物料在顎式破碎機(jī)中的破碎過程,是物料夾在兩顎板之間,活動(dòng)顎板相對(duì)固定顎板周期性做往復(fù)運(yùn)動(dòng),它時(shí)而靠近、時(shí)而離開。按照顎板的不同,物料以擠壓、劈裂、折斷、磨碎、沖擊破碎等形式破碎成小塊,在重力作用下經(jīng)排料口排出。
圖l中(a)是顎板張到最大位置,即活動(dòng)顎板離固定顎板最遠(yuǎn)的位置,此時(shí),物料進(jìn)入破碎腔;(b)是活動(dòng)顎板逐漸向同定顎板靠近,物料受擠壓產(chǎn)牛裂紋而破碎;(c)是活動(dòng)顎板靠近固定顎板最近時(shí)的位置,物料破碎成小塊;(d)是活動(dòng)顎板又張到最遠(yuǎn)位置,壓碎的物料靠重力作用而卸出破碎腔,新的物料又進(jìn)入破碎腔,開始又一輪破碎,如此周而復(fù)始地完成破碎任務(wù)。
2、復(fù)擺顎式破碎機(jī)
作為曲柄連桿機(jī)構(gòu)的連桿是由偏心軸(見圖3序號(hào)6)的偏心直接驅(qū)動(dòng),動(dòng)顎的下端鉸鏈連著推力板(見圖3序號(hào)5),支撐到機(jī)架(見圖3序號(hào)1)的后壁E。當(dāng)偏心軸旋轉(zhuǎn)時(shí),動(dòng)顎上的點(diǎn)的軌跡是由懸掛的圓周線(半徑等于偏心軸距)逐漸向下變成橢圓形,越向下部,橢圓形越扁,直到下部與推力板連接點(diǎn)軌跡為圓弧線。由于這種機(jī)械中動(dòng)顎上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡比較復(fù)雜,故稱復(fù)擺顎式破碎機(jī)(見圖2)。
復(fù)擺顎式破碎機(jī)丁作時(shí),偏心軸作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),因此,對(duì)所裝入的物料有向下推并夾持的作用。在動(dòng)顎的整個(gè)擺動(dòng)中,頂部的水平擺幅為下部出料口的1.5倍,而垂直擺幅下部較大。就整個(gè)過程而言,垂直擺幅是水平擺幅的2~3倍。由于水平擺幅上大下小,有利于對(duì)上部的大塊物料進(jìn)行破碎,并使整個(gè)破碎腔的物料受到的破碎力比較均勻。由于垂直擺幅上小下大,有利于出料口處動(dòng)顎把成品推出。由于整個(gè)動(dòng)顎作復(fù)雜擺動(dòng),因此對(duì)物塊不但起擠壓、劈裂、彎曲作用,還能起碾挫作用,故可破碎一些稍黏濕的物料。
復(fù)擺顎式破碎機(jī),其優(yōu)點(diǎn)是:質(zhì)量較輕、構(gòu)件較少、結(jié)構(gòu)緊湊;破碎腔充滿程度較好,所裝料塊受到均勻破碎,加以動(dòng)顎下端強(qiáng)制性推出成品卸料,故生產(chǎn)率較高。同時(shí),物料塊在動(dòng)顎下部有較大的上下翻滾運(yùn)動(dòng),容易呈立方形狀卸出,減少了片狀成分,產(chǎn)品質(zhì)量姣好。
但是,由于這種破碎機(jī)的垂直擺幅較大,物料對(duì)顎板的磨削作用嚴(yán)重,顎板磨削快,產(chǎn)生的粉塵也較多。同時(shí),考慮到破碎機(jī)的工況惡劣、日常維護(hù)和故障維修的困難性,大大地限制了復(fù)雜顎式破碎機(jī)的工作效率和質(zhì)量,而且成本的投入也相應(yīng)增大。
3、舉例
在滿足生產(chǎn)效率和質(zhì)量的前提下,公司要減少成本的投入(使用與維修),就只能從破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)人手。現(xiàn)以復(fù)雜顎式破碎機(jī)PE-400X600為例,從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)。
顎床直接與物料接觸,要用耐磨材料制成,一般用高錳鋼,顎板磨損可歸于鑿削式磨損,在強(qiáng)力破碎機(jī)中,高錳鋼能發(fā)揮其加工硬化優(yōu)勢(shì),并具有進(jìn)一步提高其耐磨性的潛力。通過調(diào)整高錳鋼的成分,在常規(guī)水韌處理后,再合金化的高錳鋼ZCMnIOCr2比ZCMn13高50%左右,若ZCMnlOCr2再采用沉淀強(qiáng)化處理后,其耐磨性比常規(guī)水韌處理時(shí)可提高50%左右。由于高錳鋼的造價(jià)高,再加上采取的一系列硬化措施,從而大大地提高了制造成本,而且對(duì)于維修既不方便,也不經(jīng)濟(jì)。
將定顎和動(dòng)顎由顎床和顎板組成,顎板是工作部分(如序號(hào)2和3),用螺栓和楔板固定在顎床上。動(dòng)顎的顎床就是機(jī)架前壁,懸掛在軸上;定顎的顎床是機(jī)體。由于將定顎和動(dòng)顎做成分體式,整體成本就大大下降,同時(shí)便于維修拆換。另外,顎板各部分磨損不均勻,下部磨損比上部劇烈,故將顎板做成上下對(duì)稱,下部磨壞后可以倒置裝上再用,這樣更提高了它的經(jīng)濟(jì)適用性。
在施工過程中故障是難免的,從經(jīng)濟(jì)角度來看,力求降低維修費(fèi)用,而又不影響生產(chǎn)能力,這就對(duì)設(shè)計(jì)提出了更嚴(yán)格的要求。公司可以采取以下措施:①設(shè)計(jì)易損件,舍小保大,對(duì)于一些非關(guān)鍵件(圖3中的序號(hào)5),當(dāng)破碎腔落人非破碎物料時(shí),推力板先行斷裂破壞,從而保護(hù)機(jī)器其他零部件不發(fā)生破壞。②采用控制系統(tǒng),當(dāng)破碎力達(dá)到某一值,被破碎物仍未破碎時(shí),反饋信號(hào),破碎中止,排除故障。③針對(duì)破碎物進(jìn)行篩選,在來料口進(jìn)行過濾,剔除非破碎物。如可采用電磁鐵裝置,將鐵質(zhì)物質(zhì)加以吸附排除。
減少故障,方便維修,對(duì)于提高生產(chǎn)率是相當(dāng)重要的,這是破碎機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化的出發(fā)點(diǎn),也是最終目的。
4、結(jié)論
現(xiàn)代工業(yè)正朝著高效益、高產(chǎn)值、低能耗。低成本的可持續(xù)性方向發(fā)展。破碎機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化.既滿足了工況要求,又大大降低了制造與維護(hù)成本,材料利用率高、成本低廉、制造簡(jiǎn)單,可被廣泛地應(yīng)用于冶金、礦山等行業(yè),有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益。