兗礦集團有限公司東灘礦綜放工作面配套的SZZ - 1000/400S轉載機和PLM3000破碎機均為西北煤機廠制造，破碎機錘體經過現場使用一段時間后，經常出現不同程度的磨損，致使破碎煤、矸塊度加大，造成溜煤眼下口堵塞，對安全生產造成較大影響。經現場實際觀測和對現有錘體布置方式、破碎工況分析和理論計算，決定對錘體的布置方式進行改造，2002年4月28日改造后的錘體開始投入使用，效果良好，現將錘體改造及現場使用情況做簡要介紹。
1、主要技術參數
PLM3000型破碎機主要技術參數：
破碎能力／t h-1    3 000(峰值3 600)
最大入口斷面/mm×mm    1 000×1 000
出口粒度/mm    300
破碎軸轉速／/min - 468
 SZZ - 1000/400S型轉載機主要技術參數：
運輸能力／t h-l:    2 600
鏈速/1TI s -1.48
電機額定電流/A    252
破碎軸及各錘頭的主要結構如圖1所示。
    現場安裝調節板4塊，其中835 mm三塊，a15mm -塊，總調節板高度h=120 mm。
    破碎軸及各錘頭的主要尺寸測量結果為：錘頭距轉載機刮板上平面間距為220~ 226 mm;破碎軸圓周下平面距轉載機刮板上平面間距為365 mm;轉載機刮板上平面距破碎機溜槽中板100 mm。
2、理論計算該破碎機破碎塊度幾何尺寸
    破碎軸轉速為468 r/min，即7.8 r/s，則每轉時間為0.13 s。
    此時，刮板機運行間距為L=192.4 mm。
    通過與測量數據對比，確定破碎塊度最大尺寸如下：
    當煤矸厚度小于220 mm時，寬度為1126 mm，長度為任意大小的碎塊均可通過。
    當煤矸厚度大于220 mm時，破碎最大塊度為1126 mm×365 mm×91.2 mm,其出現的概率為1/2周；出現468 mm×365 mm×192.4 mm塊度的概率為1周。
3、破碎錘體布置方式改造方案
    通過以上情況分析，該破碎機錘體呈圓周180°對稱布置，在其每周的破碎過程中，始終出現1/2周的閑置時間無法實施破碎，造成塊度橫向和縱向的幾何尺寸加大，參照文獻[1]和[2]的有關要求及規定，通過傳動分析計算，決定對現有錘體布置形式進行改造，加設兩件寬型錘體，與原錘體呈對稱900沿軸向平衡分配布置，布置方式如圖2所示。
    (1)錘體底座采用焊接工藝與破碎軸連接生根，錘體底座結構如圖3所示。
    (2)焊接工藝要求：由于新配錘體底座采用45號鋼鍛造，與破碎軸材質有較大差異（破碎軸采用中碳鋼鑄造加工），對焊接工藝提出較高要求。通過與西北煤機廠有關專業技術人員共同分析研究，決定采用J506中碳鋼焊條，恒溫焊接（焊接件溫度始終不低于200℃），焊縫保溫處理(保溫100℃，2~3 h)，以確保焊接質量。同時為保證錘體底座與破碎軸焊縫有效接觸面積，錘體底座四周采用30 mm×40 mm的焊接坡口，且中間加補4個032 mm通孔塞焊加固。為保證錘體底座與錘頭連接強度，在錘體底座與錘頭之間除采用焊接外，同時在其四周貼補4塊a16 mm鋼板，錘頭前端和上部補焊耐磨焊道。
4、改造后破碎塊度控制及設備運行情況分析總結
    由于新加2件寬型錘體，較以前破碎軸的工況發生變化，破碎塊度的幾何尺寸在橫向和縱向都得到有效控制，從理論分析破碎煤矸塊度的最大幾何尺寸如下：
    (1)當煤矸厚度小于220 mm時，寬度為1126mm，長度為任意大小的碎塊均可通過。這由破碎錘頭高度和破碎腔體寬度確定，與改造前沒有發生任何變化。
    (2)當煤矸厚度大于220 mm時，破碎最大塊度為1126 mm×365 mm×48.1 mm，其出現的概率為1/4周，與改造前相比塊度大小和出現概率都減小了一半；其次出現468 mm×365 mm×96.2 mm塊度大小和的概率同樣減小了一半。
    (3)經過對現場一周使用情況觀測，新加設的兩件錘體各處焊縫良好，未發現開裂現象，錘體底座及錘頭磨損量很少，破碎軸運行平穩，破碎頻率加大，破碎機身振動略有加大；因改造后的錘體為900圓周平分布置，高度大于220 mm的物件通過時較為困難，對轉載機運送較大物料時造成一定影響；同時錘頭的加設對安裝、拆卸破碎軸造成一定困難。
    (4)現場用鉗流表對轉載機和破碎機工作電流進行多次測量，未發現比改造前有較大變化，電機工作狀態穩定；煤流環節出現大塊度煤矸的頻率明顯降低，溜煤眼下口未再出現堵塞現象，從一側面反映錘體布置型式改造達到了預期的目的。
5、下步改進意見
    (1)破碎錘體底座結構調整：將原設計的4個32 mm塞焊孔改為2個060 mm中間布置的塞焊孔，以進一步加大焊接面積，提高錘體底座的焊接可靠性，新錘體底座結構如圖4所示。
    (2)將錘體底座與錘頭之間貼補的4塊普通鋼板改換為高強度耐磨板，以提高錘體整體性能。
(3)加大錘頭前端和上部的耐磨焊道高度。
    以上改進方案首先在東灘礦4311工作面配套的PLM3000破碎機錘體改造中實施。
    與西北煤機廠合作對東灘礦4307綜放工作面配套的PLM3000破碎機錘體結構及布置形式進行徹底改造：取消原設計中間1組錘體，將其沿軸線對稱分布在破碎軸左右兩側第2個圓箍上，使其與原設計的兩組寬型錘體沿軸向和徑向對稱布置；同時在現有改造錘體的基礎上再加設兩件寬型錘體（共計增加2對4件錘體），同樣與原設計錘體呈對稱900沿軸向平衡分配布置，布置方式如圖5所示。通過改進后的破碎軸最大破碎塊度雖然與增加1對破碎機錘體時沒有發生變化（當煤矸厚度小于220 mm時，寬度為1 126 mm，長度為任意大小的碎塊均可通過；當煤矸厚度大于220 mm時，破碎最大塊度為1126 mm×365 mm×48.1 mm，出現的概率為1/4周，其次出現468 mm×365 mm×96.2mm塊度的概率為1/2周），但比增加1對破碎錘體時破碎塊度在軸向上的尺寸得到進一步控制，改造后的破碎軸錘體整體布置結構比增加1對破碎機錘體時更為合理，運行平穩性能將進一步提高。