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金属撕碎机锤头失效原因分析
来源:郑州博威机械 发布时间:2018-04-20
  金属撕碎机的主要易损件是锤头。一般认为,90~125kg的锤头为大型,25kg以下为小型,其余为中型。大中水泥厂一般使用25~50kg锤头。锤头磨损失效方式多以冲击凿削为主,伴有冲刷显微切削磨损。锤头失效的宏观特征是锤头磨损和断裂。锤头磨损是正常现象,它发生在锤头的表面、顶端及锤孔和锤轴间的摩擦面。磨损的微观形貌表现为冲击坑和切削犁沟。锤头的断裂破坏是不正常的。

  (1)原因分析

  被破物料与高速旋转的锤头相冲击,如以正向冲击时,其冲击力全部转化为对锤面的压应力,使锤头金属表面产生塑性变形和微裂纹,在反复多次塑变情况下裂纹扩展,金属受挤压形成碎片脱落,导致冲击磨损,冲击力大时,锤头表面可产生加工硬化,硬度较大,硬化层较深。如以一定冲击角度进行冲击,则冲击力分解为垂直于锤面的法向应力和平行于锤面的切向应力,对锤头表层金属产生显微切削、冲刷,使金属表面磨损,形成切削沟槽。

  新一代单段冲击式金属撕碎机锤头在工作时本身承受着离心力、承受着矿石的强烈的反作用力,还有锤孔与锤轴之间接触的摩擦应力和拉伸力,这些力都会对锤头产生破坏作用。锤头磨损属正常现象,锤头的断裂破坏是非正常的。其原因主要是材质选择及制造工艺的缺陷,使锤头本身强度及塑性不足,产生应力集中,或使用不当等因素造成。

  (2)处理办法

  ①根据锤头大小不同及使用的工况条件不同,选择适宜的材质制造锤头。

  对于12kg以下的锤头,应选择有一定韧性,以硬度大为主导的材料;对于50kg级锤头,应选择高韧性超强高锰钢制造锤头,其屈服强度要达到450N/mm2,初始硬度要达到HB260~300;对于大型撕碎机90kg和125kg锤头,必须选用高韧性材料,并辅以其他综合性能。当今金属撕碎机使用的材质及制造工艺方法很多,但基本属于铸造、锻造、堆焊、组合四大类若干种材质。简介如下:

  a)复合型高锰钢锤头:在普通高锰钢锤头的主要磨损部位加入GT35合金块(含C0.6%,Cr2.0%,Mo2.0%,TiC35%,Fe60.4%,HM=1030,αk=3~5J/cm2),利用高锰钢的高韧性和GT35合金块的耐磨性的良好匹配,延长锤头使用寿命,制成复合型高锰钢锤头。

  b)高锰铬钢铸造锤头:在高锰钢的基础上,加入一定量的铬,提高其原始硬度,特别是提高屈服极限而无损于抗拉强度和延伸率,提高耐磨性而避免其塑性变形。

  c)合金钢锻造锤头。德国O&K公司选用450钢,洪堡(KHD)则选用30CrMo9V,美国ESCO公司选用12S。这三种合金结构钢材料都不同程度含有铬(Cr),钼(Mo)等合金元素。锻造工艺过程大体是:精炼合金钢水注成钢锭→锻造开坯→模锻成型→调质处理→锤孔等加工→锤头打击区热处理→无损探伤。

  d)复合铸造的高铬铸铁锤头。它是在合金结构锻造的锤柄上,复合浇铸上高铬铸铁,使锤头受冲击摩擦的部位为高铬铸铁材料,使锤柄部分有足够塑性,锤头端部有极高硬度和耐磨性能。

  e)组合式锤头。设计者将锤头端部受冲击易磨损部分制成活动件,使维修者不必卸下整个锤头,只要拆装冲击头部的销轴,即可快速更换锤头端部易损件。该锤头的材质以选用高铬铸铁为多,也可选用其他耐磨材料。

  ②锤头延寿方法:

  30子平衡。重新调整锤头与筛条、破图1.15圆盘钻孔示意图碎板和筛条与筛条之间的间隙后继续使用,此时锤头顶点位置在直径820mm圆周上,锤头线速度略高,打击力略降,但可通过调整进机物料粒度加以解决。即:将入料粒度由≤120mm调至≤100mm就可以正常工作。据介绍,改进后锤头可正反交替使用4次,锤头寿命延长13d,年锤头耗用量节约2/5。后卸下的“锤头”,用合金钢焊条堆焊或整形处理后可继续使用。

  a)为了提高锤头耐磨性,在其工作面上涂焊一薄层硬质合金。

  b)锰钢制的锤头磨损后,可用锰钢焊条堆焊的方法进行修补。中铬、高铬材质锤头不易修复。

  在锤头顶部堆焊过程中,可向堆焊金属中引入成分为1.2~1.5mm不等轴颗粒状列立特加固硬质合金,而基础合金为专用的高铬铸铁。添加列立特时,沿锤头顶部填入,使锤头顶部获得较多硬质颗粒。也可采用堆焊膏堆焊。即在堆焊表面敷上一层厚度为5mm的堆焊膏,经5~12h的干燥后,用直径10mm的镀铜碳极使之熔化,锤头接正极,用直流正接法堆焊,电流为400~450A,堆焊层厚度为2.5~3.5mm。

  c)对撕碎机转子部的端部圆盘

  和中间圆盘进行改进,提高锤头的利用率,相对延长锤头的使用寿命。以PC800mm×800mm型金属撕碎机为例,可在端部圆盘和中间圆盘上配钻6个直径40mm销轴蚀孔,均布在直径450mm的圆周上,与原销轴孔错开30°圆心角布置。把经过正反两次交替使用后不能在原来位置上继续工作的全套锤头、销轴及间隙套拆下,与新配钻的6个直径40mm轴孔组装起来,以保证转动。

  以上是郑州金属破碎机对金属撕碎机锤头失效原因分析的说明,相信对大家购买和认识金属破碎机有一定的帮助。博威机械是郑州金属破碎机生产厂家,以专业的设备和技术,打造质量优质的金属破碎机、废钢破碎机。
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