一、问题的提出

金堆城钼业公司百花岭选矿厂是日处理原矿15000t的大型钼选厂。该厂碎矿车间为三段一闭路的破碎流程，配置PX-1200/180旋回破碎机一台作为一段破碎（粗碎）设备。自1983年10月至1985年7月上旬试生产21个月中，因旋回破碎机故障停产检修10次，平均检修周期1570h，累计检修时间2424h，占日历时间18.25%。因故味检修累计多耗修理费10. 475万元，平均每万t原矿多耗修理费327. 75元，旋回破碎机的十次故障检修中，八次是因偏心套止推盘部的润滑故障所致。

排除旋回破碎机止推盘部的润滑故障，是金堆城钼业公司百花岭选矿厂能否正常投产的重要课题，对此，我们在认真研究的基础上，采取了相应的技术措施，取得了十分显著的效果，保证了旋回破碎机长周期正常运行。

二、原因分析和措施

1.分析

旋回破碎机止推盘部主要由上、中、下盘三部分组成（图1),下盘与机座连接，上盘与偏心轴套连接，中盘随上盘转动。三盘组成平面止推滑动轴承，形成两个平面滑动摩擦副。动锥主轴上端通过悬挂部悬挂在横梁上，其下端插入偏心轴套的偏心孔内。当偏心轴套在电动机的驱使下旋转时，动锥的轴就以横梁上的固定悬点为锥顶点作锥面运动。由于摩擦作用，动锥除绕机器中心线作锥面旋转外，同时绕自身轴线自转。空载运行时，自转方向与偏心抽套相同，转速为10r/min；有载运行时，自转方向与偏心轴套的旋转方向相反，转速为n1。

n1=nr/R                    (1)

式中n——偏心轴套转速n=110r/min;

r——破碎力作用点偏心距r=0. 0168m；

R——破碎力作用点处动锥半径；

R=0. 802m

n₁=nr/R=110×0.0168/0.802=2.3r/min

止推盘都是偏心轴套的支承部件，主要承受偏心轴套转动产生的轴向力，起着止推轴承的作用。按其结构（图1)和运转特性认为，止推盘部是一平面止推滑动轴承。当偏心轴套转动时，上盘与其同步转动，下盘与机座联接，固定不转动，中盘与上、下盘之间分别形成两个滑动摩擦副，因此中盘的转速随上下两个摩擦面摩擦力的变化而不同，但其变化范围在0~n之间，以小于偏心轴套转速的速度转动。

旋回破碎机止推盘部的润滑就是低速平面止推滑动轴承的润滑。

(1)止推盘部润滑不良，造成该部三盘剧烈磨损，机器运行阻力剧增，同时由于止推盘部的严重磨损，主传动伞齿轮付啮合间隙变小，甚至顶齿而不能运行。根据八次磨损情况观察分析主要有三种。

1)磨料磨损。大量的机械磨料，主要是矿砂进入润滑部位后，随润滑剂循环，摩擦面之间的作用力使磨料楔入摩擦面,旋转速度产生的切向力又使磨料与摩擦表面作切向运动, 造成摩擦表面被剪切、切削，止推盘各摩擦表面的沟状擦痕就是这样形成的。摩擦表面擦伤后，产生大量摩擦热，温度急剧升高，原使用的50^#机械油粘温性能低，随温度升高，粘度降低，不能满足润滑对油膜厚度和强度的要求，促使磨损加剧。这类磨损主要是由于动锥密封件脱落，操作不善，堵矿等造成矿砂进入润滑系统而形成的。

2)粘着磨损。止推盘表面出现的片状撕脱就是粘着磨损形成的。粘着磨损的产生除因 磨料磨损形成的髙温粘着外，主要是由于原使用的润滑剂粘度较低，形成的油膜厚度小，强度低，难以满足该部边界润滑的需要，促使粘着磨损的形成。

3)局部高压。1985年7月份以前，由于下盘外圆与机座上端面止口配合超差过大，下盘安装不能到位，水平度超差。待安装运行后，中盘上、下端面不平和该件在Φ1196mm方向挠曲度超差，即产生严重弹性变形甚至塑性变形，使承载面积缩小，局部摩擦面比压升高，产生局部高压，在高比压摩擦面上，润滑油膜强度不能满足局部高压的润滑要求，产 生大量摩擦热，温度升髙，随之磨损加剧。在下、中盘上，特别是下盘上出现的局部烧伤性磨损就是这样形成的。

(2)根据旋回破碎机结构和受力分析可知，止推盘部承受的载荷主要有，偏心轴套重力G₁=6385kg，破碎力与动锥的重力G=43462kg的合力F作用在偏心轴套上的轴向分力P₃Y及圆锥齿轮副的齿合力P_n。因圆锥齿轮副的轴向分力P_R与G₁方向相反，可略去不计，则止推盘部所承受的载荷Q为G₁与P₃Y的合力。

P=ML₁/L[e · sinγ+f (r+R)：                                (2)

按（2)式计算知P=93069kg

由计算知P₃=47289kg，P₃Y=275kg，则Q=6660kg。

止推盘承压面积为S₁

S1=π(58.5²-47.5²)-11 X3X8=3399cm²

止推盘比压为P_V1

P_V1=Q/S₁=6660/3399=1.96kg/cm²

因此，止推盘部是在重载低比压状态下以低速运转的止推平面滑动轴承。

(3)旋回破碎机止推盘部采用稀油压力集中循环润滑的形式润滑，通过齿轮油泵将盛油器内的润滑油送入机座机缸内，当机缸内和止推盘各摩擦面充满润滑油（回油管开始回油）时方可起动破碎机。在破碎机起动前，偏心轴套部各润滑面的油压是平衡的，略去润滑面阻力不计，油压应等于上油管出口压力。此时，中盘上、下端面的"V"形断面油槽和上、下盘的长方形断面油槽内均充满润滑油，并以由上油管出口压力而产生的速度沿油槽自内向外径流动。当破碎机起动后，各油榷内的润滑油因止推盘转动速度形成的切向力的作用，沿该切向力与内压力的合力方向进入止推盘各摩擦面并不断沿各盘切线方向排出(图2)形成循环润滑油膜。

由于止推盘部各摩擦面是以0~110r/min的低转速转动，根据道松公式：

H=2.65G^0.54V^0.7P^0.13知，速度对油膜厚度的影响较大，膜厚与速度的0.7次方的倒数成正比，故在止推盘各摩擦面内难以形成液体润滑所必须0.025～0.05mm的油膜厚度，而只能形成边界润滑。

油膜强度系指润滑油牢固地吸附在金属表面形成一层薄薄的油膜，使摩擦表面不直接接触的能力。边界润滑就是靠这层油膜来保证的。边界膜的强度和厚度决定于润滑油的极压抗磨性能,极压抗磨性能可用烧结负荷（简称PC值，单位：kg)表示。

(4)由道松公式（见前）和马丁方程ho/R=2.45η_v(μ₁+μ₂) L/P，计算结果比较知，弹性变形对油膜厚度影响极大。按道松公式计算即按弹性润滑状态计算润滑所必须的油膜厚比按马丁方程计算即按刚性润滑状态计算润滑所必须的油膜厚度大10～100倍。由此知，当止推盘部在转动中发生较大弹性变形时，欲满足润滑所需最小，油膜厚度就大得多。而要满足这种状态下的油膜厚度和强度因受润滑油品质、润滑面转速等条件制约很难达到，这时便在局部摩擦面形成千摩擦加剧磨损。止推盘部各摩擦面均为平面摩擦，受其结构特点的影响，摩擦面容易产生弹性变形。特别是中盘（图3)属圆环状平面结构，两端面分别开设8个径向"V"形油槽，径向尺寸与轴向尺寸比差大，在加工、运输、存放、安装中极易发生弹性甚至塑性变性。安装时，若下盘水平超差过大（如前述），中盘必然产生相应变形，缩小实际承载面积，产生局部离比压干摩擦。原使用的50^#机械油就不能满足润滑所必需的油膜厚度和强度。

2.实践

平面止推滑动轴承的润滑，必须有充足的润滑油量和足够的油膜厚度与强度。但如果摩擦表面产生弹性变形，将对油膜强度和厚度提出十分苛刻的要求。金堆城钼业公司百花岭选矿厂旋回破碎机的平面止推滑动轴承在投产初期，正是由于止推盘部的严重弹性变形，而润滑油膜的强度和厚度不能满足其润滑要求，短时间内产生严重磨损，机器不能正常运行，对此，我们采取了相应的措施，取得了理想的效果，保证了旋回破碎机长周期无润滑故障运行。

(1)提髙润滑剂品质改善润滑效果。原用50号机械油作为旋回破碎机润滑剂，其粘度可以满足润滑需要，而其极压抗磨性能（烧结负荷）低（表1),一旦产生微量变形，即难以满足润滑油膜强度要求。为提髙润滑油膜的极压抗磨性能，将润滑剂改用为70%50^#机械油与30%28^#轧钢油或50%50^#机械油与50%15^#汽机油的混合剂。采用以上混合型润滑剂，就在50^#机械油的基础上，增加了其中的极性分子，提高了润滑剂的极压抗磨性能，同时适当提高了粘度。保证了足够的油膜强度和厚度。

(2)完善密封防止磨科磨损。动锥密封装置是防止磨料（主要是矿砂）进入止推盘部和偏心轴套部润滑面的主要措施。改善其密封性能，是防止磨料磨损，避免止推盘部润滑故障的主要防范措施。1983年旋回破碎机试车初期，动锥密封采用普通橡胶管作密封材料，因其耐油性能差，短时间内即膨胀变形，运行中脱落失去密封作用，导致磨料磨损的产生和加剧。针对这种情况，我们在以后的检修中对密封环和密封压圈结构作了适当的改进，防止密封件脱落，并用酎油橡胶管代替普通橡胶管，延长了密封周期，改善了密封性能，基本杜绝了磨料磨损。

(3)防止噎堵保证密封。金堆城钼业公司百花岭选矿厂旋回破碎机授矿是直接式授矿，如果大量原矿一次给入旋回破碎机上部的直接矿仓,下部设备或工艺流程出现异常故障，即可能发生旋回破碎机噎堵。旋回破碎机被噎堵，动锥密封就会被破坏，或者将动锥托髙，密封失效，大量矿砂进入润滑部位，为杜绝旋回破碎机被曈堵，修订了《岗位操作规程》，从操作和岗位联系方面采取了防止旋回噎堵的具体措施，收到了明显效果。

(4)提髙改善检修安装质量防止弹性变形。如前述，平面止推滑动轴承特别是止推盘这样线性尺寸差较大的平面止推滑动轴承，弹性变形对其润滑是十分有害的。减小和防止弹性变形对旋回破碎机止推盘部的润滑效果至关重要。为防止止推盘部摩擦面的弹性变形, 我们采取了以下技术措施。

1)提高下盘安装精度，降低安装水平度误差。原下盘安装水平度径向误差0.8～1mm,经调整控制为0.3～0. 5mm每次检修对此作严格检査调整。保证上、中、下三盘与机器轴线垂直度不超差，同时可避免由于下盘安装不水平度过大引起中盘承裁后变形和实际承载面积减小。

2)适宜增大中盘厚度，延长磨损时间。中盘是止推盘部的主要磨损部件，因其硬度小于上、下盘，故正常磨损量较上、下盘大。适当加大中盘厚度，延长磨损周期，可避免因中盘短时间内磨损后，传动伞齿轮副啮合间隙减小而顶齿。为此，将中盘厚度由40mm增至45mm。

3)增大三盘摩擦面接触面积，降低承载面比压。中盘上、下两个摩擦面的接触面积对止推盘部的润滑条件有很大的制约性，采用增加实研次数，提高刮研质量和使用前对中盘进行精车等方法，确保接触面积80%以上，并且要求接触面分布均勻。

4)防止中盘贮存变形，中盘因贮存保管不善容易产生变形。为避免中盘在贮存保管中 变形，将中盘仓库贮存改进为平台存放、较好地解决了中盘变形问题。

 

（本文摘自《第三届全国选矿设备学术会议论文集》作者：金堆城钼业公司 谭志兴）