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千亿体育登录 論:顎式破碎機現狀與發展

作者:千亿体育官网機器 發布時間:2010-08-05 00:00:00 更新時間:2018-11-14 00:00:00

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目前,國內顎式破碎機類型很多,但得到廣泛使用的還是傳統復擺顎式破碎機。各制造廠的產品技術水平相差懸殊,有少數廠家的產品已接近世界先進水平,大多數廠家的產品差距很大。為縮短差距和趕上世界先進水平,發展和提高現有顎式破碎機技術水平是當務之急。

顎式破碎機

1.顎式破碎機現狀

顎式破碎機是由美國人K.W(布雷克(Blake)發明的。自首臺顎式破碎機問世以來,已有140余年的歷史。在此過程中,其結構得到不斷地完善。

由于顎式破碎機結構簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優點,所以在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業使用非常廣泛。

為了改善顎式破碎機性能和提高工作效率,國內外曾研制過各種異型顎式破碎機。早年,德國和前蘇聯都曾研制過液壓驅動的顎式破碎機。其特點是提高動顎擺動次數借以增加產量,同時能實現液壓調整排料口、液壓過載保護以及能負荷啟動。

原西德制造過沖擊式顎式破碎機,而原蘇聯也制造了振動顎式破碎機(也叫慣性顎式破碎機)。它們都靠動顎振動沖擊破碎物料,借以提高破碎機性能。前者國內曾經試制過,由于某些原因沒能繼續研制。原東德曾制造過一種簡擺雙腔顎式破碎機,美國生產過復擺雙腔顎式破碎機。國內北京某設計院以及湖南某大學都曾與工廠合作研制了雙腔顎式破碎機。其特點是使間歇工作變成連續工作,借以提高破碎機工作效率。安徽某設計院曾發明一種雙腔雙動顎復擺顎式破碎機。它除了提高工作效率,同時又能降低破碎機負荷,使機重減輕很多。

原蘇聯早年曾制造一種雙動顎顎式破碎機。國內遼寧某學院與礦山合作開發了雙動顎顎式破碎機。這種破碎機就是將原來兩個破碎機去掉前墻對置后而成。為了兩動顎同步運轉,在偏心軸一端增設一對開式齒輪。由于它的結構太復雜,近年又研制一種單軸倒懸掛的雙動顎破碎機。國內上海某學院曾研制過此種顎式破碎機。這兩種破碎機的特點,其動顎同步運轉,使破碎機強制排料。這樣,靠提高轉數增加破碎機產量,同時由于物料與動顎沒有相對運動,減少襯板磨損延長使用壽命。近來又研制了單動顎倒懸掛顎式破碎機。

早年,美國、英國、德國相繼生產了Kun-Ken簡擺顎式破碎機。該機特點是,動顎懸掛高度很高并且前傾。連桿下行為工作行程、主軸承為半圓滑動顎軸承。山東招遠黃金機械廠曾引進了這種破碎機,并在此基礎上研制了Jc顎式破碎機。

國外制造過一種肘板向上放置的顎式破碎機。國內有幾家設計院和制造廠生產了這種破碎機。它的特點是靠增大傳動角改善動顎運動特性,提高破碎機性能。在國內該機有叫負支承、上斜式、上推式和上置式破碎機。筆者認為叫大傳動角(包括傾斜式)破碎機更合適。

顎式破碎機

美國鷹破碎機公司制造一種傾斜式顎式破碎機。其傳動角大約70°以上。它的特點是低矮,適于井下或移動式破碎機上工作。北京礦冶研究總院與某廠合作生產了幾個規格的這種破碎機,其中大為900X1200顎式破碎機。

國內山西某煤礦引進德國WB8/26顎式破碎機。該機置于皮帶機上方,借助曲柄連桿機構驅動動顎壓碎煤塊。實踐證明使用效果較好。

以上各項異型破碎機的研制都取得了一定的效果并對國內破碎機行業的發展起到了一定的推動和促進作用。但是,都沒能得到大面積推廣使用。國內絕大多數制造廠生產的和現場使用的都還是傳統復擺顎式破碎機。就近兩年國外機械設備展覽會上展出的顎式破碎機來看,也都是傳統顎式破碎機,沒有異型顎式破碎機出現。

國內各廠家所制造的顎式破碎機技術水平相差很懸殊,有少數廠家的產品基本接近世界先進水平,而大多數廠家的產品與世界先進水平相比差距較大。

2.顎式破碎機的發展

綜上所述,改善國內顎式破碎機落后的狀況,全面提高顎式破碎機技術水平,趕上世界先進水平,創造世界品牌的顎式破碎機是當務之急。

保證顎式破碎機性能的根本因素是動顎有運動特性。這個特性又是借助機構優化設計所得到的。因此,顎式破碎機機構優化設計是保證破碎機有根本方法。

千亿体育官网與河南千亿体育官网機械設備有限公司(簡稱千亿体育登录)合作開發了顎式破碎機CAD軟件,借助其中機構優化設計模塊對各種規格的破碎機進行優化設計,得到了動顎運動特性。實踐結果表明,破碎機性能有顯著提高。該廠山寶牌顎式破碎機銷往歐美各大洲以及東南亞各國,產品基本上達到世界先進水平。目前,計算機在國內各廠家已基本普及,但顎式破碎機機構優化設計尚未得到廣泛應用。千亿体育登录相信,在千亿体育官网實踐結果的拉動下,各廠家會積極采用破碎機機構優化設計的好辦法。

國內顎式破碎機的機重普遍高于國外同規格的破碎機。減輕機重也是一個重要課題。

顎式破碎機機架占整機重量很大比例(鑄造機架占50%、焊接機架占30%)。國外顎式破碎機都是焊接機架,甚至動顎也采用焊接結構。國內前幾年掀起一股用鑄造機架代替焊接機架的勢頭,這無疑是一種倒退行為。此外,鑄鋼是一種高能耗的工藝過程,從節約能源的角度也應大力發展焊接機架。顎式破碎機采用焊接機架是發展方向。

機架結構設計不合理也是使機重增加的重要原因。機架結構設計首先應以受力為依據,在滿足強度、剛度的條件下,力求減輕重量。機架前壁載荷主要是由橫向筋板所承受。一般情況下,破碎機都不需要加縱向筋板1、2,如圖所示。該機側壁加強筋布置不合理,數量又太多,致使它的機重達7.5t(6同規格破碎機機重為5.5t)。當然,該機過重不完全是由這兩個因素所造成。側壁筋板位置和方向也應根據受力情況而定。

圖所示為英國某公司生產的大傳動角(負支承)顎式破碎機機架簡圖。該機架側壁布置有1,2,3三根筋板,筋板1設置在主軸承側面,筋板3設置在主軸承后下方,這兩塊筋之間用筋板2連接起來構成一個"A"形框架。圖3所示為該機受力分析。

圖中軸承所受力Rmax作用方向為HA,,正是圖2側壁加強筋1的方向。從而說明圖2中側壁筋板布置完全符合受力的要求。

動顎也是破碎機重量較大的零件,而且結構復雜。動顎結構設計也應以動顎受力為依據,在滿足強度、剛度要求的條件下,盡量減輕重量。根據動顎受力分析可知,破碎力作用在動顎軸承偏上處,由此往上(頭部)受力越來越小。原200X400、400X600顎式破碎機(后者目前尚有多家生產)動顎結構剛好與其受力要求相反,即軸承附近處截面小,越向頭部截面越大,而且相差太懸殊。結果導致動顎強度低而重量又很大。這兩種破碎機都是在軸承偏上處被折斷而損壞。

動顎的加強筋布置方式,也應按上述受力要求設計。已有的顎式破碎機加強筋橫向厚度從上到下厚度一樣。為符合受力條件,又滿足重量輕的要求,可采用變厚度加強筋。即靠上部(頭部)的加強筋厚度應小,越往下厚度越大。就是說,改原來矩形加強筋為梯形加強筋,這樣會減輕動顎重量又保證有足夠的強度。動顎兩軸承之間部位的壁厚可適度減薄,借以減輕重量。

顎式破碎機

此外,應加強機架、動顎有限元的研究,進行動鄂、機架的優化設計,達到機架、動顎重量輕又有高度的可靠性。其它,還有破碎腔、破碎機動力平衡等等都可以借助計算機進行優化設計。總之,應采用現代的設計方法代替原有的常規設計方法。

再者,由于焊接、鑄造、熱處理工藝等因素也都會對破碎機產生影響。所以,千亿体育登录應提高設計制造工藝等綜合水平以及采用液壓調整排料口和液壓保險,逐步使國產顎式破碎機達到世界一流水平。

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