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1、NPC2025單段錘式破碎機(jī)簡介
    NPC系列單段錘式破碎機(jī)用于破碎一般的脆性礦石，如石灰石、泥質(zhì)粉砂巖、頁巖、石膏和煤等，也適合破碎石灰石和粘土的混合料，具有全同轉(zhuǎn)大質(zhì)量錘頭、可調(diào)整破碎板、順向篦子、安全門等結(jié)構(gòu)特點，適應(yīng)了人料粒度大、破碎比大、一次人磨的工藝要求。
    當(dāng)前，5000t/d甚至10000 t/d水泥熟料生產(chǎn)線逐漸普及，水泥生產(chǎn)設(shè)備大型化需求也隨之增多，其中石灰石破碎能力1000t/h以下、適應(yīng)立磨工藝系統(tǒng)要求的單段錘式破碎機(jī)具有相當(dāng)廣闊的市場需求。我院近年開發(fā)設(shè)計的NPC2025單段錘式破碎機(jī)就滿足了這一工藝要求，成功應(yīng)用于臺泥英德一期2x6000 t/d熟料水泥生產(chǎn)線。
    NPC2025單段錘式破辟機(jī)主要技術(shù)性能參數(shù)如下。進(jìn)料口尺寸：1805mmx2560mm；最大給料尺寸：≤1000 mmx1250 mmx1500 mm（其中≥1m3的大塊不得超過10%）；生產(chǎn)能力：1000 t/h;出料粒度：≤100 mm（占95%以上）；電動機(jī)功率：1000 kW；電動機(jī)電壓：10 000V：機(jī)器外形尺寸（不包括附屬裝置）:4900mmx4100mmx4200mm。
    國內(nèi)各大水泥廠所選用的1 000 t/h級以下破碎機(jī)中，大部分是雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)。國產(chǎn)同類型單轉(zhuǎn)子破碎機(jī)中，日前只有NPC2025型破碎機(jī)的單機(jī)產(chǎn)量能夠穩(wěn)定達(dá)到這一數(shù)量級。
    NPC2025型單段落錘式破碎機(jī)與雙轉(zhuǎn)子破碎機(jī)相比，少一臺電機(jī)及傳動系統(tǒng)，少一只轉(zhuǎn)子，即主要優(yōu)勢在于破碎機(jī)本身的單機(jī)成本很低，且廣大用戶對單轉(zhuǎn)子破碎機(jī)的使用更為熟悉。
    市場卜另外也有個別參照出料粒度25 mm的MAMMUT70/90型機(jī)而修改沒汁的機(jī)型，這種機(jī)型僅在個別生產(chǎn)線中得到試用，其產(chǎn)量與NPC2025型機(jī)較為接近。NPC2025型機(jī)與此類機(jī)型相比，設(shè)備總質(zhì)量要輕30多t，檢修轉(zhuǎn)子所需的起重設(shè)備也可低一個規(guī)格，更不存在錘軸頻繁斷裂、排料不順暢等缺陷，其性價比優(yōu)勢是非常明顯的。
    通過緊密跟蹤NPC2025單段錘式破碎機(jī)的使用狀況，并及時修上各個環(huán)節(jié)的不足，定型后的M，C2025型機(jī)已成為目前國內(nèi)臺時產(chǎn)量最高的單轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)，具有廣闊的市場前景。
2、淺析沖擊式破碎機(jī)的破碎機(jī)理
礦石存在不同的內(nèi)在缺陷，如層理，夾雜物、裂縫，特別是礦石在各個方向擴(kuò)展起來小至極細(xì)、大至肉眼可見的裂縫等導(dǎo)致礦石在各個方向上強(qiáng)度不同，利用劇烈的沖擊可以使礦石沿著最薄弱的脆弱點和脆弱面斷裂而破碎。但隨著破碎過程的進(jìn)行，礦石的粒度尺寸不斷減小，脆弱點和脆弱面也不斷減少，礦石的強(qiáng)度因而相應(yīng)地增加，礦石變得越來越堅固，單位體積需要更高的沖擊能量才能破碎。
    錘式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)都屬于沖擊式破碎機(jī)，利用高速回轉(zhuǎn)的錘頭或板錘與礦石發(fā)生劇烈的撞擊，使礦石發(fā)生破碎的同時，還獲得一定的運動速度，進(jìn)而與反擊板或襯板發(fā)生碰撞，或礦石彼此之間發(fā)生碰撞，多次碰撞后得到合格產(chǎn)品排出機(jī)外。
2.1反擊式破碎機(jī)
    反擊式破碎機(jī)的板錘與轉(zhuǎn)子之間為剛性連接，利用整個轉(zhuǎn)子的動能對礦石進(jìn)行沖擊，使礦石不僅遭到破碎，而且獲得較大速度和動能，與反擊板或襯板發(fā)生的碰撞也更加劇烈。其轉(zhuǎn)子所具有的動能的大小，必須達(dá)到這樣一個值，保證既可將礦石一擊而碎或一擊而撞開，又可確保轉(zhuǎn)子的速度波動在傳動系統(tǒng)允許的補(bǔ)償范圍以內(nèi)，轉(zhuǎn)子損失一部分動能后仍然能夠繼續(xù)正常回轉(zhuǎn)，即系統(tǒng)的不平衡系數(shù)在傳動系統(tǒng)的許可范圍內(nèi)。可以這樣認(rèn)為，反擊式破碎機(jī)的板錘在甲次打擊礦石時具有較高的能量交換效率，其一次交換的能量大小與礦石的質(zhì)量大小近似成正比。正因為反擊式破碎機(jī)單次交換的能量較高，并隨沖擊負(fù)載的變化而變化，單次交換的能量強(qiáng)度超過礦石的抗壓強(qiáng)度就可形成有效的破碎，因此它的主要優(yōu)勢就是能夠處理抗壓強(qiáng)度較高、結(jié)構(gòu)致密的礦石。但如果瞬態(tài)沖擊負(fù)載過大，則容易使板錘至電機(jī)的一系列零部件中的薄弱環(huán)節(jié)發(fā)生損壞，或傳動失效。反擊式破碎機(jī)的進(jìn)料粒度也因此不能過大，這是其相對明顯的弱點。
2.2錘式破碎機(jī)
    錘式破碎機(jī)僅以鉸接在錘軸上的單個或數(shù)個錘頭對礦石進(jìn)行打擊，進(jìn)而使礦石破碎。礦石發(fā)生破碎的同時，所獲得的速度和動能較為有限，與反擊板或襯板之間的碰撞的劇烈程度也相對較低。如果礦石的抗壓強(qiáng)度較高而且塊度較大時，錘頭本身的動能不足以將礦石一擊而碎或一擊而撞開，錘頭能夠在鉸接軸上360°反方向回轉(zhuǎn)，并在碰撞結(jié)束后再逐步向工作方向加速至正常速度。這種情況下，礦石則沿著錘盤滑動、滾動，在幾十毫秒的時間間隔內(nèi)遭受下一排錘頭的打擊。可見，錘式破碎機(jī)單次撞擊交換的能量較低，最高不超過同時發(fā)生碰撞的錘頭的動能總和。
    又由于錘頭重新恢復(fù)至額定速度過程中的時間較長、加速度較小，即轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對錘頭的動能補(bǔ)償是一個漸漸的過程，對整個轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的速度沖擊較小。另外，礦石被一擊而碎或一擊而撞開與否，僅和同時發(fā)生撞擊的錘頭動能之和相關(guān)，而與整個轉(zhuǎn)子所具有的動能大小無關(guān)。轉(zhuǎn)子動能的大小僅需保證碰撞后的錘頭能夠及時恢復(fù)原有速度，即確保對錘頭動能補(bǔ)償所產(chǎn)生的速度波動在許可范圍內(nèi)。如果礦石的抗壓強(qiáng)度過高、性質(zhì)過于致密堅韌，單次撞擊所交換的能量達(dá)不到礦石的破裂強(qiáng)度，則單次破碎效率將明顯下降。菪多次打擊后礦石仍未發(fā)生疲勞破壞，則破碎機(jī)的整體破碎效率將明顯下降。
    可見，錘式破碎機(jī)僅適于破碎中等強(qiáng)度的脆性礦石，這是它的局限之處：錘式破碎機(jī)對大塊脆性礦石又具有極大的適應(yīng)性，可通過多批次中等強(qiáng)度的打擊使大塊礦石沿薄弱面得以逐漸碎裂，這是其明顯的優(yōu)勢。
3、NPC2025單段錘式破碎機(jī)的研發(fā)和改進(jìn)
    由于沖擊式原理破碎機(jī)的高速特性，一般情況下設(shè)計人員無法實際觀測到破碎機(jī)內(nèi)的詳細(xì)破碎過程。設(shè)計人員更多的是根據(jù)理想模型或已有經(jīng)驗提出若干假設(shè)，并通過觀察監(jiān)測試驗或牛產(chǎn)中設(shè)備外部的振動、聲響、溫度，或停機(jī)時觀察其內(nèi)部各零部件的磨損、沖擊痕跡、缺失甚至零部件的損壞，進(jìn)而得以印證，再加以改進(jìn)。
    錘式破碎機(jī)NPC2025型機(jī)的最初設(shè)計，是在現(xiàn)有NPC2022機(jī)型基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)放大設(shè)計，并挖掘破碎機(jī)的最大潛力，但在最終成型前走了一些彎路。在有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，我們經(jīng)過細(xì)致的觀察、分析、總結(jié)以及深刻的反思，找到了相關(guān)不利影響因素，提出了新的設(shè)計理念，對破碎機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，并加強(qiáng)了對設(shè)備操作、維護(hù)人員的培訓(xùn)，最終順利通過產(chǎn)品各項設(shè)計參數(shù)的考核驗收，獲得了用戶的認(rèn)可。以下進(jìn)行具體分析，并對若干傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計觀點進(jìn)行再探討和修正，其中不妥之處，懇請專家斧正。