HP200 型圆锥破碎机大齿轮断齿原因及预防措施

1. 结构及原理

HP200 型圆锥破碎机用于矿石破碎加工，其主要结构如图 1 所示。该机启动后，其主电动机、水平轴和小齿轮（小锥齿轮）顺时针旋转，大齿轮（大锥齿轮）在小齿轮带动下逆时针旋转。当无矿石、无负荷空转时，动锥衬板随着动锥一起逆时针旋转；当有矿石带负荷生产时，动锥旋转方向立即改变为顺时针旋转，动锥衬板也随着动锥顺时针旋转。

２. 故障现象

1 台 HP200 型圆锥破碎机，其标准配置为132kW 电动机（额定电流为 260A），实际配置为 160kW 电动机。2014 年 7 月 10 日该机启动后，发现从其内部发出一种周期性的撞击声，撞击声

的规律是：动锥每转 1 圈，就发出 1 次撞击声，电流也随之发生 1 次周期性大幅度波动。将该机解体、检查，发现其大齿轮断裂了 1 个齿，如图2 所示。断齿已经落入到大、小齿轮下面的油池内。

３. 故障排查和原因分析

（1）存在过载现象

经设备管理工程师仔细查看该机运转记录和电动机电流记录，发现在正常生产过程中，出现过 1 次 344A 的大峰值电流，是该机电动机额定电流 260A 的 1.32 倍，此时正是大齿轮断齿时间。这说明该机出现过严重过载现象。

（２）交变负荷频繁

再次仔细查看该机运转记录和电动机电流记录，发现该机存在反复启动、反复停机现象。每班 8h 之内最多启动、关闭各 6 次，且有 10次无给矿反转、无负荷空转现象。检查发现该机矿石供给不稳定，即该机运转过程中矿石时有时无、时多时少，造成该机动锥一会儿正转、一会儿不转、一会儿反转，导致该机承受频繁的交变负荷。

（3）矿石排放口调整不当

该机在正常生产时，动锥衬板和定锥衬板会产生剧烈磨损，其矿石排放口会随着磨损而增大。为保证破碎粒度，操作人员需要经常调整矿石排放口。若矿石排放口尺寸调整得过小，会造成动锥衬板和定锥衬板直接碰撞，造成该机负荷猛增，并导致大、小齿轮猛烈冲击。

该机动锥衬板和定锥衬板的磨损周期为 25到 30 天，发生故障时，动锥衬板和定锥衬板已经使用 22 天，且操作人员对矿石排放口反复调整过 5 次以上。由此推断存在因调整矿石排放口不当，造成动锥衬板和定锥衬板意外相碰，导致负荷猛增和意外过载的可能。

（4）大齿轮已接近疲劳极限

该 HP200 型圆锥破碎机为 2007 年投入生产，已经连续运行了 7 年，其大齿轮一直没有更换过，由此推断大、小齿轮已经接近机械疲劳极限。

4. 预防措施

为避免该机因大齿轮断齿而影响生产，我们采取了以下 4 项预防措施：一是改进矿石供给条件，保证矿石均匀、连续、稳定供给；二是正确调整矿石排放口尺寸，防止因调整得过小，造成动锥衬板和定锥衬板直接碰撞产生过载；三是在给矿胶带运输机上安装金属探测器和电磁铁，保证除铁干净、彻底；四是除了更换大齿轮，还需备用 1 个小齿轮，防止因小齿轮达到疲劳极限而再次出现故障。修复并采取上述预防措施后，该机运转恢复正常。

附图

责任编辑：Yaodl