液壓錘的合理配置是降低二次破碎成本的保障

張春智

(咸陽非金屬礦研究設計院有限公司， 陜西 咸陽 712021)

液壓錘的合理配置是降低二次破碎成本的保障

張春智

(咸陽非金屬礦研究設計院有限公司， 陜西 咸陽 712021)

綜合近幾年工程設計中液壓破碎錘選配原則結合工程實例，提出合理配置液壓破碎錘的些許經驗方法，以便礦山開采企業(yè)或礦山工程設計者選配液壓破碎錘時作為技術參考。

液壓錘； 合理配置； 改進

0 前言

近年來，隨著礦山開采企業(yè)二次爆破大塊礦巖飛石傷人事故的頻發(fā)、礦用炸藥審批程序的嚴格化，礦區(qū)周邊地理環(huán)境的復雜化，液壓破碎錘(簡稱：液壓錘)已逐步替代了礦用炸藥在大塊礦巖二次破碎中的地位而成為礦山開采企業(yè)的新寵，受到越來越多礦山開采企業(yè)的青睞[1]。

液壓錘屬于沖擊式液壓振動裝置，是一種將液壓能轉變?yōu)闄C械沖擊能的破碎機具，生產期主要以液壓挖掘機為承載設備，因其具有效率高、成本低、可靠性高、安全性高等優(yōu)點而在礦巖開采上用于對中等堅硬以上礦巖進行二次破碎。

當前，市場上出現的液壓錘種類眾多、功能相似、價格不等，無形中給礦山開采企業(yè)或礦山工程設計者在如何選擇適合挖掘機的液壓錘時帶來困惑。液壓錘的合理配置不僅關系到礦山工程設計的最終質量；更關系到使用者資金的長期回報和礦山生產期二次破碎的工效、成本。

為了解決液壓錘選配時所帶來的困惑，本文通過對近幾年工程設計中液壓錘選配原則結合工程實例進行分析，提出合理配置液壓錘的些許經驗方法，以便礦山開采企業(yè)或礦山工程設計者選配液壓錘時作為技術參考。

1 挖掘機與液壓破碎錘的合理配置原則

1.1挖掘機鏟斗容積法[3]

鏟斗容積法與液壓錘重量有如下關系：

Wh=Wl+W2+W3=(0.6～0.8)×(W4+ρV)

(1)

式中W1—液壓錘錘體(裸錘)重量,kg；W2—釬桿重量,kg；W3—液壓錘機架重量,kg；W4—挖掘機鏟斗自身重量,kg；ρ—礦巖松散體重,kg/m3；V—挖掘機鏟斗斗容,m3。

1.2挖掘機整機操作質量比值系數法[4]

比值系數=(液壓錘工作重量×挖掘機地面最大作業(yè)半徑)/(挖掘機整機操作重量×履帶左右外側間距的一半)

表1 比值系數區(qū)間劃分及效果說明

1.3液壓破碎錘的液壓流量和工作壓力[3-4]

不同品牌、型號的液壓錘，其液壓流量、工作壓力等技術參數也是不同的。選定液壓錘時不僅須滿足上述計算原則，同時務必保證液壓錘的液壓流量、工作壓力需求與挖掘機備用閥的輸出液壓流量、工作壓力相符，否則極易出現液壓錘很快損壞或效果不明顯的現象，以致達不到預期的配置目的，進而影響投資者利益。

2 工程應用事例

2.1工程概述[1-2]

本文依據已達產多年的“銅川聲威建材有限責任公司李家溝水泥用灰?guī)r礦(整合區(qū))建設工程”結合礦區(qū)周邊地理環(huán)境、二次破碎工程量，經項目組與建設單位溝通，在經濟技術方案比較論證的基礎之上，最終確定新購一臺小松PC240LC- 8MO型履帶液壓挖掘機，一臺阿特拉斯·科普柯MB1700型液壓破碎錘(與PC240LC- 8MO型履帶液壓挖掘機配套)專用于大塊礦石的二次破碎。

2.2履帶液壓挖掘機、液壓破碎錘相關技術參數[1-2]

PC240LC- 8MO是小松24.6噸級中型履帶液壓挖掘機，具有燃油消耗低、操作環(huán)境舒適、耐久性高、適應性強等優(yōu)勢。主要配置了小松SAA6D107E- 1型大功率發(fā)動機，其與先進的壓力補償式CLSS液壓系統(tǒng)完美結合，可提供123 kW(167PS)的強大動力；大型TFT液晶監(jiān)控器，可實現對設備進行監(jiān)控和及時保養(yǎng)；康查士系統(tǒng)，可隨時反饋設備運行信息。

與國內同類型液壓破碎錘相比，阿特拉斯·科普柯MB1700型液壓破碎錘安裝與拆除更方便，噪聲與振動小，消音減震效果好，特制的螺紋嵌件對挖掘機有很好的保護作用，可有效避免漏油現象的出現，DustprotectorⅡ超級防塵罩可有效防止灰塵進入破碎錘，進而縮短設備停機維修時間，質量輕，性能好，工作效率提高約40%。

兩者的配套使用無論是提高生產效率、操作人員安全性、保護環(huán)境，還是降低生產成本，都表現出了卓越的性能。

表2 小松PC240LC- 8MO型履帶液壓挖掘機技術參數

表3 阿特拉斯·科普柯MB1700型液壓破碎錘技術參數

2.3 配置驗算

(1)挖掘機鏟斗容積法[3]

依據公式(1)驗算如下：

Wh=0.625×(800+1600×1.2)=1700，配置合理。

(2)挖掘機整機操作質量比值系數法[4]

依據比值系數公式驗算如下：

比值系數=(1700×10020)/(24600×1590)=0.43。比值系數介于0.3～0.5之間，配置合理。

(3)液壓流量、工作壓力比選[3-4]

從表2和表3中可知：小松PC240LC- 8MO型履帶液壓挖掘機工作機構的液壓流量(439 L/min)和工作壓力(37.3 MPa)遠超過阿特拉斯·科普柯MB1600型液壓破碎錘的液壓流量(130～160 L/min)和工作壓力(16～18 MPa)需求。

2.4綜述[5]

由2.3配置驗算結果分析可得出，小松PC240LC- 8MO型履帶液壓挖掘機的液壓流量、工作壓力與阿特拉斯·科普柯MB1600型液壓破碎錘的流量、壓力是不配套的。但綜合考慮挖掘機鏟斗容積法、挖掘機整機操作質量比值系數法驗算結果是合理的且挖掘機的液壓流量和工作壓力均高于液壓錘正常作業(yè)的流量與壓力需求。

因此，使用期可采取對PC240LC- 8MO型履帶液壓挖掘機與MB1600型液壓破碎錘間液壓回路進行降壓、分流改進以達到配置合理的目的。

改進措施：一是在主換向閥處加裝過載閥，其調定壓力應比溢流閥大2～3 MPa；二是將工作油路的回油管路接至冷卻器前，保證工作回油及時冷卻；三是當主泵流量超過破碎錘最大流量的2倍時，在主換向閥前安裝分流閥，以減輕溢流閥的負荷。

3 結語

通過對新購PC240LC- 8MO型履帶液壓挖掘機與MB1600型液壓破碎錘之間液壓回路進行改進后，該設備已在李家溝水泥用灰?guī)r礦礦山現場正常使用近5年，年破碎大塊礦巖約15萬m3，較之前鉆孔爆破+人工輔助二次破碎方式年節(jié)約資金達60萬元。

[1] 羅銘.JB/T5953—2008液壓錘[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.

[2] 陳正利.JB/T9139—2008，液壓挖掘機技術條件[M].北京：中國標準出版社，2009.

[3] 周志鴻，高麗穩(wěn)，許同樂，張康雷，李靜.液壓破碎錘的型號及選型研究[J].工程機械，2004，(6)：66-68.

[4] 翁東玲，曾利文.神鋼SK320- 6挖掘機液壓錘的配置及使用[J].現代制造工程，2006，(6)：131-133.

[5] 顏榮慶.現代工程機械液壓與液力系統(tǒng)基本原理故障分析與排除[M].北京：人民交通出版社，2001.

ReducingtheCostofSecondaryCrushingbyReasonableConfigurationofHydraulicHammers

ZHANG Chun-zhi
(Xianyang Design Institute of Non-metallic Minerals Research Co., Ltd. Xianyang 712021, China)

This paper mainly introduces the reasonable methods about how to configure the hydraulic crushing hammers, by matching principles of hammers and engineering application recently. They could be the technical reference when the designers choosing the hammers.

hydraulic hammers； reasonable configuration； improvement

2014-10-26

張春智(1980-)，男，陜西渭南人，大學本科，工學學士，采礦工程師，主要從事與非金屬礦產相關的研究和設計工作，現任咸陽非金屬礦研究設計院有限公司研究設計中心項目經理。

TU67

B

1003-8884(2014)06-0050-02