鄂式破碎機是目前廣泛應(yīng)用的破碎設(shè)備，在各行各業(yè)，用于破碎各種不同硬度、不同性質(zhì)的物料，因此鄂式破碎機在作業(yè)過程中，不可避免地會出現(xiàn)過載現(xiàn)象。這就要求設(shè)備本身應(yīng)具有良好的自我保護系統(tǒng)，以使設(shè)備能安全運行，故障率保持在低的水平上。
1  鄂式破碎機的常用過載保護方法及其發(fā)展
  鄂式破碎機破碎作業(yè)工況極為惡劣，工作負荷波動性很大，尖峰負荷通常為平均負荷的3倍以上。常因人料不均或因破碎腔進入極硬極強的不可破碎物(如鐵塊等，以下簡稱料障)而出現(xiàn)突然的大幅度的超載險情。為此，鄂式破碎機多設(shè)有針對性的過載保護措施，發(fā)展至今，常用的主要有以下幾種方法。
  (1)肘板折斷法：設(shè)定肘板低強度易折斷點，即在破碎機出現(xiàn)過載時，肘板應(yīng)力靈敏區(qū)因應(yīng)力急劇上升到極限值而自行折斷，切斷動力傳遞，防止機器損傷。
  這種傳統(tǒng)的過載保護措施，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。但由于肘板(一般為鑄鐵)的機械性能波動性較大及受計算精度的限制，無法精確定量控制折斷點，實際應(yīng)用中往往是過載而得不到保護。況且，即使過載時得到了保護，但由于破碎機處于事故狀態(tài)，在清理、拆裝和換件前機器是不能運行的，這勢必造成流程中斷，延誤生產(chǎn)。
(2)飛輪限矩保護：采用彈簧摩擦離合器、液壓摩擦離合器或設(shè)置安全銷等。此類方法在簡擺式鄂式破碎機上應(yīng)用較多。
  摩擦離合器的工作力矩：
  M=fN
式中N為碟形彈簧與離合器間的壓緊力；f為碟形彈簧與離合器間的摩擦因數(shù)。
  這種離合器，既要保證正常工作力矩的傳遞，又要使傳遞的力矩不超過允許值。當破碎腔落人料障時，機器過載，達到臨界轉(zhuǎn)矩，飛輪在軸卜自由滑動，起到保護主要零部件的作用。但由于離合器摩擦因數(shù)／受外界條件(如溫度等)影響較大，使其工作的可靠性受到限制，且過載時，仍需人為清障、停機修理，系統(tǒng)恢復比較麻煩。
  (3)液壓保護：由于前述兩種過載保護方法存在保護不可靠和事故狀態(tài)下需停機處理，造成流程中斷及其恢復較麻煩等問題，在破碎處理含有較多料障的物料流時(如鋼渣破碎線)，往往不能適應(yīng)生產(chǎn)的需要。因此，研制安全可靠的液壓保護裝置取代傳統(tǒng)的消極保護手段，最大限度地保證機器安全平穩(wěn)地進行連續(xù)運轉(zhuǎn)顯得尤為必要。
2  液壓過載保護裝置的工作原理
  鄂式破碎機的液壓過載保護機構(gòu)如圖1所示，主要由工作缸、儲能器、柱塞式噴油泵、凸輪裝置、油壓調(diào)節(jié)裝置、動作閥、過濾器、油箱等組成。
2.1  件功能
  (1)工作缸  提供鄂式破碎機推力板正常工作所需推力，過載時缸內(nèi)油壓升高，活塞右移縮回，以限制破碎機最大破碎力；
(2)儲能器  降低液壓系統(tǒng)油壓脈動，使動作閥在過載時準確動作泄油；
  (3)凸輪裝置  它是柱塞式噴油泵柱塞上、下移動的機械能輸入裝置；
  (4)油壓調(diào)節(jié)裝置  根據(jù)系統(tǒng)油壓升高或下降，通過其內(nèi)部小活塞的作用，由拔叉機構(gòu)驅(qū)動柱塞式噴油泵的柱塞逆時針或順時針方向轉(zhuǎn)動一個角度；
  (5)柱塞式噴油泵  向系統(tǒng)提供高壓油，在柱塞的圓柱表面銑有螺旋形斜槽，槽內(nèi)有孔道和柱塞上面的泵腔相通；柱塞套上有進油孔和回油孔。其泵油有效行程由柱塞與柱塞套相對位置確定，當柱塞逆時針方向轉(zhuǎn)動時，有效行程減小，泵油少；反之，泵油增大；
  (6)動作閥  動作閥為自行設(shè)計的裝置，內(nèi)有面積不同的兩個活塞，當上腔壓力高于下腔壓力時，活塞下移，對上腔泄油；當上腔壓力低于或等于下腔壓力時，活塞處于上極限位置，泄油口被堵液壓系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)。
2.2  過載保護工作過程
  鄂式破碎機液壓過載保護裝置液壓系統(tǒng)原理如圖l所示。采用油壓調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)柱塞式噴油泵的有效泵油行程，根據(jù)液壓系統(tǒng)微量泄漏油量大小自動調(diào)節(jié)注油量，工作缸采用螺栓限制極限伸長位置，克服了動顎對液壓系統(tǒng)油壓的脈沖，便于排礦口調(diào)節(jié)。
  在機器的工作過程中，通過凸輪裝置的回轉(zhuǎn)，驅(qū)動柱塞式噴油泵向系統(tǒng)供高壓油。系統(tǒng)油壓根據(jù)破碎機允許最大破碎力由油壓調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)螺母設(shè)定，當油壓升高時，油壓調(diào)節(jié)裝置中柱塞壓縮彈簧右移，帶動柱塞式噴油泵柱塞逆時針方向旋轉(zhuǎn)，縮短柱塞有效行程以減少注油量，限制系統(tǒng)油壓升高；反之，系統(tǒng)油壓降低時，增加注油量，阻止系統(tǒng)油壓的降低，使液壓系統(tǒng)油壓保持在初始設(shè)定壓力。
  (1)正常工作  正常工作時，破碎機推力板作用在工作缸上的壓力低于液壓缸推力，動作閥處于上極限位置，推力板不產(chǎn)生移動，破碎機正常破碎物料；
  (2)過載保護  當鄂式破碎機破碎腔進入非破碎物體時，破碎力增大，此時鄂式破碎機推力板作用在工作缸上的壓力高于液壓缸所能提供的推力，于作缸高壓油腔中油壓瞬時升高，節(jié)流閥使動作閥動作，系統(tǒng)(液壓缸)泄油，限制推力板最大推力(即最大破碎力)而保護機器；
  (3)排除故障  非破碎物進入破碎腔后，由于受工作缸所能提供的最大推力限制，活塞右移縮回，相應(yīng)地破碎機排礦口增大，由于破碎機動顎的嚙合，非破碎物逐步向下運動而最終從排礦口排出，自動排除破碎腔中的非破碎物。如果破碎腔中進入非破碎物生產(chǎn)的“產(chǎn)品”不合格，可由輔助裝置剔除；
  (4)自動恢復  當非破碎物自動排除后，活塞處于縮回位置，由于破碎力下降，動作閥在沒有上腔瞬時高壓情況下使其閥芯恢復上極限位置，不再對系統(tǒng)泄油；同時，柱塞式噴油泵在油壓調(diào)節(jié)裝置的作用下以最大泵油量對系統(tǒng)泵油，直到工作缸活塞左移至極限位置。至此，破碎機恢復正常工作狀態(tài)。
3  液壓過載保護系統(tǒng)模擬實驗
  我們對該液壓過載保護系統(tǒng)進行了模擬實驗，工作缸為直徑150 mm高壓缸，柱塞式噴油泵注油調(diào)節(jié)范圍為0~1.5 mL／次，通過油壓調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)螺母使油壓保持在15 MPa。
  (1)載荷在26.5X103kg以下以任何方式變化，壓力表瀆數(shù)保持在15 Mh，工作缸保持其設(shè)定位置不變，動作閥不動作，并測得活塞桿推力為26.5lXl03kg；
  (2)載荷超過26.5X103kg時，工作缸開始縮回(其反應(yīng)靈敏度由節(jié)流閥調(diào)節(jié))，動作閥開始泄油，壓力表最大讀數(shù)為15.1 MPa，測得活塞桿最大推力不超過26.7X103ke，可確保機器限制在所設(shè)計的最大破碎力之內(nèi)；
  (3)重新啟動，柱塞式噴油泵開始注油，動作閥無泄油，62s后工作缸自動恢復到原設(shè)定位置，88 s后壓力表讀數(shù)升至15 MPa，隨后壓力表讀數(shù)基木保持不變。
4  結(jié)束語
  在過載頻繁場合，鄂式破碎機采用液壓過載保護具有明顯的優(yōu)越性，優(yōu)點如下：
  (1)安全、可靠，反應(yīng)靈敏  可靠性對于保護裝置相當重要。該液壓保護系統(tǒng)能確保機器安全運轉(zhuǎn)，即使是系統(tǒng)中動作閥發(fā)生故障而不能動作，儲能器兼有緩沖作用，可使推力板在過載時右移，并通過壓力繼電器實現(xiàn)斷電、報警；
  (2)可以調(diào)節(jié)過載載荷  根據(jù)不同的場合通過調(diào)節(jié)裝置中調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)過載載荷；
  (3)過載后能可靠保護、自動排除故障、較快復位以恢復正常生產(chǎn)，無需更換零部件，既經(jīng)濟又省時；
  (4)便于微機操作和控制，易于實現(xiàn)破碎過程自動化。[環(huán)球破碎機網(wǎng)]