【摘 要】新型二級(jí)可調(diào)式破碎機(jī)是基于沖擊錐式破碎機(jī)的思想，采用錘式與反擊式的理念，運(yùn)用磨削原理設(shè)計(jì)而成的。一臺(tái)新型二級(jí)可調(diào)式破碎機(jī)設(shè)備能夠滿足礦石破碎的工藝要求，在工作中可以擴(kuò)大礦石的顆粒體積，利于調(diào)節(jié)出合理顆粒的大小，簡(jiǎn)化工藝環(huán)節(jié)，減少能量損耗，同時(shí)減少了工作時(shí)間，降低了工作成本。

【關(guān)鍵詞】可調(diào)式破碎機(jī)；礦物加工；破碎機(jī)設(shè)計(jì)

礦業(yè)是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)，而礦業(yè)中最重要的一個(gè)步驟就是礦物加工。礦物加工就是將礦物從原材料加工成我們所需要的材料形狀的步驟。在礦物加工中，粉碎是常用的手段。粉碎的工藝目的是得到具有一定粒度組成和充分解離而又不過分粉碎的原料，便于下一步的加工和使用。在粉碎這一工藝路程中，工業(yè)部門廣泛使用的機(jī)械設(shè)備是破碎粉磨機(jī)。破碎粉磨機(jī)在礦山、冶金、建材、化工中都要較為普遍的應(yīng)用。礦業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有很重要的作用，每年有大量的礦物需要進(jìn)行粉碎處理，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，原本機(jī)械、笨重的粉碎工藝也逐步向細(xì)碎、高效、新型發(fā)展。

1.傳統(tǒng)沖擊錐式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的破碎工藝一般要經(jīng)過三段工序，粗碎、中碎和細(xì)碎。礦石在經(jīng)歷了這三段工序之后才可達(dá)到技術(shù)要求的粒度。但是這三段工序過程繁雜，無(wú)疑增加了工藝的復(fù)雜性。新型二級(jí)可調(diào)式破碎機(jī)能夠?qū)⒅兴楹图?xì)碎在一道工序中實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過兩段工序就可以達(dá)到要求的粒度，并且全過程只需要在一臺(tái)破碎機(jī)中實(shí)現(xiàn)，解決了操作復(fù)雜的問題，簡(jiǎn)化工藝流程，降低了生產(chǎn)成本。

傳統(tǒng)的沖擊錐式破碎機(jī)中提高單機(jī)破碎比一直是比較難的問題，也一直是人們努力攻克的方向。然而，由于傳統(tǒng)破碎機(jī)的局限，破碎比始終沒有大的突破。提高破碎比有兩大難題，一是入料粒度大出料粒度小這一矛盾無(wú)法調(diào)和，二是破碎機(jī)設(shè)備的工作壓力無(wú)法調(diào)節(jié)到合適的數(shù)值。實(shí)際上，大多數(shù)的采礦廠磨礦機(jī)負(fù)荷過大，各項(xiàng)功能指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)，因此無(wú)法順利工作。傳統(tǒng)的沖擊錐式破碎機(jī)目的是應(yīng)用一臺(tái)設(shè)備實(shí)現(xiàn)二級(jí)碎礦的目的，實(shí)現(xiàn)多碎少磨的原則，從而降低磨礦機(jī)的粒度，達(dá)到節(jié)約成本，簡(jiǎn)化工藝流程的目的。

沖擊錐式破碎機(jī)有兩部分組成，沖擊錐和旋轉(zhuǎn)錐。沖擊錐在沖擊力的作用下沿豎直方向做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)錐在向心力的作用下做勻速運(yùn)動(dòng)。在沖擊錐和旋轉(zhuǎn)錐的共同作用下完成完整的破碎過程。沖擊錐對(duì)于上下運(yùn)動(dòng)需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。沖擊錐上下運(yùn)動(dòng)是由曲軸、凸輪和液壓控制系統(tǒng)共同控制，但效率低，這是最大的缺陷，并且從機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方面無(wú)法改善。為了讓沖擊錐破碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，習(xí)慣在曲軸的一端加慣性輪。但是這樣結(jié)構(gòu)的沖擊錐很容易發(fā)生悶車現(xiàn)象，加劇了沖擊錐的磨損。在設(shè)計(jì)液壓控制系統(tǒng)時(shí)，要參考磨床的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)沖擊錐的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，此外，也可以在油路上安裝一個(gè)溢流閥來(lái)防止悶車現(xiàn)象。在旋轉(zhuǎn)錐的設(shè)計(jì)時(shí)，通常采用軸承固定的方法，運(yùn)用靜不定結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐，依靠皮帶和齒輪的傳動(dòng)控制旋轉(zhuǎn)錐的轉(zhuǎn)動(dòng)。但是旋轉(zhuǎn)錐容易使電動(dòng)機(jī)受到不穩(wěn)定的沖擊載荷，影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命。沖擊錐式破碎機(jī)在給料和排料方面也有較大的缺陷，傳統(tǒng)沖擊錐式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)式入料口明顯大于出料口，這樣更容易發(fā)生悶機(jī)現(xiàn)象。

2.新型二級(jí)可調(diào)式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)

新型二級(jí)可調(diào)式破碎機(jī)是對(duì)傳統(tǒng)沖擊錐式破碎機(jī)的改進(jìn)，更能滿足礦產(chǎn)工業(yè)的需要。新型二級(jí)可調(diào)式破碎機(jī)將粉碎加工分為兩個(gè)過程，物料破碎過程和磨削過程。破碎過程分為兩級(jí)破碎，第一級(jí)破碎借鑒了傳統(tǒng)沖擊錐式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)的工作原理，主要工作的部分是轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子由主軸、圓盤以及錘頭組成。在破碎機(jī)運(yùn)作過程中，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子在破碎腔內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，物料給入機(jī)內(nèi)，經(jīng)過高速運(yùn)動(dòng)的錘子的打擊、沖擊以及剪切和研磨，達(dá)到物料粉碎的目的。在轉(zhuǎn)子的側(cè)部，通過設(shè)置反擊板，將物料中小于篩板的物料排出，大于篩板的物料繼續(xù)進(jìn)行錘頭的打擊和研磨，直到粒度小于篩板，被排出機(jī)外。

第二級(jí)破碎主要是通過襯板的擠壓、剪切，物料之間的擠壓和磨削而實(shí)現(xiàn)物料的破碎，這一部分借鑒了復(fù)合破碎機(jī)的離心粉碎原理。主要工作過程是先將物料加到機(jī)器中，經(jīng)過錘頭錘擊進(jìn)行第一次破碎，經(jīng)過第一次破碎的物料經(jīng)過篩板的選擇，調(diào)節(jié)出一定的粒度。通常是將未能小于篩板的物料在篩板之上繼續(xù)進(jìn)行錘擊和磨削，小于篩板達(dá)到要求的物料經(jīng)過篩板進(jìn)行第二次加工。在第二次加工中，對(duì)物料進(jìn)行更為細(xì)致的擠壓和磨削，進(jìn)行二級(jí)破碎。經(jīng)過第一級(jí)破碎的粒度可以保持在4mm到10mm之間，而經(jīng)過第二級(jí)破碎的物料可以達(dá)到1mm的粒度。兩級(jí)復(fù)合的破碎比可達(dá)到80。新型二級(jí)可調(diào)式破碎機(jī)經(jīng)過二級(jí)破碎，很好地達(dá)到了磨碎礦物的目的，同時(shí)節(jié)約了加工成本。

新型二級(jí)可調(diào)式破碎機(jī)具有破碎比大、能耗低、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，具有很好的創(chuàng)新性，如果在礦物工業(yè)中廣泛應(yīng)用一定能提高礦物材料的水平。礦物粉碎在礦業(yè)中是必不可少的一部分，并且影響到整個(gè)礦業(yè)的質(zhì)量，因此提高破碎機(jī)的工作效率能提升整個(gè)礦物工業(yè)的發(fā)展。粉碎設(shè)備具有很大的能耗，因此改進(jìn)設(shè)備將能耗降到最低不僅有利于提高加工產(chǎn)品的質(zhì)量，還有利于降低產(chǎn)品的成本和提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。只有提高了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)效益才能更迅速地發(fā)展我國(guó)的礦產(chǎn)工藝，從而為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)效益做出貢獻(xiàn)，促進(jìn)礦產(chǎn)工業(yè)的發(fā)展。我們要將這種設(shè)備盡量進(jìn)行廣泛的運(yùn)用，從而為我國(guó)的礦產(chǎn)工業(yè)做貢獻(xiàn)。簡(jiǎn)化工藝環(huán)節(jié)，減少能量損耗，同時(shí)減少了工作時(shí)間，降低了工作成本。

3.外部配套設(shè)備與自動(dòng)控制

新型二級(jí)可調(diào)式破碎機(jī)在配套上有嚴(yán)格的要求，通常情況下，破碎機(jī)的驅(qū)動(dòng)部分要根據(jù)所設(shè)計(jì)設(shè)備的具體型號(hào)進(jìn)行匹配，我們選擇是是1500r/min的電動(dòng)機(jī)。其次是喂料設(shè)備，在喂料設(shè)備的選擇時(shí)，我們要充分考慮到不同物料需要的喂料速度是不一樣的，因此要求破碎機(jī)配備一套自動(dòng)控制的喂料系統(tǒng)。能夠根據(jù)物料的不同，調(diào)整喂料速度，從而使喂料正常進(jìn)行。在排料設(shè)備的選擇上，要注意排料設(shè)備的排料速度。在排料設(shè)備中，材料的粒度小，因此只能靠自身的重力進(jìn)行排料。排料速度的快慢直接影響著機(jī)械的性能。在設(shè)備中，我們?cè)O(shè)計(jì)排料設(shè)備的排料口與風(fēng)機(jī)串聯(lián)，通過風(fēng)力分級(jí)提高風(fēng)機(jī)的吸力，從而使排料速度加快，同時(shí)加快物料在粉碎腔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度，通過這種內(nèi)部與外部的加速，達(dá)到提高機(jī)械的加工速率與自動(dòng)化程度。

在新型二級(jí)可調(diào)式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)中，尤其要注意粉碎機(jī)的自動(dòng)控制。通過調(diào)節(jié)篩條的間隙，實(shí)現(xiàn)對(duì)粉碎機(jī)的自動(dòng)化控制。篩條間隙調(diào)節(jié)具有很大的作用，由于物料粒度不同，需要不同的排料時(shí)間，就要實(shí)現(xiàn)對(duì)篩條間隙的調(diào)節(jié)。其次是磨削部分間隙的調(diào)節(jié)。通常我們使用的是手柄調(diào)節(jié)，通過自動(dòng)控制，要求電動(dòng)機(jī)的齒輪足夠嚙合，從而達(dá)到自鎖的功能。最后也是最關(guān)鍵的部分是實(shí)現(xiàn)對(duì)不同物料的集中控制，不同物料與不同工藝之間存在著一定的函數(shù)關(guān)系，只有保證函數(shù)關(guān)系的合理性才能保證各部分能夠協(xié)調(diào)工作。要根據(jù)理論和實(shí)驗(yàn)參數(shù)嚴(yán)格設(shè)計(jì)各部分之間的函數(shù)關(guān)系。

4.結(jié)語(yǔ)

礦物粉碎是礦業(yè)中不可缺少的一項(xiàng)工藝步驟，在我國(guó)礦業(yè)生產(chǎn)中占有極其重要的地位。粉碎設(shè)備具有很大的能耗，因此改進(jìn)設(shè)備將能耗降到最低不僅有利于提高加工產(chǎn)品的質(zhì)量，還有利于降低產(chǎn)品的成本和提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。新型二級(jí)可調(diào)式破碎機(jī)具有破碎比大、能耗低、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，具有很好的創(chuàng)新性，希望能在礦業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。 [科]

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