조 크러셔의 유지보수

분쇄기가 효율적으로 작동하도록 하려면 유지보수 절차를 엄격히 준수해야 합니다. 유지보수가 소홀하면 분쇄기 부품의 마모가 가속화되어 예정에 없던 수리나 긴급 수리가 발생할 수 있습니다. 따라서 마모된 부품을 적시에 발견하고 수리하는 것은 기계의 생산성을 높이는 중요한 조치입니다.

부품의 수명을 연장하기 위해서는 유지보수 시 작업 조건에 적합한 재료를 사용해야 하며, 도면에 명시된 기술적 요구 사항을 엄격히 준수해야 하고, 세심한 수리와 정밀한 조립을 수행해야 하며, 부품의 마찰면을 적절히 보호해야 하고, 청결한 작업 관행을 실천해야 하며, 계획된 유지보수를 효과적으로 수행해야 합니다.

2.8.1 유지보수 범위

조 크러셔에 대한 계획된 유지보수는 일반적으로 경정비, 중정비, 대정비의 세 가지 범주로 나뉩니다.

소규모 및 중간 수리가 주요 유지보수 방법입니다. 소규모 및 중간 수리를 통해 장비가 대수리 사이에도 원활하게 작동하도록 유지되며, 다음 대수리의 작업 범위가 결정됩니다. 아래에 제시된 수리 간격은 하루 3교대 근무를 기준으로 산정되었습니다.

경미한 수리 주로 다음을 포함합니다: 조정 장치의 점검 및 수리, 배출구 조정; 마모된 라이너 및 토글 플레이트 교체; 전달 부품의 수리 및 교체; 분쇄기의 개별 부품 청소; 윤활유 교체; 윤활 시스템의 수리 및 조정 등.

소규모 수리 주기는 장비의 작동 상태에 따라 다르며, 일반적으로 반 달에서 한 달 사이입니다.

중간 수리 주로 다음을 포함합니다: 경정비에 필요한 모든 작업. 또한, 마모된 토글 플레이트, 베어링 부시, 풀로드 및 라이너의 교체; 편심축 베어링 부시, 커넥팅로드 헤드 베어링 부시, 스윙 조 베어링 부시 등의 점검, 선반 가공, 연삭 및 재주조 작업이 포함됩니다.

두 번의 중간 정비 사이의 간격은 메인 베어링 부시, 커넥팅로드 헤드 베어링 부시 및 스윙 조 베어링 부시의 마모 상태에 따라 달라지며, 일반적으로 1년에 한 번입니다.

대대적인 수리 주로 다음을 포함합니다: 중간 수리에 필요한 모든 작업. 또한, 분쇄기의 편심축 및 스윙 조우축을 교체하거나 연마하는 작업; 커넥팅로드 상부의 배빗 금속을 재주조하는 작업; 마모된 모든 부품 및 구성 요소를 교체 및 복원하는 작업; 분쇄기 전체의 정렬 작업; 그리고 기술적 개선 사항을 적용하는 작업이 포함됩니다.

두 차례의 대수리 사이의 간격은 주로 편심축과 스윙 조우축의 마모 상태에 따라 결정되며, 일반적으로 약 4년 정도입니다.

현재 대부분의 분쇄기 수리는 전체 어셈블리를 교체하는 방식, 즉 ‘부품 사전 수리 방식’으로 이루어집니다. 이 방식을 적용하려면 선광소에서 모든 분쇄기 부품을 확보해 두어야 합니다. 수리 시 마모된 어셈블리를 단순히 제거하고 새 것으로 교체하기만 하면 됩니다. 개별 부품을 교체하는 방식에 비해 이 방법은 기계 가동 중지 시간을 대폭 줄여주어, 결과적으로 분쇄기의 가동률을 높여줍니다.

부품 사전 수리 시스템을 도입할 때는 선광소의 각 조 크러셔에 표 2-9에 명시된 부품을 비치해야 한다(이 표는 참고용일 뿐이며, 각 공장은 실제 상황에 따라 자체 규정을 마련해야 한다).

표 2-9 조 크러셔의 마모가 쉬운 부품의 일반적인 수명 (원문에 표 내용이 포함되어 있지 않음)

수리 방법

조 크러셔가 작동하는 동안 다양한 부품이 마찰의 작용으로 인해 마모를 겪게 됩니다. 가장 쉽게 마모되고 소모되는 부품으로는 가동 턱판, 고정 턱판, 상부 평면 라이너, 하부 평면 라이너, 토글 플레이트, 지지대(슬라이딩 블록), 구름 베어링 또는 미끄럼 베어링, 스프링 등이 있습니다. 그러나 장기간의 가동으로 인한 마모나 사고로 인해 조기 마모 및 손상이 발생할 수 있으며, 스윙 조, 스윙 조 샤프트, 편심축, 연결봉, 편심 베어링, 스윙 조 베어링, 조정 시트(지지대 베이스), 구름 베어링 하우징, V-벨트 풀리 및 플라이휠, 프레임과 같은 부품 및 구성 요소도 성능을 보장하기 위해 수리가 필요할 수 있습니다.

분쇄기 부품의 조기 마모 및 손상에 영향을 미치는 요인으로는 부품의 설계 및 제작 품질, 분쇄 대상 광석의 물리적·기계적 특성, 광석의 분쇄비, 부품의 재질, 설치 품질, 운전 및 유지보수 품질, 그리고 적시에 수리를 수행하지 못한 점 등이 있습니다. 다음에서는 몇 가지 주요 부품의 교체 및 수리에 대해 자세히 설명합니다.

2.8.2.1 조 크러셔의 분해

조 크러셔에서 가장 빈번하게 발생하는 수리 항목은 토글 플레이트 교체입니다. 일체형 커넥팅 로드가 장착된 크러셔의 경우, 토글 플레이트를 제거하려면 먼저 고정 플레이트의 볼트를 풀고, 그리스 윤활 파이프를 절단한 뒤, 토글 플레이트를 크레인 후크나 기타 리프팅 장치에 매달아야 합니다. 그 후에야 수평 당김봉 한쪽 끝에 있는 스프링을 풀고, 스윙 조를 고정 조 쪽으로 당긴 뒤 토글 플레이트를 제거할 수 있습니다. 후면 토글 플레이트를 제거해야 하는 경우, 연결봉을 전면 토글 플레이트 및 스윙 조와 함께 당겨서 후면 토글 플레이트를 빼내야 합니다.

일반적으로 와이어 로프를 기초의 개구부를 통해 통과시킨 후, 토글 플레이트 제거 전용 수동 윈치를 사용하여 스윙 조우 또는 스윙 조우와 연결봉을 함께 분쇄기의 전면 벽 방향에서 멀리 당겨냅니다. 당기기 전에 커넥팅 로드를 가장 낮은 위치에 놓아야 합니다. 커넥팅 로드가 이 위치에 있을 때 배출구가 최대 크기가 됩니다.

토글 플레이트를 제거한 후, 얇은 윤활유 배관과 냉각수 배관을 절단합니다. 연결봉을 아래에서 지지대으로 받친 다음, 연결봉 캡을 제거해야만 연결봉을 들어 올려 빼낼 수 있습니다.

분쇄기의 주축은 V-벨트 풀리와 플라이휠과 함께 분리해야 합니다. 전기 모터(풀리 포함)를 슬라이드 레일을 따라 분쇄기에 최대한 가까이 이동시킨 후, V-벨트를 분리하십시오. 그런 다음 크레인을 사용하여 축을 들어 올리십시오.

스윙 조를 분해하려면 먼저 그리스 윤활관을 절단하고, 풀 로드를 분해한 뒤 베어링 캡을 제거한 다음, 크레인이나 기타 리프팅 장비를 사용하여 스윙 조를 빼내야 합니다.

2.8.2.2 분쇄기 라이너 교체

분쇄기의 고정 조 라이너(이빨판), 스윙 조 라이너(이빨판) 및 사이드 라이너(보호판)는 가장 쉽게 마모되는 부품입니다. 마모가 발생하면 제품의 입도가 굵어집니다. 마모 초기 단계에서는 치판을 뒤집어 계속 사용하거나 상하 부품을 서로 바꿔 사용할 수 있습니다. 그러나 마모가 일정 수준에 도달하면 새로운 라이너를 설치해야 합니다.

고정 턱과 스윙 턱 라이너의 마모는 주로 중간부와 하단부에서 발생합니다. 치아 높이가 3/5 정도 마모되면 새로운 라이너를 교체해야 합니다.

라이너의 뒷면은 대략적으로 가공되어야 합니다. 조립 시 프레임 본체 및 조 체와 밀착되어야 하며, 뒤틀림이나 공중에 떠 있는 현상이 있어서는 안 됩니다. 필요한 경우, 부분적으로 점검하거나 에머리 휠로 연마하여 평평하게 해야 합니다. 스윙 조우 치판(tooth plate)을 조립할 때는 먼저 치판을 정렬한 후, 각 지지 강판을 조우 본체에 용접하고, 상부 쐐기를 조인 후 쐐기와 조우 본체 표면 사이의 간격을 10–20 mm로 유지해야 합니다. 고정 치판을 조립할 때는 먼저 프레임 전면벽 하단의 스톱바 마모 상태를 확인하고, 라이너 끝단이 스톱바에 적절히 접촉하도록 해야 합니다. 측면 라이너가 2/5 정도 마모되었을 경우에도 새 것으로 교체해야 합니다.

2.8.2.3 스윙 조의 수리

복합 진자식 턱 크러셔의 스윙 턱 수리는 일반적으로 균열, 파손, 마모, 베어링 보어의 정렬 불량, 지지대 홈의 마모 또는 비뚤어짐, 연결 나사의 풀림 등을 해결하는 것을 목적으로 합니다.

(1) 균열 보수. 가동 중 스윙 조의 중간부와 하단부에 균열이 발생하는 경우가 많습니다. 균열 수리 절차는 다음과 같습니다.

1. 균열의 크기를 확인하십시오. 균열이 있거나 있을 것으로 의심되는 부위를 등유로 철저히 씻어낸 다음, 흰 가루나 분필 가루를 뿌리면 잠시 후 균열이 드러납니다.
2. 균열의 양 끝단 또는 안쪽 끝단에 직경 6mm의 구멍을 뚫으십시오. 구멍의 깊이는 균열 깊이의 1.1~1.3배 이상이어야 합니다.
3. 균열의 윤곽을 표시하고 적절한 용접 홈을 결정합니다(가스 용접을 사용하여 절단). 일반적으로 한쪽 면의 홈 각도는 35°에서 45° 이상이어야 합니다. 균열 상태에 따라 단면 “V”형 홈 또는 양면 “X”형 홈을 사용할 수 있습니다.
4. 스윙 조의 재질과 강재의 탄소 함량을 바탕으로 적합한 용접 전극을 선정하고 결정하십시오(가능하다면 강재의 탄소, 망간, 규소, 인, 황 함량을 분석하십시오).
5. 본격적인 용접을 시작하기 전에 용접 부위 주변을 300~600°C로 예열하는 것이 가장 좋습니다.
6. 후속 가공이 필요하지 않은 부위의 경우, 비교적 높은 용접 전류를 사용할 수 있습니다. 각 용접층을 쌓은 후에는 용접부를 두들겨 밀도를 높이고 내부 응력을 해소해야 합니다.
7. 필요한 경우, 연결 강도를 높이고 용접 효과를 보장하기 위해 추가 보강판이나 구조용 강재를 용접하여 부착할 수 있습니다.

(2) 파손 수리. 장기간 가동하거나 갑작스러운 사고가 발생한 후, 스윙 조가 파손되는 경우가 있습니다. 실무 경험에 따르면, 적절한 용접 기술을 적용하면 파손된 스윙 조를 완전히 수리하여 재사용할 수 있습니다.

스윙 조가 파손된 경우에는 일반적으로 양쪽에 45° 홈이 있는 “X”자형 용접 방식을 선택합니다. 용접 전에, 용접 중 온도 변화로 인한 변형이 발생하지 않도록 임시 고정 바(제자리에 용접)를 추가하는 것이 가장 좋으며, 이를 통해 용접 후 치수가 파손 전의 원래 요구 사항을 충족할 수 있도록 해야 합니다.

(3) 마모된 베어링 보어의 수리. 때로는 부적절한 설치나 규격에 맞지 않는 가공으로 인해, 스윙 조의 베어링 구멍이 일정 기간 사용 후 원형에서 벗어난 마모가 발생하기도 합니다. 마모된 베어링 구멍을 수리하는 방법에는 일반적으로 두 가지가 있습니다:

1. 마모된 베어링 보어를 전기 아크 용접으로 보강한 다음, 재보링하여(보링 머신을 사용할 수 없는 경우, 선반을 개조하여 보링 작업을 수행할 수 있음) 원래의 맞물림 치수를 복원합니다. D/d 간극을 선택할 수 있습니다. 이 방법을 사용할 때는 적절한 전극을 선택하고 과도한 전류를 피하도록 주의해야 합니다. 그렇지 않으면 용접 후 가공이 어려워집니다.
2. 마모된 베어링 보어를 보어 아웃한 후, 슬리브(두께 5~6 mm)를 삽입하여 원래의 맞물림 치수를 복원합니다. 슬리브의 외경에는 D/gc 맞물림을, 내경에는 D/d 맞물림을 선택할 수 있습니다.

(4) 마모되거나 비뚤어진 지지대 좌석 홈의 수리. 마모되거나 비뚤어진 지지대 장착 홈을 수리하는 방법에는 두 가지가 있습니다:

1. 마모되거나 뒤틀린 부분을 전기 아크 용접으로 보강한 다음, 공작 기계에서 대패질하여 원래의 맞물림 치수를 복원하십시오.
2. 마모나 뒤틀림이 심한 경우, 적정 두께의 강판을 용접한 다음 대패질하여 원래의 맞물림 치수를 복원하십시오.

수리 후, 지지대 좌석 홈의 중심선과 편심축의 중심선 사이의 비평행도 편차는 0.2 mm를 초과해서는 안 된다.

(5) 손상된 연결 나사산의 수리.

1. 나사 구멍을 넓히고, 나사산을 다시 깎은 다음, 원래 사용하던 것보다 더 큰 크기의 새 나사를 끼워 넣으십시오.
2. 기존 나사 구멍을 확대하고, 슬리브를 삽입한 뒤 용접한 다음, 다시 드릴로 구멍을 뚫고 나사산을 가공하여 원래의 장착 치수를 복원하십시오.
3. 기존 나사 구멍을 막은 다음, 위치를 변경하고 기존 구멍과 동일한 치수로 새 구멍을 뚫은 후 나사산을 가공하십시오.

2.8.2.4 스윙 조 샤프트 수리

복합 진자식 턱 분쇄기의 경우, 마모 정도가 다음 수준에 도달하면 스윙 턱 축 저널을 수리해야 합니다: 타원도 0.05 mm 초과, 테이퍼 0.04 mm 초과, 표면 요철 0.04 mm 초과.

축 저널의 수리 방법:

(1) 강도가 허용되는 경우, 마모된 저널을 가공한 다음 슬리브를 장착하여 원래의 맞물림 치수를 복원합니다. 슬리브 두께는 4–6 mm이며, D/gc 맞물림 방식을 선택할 수 있습니다.
(2) 적절한 기술적 조치를 통해 전기 아크 용접으로 마모된 저널을 보강한 다음, 가공을 통해 원래의 맞물림 치수를 복원한다(이 방법은 본체 부분의 축 저널에만 적용된다).
(3) 여건이 허락하는 경우, 진동 용접 또는 금속 분사 공법을 사용하여 수리하고 원래의 맞물림 치수를 복원하십시오.

2.8.2.5 편심축 수리

단순 진자식 턱 분쇄기의 경우, 마모 정도가 다음 수준에 도달하면 편심축을 수리해야 합니다: 타원도 0.10–0.15 mm 초과; 테이퍼 0.08–0.12 mm 초과; 표면 요철 0.10–0.12 mm 초과.

수리 방법:

(1) 마모 상태에 따라 샤프트를 선반에서 가공하고 스크래핑할 수 있습니다. 수리 후 저널 직경은 원래의 맞물림 치수보다 약간 작아지므로, 이 경우 이에 맞춰 새로운 미끄럼 베어링을 제작해야 합니다.
(2) 특별한 경우, 강도상 문제가 없는 한(예: 심하게 손상된 저널의 경우), 기존 저널을 가공하여 두께를 줄이고 슬리브를 장착함으로써 원래의 맞물림 치수를 복원할 수 있습니다. 슬리브 두께는 5~6 mm이며, D/gc 맞물림 방식을 선택할 수 있습니다.
(3) 여건이 허락하는 경우, 진동 용접 또는 금속 분사 공법을 사용하여 수리하고 원래의 맞물림 치수를 복원하십시오.

2.8.2.6 편심축용 슬라이딩 베어링의 수리

베어링 수리는 일반적으로 상단 간극과 형상 변화의 한계값에 따라 결정됩니다. 베어링에 심각한 국부 마모는 없지만 상단 간극이 증가한 경우, 심을 제거하여 상단 간극을 조정할 수 있습니다. 그러나 마모가 일반적으로 지정된 한계치(저널 직경의 0.25%)를 초과하거나, 국부 마모가 심하고 광범위한 균열이나 박리(부스러짐)가 발생한 경우에는 즉시 수리가 필요합니다. 수리 방법:

(1) 국부적 결함의 경우, 원형도 편차, 타원도, 미세 균열 또는 국부적 박리 등과 같이 현장에서 수리 및 가공을 수행할 수 있습니다. 가장 간단한 방법은 가스 용접을 이용해 마모된 부위를 보강한 후, 수작업으로 긁어내거나 기계 가공을 하는 것입니다. 이 방법은 빠르고 편리하며 일반적으로 신뢰할 수 있습니다(보강 시에는 가급적 원래의 배빗 금속 재료를 사용하는 것이 좋습니다).
(2) 가스 용접을 이용하여 완전히 재주조하거나 층층이 쌓아 올린다. 베어링 두께가 10 mm 이상인 경우 재주조하고, 10 mm 미만인 경우 층층이 가스 용접을 통해 두께를 보강한다. 보강 두께는 최소 4 mm 이상이어야 하며, 그 후에 가공을 진행할 수 있다.

스크래핑 후, 편심 베어링의 반경 방향 간극은 저널 직경의 0.10%–0.13%, 측면 간극은 저널 직경의 0.15%–0.20%, 접촉각은 75°–90°, 접촉 면적은 60% 이상이어야 하며, 접촉점은 균일하게 분포되어야 합니다.

편심축 저널 직경이 200–350 mm일 때, 베어링 간극을 조정하기 위한 심(shim)의 두께는 1.8–2.50 mm여야 하며, 베어링 쉘의 허용 마모 두께(단일 피팅 기준)는 1.5–2.3 mm이고, 베어링 라이닝의 두께는 9–15 mm입니다.

2.8.2.7 프레임 수리

장기간 가동한 후, 조 크러셔의 프레임에는 국부적인 균열이 발생하거나, 베어링 지지 부위의 심한 마모, 연결 볼트 구멍의 확대 또는 변형, 분리형 프레임의 맞물림 면 정렬 불량 등의 현상이 나타날 수 있습니다. 이러한 결함은 수리해야 합니다.

(1) 균열 보수. 프레임의 균열은 대개 큰 하중이 가해지거나 응력 집중이 발생하는 부위, 그리고 원래 주조 시 발생한 결함 부위에서 발생합니다. 구체적인 수리 방법 및 절차는 스윙 조의 균열 수리 사례를 참조할 수 있습니다.

(2) 마모되거나 손상된 베어링 지지부의 수리. 개별 사례에 따라 부적절한 사용, 유지보수 또는 점검으로 인해 프레임의 베어링 지지 부위에 심한 마모나 심지어 손상이 발생할 수 있습니다. 이를 즉시 수리하지 않으면 장비의 정상적인 작동에 지장을 초래할 수 있습니다. 수리 방법:

1. 적절한 전기 아크 용접을 통해 마모된 부위를 보강한 다음, 보링 및 평면 가공을 통해 원래의 맞물림 치수를 복원하십시오.
2. 베어링 지지부의 마모되어 원형에서 벗어난 부분을 보링 및 평면 가공하여 원래 크기로 확대한 뒤, 새로운 베어링 라이닝 또는 베어링 하우징을 장착하십시오.

(3) 확대되거나 마모되거나 변형된 연결 볼트 구멍의 수리.

1. 마모된 각 연결 구멍에 대해 중심을 찾아 표시한 다음, 공작 기계를 사용하여 리밍 작업을 수행하십시오. 마모 정도가 심한 경우, 구멍을 뚫고 슬리브를 끼워 원래의 설계 맞물림 치수를 복원하십시오. 마모 정도가 경미한 경우, 연결 볼트의 직경을 늘리고 원래의 맞물림 치수를 변경하십시오.
2. 각 구멍의 구체적인 마모 상태에 따라 용접을 통해 두께를 보강한 다음, 재가공하여 원래의 장착 치수를 복원하십시오.

(4) 정렬이 맞지 않는 프레임 결합면의 수리. 때로는 장기간의 가동과 부적절한 유지보수로 인해 분리형 프레임의 연결 부위 접합면이 마모되거나 정렬이 어긋나 수리가 필요할 수 있습니다.

먼저, 원래 설계 도면의 치수에 따라 정렬이 어긋난 프레임을 점검하고 측정하여 정확한 어긋남 정도를 파악합니다. 그런 다음, 필요한 가공 치수에 따라 아크 용접으로 보강하고, 평면 가공을 통해 원래의 맞물림 치수를 복원합니다. 수리 후, 베어링의 중심 간격은 원래 설계 요구 사항을 충족해야 합니다.

2.8.2.8 연결봉 수리

가동 중에 커넥팅로드에 균열, 파손, 베어링 보어의 마모, 지지대 홈의 마모 또는 비뚤어짐, 연결 나사의 나사산 파손 등이 발생하면 즉시 수리해야 합니다. 실무 경험에 따르면, 연결봉 하부 균열이나 파단과 같은 중대한 고장 사례에서도 적절한 수리 기법을 적용하면 일반적으로 연결봉을 다시 사용할 수 있는 상태로 복구할 수 있는 것으로 나타났습니다.

커넥팅로드의 균열이나 파손은 대개 하단부에서 발생합니다. 일반적으로 사용되는 구체적인 수리 방법으로는 직접 용접과 보강판 용접이 있습니다. 직접 용접은 비교적 간단하며, 작고, 중간 크기이며, 짧고, 얕은 균열에 적합합니다. 보강판 용접은 공정이 더 복잡하지만 신뢰할 수 있는 결과를 제공하며, 크고, 길고, 깊은 균열 및 파손에 적합합니다.