PYDΦ2200破碎机产能提升方法研究与实践.docx
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PYDΦ2200破碎机产能提升方法研究与实践
分类号
UDC
学
位
密级
论
文
PYDΦ2200破碎机产能提升方法研究与实践
作者姓名:
李文
指导教师:
颜云辉
教授
东北大学机械工程与自动化学院
申请学位级别:
硕士
学科专业名称:
机械工程
论文提交日期:
2008年4月
学科类别:
专业学位
论文答辩日期:
2008年6月
学位授予日期:
评阅人:
年月日
答辩委员会主席:
东北大学
2008年7月
ADissertationinMechanicalEngineering
StudyofImprovementandItsApplicationof
OverweightTypePYDΦ2200ConeCrusher
ByLeewen
Supervisor:
ProfessorYanyunhui
NortheasternUniversity
July.2008
独创声明
本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。
论文中取得的研究成果除
加以标注和致谢的地方外,不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包括本
人为获得其他学位而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均
已在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。
学位论文作者签名:
签字日期:
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定:
即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅
和借阅。
本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检
索、交流。
(如作者和导师同意网上交流,请在下方签名:
否则视为不同意)
学位论文作者签名:
签字日期:
I
导师签名:
签字日期:
东北大学硕士学位论文摘要
PYDΦ2200破碎机产能提升方法研究与实践
摘
要
物料的粉碎是国民经济许多部门不可缺少的一种工艺过程。
围绕节能这个主题,
粉碎工艺界提出“多碎少磨”、“以碎代磨”,即降低破碎产品的粒度,以提高磨机处理
能力和降低磨矿能耗的观点,而研究、开发高效节能的破碎机,能够更好地满足“多
碎少磨”趋势的要求。
破碎机作为破碎工程中的主要设备,也已经越来越多的引起国
内有关研究设计单位、使用单位及各行业破碎专家的重视。
如何改变原有破碎机设计,
采用国外先进破碎机的设计思想,利用国内现有的加工能力,开发生产出新的破碎机,
逐步缩小与国外先进破碎设备的差距的工作就显得十分重要。
宝钢集团上海梅山矿业有限公司破碎机系统实行闭路破碎,出料粒度为小于
14mm,设计年处理铁矿石250万吨,从1970年投产就使用了4台沈阳重型厂生产的
PYDФ2200圆锥破碎机。
这种破碎机从1970年开始投入生产后,由于破碎效率较低,
随着产量的不断提高,破碎机的故障不断增多,检修工作十分繁重,到1996年基本达
到一期设计目标时破碎机实际作业率只有36%,破碎机这时已经成为整个生产系统的
瓶颈。
从1997年起,梅山铁矿开始进行二期扩建,要求选矿系统达到年处理铁矿石400
万吨规模,其中细破碎机系统在厂房上要求维持原状,主要原因是厂地限制—厂房没
有扩大的余地,就必须要求破碎机作业率达到60%以上,而生产的现实状况是破碎机频
繁的故障、事故,根本无法达到这么高的作业率。
因此,对现有破碎机的研究、改造
就提到议事日程上来。
考虑到梅山选矿特点,由于设现有厂房周围是没有扩建的场地的,另一方面,选
用高性能的进口破碎机,初步估算总共要花费超过2044万,生产、资金都不允许。
所以,就必须要通过对老的圆锥破碎机进行研究、改造,提高圆锥破碎机的生产
能力,达到既不扩建厂房、也不动土建基础;既不影响现行的生产,又能满足二期建
II
东北大学硕士学位论文摘要
成后年处理400万吨铁矿石的要求。
在本文中,通过针对梅山选矿使用Φ2200普通重型圆锥破碎机的结构进行分析以
及它在以往的生产过程中暴露的缺陷进行研究,有针对性地对Φ2200普通型圆锥破碎
机进行改造。
通过优化普通重型圆锥破碎机主要技术参数,增加机架壁厚,改变碗形
瓦架与机架联接方式,改变传动轴联接方式,比较彻底解决了圆锥破碎机在已往的生
产中暴露出来的问题。
同时,通过对保险系统、锁紧系统进行改造,达到增大破碎力,
提高破碎效率的目的,消除了普通重型圆锥破碎机由于保险力、锁紧力不足而造成的
生产效率低,设备运行振动大、故障多、检修工作量大的矛盾。
改造以后,经过试验证明可以提高破碎机的运行可靠性,降低设备故障率和备件
消耗,减少能源消耗,提高破碎效率与处理量,满足了梅山矿业公司二期生产建设的需
要,对促进梅山矿业公司的稳步发展和经济效益目标的顺利实现,打造了坚实的基础
平台。
同时,由于梅山矿业公司的矿石硬度比较大,难破碎,Ф2200超重型圆锥破碎
机在梅山矿业公司使用成功,说明它具有较好适应性,具有一定的推广价值,也为国
内进一步生产和研究超重型圆锥破碎机提供实物资料。
同时,Ф2200超重型圆锥破碎
机的改造成功,为国内相关的制造、使用单位对设备共同进行产学研联合攻关提供了
经验,可以使他们少花学费,少走弯路。
关键词:
破碎,圆锥破碎机,超重型,技术改造
III
东北大学硕士学位论文ABSTRACT
StudyofImprovementandItsApplicationof
OverweightTypePYDΦ2200ConeCrusher
Abstract
Crushingofmaterialisanecessarytechnicalprocessforcountryeconomyofmany
departments.Manyscholarsoncrushingstudyingareputtingforwardnewprocesscalled
“morecrushingandfewmilling”or“crushinginsteadofmilling”,i.e.,thegranularityof
crushingproductionismainlymadebycrushinginsteadofmillingtoimprovetheability
andtosaveitsmillingenergyofmillingmachine.Studyinganddevelopinghighefficiency
andenergysavingcrashingmachinewillsatisfythedemandof“morecrushingandfew
milling”.
Since80’stheprojectofcrushinghavebeenanindependencesubjectwhichis
necessityresultofscienceandtechnologydevelopment.Crusher,asoneofmaincrushing
machineincrushingengineering,hasbeenpainmoreandmoreattentionbystudying、
designingdepartmentandusingenterprises.Changingorimprovingstillusedcrusherby
adoptingadvanceddesignthoughtabroadandexistingmachiningabilityinthenationis
alsoanimportanttask,whichcanfastreducethedifferencewithadvancedequipment
abroadandishelpfultodevelopnewcrusher.
Alongwithseveraldecades,mostofcrushingenterprisesarealltakenmuchcountof
theconecrushermadeinourcountry.Butbecauseoflackinglargermachinetoolsitis
moredifficulttorepairusedcrusherincrushingworkshop.Furthermore,theequipment
enterprisesarestilllackingmoreefficientsoldservice.Manyproblemsonusedcrusherare
stillnotbeensolvedorimproved.
Itanalysesthestructureoftheconventionaltypeconecrusherandtheflawexposing
inthepastproduction,thenpointedlytransformstheconventionaltypeΦ2200cone
crusher.Severaltechnicalimprovementsforausedconecrusherinourenterprisehave
beenmade,includingoptimizationofmosttechnicalparameters,increasingthethickof
frame,changingthelinkmannerbetweentheframeofbowlbearingandtheframeof
machine,changingthelinkmanneroftransmissionshaft,etc.Throughthetransformof
insuranceandlockingsystem,wecanincreasethecrushpowerandthecrushefficiency,
eliminatetheconventionaltypeconecrusher’sflawofinefficiencyresultingfrom
inadequateofinsuranceandlockingsystem’spowerandbigvibration,muchtroubleand
workingcapacitywhilerunning.Alsosomeproblemsfoundinprocesshavebeen
IV
东北大学硕士学位论文ABSTRACT
completelysolved.Crushingtestsandmachinerunningresultsshowthattheimprovedcone
crushercanincreasethereliabilityofequipmentrunning,reducethefailureratioandspare
partsoftheequipment,andincreasetheefficiencyofcrushinganditsproductionability.It
satisfiesthesecondperiodproducingneedoftheMeishanMiningCompany.Itcan
acceleratedevelopmentsteadilyandkilterrealizeaimofeconomytotheMeishanMining
Company.SuccessforimprovementofoverweighttypeΦ2200conecrusher,itcanoffer
studyingandimprovingexperienceformakingcompanyandusingfactoryinourcountry,
andmakingthemcostfewmoneyandtime。
Becauseofthehardnessandmoredifficult
crushingoforeintheMeishanMiningCompany,itcanprovethatoverweighttypeΦ2200
conecrusherhasbetteradaptabilityandvalueofextending.atthesametime,itcanoffer
morepracticalitydataforproducingandstudyingheavyconecrusherinourcountry.
KeyWords:
crushing,conecrusher,overweight,technicalimprovement,
V
东北大学硕士学位论文目录
目录
独创声明.................................................................I
摘要.................................................................II
第一章概述..............................................................1
1.1问题的提出及研究的意义..........................................1
1.1.1问题的提出.................................................1
1.1.2本项目研究目的及意义.......................................1
1.2产能提升改造的主要原则..........................................3
1.3依据产能提升原则进行改造的思路..................................4
1.4国外圆锥破碎机技术的发展概况....................................5
1.5本课题研究的主要内容............................................8
第二章PYDΦ2200型破碎机问题分析及对策研究.............................10
2.1PYDφ2200型圆锥破碎机结构概述.................................10
2.2PYDΦ2200圆锥破碎机的破碎力问题分析...........................13
2.3φ2200圆锥破碎机存在结构问题分析..............................13
2.4提升破碎能力的主要思路.........................................14
2.5主要技术参数的确定.............................................15
第三章Φ2200型圆锥破碎机超重型结构改进方案............................27
3.1超重型化结构改造总体方案.......................................27
3.2超重型圆锥破碎机的结构概述.....................................28
3.3超重型圆锥破碎机机架部的结构设计...............................29
3.4超重型圆锥破碎机球面轴承部的结构设计...........................30
3.5超重型圆锥破碎机传动部的结构设计...............................31
3.6超重型圆锥破碎机调整套部的结构设计.............................32
3.7超重型圆锥破碎机动锥部的结构设计...............................34
第四章超重型破碎机校核与效果分析.......................................36
4.1PYDΦ2200圆锥破碎机的破碎力问题分析...........................36
4.2破碎力计算与校核...............................................36
4.3轴强度的校核...................................................38
4.4破碎机改进后的效果分析.........................................40
第五章超重型圆锥破碎机试验研究.........................................42
5.1试验条件.......................................................42
VI
东北大学硕士学位论文目录
5.2试验方案的确定.................................................42
5.3试验结果.......................................................42
5.4试验结果分析...................................................44
第六章结论与建议.......................................................46
参考文献................................................................48
致谢..................................................................50
VII
东北大学硕士学位论文第一章概
述
第一章概述
1.1问题的提出及研究的意义
1.1.1问题的提出
宝钢集团上海梅山矿业有限公司从1970年投产就使用了4台沈阳重型厂生产的
PYDФ2200圆锥破碎机。
梅山铁矿破碎机系统实行闭路破碎,出料粒度为小于14mm,
设计年处理铁矿石250万吨。
从1970年开始生产,由于破碎效率低,随着产量的不断
提高,破碎机的故障不断增多,检修工作十分繁重,到1996年基本达到一期设计目标
时破碎机实际作业率只有36%,破碎机这时已经成为整个生产系统的瓶颈。
从1997年
起,梅山铁矿开始进行二期扩建,要求选矿系统达到年处理铁矿石400万吨规模,其中
细破碎机系统要求维持原状,主要原因是厂地限制,厂房没有扩大的余地,就必须要求破
碎机作业率达到60%以上,而生产的现实状况是破碎机频繁的故障、事故,根本无法
达到这么高的作业率。
因此,对现有破碎机的研究、改造就必须尽快提到议事日程上
来。
1.1.2本项目研究目的及意义
碎矿与磨矿是整个选矿厂各项作业的重要组成部分。
它们的设备投资额高,耗电
量大,维修费用也高,而且碎矿作业的最终产品粒度大小直接影响磨矿效率和选矿成
本的高低。
如何提高碎矿与磨矿作业的效率和产量,一直是选矿厂降低能耗,降低成
本,提高经济效益的重要环节[14]。
目前,我国现有选矿厂大部分采用三段碎矿作业,少数选矿厂也有用四段或二段
碎矿作业。
其中,细破碎多半采用闭路碎矿,对于闭路碎矿,细破碎作业的产品粒度由闭路
检验筛分控制,一般大于20mm的矿粒再返回细破碎机进行再破碎,直到粒度合格为
止。
这样做,虽然能满足磨机给矿粒度要求,但却降低了细破碎机的破碎效率,而且
还要设置许多条循环皮带运输机,增加了设备和厂房投资以及设备维护费用。
特别是
遇到雨季,矿石潮湿和粘结,检查筛分效率要降低,造成循环皮带运输机负荷量大和
碎矿效率的进一步降低。
对于开路碎矿,由于细破碎机产品中仍含有大于20mm粒级
1
东北大学硕士学位论文第一章概
述
的大粒度矿石,进入磨机后严重降低了磨机的磨矿效率。
(一般选矿厂的入磨粒度在
20mm左右)[14]。
对梅山铁矿二期生产而言,这个问题更加突出。
(一)改造的经济性分析
一方面,如果对破碎机进行改型,选用高性能的进口破碎机,当时矿山现有的资
金难以承受高额的进口费用,一台普通的国产破碎机为140万,一台同样规格进口破
碎机(以HP6800为例)486万元,仅此一项,改造4台就要花费1800万,而且,对
设备土建基础和给矿方式都要进行改造,初步估算也要案100万元(基础建设20万元
一台、给矿方式5万元一台),总共要花费超过2044万,生产、资金都不允许。
另一方面,如果对破碎机不进行改造,为满足年处理400万吨铁矿石的要求,就
必须增加破碎机的数量,初步计算需要至少增加两台,需要至少280万元,而厂房需
要增加至少四跨,需要350万元、同时设备土建基础也要进行扩建,同样也需要将近
50万元,这样一来就要花费至少680万元,改造,生产、资金都不允许,而现有厂房
周围是没有扩建的场地的。
(二)改造的必要性分析
以上分析了两种改造方面需要花费的成本,同时考虑到梅山选矿特点,由于设计
于二十世纪六十年代年代,而且当初设计生产对象中没有细碎工序,所以目前的细碎
厂房是在原有中碎和重选厂房中间的狭长地带增加的,所以现有厂房周围是没有扩建
的场地的。
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- PYD 2200 破碎 产能 提升 方法 研究 实践