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矿山破碎设备的发展及优化

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  随着技术的进步,矿山破碎设备也在不断的改进,比如颚破优化,一般从下面几个方面着手:优化结构与运动轨迹;改进破碎腔型,以增大破碎比,提高破碎效率,减少磨损,降低能耗,现已普遍应用高深破碎腔和较小啮角;改进了动颚悬挂方式和衬板的支承方式,改善了破碎机性能;颚板采用了新的耐磨材料,降低了磨损消耗;提高了自动化水平(可自动调节、过载保护、自动润滑等)。同时也出现了一些新的机型,如双腔双动颚式破碎机,其破碎比可达20~50,排料口调节方便,产量大;双腔回转破碎机,兼有颚式破碎机与圆锥破碎机的性能,其产量较同规格的颚式破碎机高50%。还有筛分颚式破碎机,把筛分和破碎结合为一体,不仅可简化工艺流程,且能及时将已达粒度要求的物料从破碎腔中排出,减轻了破碎机的堵塞和过粉碎,提高了生产能力,降低了能耗。在大型化方面国内外都已生产1500mm×2100mm规格的颚式破碎机。

 

  圆锥破碎机

 

  插入带有激振器的轴套中,电机的旋转运动通过传动机构给固定在轴套中的激振器,激振器旋转时产生惯性力(同时具有高频振动性质),使动锥绕球面支承的球心作旋摆运动。当破碎腔内无物料时,动锥将沿定锥内表面滚动;当破碎腔内有物料时,动锥沿料层滚动而进行破碎。内锥这种不同形式的位移,是由于在这种机器中没有内锥圆周振动振幅的运动学限制,在工作状态下,由于破碎物料沿破碎腔的阻力不均匀性,内锥可以改变其振幅。当机器中落入不可破碎的物体时不会发生传动系统的损坏,这是该机器的一大特点。与一般圆锥破碎机相比,第二个特点是破碎力与被加工的物料性质无关,破碎力的值是不变的(一般偏心圆锥破碎机破碎力的大小取决于物料的变形程度)。惯性圆锥破碎机通过向物料层施加严格定量的由惯性力造成的压力,可以将物料层适当压实,使物料承受全方位的挤压,物料颗粒之间的相互作用,从而实现“料层粉碎”。同时在由惯性力引起的强烈脉动冲击作用下,物料在破碎腔中承受变方位的挤压、剪切、弯曲和扭转应力。破碎后的物料具有*低的过粉碎,从而实现了物料的“选择性破碎”。由于上述的工作原理和结构特点,惯性圆锥破碎机与传统圆锥破碎机相比,有以下一些优点:(1)具有良好的“料层选择性破碎”作用,使单位破碎比功耗约低40%;(2)破碎比大,产品粒度可调(能方便地调节所需破碎比4~30),防止过粉碎,简化了工艺流程;(3)产品粒度几乎与衬板磨损无关;(4)具有良好的过铁性能,无需过载保护装置;(5)应用范围广,可破碎任何硬度下的脆性物料(包括金属废料在内)。

 

其*主要的发展是在腔型设计上

 

  传统的圆锥破碎机(含旋回式)都优化了破碎腔,提高了产量,并可配备自动调节排矿口的装置或控制器。有代表性的是美国诺德伯格公司的新一代高能高效HP系列圆锥破碎机,采用了层压破碎原理粉碎物料,实现了选择性破碎。与传统式的比较,它的摆动幅度大,转速高,因此产量大,能耗低,以铜套取代传统的滚珠轴承,故障率低,寿命长;机器重量小(反映了设计与制造工艺综合水平的先进性),具有保护和自动调整机构,可实现计算机自动控制。此外,还值得提出的是水冲式圆锥破碎机。

 

  水冲式圆锥破碎机的主要特点是:物料进入破碎机破碎时加水冲洗,以加大物料从破碎腔排出速度,减少经破碎形成的细颗粒在破碎腔中构成料层“衬垫作用”。该机产量高,产品粒度细,可开路破碎,不需粉碎仓,直接进入球磨机。其破碎机与球磨机配成的碎磨系统,不但产量高,而且投资少、耗能少、成本低(实践表明,破碎机产量可提高50%,能耗降低25%,产品粒度可达6~8mm,大大提高了球磨机产量)。

 

  冲击式破碎机

 

  冲击式破碎机品种很多,近来发展迅速的有反击式破碎机和立式冲击破碎机。

 

  立式冲击破碎机

 

  由于它具有结构简单、重量轻、造价低廉、运转平稳、高效节能等优点,广泛用于建材、煤炭、食品、化工等部门。其缺点是转子衬板磨损过快,维修较困难。20世纪90年代以来,由于各种技术进步,得到了快速发展,是变化*大的一种破碎机。首先在转子方面,有的厂家仍在转子上贴满耐磨衬板,有的则推出一种敞开式并配上大块反击板,与立轴反击式破碎机有些类似,既简洁又耐磨。其次用一圈密排反击板取代原来的承料槽,提高了破碎效果。因该型破碎机的关键是高转速轴承(因无高速旋转,就没有足够的惯性力),除提高制造质量外,还设计成可整体拆卸的主轴,以便于更换。还采用了稀油润滑,以提高轴承的许用转速和使用寿命。为便于维修,新产品都带有液压开盖机构,以便快速更换内部的转子或衬板、反击板、主轴等。现已扩大到各类矿山使用(主要用于细碎或超细碎),据某矿山统计,比圆锥破碎机单位电耗低17.4%,重量轻71.3%。

 

  反击式破碎机

 

  该机型的优缺点与立式冲击破碎机近似。新型的反击式破碎机已不同于传统的反击式破碎机,只能破碎中软物料,它能破碎抗压强度300 MPa以上的硬物料。**级反击架采用整体锰钢件,以增加其质量,加大大块物料的破碎效果。第二级反击架尽可能靠后,而且下端排放口接近转子水平线。反击式破碎机的制造关键是板锤,国际上普遍采用含Cr26的高铬铸铁材料。为了延长使用寿命,要求铸铁芯部硬度与表面硬度一致。因此,热处理要求较高,既要内外达到规定硬度,又不能太硬,以免打击时碎裂。近来该机型在移动式破碎站上有取代颚式破碎机的趋势(在同样破碎比和处理量条件下,它比颚式破碎机重量轻,且可方便地置于移动式车架上)。

 

 

  上述各式破碎机我国均有产品或样机,只是在质量与性能方面还有很大差距。如我国PE750×1000型颚式破碎机与美国HR公司的800×1100型颚式破碎机(规格略大于我国的)相比,机重分别为28000kg和18000kg。HR公司的产品重量轻得多,它反映了其设计与制造工艺综合水平比我国高得多。从前机架轴承和动颚轴承的尺寸(外圆×内孔×厚度)也可看出差距。我国PE750×1000型颚式破碎机的机架与动颚轴承尺寸均为620mm×380mm×194mm,而美国HR公司800×1100型颚式破碎机的机架与动颚轴承尺寸分别为460mm×260mm×180mm和460mm×280mm×146mm。国外生产的轴承比我国的小得多,而且寿命还长。此外在耐磨材料、热处理工艺及自动化程度上与国外也都存在不小差距。圆锥破碎机的发展应着眼于采用选择性破碎方式和高能化圆锥破碎机,并努力实现计算机自动控制。要缩小差距并迎头赶上和超过国外先进技术,就必须增加技术投入。引进国外先进的破碎技术和装备,无疑对我国破碎机的质量和技术都有着重大的意义,但引进的关键在于消化、吸收,并将其国产化。有条件做自行研究开发的单位,要重视提高产品质量,包括配套产品的质量,以使我国的产品在国际市场上占有一席之地。