藍劍　何偉彪　呂齊

摘要：由于破碎已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中一項十分重要的工藝，因此對它的研究具有重要的意義。文章首先介紹了螺母破碎中存在的問題，然后進一步研究了破碎理論，最后給出了一種新型小型螺母破碎機的工藝參數(shù)。

關(guān)鍵詞：小型螺母破碎機；破碎理論；工藝參數(shù)；破碎工藝；沖擊力；擠壓力 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TH16 文章編號：1009-2374（2015）11-0068-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.11.034

1 破碎理論

為了更好地了解螺母破碎機的原理，我們進一步對破碎理論進行研究和了解。在礦山及其他工業(yè)中，我們廣泛實施破碎作業(yè)，但是破碎過程的理論研究并不是很多，因此我們大多數(shù)公司是根據(jù)實踐經(jīng)驗來進行破碎設(shè)備的設(shè)計。在描述破碎過程中，幾乎全部的重要工藝參數(shù)都十分復(fù)雜，例如能量輸入?yún)?shù)、能量輸出參數(shù)及設(shè)備特性等。如果我們僅僅參照統(tǒng)計學(xué)的觀點，為了得到精確的單個參數(shù)影響信息，必須進行大量試驗來獲取相應(yīng)的信息。物料破碎是十分重要且具有很長歷史的工藝過程，在20世紀50年代左右，西方有些公司就對破碎機理進行深入的研究，并且在60年代，他們給出相應(yīng)重要的結(jié)論。隨著更多人對破碎理論的研究，研究學(xué)者對高功率的破碎作業(yè)有了深入的掌握，我們可以利用這種工藝方式來改善能源效率和降低生產(chǎn)成本。研究學(xué)者曾經(jīng)提出如下理論：如果我們能夠在較短時間內(nèi)給物料施加較小的持續(xù)負荷，那么這樣破碎的效率更高。

在20世紀80年代，研究學(xué)者研究了沖擊力與擠壓力對顆粒層的破碎效果，然后他們給出以下理論：當(dāng)我們利用擠壓力和沖擊力進行破碎時，其破碎效果都較好，從能量利用率來考慮，我們發(fā)現(xiàn)擠壓力破碎具有較高的能量利用率，其能量利用率較高的原因在于當(dāng)我們利用沖擊力進行破碎時，沖擊力能可能會轉(zhuǎn)化為破碎產(chǎn)品的動能，這樣多做一部分無用功，從而造成效率較低。如果在輕輕受力的顆粒層上的擠壓應(yīng)力出現(xiàn)微小增加情況時，最小斷裂強度的顆粒被壓碎后，那么作用力就會轉(zhuǎn)移到那些未破碎的顆粒上，由于顆粒層內(nèi)還沒來得及出現(xiàn)保護情況，那么各顆粒隨著所受到力不斷增加，各顆粒將會根據(jù)它們受力強度的大小而出現(xiàn)相應(yīng)的破碎。因此我們不需要對這種受壓的顆粒層繼續(xù)施力，這樣不但顆粒和碎裂產(chǎn)品之間的摩擦?xí)哪芰浚宜榱旬a(chǎn)品間的摩擦也會消耗能量。因此我們只有停止施力后，顆粒層才能達到較好的重復(fù)受力作用，并在不間斷的施力情況下，顆粒層才能夠保持松散狀態(tài)。能量的供給情況、顆粒的簇集條件和顆粒間的配比數(shù)，能夠決定破碎顆粒百分率。我們研究發(fā)現(xiàn)不僅摩擦能夠損耗能量，而且所得到的碎裂產(chǎn)品的動能能夠消耗能量，這樣的能量損失是無法減少的。

我國研究學(xué)者在研究顆粒的粉碎后他們給出以下結(jié)論：靜壓粉碎具有較高效率，其效率為100%，單次沖擊效率具有較大的損耗，其效率僅為35%～40%。因此為了減少能耗，使粉碎效率提高，我們應(yīng)多采用靜壓粉碎，對于沖擊粉碎工藝盡量少用。國外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，如果施加50MPa以上的壓力于大量脆性物料顆粒上，這樣可以實現(xiàn)“料層粉碎”，從而節(jié)約很多能量。在粉碎界，“料層粉碎”理論已經(jīng)得到廣泛的認可，工程師利用料層粉碎理論開發(fā)了很多新設(shè)備，其中包括美國和俄羅斯的旋盤圓錐破碎機和慣性圓錐破碎機。

在1982年，研究學(xué)者提出分形理論，他們主要把這種理論應(yīng)用在巖石理論研究中，而張智鐵教授經(jīng)過改良，提出了這種理論在破碎研究中的應(yīng)用。通過大量研究可知，我們根據(jù)這種理論，成功地把強度與缺陷分布分維數(shù)之間的關(guān)系進行了推導(dǎo)，進而順利地建立了粉碎顆粒粒度分布模型，理清分維數(shù)、分布指數(shù)與破碎概率三者間的關(guān)系，研究學(xué)者通過顆粒表面分維數(shù)Ds，統(tǒng)一了3個功耗理論。

為了促使顎式破碎機更高效的工作，國內(nèi)研究學(xué)者對實驗室小型復(fù)擺顎式破碎機分別進行單顆粒給料、窄粒級給料和混合粒級給料的破碎試驗。他們得出以下結(jié)論：（1）顎式破碎機產(chǎn)物粒度特性的影響因素是很多的，其中包括自身硬度外、給料粒度大小、給料的組成、排礦口尺寸的大小以及破碎腔內(nèi)物料的松散狀態(tài)；（2）當(dāng)我們利用顎式破碎機進行物料破碎時，無論是采用料層破碎方式還是利用單顆粒破碎工藝，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)給料粒度增大，其產(chǎn)物粒度也會變得更小，因此在實際生產(chǎn)中，我們應(yīng)該選擇適宜的顎式破碎機和調(diào)節(jié)排料口尺寸來滿足料粒度選擇規(guī)格；（3）與單顆粒破碎相比較，料層破碎更能有效降低破碎產(chǎn)物粒度。因此在生產(chǎn)中，破碎機破碎腔內(nèi)應(yīng)盡量含有適宜的料層，這樣才能保證破碎產(chǎn)物粒度的合格。

2 小型螺母破碎機的主要技術(shù)研究

在工業(yè)生產(chǎn)中，很多工業(yè)設(shè)備和裝置都需要采用螺栓帽（螺母）進行固定，而當(dāng)這些螺栓帽處于露天高溫或腐蝕性環(huán)境下，它們很多都會被腐蝕和損壞，并且一旦出現(xiàn)這種損壞情況，我們需要對這些損壞的螺栓帽進行拆卸，但是這種拆卸過程卻是十分困難的。施工人員在以前都是利用（氣）焊將螺帽和螺栓一齊割掉，雖然十分方便，但是由于某些特殊情況下，我們不能進行用火（電）焊操作，比如發(fā)電廠的煤粉倉、油管道高壓高溫管路等處，這樣我們很難對損壞的螺栓帽進行拆卸。本文介紹了一種液壓螺帽破切器，該破碎機可以在不動火、不損傷螺栓的情況下，對螺母進行破碎，因此具有廣泛的應(yīng)用價值。而且這種小型螺母破碎機具有輕便、容易攜帶等特點，即使在高空作業(yè)時，我們也不需要使用油管和泵浦，從而簡易輕便，使用效率較高。研究人員根據(jù)實際情況開發(fā)了斜頭式液壓螺母，這樣能夠保證切除工具貼面性良好，從而能夠在各種角度下進行螺母破碎操作，同樣操作人員也能夠在螺母密集位置處進行破碎操作。

我們對日本IZUMI公司生產(chǎn)的螺母破碎機的相關(guān)工藝參數(shù)進行簡單介紹，這種破碎機型號分為REC-MM36、26，其是沖擊式破碎機，生產(chǎn)能力是10kg/h，且其耗電是1000kW，其驅(qū)動方式為液電式。

3 結(jié)語

本文主要對破碎的工藝過程及設(shè)備進行研究，并主要得出以下三個方面的結(jié)論：第一，本文研究表明破碎工藝是能耗較大的工藝過程，而且本文研究發(fā)現(xiàn)螺母的破碎需要專業(yè)的破碎機進行破碎操作；第二，本文研究發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外在破碎理論方面沒有得出統(tǒng)一的結(jié)論，因此本文只簡單介紹了一些相關(guān)的國內(nèi)外破碎理論；第三，為了滿足特殊場合下的螺母破碎需求，本文介紹了一種新型小型螺母破碎機的應(yīng)用及其具體工藝參數(shù)。

參考文獻

[1] Casteel K.King-size Crushers[J].World Mining Equipment，1999，（1/2）.

[2] 陳偉，饒綺麟.PEWA90120 新型外動顎低矮破碎機及其應(yīng)用[J].礦冶，2003，12（1）.

[3] 趙昱東.破碎機械在金屬礦山的使用與發(fā)展[J].礦業(yè)快報，2004，20（5）.

作者簡介：藍劍（1979-），男（畬族），浙江武義人，供職于國網(wǎng)浙江武義縣供電公司，研究方向：電網(wǎng)帶電作業(yè)。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）