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    破碎機耐磨部件磨損失效4種原因分析

    2021-12-17來源:環球破碎機網

       礦山施工過程中,破碎機是不可缺少的設備,它能夠提高原礦產量,減少機械設備的損耗,在保證產量的基礎上節省了企業的成本,提高了經濟效益。但是耐磨件磨損問題是許多礦山生產企業比較關心的問題。本文就破碎機耐磨部件磨損失效現象的要點進行簡要的分析。

     
      01、金屬材料的磨損機理
     
      1.1 粘著磨損
     
      機械加工后的零件經常存在粘著劑磨損。粘著劑磨損的意思是在滑動摩擦過程中,摩擦副接觸表面局部金屬粘著,粘著處很容易在之后的相對滑動中損壞,使得金屬碎粒從零件表面脫落或零件表面擦傷。當相互作用的表面接觸時,接觸只發生在幾個單獨的微小凸尖上,并且由于接觸面小,發生在接觸面積上的應力很大,導致接觸表面塑性變形,表面膜層被金屬流動破壞,使金屬原子直接接觸產生鍵合,形成冷焊點,即引發了粘著。在相對滑動過程中,粘著處受損,金屬屑粒從零件表面脫落。粘著磨損通常分為三個階段:磨合、穩定磨損和劇烈磨損。
     
      1.2 磨料磨損
     
      一般磨料磨損是指較硬的磨料與摩擦表面接觸運動,使得表面材料損耗。在工業生產中,磨料的磨損會增加材料的消耗,似乎磨料磨損造成的磨損失效占了超過一半的比例。
     
      1.3 表面疲勞磨損
     
      表面疲勞磨損就是當兩接觸面滾動、滑動或滾動滑動復合運動時由于作用在摩擦表面微觀體積上周期性的接觸載荷或交變應力,導致表面以及亞表面因疲勞產生裂紋,最終造成材料損耗。表面疲勞磨損裂紋會在表面和亞表面上發生,并且沿著與表面平行或垂直的方向延伸,最終導致表面材料會以細片狀剝落,出現麻點或痘斑形狀的剝落坑。
     
      1.4 腐蝕磨損
     
      在摩擦過程中,摩擦副之間或者摩擦副表面以及環境介質發生化學反應或電化學反應形成腐蝕產物,由于腐蝕產物的形成和脫落而導致的磨損就是腐蝕磨損。腐蝕磨損可以分為化學腐蝕磨損和電化學腐蝕磨損兩類?;瘜W腐蝕磨損中最重要的就是氧化磨損。當摩擦副進行相對運動時,凸起的部分與另一方摩擦接觸產生塑性變形,空氣中的氧氣進入到塑性變形層中,形成氧化膜。但是由于氧化膜的強度較低,所以當發生第二個凸起時會剝落并露出新的表面,新表面被氧化又形成氧化膜,然后剝落。如此重復后,機械零件的表面逐漸磨損,最終零件失效。
     
      02、破碎機工作原理
     
      顎式破碎機的結構多樣,但工作原理相同,即利用動顎板的周期性運動破壞物料。當動顎板繞懸掛心軸向固定顎板擺動時,兩個顎板之間的物料就會受到壓碎、分裂等綜合作用。初期,壓小,使物料體積變小,物料相互擠壓;當壓力超過物料最大承受限度時就會發生破裂。相反,當動顎板離開固定顎板向相反方向擺動時,物料依靠重力向下運動。由于動顎板的每次周期運動都會擠壓物料并向下排送。若干周期后,破碎的物料通過排料口排出機外。
     
      03、影響磨損的主要因素
     
      3.1 零件的形狀
     
      不同結構和形狀的顎板,其熱處理的力學性能、內部的金相組織有所不同,耐磨性也有較大的差別。顎板越厚,越難淬透,抗磨損性能也就越差。由于顎板的內部抗磨損性低于表面,所以厚度較大的顎板只能通過有效的鑄造和熱處理工藝來改善這一問題,但這種方法很難大幅提高顎板的抗磨損性能,最好的辦法是在不改變顎板的強度基礎上,優化顎板結構設計,這樣既可以提高顎板的利用率,又可減少結構對熱處理性能產生的影響,防止顎板的耐磨性能降低。
     
      3.2 零件的選材
     
      通常,顎板越硬,耐磨性越高。為了提高顎板的耐磨性,有必要增加硬度,但是硬度增加,顎板的抗沖擊韌性將降低。那么如何平衡好顎板硬度和抗沖擊韌性對于提高顎板的耐磨性十分重要。當前破碎機耐磨部件常用的材料有高錳鋼、高鉻鑄鐵和低碳合金鋼。高錳鋼具有出色的韌性,優異的工藝性和低廉的價格,它能夠在沖擊或接觸應力的情況下迅速產生加工硬化,加工硬化指數比其他材料高出五到七倍,耐磨性大大提高。但是,如果在使用過程中沖擊力不足或接觸應力較小,則無法快速加工硬化,那么高錳鋼的耐磨性無法充分發揮。高鉻鑄鐵具有良好的抗磨性,但韌性低,容易脆性斷裂。低碳合金鋼是含有鉻、鉬等多種元素的合金結構鋼,具有高強度和優異的韌性的特點,基體結構為馬氏體、貝氏體以及兩者復合組織。
     
      圖片
     
      3.3 破碎機的結構
     
      優化破碎機的結構可以使得動顎板具有出色的運動性,可以減少磨損并提高加工處理能力。合理設計破碎腔可以減少堵塞情況的發生,減慢動顎板的磨損速度。因此,在設計破碎機的結構時,需要注意破碎腔的設計。破碎腔的形狀和尺寸必須滿足一定的要求。
     
      首先,單位時間內進入破碎腔的物料不能多于能夠破碎和排出的物料,否則機器會超負荷和堵塞;其次,物料必須均勻地分布在破碎腔中,確保機器穩定運行;接著,為提高破碎效率并防止堵塞和過度破碎,要保證破碎的物料可以從破碎腔中順利排出;最后,確保產品的細度和形狀是立方體,破碎型的破碎機的破碎腔下方應設計平行區。
     
      3.4 破碎機給料情況的影響
     
      給料情況包括:入料粒度、硬度及破碎機的給料方式。物料的入料粒度和硬度與破碎機是否出現積料和顎板打擊物料所受到的碰撞沖量息息相關,破碎機的給料方式不同會導致物料到顎板的落差不同,對顎板打擊物料產生的碰撞沖量產生影響。顎板重量不變,顎板的碰撞沖量與物料質量和落差成正比,而碰撞沖量與顎板耐磨性息息相關。另外,物料不能含水量太高,否則物料容易粘成一團,造成積料,加快顎板的磨損,減少使用壽命。
     
      礦山施工過程中難免會遇到磨損失效問題,這時候就需要對磨損機理進行研究,不斷尋找降低磨損的方法,將企業的損失降低到最小。
     
     

    責任編輯:王子祺
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