前言
2009年7月，廣鐵公司新上的20萬噸焦炭破碎技改工程正式投入使用，然而，在使用過程中出現(xiàn)了三個(gè)大難題：一是
破碎機(jī)使用率低，材料浪費(fèi)嚴(yán)重；二是齒盤磨損嚴(yán)重，使用壽命短；三是由于購進(jìn)原料的不同，冶煉工藝相應(yīng)改變，相應(yīng)地，冶煉工藝對(duì)焦炭粒度集中率的要求也相應(yīng)改變。在這種情況下，運(yùn)輸公司2009年下半年和2010年第一季度幾乎都是忙于對(duì)破碎機(jī)齒盤的鑄造、加工、拆裝、維修和技改當(dāng)中，由于是新的生產(chǎn)線，大家對(duì)破碎機(jī)的性能不夠了解，因此，對(duì)具盤的鑄造、加工、拆裝和維修過程都是一步一步地摸索。因此，解決齒盤的這三個(gè)難題對(duì)整個(gè)廣鐵公司生產(chǎn)的正常運(yùn)行具有重大意義。
1、原破碎機(jī)齒盤制造工藝和使用原理
1.1如圖1所示，原破碎機(jī)齒盤是由齒輥和齒板用螺桿聯(lián)接安裝在軸上使用，當(dāng)齒板上的齒被磨平（齒盤的輥皮即齒輥外徑和齒板也相應(yīng)地被磨平）后。整個(gè)齒盤由于間隙過大或者無齒勾料，破碎機(jī)也因吃不進(jìn)焦炭而報(bào)廢了。而整個(gè)齒盤從鑄造、加工、熱處理到安裝至少要?dú)v時(shí)1個(gè)月時(shí)間，花費(fèi)材料成本30 000元／套，整個(gè)齒盤重848公斤，報(bào)廢后齒盤重753公斤，磨損掉95公斤，即齒盤利用率僅為11. 2%（磨損掉重量除以齒盤原重）。
1.2如圖1所示，齒板用螺桿固定在齒輥上，由于在使用過程中，齒和齒輥都被磨損掉了，用于固定的螺桿頭也不可避免地被磨損了，偶有未磨損的，螺桿頭的內(nèi)六角也被焦炭粉中的硫腐蝕得毫無規(guī)則可言了，再加上破碎機(jī)本身結(jié)構(gòu)問題和空間明限，限制了齒板的拆裝空間，相應(yīng)地，拆換齒板的難度也就無形地加大了。
1.3破碎機(jī)齒盤的原始材料為ZG35CrLlnSiTiRe，后依次改為ZGMn13、ZG65Mn，但這幾種材料做的齒盤壽命均不超過一個(gè)月，壽命極短。
1.4綜上所述，根據(jù)原齒盤制造工藝生產(chǎn)出來的齒盤存在的主要問題是：A、齒盤利用率低；B、齒盤壽命短；C、齒盤拆裝困難，D、齒盤可調(diào)性小。
2、破碎機(jī)齒盤制造工藝的改進(jìn)
2.1 齒盤結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
圖2所示為分別為齒盤改進(jìn)前、后結(jié)構(gòu)圖。
齒盤改進(jìn)前結(jié)構(gòu)：齒盤由齒輥和齒板采用鑲嵌式用螺桿固定，齒板為幾個(gè)齒共同連在一齒板上的長(zhǎng)條形鑄件，齒板尺寸為600mm×108mm×50mm．
齒盤改進(jìn)后結(jié)構(gòu)：齒輥和齒板分開，每一個(gè)齒板上只有一個(gè)齒，齒板尺寸為100mm×20哪×73哪；齒板用電焊固定在卷筒（卷筒用10哪厚鋼板卷成內(nèi)徑比齒輥外徑小3咖的卷筒）上，然后上機(jī)床車圓卷筒內(nèi)徑比齒輥外徑大2mm，再把卷筒和齒輥焊死即可。
2.2齒盤改進(jìn)前、后優(yōu)缺點(diǎn)
2.2.1改進(jìn)前優(yōu)點(diǎn)
齒板可直接在機(jī)子上拆裝。
2.2.2 改進(jìn)前缺點(diǎn)
2.2.2.1齒板磨平后整個(gè)齒盤就宣布報(bào)廢了，利用率僅為11.2%。
2.2.2.2加工一套齒盤從鑄造、加工、熱處理到完工至少需要一個(gè)月時(shí)間，需花費(fèi)成本費(fèi)用至少20 000元。
2.2.2.3 齒板拆裝困難。
2.2.3 改進(jìn)后優(yōu)點(diǎn)
2.2.3.1 由于齒板尺寸小，在鑄造、熱處理過程中不易變形，所以齒板內(nèi)弧易于控制，不用加工，可節(jié)省齒板加工費(fèi)．
2.2.3.2 由于省去了齒板加工時(shí)間，因此可大大縮短整個(gè)齒盤的制造周期。
2.2.3.3 由于齒板是通過焊接把卷簡(jiǎn)和齒板固定的，當(dāng)齒板嚴(yán)重磨損后，可以把焊縫磨掉，換上新的卷筒，而齒輥沒有受到絲毫損傷，仍可繼續(xù)使用，因此，整個(gè)齒盤的利用率也就大大地提高了（齒板重1.2 kg/件（每個(gè)齒盤有56個(gè)齒，卷筒重8.1 kg/件，而齒輥可重復(fù)利用，因此，齒盤壽命提高，齒盤的利用率可約算為89%(56×8.11 (56×1.2+8.1)%)，較改進(jìn)前提高了77. 8%。
2.2.3.4 齒盤可調(diào)性大，因?yàn)辇X盤利用率高，要改變破出焦炭粒度集中率，也就是改變齒盤輥皮外徑，這只需要通過改變齒板厚度即可。
2.2.4改進(jìn)后缺點(diǎn)
2.2.4.1不能在機(jī)子上直接拆裝。
2.2.4.2增加了焊接工序．
3、齒盤改進(jìn)方案可行性分析
3.1 齒盤改進(jìn)需要解決以下幾個(gè)問題
3.1.1齒板能否鑄出；
3.1.2鑄出的齒板熱處理后變形會(huì)不會(huì)影響齒板與卷筒的接觸：
3.1.3齒板厚度改變是否容易。
3.2可行性分析
3.2.1如圖3所示，齒板尺寸規(guī)格為100mm×20mm×73mm，鑄件最小厚度為20mm，熱節(jié)圓為∮30mm，從(1)可知，無論是砂型鑄造還是金屬型鑄造，公稱尺寸為100mm×20mmX73mm，最大熱節(jié)圓為∮30皿，壁厚只要有10mm就足以滿足鋼水流動(dòng)性要求，而且不會(huì)使鑄件產(chǎn)生裂紋，因此，改后齒板鑄造工序是可行的．
3.2.2齒板尺寸規(guī)格為100m×20mmX73mm，內(nèi)弧半徑為R244，弦高為5.2mm，從《鋼鐵熱處理實(shí)用技術(shù)》的介紹，同時(shí)結(jié)合我公司熱處理生產(chǎn)實(shí)踐，整理出如表l所示兩種尺寸規(guī)格零件的熱處理結(jié)果。兩種尺寸零件熱處理前后弦高差均小0.5mm，根本不影響齒板與卷筒接觸面積，因此齒板熱處理完全可行。
3.2.3經(jīng)過4次實(shí)踐，我公司把120mn×18mm×50mm和60mm×18mmXmm50兩種規(guī)格尺寸的鋼板焊在舊齒輥上繼續(xù)破焦炭，從使用到焊上的鋼板磨平，未發(fā)現(xiàn)有鋼板是因焊逢出問題而脫落的。
3.2.4拆換齒盤時(shí)，因?yàn)楦倪M(jìn)后齒盤由齒輥和卷筒齒板構(gòu)成，兩者用電焊固定，齒輥外徑大于軸承座最大公稱尺寸，所以拆裝時(shí)只需要打磨掉齒輥與卷簡(jiǎn)齒板間焊縫即可輕松拆下。
4、結(jié)論
4.1采用單個(gè)齒板拼焊在卷筒上可大幅度提高齒盤利用率．
4.2把齒盤分為齒輥和卷筒齒板兩部分制造可大大提高齒盤壽命。
4.3把齒盤分為齒輥和卷筒齒板兩部分制造，要想調(diào)節(jié)焦炭粒度集中率，只需改變齒板模具厚度即可輕易達(dá)到目的．
