隨著近幾年煤炭形勢的好轉及市場良好運行，與之緊密相關的煤機制造業取得了令人矚目的成就，作為現代化高產高效礦井綜采配套設備之一的破碎機在其中發揮著重要作用。破碎機的設計和制造水平也獲得了快速的發展。煤礦井下用破碎機主要可分為錘式破碎機和顎式破碎機2種，而又以錘式破碎機應用更為廣泛。錘式破碎機功率90~400kW，破碎能力從1000~4000 Uh，它依靠回轉部件運轉時施加于被破碎物料上的沖擊擠壓力實現破碎物料，獲得所要求粒度的煤炭。目前，國內一些專業廠家都可生產大功率大運量破碎機，且具備一定規模，但國內破碎機因其各方面原因，尤其是材質和生產工藝等方面，它與國外產品還存在一定差距。在煤礦生產使用中故障發生率高，維修維護頻繁，因此提高破碎機整體可靠性已經成為破碎機設計制造單位的一項重要課題。
1、錘式破碎機應用及現狀
煤礦井下用錘式破碎機的使用過程：回采工作面生產的煤炭經刮板輸送機運送到安裝在順槽的轉載輸送機卸載段上，破碎機安裝在卸載段與爬坡段中間部位，也可以把它當作是轉載機的一部分，把經過轉載機運送來的大塊物料進行破碎，它必須與轉載機配套使用，其本身不具備輸送物料功能。它的結構主要由底槽、破碎架體、破碎錘軸、傳動裝置及調節裝置、潤滑系統等組成，破碎底槽與轉載機聯接槽相連接，利用穿過其中的轉載機刮板鏈將要破碎物料連續不斷送入破碎機中，破碎架體安裝在底槽上部，破碎錘軸安裝在架體中間，是錘式破碎機中非常重要的部件之一。破碎機的工作原理就是通過傳動裝置驅動破碎錘軸運轉，在轉動中將轉載機輸送進來的煤炭通過錘頭擊裂、擠壓，將進入的煤炭擊裂破碎。
目前，煤礦井下生產使用的錘式破碎機根據其傳動形式分為兩大類，功率在250 kW以下的通常采用皮帶輪傳動，250 kW以上的大功率破碎機采用減速器傳動。與國外同類產品的差距也主要集中在250 kW以上的大功率破碎機上，設備使用壽命較短，零配件質量不穩定，設計經驗缺乏，加工、檢測手段落后。由于其體積重量均較大，用戶對這種大功率機型在井下的維護保養難度大大增加，而這方面國外進口同類產品占有優勢。另外，由于使用時間短，對大功率破碎機的認識和了解還處在較低的層面上，要對其進行設計改進從而得到可靠性高的定型產品，必須進行長時間的生產實踐，充分暴露故障隱患，有針對性地進行改進更新，逐步縮小與國外產品的差距。
2、常見問題分析
破碎機的主要核心部件就是傳動裝置和破碎錘軸，所以傳動裝置和破碎錘軸的正常連續運行直接影響破碎機的破碎能力，進而影響礦井的生產能力和經濟效益。在對以往破碎機維修記錄中發現，傳動裝置和破碎錘軸的故障發生率占到80%以上，故而對其結構進行分析改進并作迸一步的優化設計，將極大地提高整機可靠性。
傳動裝置是為破碎機錘軸提供動力的部件，主要由電動機、耦合器、減速器和聯軸器等組成，這部分的故障發生初期多見于耦合器，渡過磨合期后以聯軸器損壞較為多見，耦合器問題是生產初期工況不穩定導致易熔塞易爆，在經過短期運行及對工人培訓后這個問題基本可排除。聯軸器損壞主要是彈性塊損壞后，沒有及時更換導致兩半聯軸器變形，磨損嚴重最終徹底報廢。分析其損壞的主要原因：(1)從整體來看，聯軸器應該說是屬于整個傳動鏈中較為薄弱的一個部分，處在受力及振動均較大的部位，損壞有其必然性，換句話說也可以看作是對整機的其他重要元部件的保護。(2)聯軸器本身的強度不足，制作加工精度還需提高，從而降低損壞更換的次數。
破碎錘軸結構特點：破碎錘軸主要由主軸、錘體、錘頭、兩端的軸承座及軸承、密封件等構成。
它利用兩端軸承座固定在破碎主架體上，主軸兩端均可裝聯軸器，與減速器輸出軸相連，承接傳遞的動力，使錘軸開始運轉。破碎主軸轉速約400r/min，因而主軸軸承采用鋰基脂潤滑，潤滑脂通過手動泵由操作者定期注入。
在煤礦井下使用中錘軸上存在的一些問題主要是主軸軸承或密封件損壞；錘頭嚴重磨損或松動脫落丟失；緊固螺母松動或銹死無法拆卸維修等。在經多次維修及實地調查后發現軸承損壞多為缺油發熱導致，而導致潤滑不足的原因在于軸承座注油孔結構不合理，注脂孔位置較為復雜，油脂需從軸承座端面進入后從軸承外圈小油孔進入內部，由于油脂本身黏度較之稀油要高很多，所以這種結構注油比較困難，另外采用脂潤滑一般都定期注脂，在這段時間內混合有煤塵的油脂極易堵塞油孔，給下次注脂造成困難。針對這些問題對軸承座結構進行改動，將注油孔改在軸承蓋上，且將軸承座內腔適當加大來增加容脂量，油脂可直接注到軸承滾珠部位而不再經過外圈小油孔，降低油孔堵塞可能性。另外在軸承座相對進油口另一端鉆一透氣孔，它的作用是可增加注油脂時的流動性，且也可將內部較臟油脂盡可能排出，方便新油脂進入。
在使用中錘頭松動丟失等情況也比較普遍，錘頭是在作業中直接與煤塊接觸的零件，煤塊靠它的擊打而碎裂。錘頭安裝結構如圖l所示，它的尾部呈圓柱形且帶有內螺紋，與錘體上的孔配合后用螺栓從尾端擰緊，螺栓帶有防松裝置，在作業過程中由于其工況惡劣防松裝置極易因振動丟失零件而失效，致使錘頭脫落，根據這種情況對錘頭進行了改動，將其尾端圓柱部位加長加細，原來與錘體配合為間隙配合改為過渡配合，這樣由于配合更緊更長，在作業時錘頭相對錘體的移動與原來相比要減小很多，且錘頭在使用中會有輕微變形，使其松動的可能性大大降低。另一方面，對錘頭整體進行熱處理調質，在其頂端利用耐磨焊條加焊耐磨層，提高錘頭硬度，降低錘頭更換頻率，從而可達到減輕工人勞動強度的目的。
在實際生產使用中錘軸組件的拆裝維修是必不可少的，但在拆卸時存在困難，即兩端緊固螺母一側難以拆下，而另-一側較容易甚至會松動，這主要是因為主軸兩端安裝的是同樣的緊固螺母，旋向相同，在錘軸運轉中由于慣性，一端被不斷旋緊，而另一端則有被反向旋轉而松動的趨勢，盡管緊固螺母采用緊定螺釘的防松措施，但由于井下條件惡劣，在運轉中緊定螺釘會由于震動而失去效用，因此對這一結構也作了進一步改進，將緊固螺母本身厚度減薄，去掉緊定螺釘，而采用圓螺母加止退墊，止退墊裝在圓螺母與緊固螺母中間，利用止退墊及兩螺母的互鎖作用，這樣兩端緊固螺母就不會在運轉中隨著錘軸轉動而或緊或松，較好地解決了以上存在的問題。
3、結語
由于煤礦井下使用設備其環境的特殊性，整機可靠性已成為最核心的指標。提高破碎機可靠性是一項復雜的工作，要結合實際情況，不斷摸索總結經驗，從每一個細小環節人手，針對出現的問題認真分析合理改進，逐步提高每個環節的可靠性，從而提高整機可靠性。同時，這項工作也依賴整個煤機制造企業共同努力。
本文所述幾項改進均從實際生產中總結而來，是多次使用維修得出的寶貴經驗，并且獲得了使用方的認可，因而更具實際意義和推廣價值。
