1、应用简介
紫金山金矿第二选厂系四期技改工程的主体生产系统，设计生产能力2.0万t/d，于2001年末正式投产。由于生产发展的需要于2003年6月份，通过技术改造，使整体的生产能力由原来(I.O~2.0)万t/d提高到(2.5~3.0)万t/d。四期技改结束后，企业生产规模趋于稳定，成为全国黄金行业最大的黄金矿山企业。公司通过招标，从瑞典SVEDALA公司购买l台S50 -65旋回破碎机在紫金山金矿企业生产中取得了良好的经济效益，为紫金山金矿成为世界级矿山奠定了良好基础。
2、旋回破碎机原理和结构特点
此次技改工程的粗碎系统选用了国际上先进的S50 - 65旋回破碎机。这是我国黄金企业第1次购买和使用这类设备，产品型号中“S”表示旋回破碎机，“50”是指破碎机进口的开度(单位英寸，l英寸=25.4 mm)，即横梁衬板内口与和尚帽之间的开口为1 270 mm，“65”表示动锥底部最大直径（单位：英寸），即Ø1651 mm。
2.1旋回破碎机工作原理
S50 - 65旋回破碎机，是在42 - 65旋回破碎机的基础上改进的，通过增加破碎机的高度和动锥的长度，改变进料口开度，从而扩大进料粒度和生产能力，适应于更广泛的矿山企业。
旋回破碎机工作原理是由高压电机带动传动轴转动，经过螺旋伞齿传动，使偏心轴套再带动可动锥体中心轴作旋摆运动，破碎锥体时而靠近、时而离开固定锥表面，从而使进入破碎腔的矿石不断受到挤压和弯曲作用而被破碎，被破碎的矿石靠自重从破碎腔底部排出。
2.2结构特点
该设备高7m，最大臂架∮4.6 m，总质量143 t，配套电机功率为280 kW，它与破碎小齿轮轴为内外齿圈刚型连接，动锥摆动频率2.96 Hz，工作行程175 mm，排矿口调整范围140一178 mm，偏心距25~ 38 mm，设计生产能力(1 700—2 500) t/h。
设备的结构由机座、下架体、上架体、横梁、动锥体、液压缸、稀油站、液压站及高压电机等组成。破碎腔高2. 7m，动锥轴长5 264 mm．上部轴径∮489mm，下部轴径(b610 mm，动锥衬套由上下两节组成，架体衬板有5层一共72块，背面填料为环氧树脂，机座、上、下架体及横梁之问的结合均为锥型结合面。
2.3其构造与目前国内旋回破碎机的比较
该破碎机较国内同型号破碎机比较，具有如下特点：①结构紧凑，体积小，质量轻(为同类型的3/5)；②主传动齿为一对螺旋型锥齿轮，从而有运行平稳，重合度大，承高速重载的特点；③齿轮间隙调整方便简单；④机座铸件设有气管通道，可为动锥运动时，提供正压环境，防止润滑油回油箱时将岩尘吸人油箱，和岩尘沉淀在偏心套内外铜套上，而加快铜套碗形支承轴承磨损；⑤破碎机配有动锥位置传感器，以指示动锥位置；⑥具有重载启动的能力。
(1)改圆锥齿轮为螺旋型锥齿轮。在国产旋回破碎机或圆锥破碎机上传动齿轮均为圆锥直齿轮或弧齿圆锥齿轮，为了提高齿轮在传动上的平稳性，减少噪音和齿轮的磨损，此台设备的大小齿轮均采用丫螺旋型锥齿轮，从而保证了齿轮在长期传动的平稳性，增加r接触面积，提高了使用效率。
(2)在机座外调整齿轮间隙。在破碎机安装和检修期问．为了保证齿轮的啮合间隙，延长齿轮的使J11寿命，需要经常检测齿轮的齿顶隙和齿侧隙，国产旋回破碎机检测通常是将动锥及横梁都拆除后，用压铅的方法来检测齿间隙的大小，调整间隙时需要提起偏心套，用增加或减少调整垫片的方法进行调整。这样调整既复杂又繁琐，且工作量又大，延长检修时间。此台设备小齿轮轴壳是偏心固定的，齿轮中的侧隙可通过旋转小齿轮轴壳来调整。首先，松下：固定小齿轮轴总成的螺栓，将密封圈从轴壳法兰卜．取下，然后，按下列步骤调节齿轮侧隙：①将调节J_块向下移动（顺时针）可增加齿轮侧隙；②将调节c块向上移动（逆时针）可减少齿轮侧隙；③获得正确侧隙后，拧紧限位螺栓，并锁紧凋节螺栓。为了调整齿长方向的接触面，在传动壳体的结合面处用增减调整垫的方法进行调整，这种方法检测既简单又方便，实践证明效果非常理想。
(3)动锥上端主轴取消了锁紧螺纹。国产旋回破碎机动锥主要是由锥体和主轴组成，衬套锁紧螺纹一般在主轴上端的轴径上，螺纹终端有一退刀槽。在生产中，容易发生断轴事故，为了减少主轴螺纹处的应力集中，防止断轴现象的发生，厂家改变r没汁，将主轴与锥体合二为一成为一个整体，锁紧螺纹设在另一专用轴套上。这样既防止了断轴现象的发生，又保护了主轴的磨损，便于使用、维修和更换。
(4)过压防尘装置。稀油润滑系统是一条闭合回路，在工作中破碎机内部在回油的作用下会产生负压，将岩石破碎后的粉尘吸人破碎腔内部润滑油里，造成各运转部件的加速磨损，缩短各运转部件的使用寿命；另一方面，会造成润滑油回油不畅，润滑油的外溢，国产旋回破碎机对这种现象还没有好的解决方法。厂方在此设备上专门设计安装了一套过压防尘密封装置，没置1台专用低压气泵，通过机座壳体内的气道向防尘罩的上部供气使内部有过压广：生，防止有粉尘混杂的空气进入破碎机，始终保持润滑油回油的畅通。
(5)平衡缸。在国产旋回破碎机的机构设置中都离不开蓄能器这套装置，目的是在生产运行中及时吸收工作中的超常能量，使动锥迅速下降，增大排矿门的开度，排除过载物，然后动锥再缓慢恢复原来的位置。但这台设备上只有平衡缸而无蓄能器，平衡缸的使用操作恰好与蓄能器相反，设置平衡缸的日的是为了防止在破碎作业时动锥的跳动，使支撑动锥运动的球面瓦、碗形瓦及磨盘始终结合在·起，不发生位移现象。
3、旋回破碎机生产状况
紫金山金矿第二选矿厂于2001年11月开始试运行，至今已运行近3年半。，日处理矿量由数千吨逐渐上升，2003年6月份，通过技术改造，使整体的生产能力提高到(2.5~3.0)万t/d，日处理基本稳定在2.7万t左右，最高日产量达到3.2万t，2004年破碎产量达到了780万t，从处理矿量和产品粒度及设备维修量S50 -65旋回破碎机均能达到生产要求。但在使用过程中也存在一些操作上的问题和失误。
3.1 试车情况发生的问题
旋回破碎机供矿方式是采用20 t有轨电机车和12m3底卸式矿车，以5列单机共计牵引60节矿车装矿，一般每班进入卸矿站的列车为45—60列，、平均每7~ lOmin l列，每班运输矿量9 000 t左右，最高1200t．在正常情况下每小时约1000一1250t。
自2001年11月试机以来运行中多次发生卡死现象，由于旋回破碎机下粗料仓容积仅有70m3(112 t)，而每列矿车卸到破碎腔的矿石有180 t左右，由于生产流程没有缓冲余地，通讯信号不通畅，当下面工序故障停机时，粗料仓无法排矿，造成旋回破碎机动锥抬起而卡死造成中途停机，这时只有靠人工把破碎腔内矿石清理干净才能重新开机，给生产造成了比较大的经济损失。
为了防止此类事故的发生，我矿进行了以下技改措施：①建立完善井下有轨运输的通讯信号和自动控制系统，在运输中段设置井下通讯调度、机车跟踪、信号和自动扳轨系统保证运行的安全和提高调度准确性，每列车在进入卸矿前1min发出警报，通知破碎工段所有工序；②每列车分两次卸矿，前6节车厢矿石破碎完后，剩余6节车厢矿石再卸矿；③对岗位人员进行培训，要求准确计算每列车矿石破碎所需要的时间，加强上、下工序的联系，在卸矿调度室和旋回破安装下道工序的停机信号灯，卸矿的指令由粗料仓下面的放矿输送皮带工根据下道工序的情况发出；④破碎机在破碎矿石过程中操作人员必须仔细观察破碎机下粗料仓是否有矿溢出，有矿溢出时应立即停机，防止破碎机卡死。
3.2正常使用出现的特殊问题
由于南昌有色冶金设计研究院设计旋回破碎机给料为单侧12m3底卸式矿车给料系统，造成大量的矿石堆积在破碎腔的一侧，使粗细料不能均匀分配，造成凹环不均匀磨损，大大缩短了衬板的使用寿命，同时，也加快了轴承的恶化，特别是臂架衬套，因为只吸收一侧的冲击，会磨损成椭圆形，另一方面，破碎腔内矿石不能在3600内充分破碎，而使破碎机的生产量下降。
紫金山金矿采矿场采用露天陡帮开采工艺，利用溜井一有轨电机车运输，因给料仓设计时，没有设计卸料槽，经常有直径超过1m的大块矿石，直接被卸到破碎腔内，对动锥体、下架体、上架体、横梁等都有比较大的冲击，直接影响设备的使用寿命，特别是对凹环衬板的冲击，已有多次凹环衬板被砸掉的现象发生。12m3底卸式矿车在卸矿站卸料时，不可避免矿石在矿仓和曲轨中堆积，为防止下一列矿车的脱轨，必须进行人工清理，延长了机车运输时间，增加了安全隐患。
4、改进措施及应用经验
4.1改进措施
二选厂的矿石由采矿厂东、西两个采区同时供给，分别由301、305、402、403共计4条溜井放矿至520主运输平硐。由于采场采用分区开采，只有西采区301、305溜井部分矿石品位较高，同时块石较多，因此对301、305溜井现场加强管理，对于大于lm的矿石进行人工破碎，防止大于1m的矿石放入溜井。在装矿时．先装3~4车402或403溜井的粉矿，再装4—6车301或305溜井的块矿，卸矿时先卸402或403的粉矿，再卸301或305的块矿，这样在粉矿的缓冲下，避免了大块矿石对破碎机的直接冲击。
旋回破碎机衬板一般使用周期为6个月，为了延长衬板的使用寿命，在更换衬板3个月后，1—2层衬板一般磨损在20~30 mm左右，3—5层衬板磨损逐渐降低，在月检修时，使用旧衬板割成80 mm×100 mm长方块对1—2层衬板进行焊补，使各层衬板均匀磨损，延长衬板的使用寿命。
为了防止矿石在矿仓和曲轨中堆积而导致矿车脱轨，在2005年1月中旬，对卸矿站的另一侧增加了垂直漏斗和振动斜板，避免了人工清矿，缩短了机车运输时间和安全隐患。
4.2应用经验
(1)日常维护。严格按使用说明书的要求进行日常维护工作。旋回破碎机在使用过程中，每周都要进行定期的系统检查，保留书面记录，如：破碎机的工作条件、机器设定调整的重要数据、维修细节和各种的维修工作都有书面记录，通过这些原始数据和故障分析，不断总结经验，找出事故发生的机率和故障点，从而不断降低事故停机率，提高设备运转率。
(2)凹、凸板磨损的估计。凹、凸板磨损可用液压升高主轴的方式来补偿，只操纵升降按钮，观察数字显示器即可。一般新安装衬板主轴位置在10.7mm，当主轴位置调到17.5 mm时，凹、凸板磨损就比较严重需要更换，如果主轴升的过高超过20 mm，上罩壳辐条轴承就会造成损坏。
(3)破碎硬质但研磨作用差的石料。当破碎机用来破碎硬质但研磨作用差的石料，未研磨且硬度高的石料对凹板造成锤击作用比凹板磨损更加严重。如果没有采取专门的措施，凹板之间的槽会完全消失，这会导致上罩壳出现裂纹。因此，检查凹板之间的槽间隙≤3 mm时，将凹板边缘用气割割出10～12 mm的坡口。以保证设备的正常运行。
(4)主轴轴瓦的磨损。主轴轴瓦和一个磨损指示器连在一起，磨损指示器是一个背面经过加工的小孔，孔中注入银粉并用带螺纹的塞子封住。当磨损深度达到主轴瓦的油槽底部，小孔被打开，银粉流入润滑油中，对油分析后若显示银粉存在，表明主轴轴瓦或活塞耐磨板已经磨损，需要更换。
(5)润滑系统。破碎机启动前，润滑油箱中的油位高度应在滤网下约1英寸(1英寸= 25.4mm)。检查滤网是否有金属屑的堆积，若数量较大则表明轴承可能损坏，需要修理。
如果滤油器的压力达到25 psi(0.176 Mp)时，就要更换滤芯，防止油路堵塞、烧瓦，出现重大事故。
5、结论
通过生产实践证明，S50 - 65旋回破碎设备性能好、故障率低，工作可靠，生产效率高。但是，在设备投入运行的这段时间内发现明显存在下列不足之处：
(1)设备使用说明书和备品、备件大部分为英文名称，SVEDALA公司现又分成美卓矿机有限公司和山特维克破碎筛粉有限公司，两家同一产品的定货号有些不一样，给订购备品、备件带来了比较大的麻烦，每次订购备品、备件都需要和厂家办事处确定定货号是否正确，因此，采购周期比较长，造成备品、备件库存量大。
(2)易损件消耗量大，生产成本高。1个普通动锥衬板锁紧螺母进口价为两万多元，而我们经过测绘加工1个才两千多元，旋回破碎机l套衬板随原材料的不断上涨现在进口1套衬板需要45万元，而国产1套只要29万元，相差2倍左右。为了降低生产成本，我们对一些备品、备件进行了测绘实行了国产化，但产品质量与进口产品相差较远。
(3)紫金山金矿含S102达90%以上，Si02含量对破碎机的锰钢材料的达到冷作硬化度有极大的影响，造成磨损量增大。因锰钢制造的衬板，具有适应破碎过程和磨损的冷作硬化特性。即在破碎压力持续作用下，硬度可以从布氏200—220 HB上升到350一380HB，而Si02能够使冷作硬化条件阻止，从而使磨损加快。
通过3年多的生产实践证明，S50 - 65旋回破碎机与国产设备相比，无论从性能还是产品质量上都有明显的优势是值得推荐的一种设备。虽然在使用上还存在许多不足，但结合目前国内、国际相关设备生产现状可以得出：该设备选型整体上是成功的。基本达到了技术先进性、运行可靠性、经济合理性这样一个标准。
