锤式金属破碎机锤头失效分析

巩义市鸿源机械制造有限公司，是一家集设计、制造、检测、安装为一体现代化综合性企业；主要致力于废旧资源再生设备研发制造。目前公司主要有金属粉碎机、金属破碎机、金属撕碎机、废钢破碎机、压块破碎机等大型金属破碎机设备，集中在对废旧金属、塑料、木材、橡胶、城市垃圾、建筑垃圾的无害化再生加工生产线及配套设备的开发上，产品涵盖以上行业的专业粉碎、分选、再生加工设备
锤式金属破碎机是利用高速旋转的锤头冲击物料,使物料沿其自然裂隙、层理面和节理面等脆弱部分断裂而破碎的机械,广泛应用于矿山、冶金、建材及电力行业,锤式金属破碎机在砖瓦行业也有一定的应用,如用于制砖原料煤矸石的破碎。锤式金属破碎机在工作过程中,由于受到物料的冲击和摩擦,不可避免地使锤头、衬板、篦条等零件发生磨损而失效,其中,锤头是最主要的易磨损零件,其消耗量极大,需要储备大量的备件,这不仅占用资金,而且影响企业的正常生产。因此,对锤头磨损的影响因素进行分析,寻找提高锤头使用寿命的措施,对维持企业正常生产和提高企业经济效率,都具有重要的现实意义。
 
1、锤式金属破碎机锤头失效分析
锤式金属破碎机的工作原理锤式金属破碎机类型很多,按转子数目可分为单转子和双转子锤式金属破碎机;按转子回转方向可分为定向式(转子朝一个方向旋转)和可逆式(转子可朝两个方向旋转)锤式金属破碎机;按垂头排列数目可分为单排列、双排列和多排列锤式金属破碎机;按锤头装置方式可分为固定式和活动式锤式金属破碎机。砖瓦行业使用的一般为单转子、定向式、多排列、活动式锤式金属破碎机。
 
锤头用锤轴铰接并悬挂在锤盘上,而锤盘装配在主轴上。机壳下半部装有篦条,主轴、锤盘和锤头组成的回转体称为转子。物料从喂料口落下进入破碎腔,与高速旋转的锤头相撞击,被冲击的物料从锤头获得动能,以很高的速度撞在有一定间隙的篦条上,再次被撞击,被篦条弹回的料块落到转子上,又一次受到冲击,物料在运动中,料块之间也频频发生相互撞击。这样,粒度较大的物料经过反复破碎,直到符合要求的粒度后经篦条缝排除。
 
块状物料在破碎腔的破碎过程包括以下几个部分:①物料与锤头的撞击;②物料与衬板的撞击;③物料之间的相互撞击;④物料在锤头与衬板之间的挤压。
 
2、锤头失效分析锤式金属破碎机锤头在工作期间,除受到物料的撞击外,还受到物料的冲刷,这样长期反复使用,锤头的工作面就会受到破坏,使表面形状发生变化,如果用在可逆式破碎机上,锤头两侧的棱角就会被磨成光滑的圆弧面。在工作初期,锤头表面形状未发生改变时,主要受到撞击磨损,物料以正向力撞击金属表面产生塑性变形和撞击坑;当锤头的工作面磨成圆弧后,表面受力就发生了变化,作用在磨损面上的力可分解为两个分力,一个是垂直于锤面的法向力,一个是平行于锤面的切向力,前者对锤头产生撞击作用,后者对锤面造成切削、冲刷,二者的大小取决于冲击角的值。在锤头工作初期,冲击角α=90°,切向力Ft为零,这时主要表现为撞击磨损;当锤头磨损后,冲击角α角变小,切向力Ft随冲击角α减小而变大,这时主要表现为冲刷磨损,使金属从锤面上迁移。冲刷磨损是锤头失效的主要形式。尽管物料的撞击可对锤头产生一定量的加工硬化,但冲击力还不足以使锤头的工作面形成坚固的硬化层,造成锤头的耐磨性不够,最终使得锤头在工作初期失效。
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