中條山有色金屬公司銅礦峪礦年處理礦量410萬t，選礦粗碎設備兩臺，一段是KK！900A60旋回破碎機，二段是P2100x1500顎式破碎機，日處理礦量均為5中900A60旋回破碎機先后發生三次主軸斷裂事故，而正常使用壽命為35年，該主軸每件價值32萬元，約占設備總價格的8B，主軸的多次斷裂增加了設備運行成本。設備管理的工程技術人員應認真查找原因，采取有力的措施，減少甚至杜絕斷軸事故的發生，逐步降低生產成本，進一步提高設備管理水平。

　　2主軸斷裂現象分析文草編號：西省芮城縣人，機械高級工程師，從事設備管理工作。

　　2.1破碎錐與主軸的受力（1）設備處于正常工作中的破碎力及主軸受力。從中可以看出，在理想狀態下破碎力P作用在破碎錐高度的1/3處（從排礦口平面算起），用經驗公式來計算破碎力P. n偏心軸套的每分鐘轉數，即破碎錐擺動次數n=125r/min；實測得；e偏心軸套內孔平均半徑處的偏心距，e=23.37mm；！理想狀態破碎力P引起偏心軸套內表面的反作用力乃是作用在偏心軸套的中部。乃作用線并不在破碎錐軸線與機體中心線組成的平面內，而是偏斜一個角度為！。根據偏心軸套的磨損情況取值，=30°；旋回破碎機運行中，偏心軸套內外表面屬半液體摩擦，故取/=0.03破碎力P和偏心軸套的反作用力P對懸掛點的力矩平衡方程式為：P/=Pi/i破碎錐的運行狀態是一種動平衡，破碎錐自重與破碎力的合力同偏心軸套對主軸的反作用力與懸掛裝置對主軸的反作用力的合力大小相等，方向相反。

　　已知破碎力P和破碎錐自重G的大小和方向，破碎圓錐面與錐體中心線夾角為10，利用圖形法可求出合力F的大小和方向。即F=638前面已得出偏心軸套反作用力乃的大小和方向，而乃與偏心軸套對主軸的反力大小相等，方向相反。由此同樣采用圖形法可得出P2=481180N.（2）設備在異常情況下運行的破碎力分析。如所示，主要分析計算大塊礦石使機體破碎帶上移時的破碎力，因此在破碎力經驗公，參數M、/1、e、！、f、r、7的數值基本不變，只需改變/（/"）的大小即可。

　　根據設備運行具體情況測算/"將以上已知參數帶入公式P"=，同樣采用圖形法可得：F"=931以上的結果說明，機體在運（中，由于大塊礦石使破碎帶上移造成破碎力增大時，主軸所受合力一定增大，偏心軸套對主軸的反力幾乎不會改變，而懸掛裝置對主軸的反力大大增加，這樣勢必會導致主軸承受較大的沖擊載荷，甚至造成強度最薄弱的固定襯板螺紋退刀槽處發生斷裂。

　　2.2生產工藝條件的影響2003年初至今，銅礦峪礦810（870采掘轉移到690水平4、5礦體，由于礦石成分的變化（礦石硬度由原來2.0~2.8提高為2.5~3.5），以及無落差卸礦的原因，大塊礦石增加，嚴重影響了粗碎設備的正常運行，造成旋回破碎帶上移，主軸受力狀況發生明顯改變，從受力分析計算中可以看出，破碎帶的上移使破碎力增加了一倍，同樣主軸受力也成倍增加，因此導致主軸過載損傷繼而斷裂。

　　2.3主軸材料的影響主軸的強度很大程度上取決于它的材質，銅礦峪礦選礦廠旋回破碎機主軸的材質為45+碳素結構鋼，它的特點是具有較高的強度，良好的切削性，韌性和塑性一般，淬透性較差；這種材質的軸類件，在受到過負荷沖擊力時，因它沒有良好的韌性和塑性，強度遠遠不能夠滿足要求，所以過載時通常導致主軸受傷，嚴重時突然斷裂。

　　2.4設備運行管理因素在計算破碎力的過程中可知，影響破碎力的因素有很多，如機體老化程度、懸掛部件的磨損程度、電動機功率、偏心軸套作用點、礦塊大小、偏心軸套的磨損程度、偏心軸套內徑的潤滑情況等，這些因素都與設備運行管理存在著密切關系，較好的掌握主要部件的使用情況，通過設備的高效管理，在很大程度上可以減少各類故障的發生。

　　3采取的措施3.1生產工藝條件的改善在銅礦峪礦現有的采礦生產工藝情況下，礦塊硬度和大小是影響粗碎設備運行的客觀因素，因此必須，采取適當的方法逐步改善采礦生產工藝，如科學的測量放礦管理，合理的火攻材料投入量等。與此同時選礦廠具有科學的分礦工藝流程，即碎礦兩工段在中碎前可相互給礦，只要其中一臺粗碎設備需要停車進行大修、檢修、日常維修或故障處理，另一臺設備正常開動，就可以在短期內保障兩個系統的供礦，2004年8月因發生斷軸事故，選礦廠連續分礦一個多月，大大降低了事故損失，因此，在近兩年的粗碎設備事故停車中，良好的分礦工藝流程保證了生產的持續性，確保了公司順利實現年度生產經營目標。

　　3.2材質的改變近幾年隨著鋼材制造和金屬加工制造行業的發展，許多合金結構鋼在加工制造業廣泛使用，本廠近期簽訂的旋回破碎機主軸材質為合金結構鋼30C-2M/V，該鋼具有高強度、高韌性、切削性能好，冷變形塑性中等，淬透性較好，焊接性能良好等特點，適用于承受載荷大的主軸。2004年8月公司委托沈陽重型機械制造廠修復旋回破碎機斷軸，采用了螺紋連接的方法，即首先鍛造一與斷軸對接的軸頭，材質為合金結構鋼30C-2M/V，然后分別在鍛件和斷軸連接的一端加工相配合的內外螺紋，在對接端面車削坡口，螺紋連接后焊接，最后以斷軸為基準按照圖紙加工軸頭。此種連接方法易找正，對中性較好，修復完成的主軸能夠正常裝配運行，從使用該修復軸的情況來看，運行效果良好，而且投入費用較低，每件修復主軸為重新加工產品價格的251，大幅降低了成本。

　　3.3加強設備管理首先在日常設備運行中必須嚴格執行設備安裝、檢修、維護、保養和潤滑規程，準確掌握主要備件的使用周期，技術人員必須現場了解關鍵部件的磨損情況，在設備檢修時，認真記錄有關數據，采用理論知識和實踐經驗相結合的科學的設備管理方法，盡可能保證設備各部件的協調配合，使運行狀況始終保持最佳狀態；其次在出現諸如大塊礦石較多等不正常情況時，要認真監護設備運轉，發現大塊礦石及時采取必要的措施予以處理，如停車將大塊礦石吊走，或適量的火攻。第三要充分發揮作業人員的主觀能動性，重視運行過程的細化檢查，做好詳實的運行記錄，在設備停車時，對主軸認真觀察，發現裂紋，可及時采用焊接法盡早處理，有效降低事故發生率；第四要從技術改進入手，推廣鼓勵革新改造，逐步改善設備的保險裝置，保證設備的高質量運行。

　　4取得的成效銅礦峪礦選礦廠旋回破碎機主軸斷裂事故發生后，有關技術人員認真進行事故分析，從中得到了寶貴的經驗和教訓，并根據實際情況總結實施了可行的防范措施。目前，公司選礦廠旋回破碎機使用主軸修復件，吸取了事故教訓，無論是生產工藝的技術性改進、備件材料的合理改進，還是強化設備基礎管理，層層落實到位，取得了顯著的成效。盡管如此，旋回破碎機主軸與相關部件的配合情況，以及運行情況，還有待進一步檢驗，許多客觀因素，如大塊礦石頻繁等只能在今后的生產過程中逐步改善，以更好的保證設備的高質量運行。