破碎機(jī)的改造是成功的，使設(shè)備的故障率降低，設(shè)備維修工作量減少，減輕了維修工人工作強(qiáng)度，降低了設(shè)備的維護(hù)及檢修費(fèi)用，提高了生產(chǎn)作業(yè)率，創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
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