復(fù)擺顎式破碎機(jī)的改進(jìn)與創(chuàng)新

肖楊+劉堯+翟飛

摘 要：用較為典型的PEF-48"×42"復(fù)擺顎式破碎機(jī)為設(shè)計(jì)實(shí)例，從不同方面討論了復(fù)擺顎式破碎機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)和機(jī)構(gòu)參數(shù)選取原則，為新一代機(jī)型的定型化和滿足多樣化的市場(chǎng)需求提出了初步意見。

關(guān)鍵詞：復(fù)擺顎式破碎機(jī)，定型化，多用途

一.概述

顎式破碎機(jī)出現(xiàn)于1858年，經(jīng)過近150年的應(yīng)用和改進(jìn)，其種類不斷增加，結(jié)構(gòu)也日臻完善。

現(xiàn)在，世界各國生產(chǎn)的顎式破碎機(jī)有復(fù)擺顎式破碎機(jī)（即單肘板復(fù)擺顎式破碎機(jī)）和簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)（即雙肘板顎式破碎機(jī)），其它還有綜合擺動(dòng)顎式破碎機(jī)、雙動(dòng)顎式破碎機(jī)、雙顎腔顎式破碎機(jī)，以及沖擊式顎式破碎機(jī)、水平連桿式顎式破碎機(jī)等。盡管種類繁多，應(yīng)用最廣泛的還是簡(jiǎn)擺和復(fù)擺顎式破碎機(jī)。

一般來說，復(fù)擺顎式破碎機(jī)適用于粗、中碎抗壓強(qiáng)度250Mpa以下的各種礦石和巖石，簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)適用于破碎各種硬度的礦石和巖石，而且特別適用于破碎各種極堅(jiān)硬（抗壓強(qiáng)度達(dá)350Mpa）的磨蝕性強(qiáng)的石料。

二.復(fù)擺顎式破碎機(jī)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)

復(fù)擺顎式破碎機(jī)與簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)相比，其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)在于：

首先，動(dòng)顎上部水平行程較大（見圖1），可以滿足物料進(jìn)入破碎腔時(shí)的壓縮量，有利于提高破碎效果；

其次，動(dòng)顎向下運(yùn)動(dòng)時(shí)有促進(jìn)排礦的作用，生產(chǎn)能力可增加30%左右；

最后，結(jié)構(gòu)更加緊湊，單位機(jī)重生產(chǎn)能力大。

因此，本文將著重討論復(fù)擺顎式破碎機(jī)的改進(jìn)與創(chuàng)新方面的問題。

三. PEF-48"×42"破碎機(jī)的改進(jìn)與創(chuàng)新實(shí)踐

1999年8月在澳大利亞AMES CO.公司的詢價(jià)下，我們決定以美國NORDBERG和日本川崎公司產(chǎn)品為目標(biāo)，同意為該公司開發(fā)出PEF-48 × 42 復(fù)擺顎式破碎機(jī)。而外商對(duì)本產(chǎn)品的要求是：

入料口48"× 42"；

生產(chǎn)能力盡量高；

機(jī)重最好控制在50t以內(nèi)。

分析美國NORDBERG公司和日本川崎公司產(chǎn)品樣本之后，我們確定了三大改進(jìn)方向——生產(chǎn)能力、焊接機(jī)架和排礦口的調(diào)整方式 ，依此設(shè)計(jì)出本機(jī)總裝配圖（見圖1）和整機(jī)水平對(duì)比表（見下頁表格），傳真給外商后，獲得充分肯定，決定向我廠訂貨。該設(shè)備已于2000年出廠，到目前為止運(yùn)轉(zhuǎn)良好給料均勻，達(dá)到破碎腔充滿80%；

物料堆比重為1.6t/m3 ，抗壓強(qiáng)度在160Mpa以下；

消耗額定功率約80%

從上面表格可以得出本機(jī)特點(diǎn)為：

a.破碎比大。 能夠從950mm給料，直接破碎成Φ1200 或Φ1300PYS-B圓錐破碎機(jī)的入料。

b.生產(chǎn)能力高。排礦口尺寸為100～335mm時(shí)，產(chǎn)量為320～950t/h，排礦口尺寸為180～285mm時(shí)，產(chǎn)量為530～810t/h。

c.重量輕。同我廠原PEF-0912相比，生產(chǎn)能力增加了30%以上，而重量?jī)H增加16%。

d.操作維修更方便。采用了液壓油缸和機(jī)側(cè)更換墊片的方式，使排礦口調(diào)整更方便。

下面，我對(duì)該機(jī)型的三大重點(diǎn)改進(jìn)做出詳細(xì)論述：

1. 生產(chǎn)能力

生產(chǎn)能力是考核一臺(tái)破碎機(jī)性能最重要的指標(biāo)之一，他的大小直接反映出機(jī)器的設(shè)計(jì)水平。

復(fù)擺系列顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律可簡(jiǎn)化為四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

為了提高生產(chǎn)能力，減小顎板磨損，世界各國同行形成了一個(gè)共同的目標(biāo)：力求水平方向的推動(dòng)力加大（水平行程大），而垂直方向的推動(dòng)力減?。ù怪毙谐绦。?。用特性曲線m來表示它：

m = Sy / Sx

式中：Sy 指動(dòng)顎極面某點(diǎn)的垂直行程；

Sx 指動(dòng)顎極面某點(diǎn)的水平行程。

如果m > 3，意味著顎板磨損太大，應(yīng)重新選擇機(jī)構(gòu)參數(shù)。

根據(jù)以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和美國樣本中得出本機(jī)為提高生產(chǎn)能力而選取機(jī)構(gòu)參數(shù)的基本原則：

（1）動(dòng)顎板嚙角α2應(yīng)減小，考慮整機(jī)勻稱性，α2取為15°，固定顎板嚙角α1取為6°，

α1+ α2≤22°。

（2）肘板角β應(yīng)大于傳統(tǒng)限制β≤25°，因?yàn)棣略酱?，Sx增大越明顯，Sy 減小，只是傳動(dòng)角γ有可能減小。依據(jù)美國資料，取β=27°～35°。

（3）偏心距γ在保證排礦口Sx適當(dāng)大小后，盡量參考同類型機(jī)，取最小值。

經(jīng)過計(jì)算得出：Sx=38.44； Sy=66.81，；m=1.738； γ=16.491

M值合適，說明上述原則可行。

另外三種情況分別是：β=35°時(shí)；a=18時(shí)；肘板支距b加大時(shí)。

當(dāng)肘板角加大到35°時(shí)， Sx加大，m值更小，但傳動(dòng)角才48°，并且后支座太靠近動(dòng)顎，易干涉。

偏心距a減小為18時(shí)，Sx明顯減小，不利于提高破碎效果，影響生產(chǎn)能力提高。

肘板支距b加大時(shí)，有利于為動(dòng)顎排礦口處提供更堅(jiān)固支撐，影響生產(chǎn)能力提高。

從上面的分析可知，一套合理的機(jī)構(gòu)參數(shù)是受綜合因素影響的，只有行程和結(jié)構(gòu)匹配良好才是最佳參數(shù)。

2. 焊接機(jī)架

目前，世界各國顎式破碎機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是采用焊接機(jī)架。它不僅外形美觀，制造周期短，而且外形尺寸易于控制，缺陷少，因而正在逐步取代鑄鋼機(jī)架，但是焊接機(jī)架質(zhì)量要求比較高。

我廠以往在大型顎式破碎機(jī)上未采用焊接機(jī)架，主要是我國的焊接水平與世界發(fā)達(dá)國家還有一定差距，焊接質(zhì)量不夠穩(wěn)定。隨著我廠鉚焊車間設(shè)備的不斷更新和采用先進(jìn)焊接技術(shù)，焊接能力已有大幅度提高。

先后為寶鋼2050軋機(jī)生產(chǎn)線和元寶山露天礦大型斗輪挖掘機(jī)提供了優(yōu)質(zhì)焊接機(jī)架，由此確定該顎式破碎機(jī)采用焊接機(jī)架。

3. 排礦口調(diào)整

美國NORDBERG公司采用從機(jī)架兩側(cè)成對(duì)楔塊調(diào)整排礦口的辦法，基本上能解決上述困難，但楔塊調(diào)整距離有限，而且，兩側(cè)楔塊需同步位移才能保證肘板支撐面平行，這是很難辦到的。

因此，我們采用了兩者結(jié)合的辦法，即從機(jī)架兩側(cè)取放同等厚度墊片來調(diào)整排礦口，這樣，既可大范圍調(diào)整排礦口，也可采用大肘板角，提高了整機(jī)的性能水平。

上述三大改進(jìn)的成功實(shí)踐，不僅順應(yīng)了顎式機(jī)型的發(fā)展潮流，同時(shí)也為復(fù)板顎式破碎機(jī)其它型號(hào)的改進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。

四.復(fù)擺顎式破碎機(jī)的發(fā)展方向

通過對(duì)PEF-48"×42"復(fù)擺顎式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)，確立了今后復(fù)擺顎式破碎機(jī)系列的發(fā)展趨勢(shì)——定型化和多用途。只有徹底接受新時(shí)代對(duì)該機(jī)型的要求，不斷完善，才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

（1）定型化

用過PEF-48"×42"顎式破碎機(jī)同美國REXNORD公司產(chǎn)品類比，可以得出該機(jī)的設(shè)計(jì)水平已接近世界先進(jìn)水平，但仍顯不足的是該機(jī)的機(jī)架高度較高，保險(xiǎn)和調(diào)整排礦口仍顯不夠完善。

在PEF-48"×42"顎式破碎機(jī)上采用從機(jī)架兩側(cè)防區(qū)墊片，如果再同時(shí)采用保險(xiǎn)銷保險(xiǎn)，遇到堵礦的情況，就可以用取出支座中調(diào)整墊片松開“咬住”的動(dòng)顎的辦法，及時(shí)清除異物。

因此，機(jī)架高度問題和保險(xiǎn)操作方便問題解決后，我廠的新型復(fù)擺顎式破碎機(jī)技術(shù)將產(chǎn)生一個(gè)重大的飛躍。

（2）多用途化

由于移動(dòng)式破碎機(jī)要求粗碎破碎機(jī)機(jī)架盡量低一些，因此在保證碎石生產(chǎn)線能夠正常匹配下，開發(fā)出低腔系列顎式破碎機(jī)也是一個(gè)發(fā)展方向。

五.結(jié)論

通過工作實(shí)踐和發(fā)展方向預(yù)測(cè)，說明復(fù)擺顎式破碎機(jī)系列還有待進(jìn)一步完善和改進(jìn)。

因此，毫無保留地汲取各家之長，勇于創(chuàng)新，勤于鉆研技術(shù)，就能夠使顎式破碎機(jī)這一古老機(jī)型常用常新，促進(jìn)破碎行業(yè)不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]《選礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》——冶金工業(yè)出版社

[2]《破碎粉磨機(jī)械》——機(jī)械工業(yè)出版社

[3]《礦山機(jī)械》——冶金工業(yè)出版社