復(fù)擺顎式破碎機(jī)的改進(jìn)與創(chuàng)新

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(mǎn)足多樣化的市場(chǎng)需求提出了初步意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：復(fù)擺顎式破碎機(jī);定型化;多用途

當(dāng)前世界各國(guó)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(lèi)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(lái)說(shuō)，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。

一、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(jiàn)圖1），可以滿(mǎn)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(wèn)題。

二、PEF-48? × 42? 破碎機(jī)的改進(jìn)與創(chuàng)新實(shí)踐

在澳大利亞AMES CO.公司的詢(xún)價(jià)下，決定以美國(guó)NORDBERG和日本川崎公司產(chǎn)品為目標(biāo)，為該公司開(kāi)發(fā)出PEF-48? × 42? 復(fù)擺顎式破碎機(jī)。外商對(duì)本產(chǎn)品的要求：入料口48? × 42?;生產(chǎn)能力盡量高;機(jī)重最好控制在50t以?xún)?nèi)。

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)總裝配圖和整機(jī)水平對(duì)比表，傳真給外商后，獲得充分肯定，該設(shè)備到目前為止運(yùn)轉(zhuǎn)良好。

（1）給料均勻，達(dá)到破碎腔充滿(mǎn)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%;

（2）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;

（3）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;

（4）重量輕。同我廠(chǎng)原PEF-0912相比，生產(chǎn)能力增加了30%以上，而重量?jī)H增加16%;

（5）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。

三、對(duì)該機(jī)型的重點(diǎn)改進(jìn)措施

（一）生產(chǎn)能力

生產(chǎn)能力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(guó)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(xiàn)m來(lái)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(guó)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：動(dòng)顎板嚙角α2應(yīng)減小，考慮整機(jī)勻稱(chēng)性，α2取為15°，固定顎板嚙角α1取為6°，α1 + α2≤22°;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(guó)資料，取β=27°～35°;偏心距γ在保證排礦口Sx適當(dāng)大小后，盡量參考同類(lèi)型機(jī)，取最小值。

此次設(shè)計(jì)用了四套機(jī)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行選優(yōu)比較，得到以下合理參數(shù)（各參數(shù)意義見(jiàn)圖2）：

a=20， b=1910， c=800， d=1543.55;e=2842.64， ω=21.425°， γ=16.491°

此時(shí)，肘板角β=33°，經(jīng)過(guò)計(jì)算得出：Sx=38.44; Sy=66.81，;m=1.738; γ=16.491

M值合適，說(shuō)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。

由分析可知，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)。

（二）焊接機(jī)架

當(dāng)前世界各國(guó)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，且外形尺寸易控制，缺陷少，因而正在逐步取代鑄鋼機(jī)架，但焊接機(jī)架質(zhì)量要求較高。我廠(chǎng)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(guó)的焊接質(zhì)量不夠穩(wěn)定。隨著我廠(chǎng)鉚焊車(chē)間設(shè)備的不更新和采用先進(jìn)焊接技術(shù)，焊接能力已有大幅度提高，由此確定該顎式破碎機(jī)采用焊接機(jī)架。

（三）排礦口調(diào)整

我廠(chǎng)傳統(tǒng)上采用從滑座后放調(diào)整墊片的方法調(diào)整排礦口。但是由于取放墊片需在動(dòng)顎后部進(jìn)行，使選取大肘板角時(shí)取放墊片比較困難。另外，如果該機(jī)放在移動(dòng)車(chē)架上，因空間限制，這種工作很難進(jìn)行。美國(guó)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(lái)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

（一）定型化

用過(guò)PEF-48? × 42? 顎式破碎機(jī)同美國(guó)REXNORD公司產(chǎn)品類(lèi)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(xiāo)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(kāi)“咬住”的動(dòng)顎的辦法，及時(shí)清除異物。因此，機(jī)架高度問(wèn)題和保險(xiǎn)操作方便問(wèn)題解決后，我廠(chǎng)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。

（二）多用途化

平莊西露天礦曾要求制作出適宜破碎中硬以下物料和裝在軌輪式移動(dòng)車(chē)架上的復(fù)擺顎式破碎機(jī)，這為我們提供了新的信息，即為滿(mǎn)足不同用戶(hù)的特殊要求，必須發(fā)展輕系列復(fù)擺顎式破碎機(jī)。同時(shí)，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(xiàn)能夠正常匹配下，開(kāi)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

我廠(chǎng)及世界各國(guó)生產(chǎn)制造的這兩個(gè)系列各種規(guī)格的顎式破碎機(jī)，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠，具有操作容易、維修方便及使用安全等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于冶金、礦山、建材、化工、水泥等工業(yè)企業(yè)的破碎作業(yè)中。通過(guò)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。通過(guò)工作實(shí)踐和發(fā)展方向預(yù)測(cè)，說(shuō)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)。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 編寫(xiě)組編著. 破碎粉磨機(jī)械[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社. 1978-07.

作者簡(jiǎn)介：

羅曉明，男，漢，遼寧沈陽(yáng)人，本科，助理工程師從事建筑工程技術(shù)工作。

作者單位：遼寧司翔逸科技有限公司