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颚式破碎机与圆锥式破碎机国内外研究现状

日期:2016-11-28  编辑:admin  点击:次
导读:颚式破碎机,圆锥式破碎机 物料的破碎是冶金、矿山、建材、化工、电力等工业部门中应用广泛的一种工艺过程,每年都有大量的原料和再利用的废料需要进行破碎处理,而破碎这些物料的设备就是破碎机,因此破碎机是上述各部门不可缺少的关键设备。本文主要针对颚式破碎机与圆锥式破碎机国内外现状进行研究。

一、颚式破碎机

颚式破碎机是由美国人 E.W 布雷克在 1858 年发明的,至今已有 152 年的历史,在此过程中,其结构得到不断完善。由于该破碎机具有结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便等优点所以应用很广,至今仍在矿山、煤炭、冶金、建材、筑路、水利、化工多种行业得到应用。目前常见的颚式破碎机有:双作用简摆颚式破碎机、双腔颚式破碎机、外动颚匀摆颚式破碎机 [1]。但颚式破碎机的缺点是间断工作,与其它类型的破碎机相比破碎效率较低,破碎比较小,给矿不均匀引起颚板磨损不均匀等 [2]。针对其缺点,各国都在以下几方面加以改进: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 )。

1、颚式破碎机国外现状

(1)原东德曾制造过一种简摆双腔颚式破碎机,美国生产过复摆双腔颚式破碎机。特点是使间歇工作变成连续工作,借以提高破碎机工作效率。

(2)美国、英国、德国相继生产了 Kue-Ken 简摆颚式破碎机。该机特点是,动颚悬挂高度很高并且前倾。连杆下行为工作行程、主轴承为半圆滑动颚轴承。国外制造过一种肘板向上放置的颚式破碎机。它的特点是靠增大传动角改善动颚运动特性,提高破碎机性能。

(3)美国鹰破碎机企业制造一种倾斜式颚式破碎机。其传动角大约 70 度以上。它的最大特点是低矮,最适于井下或移动式破碎机上工作。

2、颚式破碎机国内现状

(1)国内广泛应用的是仍传统的复摆顺式破碎机,没有异型颚式破碎机出现,多靠引进国外技术。颚式破碎机构造简单,易制造,所以国内生产厂家多,但大多数厂家的产品与世界先进水平相比差距很大。

(2)国内颚式破碎机机重普遍高于国外同规格的破碎机,这也是一个明显的差距。颚式破碎机机架及动颚是破碎机中的大件,其重量占整机很大比例铸造机架占 50%、焊接机架占 30%。

(3)国内耐磨材料和机械制造工艺综合水平与国外相比还有差距。

(4)我国曾发明一种双腔双动颚复摆颚式破碎机。它除了提高工作效率,同时又能降低破碎机负荷,使机重减轻很多。

(5)我国自主开发了颚式破碎机 CAD App,2004 年将 DOS版升级为 Windows 版。借助其中机构优化设计模块对各种规格的破碎机进行优化设计,得到了更好的动颚运动特性。实践结果表明,破碎机性能有显著提高。因此机构优化设计是额式破碎机发展的必然趋势。

二、圆锥式破碎机

圆锥式破碎机是用于中等硬度物料中碎与细碎生产的一种典型设备,是一种压缩型破碎机,主要用于各种硬度石料的中碎和粗碎。具有破碎比大、生产效率高、功率消耗低、碎石产品粒度均匀等优点。

1、圆锥式破碎机国外现状

世界上第一台圆锥破碎机专利公布于 1878 年,直至 1898 年才制成成品,美国在 19 世纪末开始应用了圆锥破碎机。目前常用的该类破碎机有水冲式和惯性圆锥破碎机圆锥破碎机,这两种破碎机都优化了破碎腔,提高了生产率,配备了自动调节排料口的装置和控制器,并采用层压破碎原理破碎物料,实现了选择性破碎。有代表性的是美国诺德伯格企业的新一代高能高效 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 [3],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。国外的旋回破碎机著名厂家主要有美卓矿机、斯维达拉企业、山特维克以及富勒史密斯等。以美卓矿机为例,其旗下的 SUPERIORMK 旋回破碎机是矿山和石料行业全球公认技术较高的旋回破碎机著名品牌。

2、圆锥式破碎机国内现状

我国在 1954 年仿原苏联 2100 和 1650 弹簧式圆锥破碎机基础上,白行设计生产了 1200 弹簧式圆锥破碎机。1958 年又设计制造了大型 2200 弹簧式圆锥破碎机。后经多年反复研究与实践,相继克服了旧系列弹簧压力不足,零件强度低以及结构上某些缺点,现已批量生产的弹簧式圆锥破碎机有 600、900、1200、1400、1650等规格的14种腔。国产弹簧式圆锥破碎机与世界先进国家同类破碎机比较,在质量和性能上还有差距,为赶上世界先进水平,沈阳重型机器厂引进美国诺得贝格 (Nordberg) 企业西蒙斯 (Sy—Mons) 与旋盘式圆锥破碎机 (gyradisccrushers) 技术,并合作制造该系列圆锥破碎机。圆锥破碎机新标准所制定的基本参数也和西蒙斯圆锥破碎机相当。因此,今后国内生产的弹簧式圆锥破碎机也就是西蒙斯破碎机,老产品将逐渐被淘汰。

国产旋回破碎机在产品质量和性能方面,与国外旋回破碎机有较大的差距。尤其在整体设计、关键零部件 ( 如主轴锥体总成、润滑方式及系统 )、自动化等方面与国外差距较为明显。但是国产旋回破碎机在自动化方面做了有益的尝试,如在主轴位置控制方面,加装了位置探头和液压垂直升降系统,用来补偿衬板磨损并控制排矿粒度,并取得了良好的结果。在当前我国的矿山行业发展状态良好的形势下,如果引进的关键在于理解其设计思想,消化、吸取、根据我国具体情况,提高国产化配套理念,一定能拉近与国外旋破碎机的差距,接近并超过国际上的先进水平。本文出自李奕晓《颚式破碎机与圆锥式破碎机国内外研究现状》刊于2015年7月《技术探讨》

参考文献:

[1] 郎宝贤,郎世平著 .《破碎机》[M]. 北京:冶金工业出版社,2008.11

[2] 王森 . 现代破碎理论及我国目前破碎机的发展 [J]. 新疆有色金属,2008 增刊:106-108.

[3] 破碎粉磨机械编写组 . 破碎粉磨机械 [M]. 北京:机械工业出版社,2011.

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