文 良

（中鐵寶橋集團(tuán)有限公司，陜西寶雞 721006）

1 振動(dòng)破碎機(jī)的工作原理

VS20A1振動(dòng)破碎再生機(jī)是鑄造車間舊砂再生的主要設(shè)備，用于對(duì)落砂后的舊砂塊進(jìn)行破碎再生，完成砂塊破碎、粘接劑脫膜篩分及雜物的分離。

破碎機(jī)在兩臺(tái)振動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)下作定向振動(dòng)，砂塊在破碎筐內(nèi)撞擊、翻滾、振動(dòng)，并通過砂塊之間的摩擦，使砂塊破碎、粘接劑膜脫落。破碎后的砂粒從破碎筐底部襯板篩孔落下，雜物從后端清理門排出。進(jìn)入破碎機(jī)的舊砂塊中混有冷鐵、碎鋼片、耐火材料等不能破碎的硬質(zhì)雜物，破碎筐襯板受到這些雜物的沖擊、碰撞和砂粒的持續(xù)摩擦，逐漸變薄、出現(xiàn)破洞，需定期更換。

2 襯板的作用和改進(jìn)意義

襯板是砂塊破碎過程中強(qiáng)烈摩擦和沖擊作用的主要載體，并承擔(dān)下砂任務(wù)，是制約振動(dòng)破碎再生機(jī)處理能力的關(guān)鍵零部件。襯板耐磨性能影響襯板使用壽命和更換周期，耐磨性越差，更換頻次越高，消耗的人力、物力和時(shí)間成本越高，也越不利于連續(xù)生產(chǎn)。襯板篩孔大小直接影響下砂速率，進(jìn)而影響破碎機(jī)的處理能力。篩孔過大，砂塊破碎不充分；過小則下砂受阻，因?yàn)榕f砂通常含有水分，容易粘附于下砂口，進(jìn)一步降低下砂速率。因此提高襯板耐磨性能，優(yōu)化襯板下砂口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是提高破碎機(jī)處理能力，減少維修工作量的有效措施，對(duì)企業(yè)節(jié)能降耗、降本增效有著重要意義。

3 襯板出現(xiàn)的問題、改進(jìn)措施及效果

3.1 襯板出現(xiàn)的問題

VS20A1振動(dòng)破碎再生機(jī)在中鐵寶橋集團(tuán)有限公司投入使用以來，出現(xiàn)兩大問題：①下砂速度慢，導(dǎo)致砂子供應(yīng)滯后，破碎筐頻頻顯滿造成前方落砂機(jī)停機(jī)，舊砂再生生產(chǎn)線時(shí)斷時(shí)續(xù)，很不流暢，延誤生產(chǎn)；②襯板不耐磨，修補(bǔ)、更換工作量大。

3.2 改進(jìn)措施及產(chǎn)生的效果

針對(duì)出現(xiàn)的問題，分別采取了相應(yīng)的措施：

（1）將下砂孔適度拓寬，由8 mm拓寬至12 mm，同時(shí)將下砂口結(jié)構(gòu)形式由直口改成喇叭口形狀（圖1），使砂子不易粘附，不易在下砂口板結(jié)堵塞，不僅解決了下砂不流暢的問題，使生產(chǎn)節(jié)奏恢復(fù)正常，而且取得了良好的效益。

圖1 下砂口結(jié)構(gòu)形式

（2）將襯板材質(zhì)由16Mn改為耐磨性能突出的高錳鋼ZGMn13，增加厚度，并采取水韌處理、表面爆炸硬化等工藝措施進(jìn)一步增強(qiáng)其耐磨性。

襯板耐磨性的優(yōu)劣關(guān)鍵在于材質(zhì)的選擇。目前，振動(dòng)破碎機(jī)襯板普遍采用16Mn，16Mn加工容易、焊接性好、價(jià)格便宜，但耐磨性和沖擊韌性不強(qiáng)。根據(jù)中鐵寶橋集團(tuán)有限公司多年積累的經(jīng)驗(yàn)，16Mn襯板使用壽命不足兩個(gè)月。由于襯板重，安裝空間狹小，工況惡劣，砂粒、粉塵、耐火材料碎片殘留使螺栓不易拆卸，給維修更換帶來很多困難。每更換一次需三名工人密切配合，耗時(shí)兩小時(shí)以上。

高錳鋼鑄件耐磨損、抗沖擊性能優(yōu)異，是制作襯板的理想材料。高錳鋼鑄件在受到?jīng)_擊和強(qiáng)大壓力時(shí)能產(chǎn)生耐磨層，使表面具有很強(qiáng)的耐磨性能，而里層仍保持優(yōu)良的韌性，并且價(jià)格便宜。高錳鋼經(jīng)過水韌處理，韌性和強(qiáng)度進(jìn)一步提高。

爆炸硬化是靠炸藥爆轟與金屬表面相互作用在金屬表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波，這種高密度的沖擊波在金屬中傳播，使金屬晶格發(fā)生扭曲，改變了金屬材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使表面和深層金屬的硬度提高。同時(shí)也能提高材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，從而提高材料的耐沖擊磨損和耐變形性能。高錳鋼襯板采用爆炸硬化技術(shù)后，表面強(qiáng)度進(jìn)一步提高，耐磨性增強(qiáng)。經(jīng)一次爆炸后表面硬度達(dá)350 HB，硬化層深度達(dá)表面以下16 mm,延長了磨損壽命。

采用高錳鋼襯板，運(yùn)用水韌處理和爆炸硬化技術(shù)，并將襯板（圖2）厚度由原來的12 mm增加至24 mm，顯著提高了襯板的使用壽命，由原來的不到兩個(gè)月延長至一年，減少了維修頻次，大大降低了材料成本，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。

[1]王文斌，林忠欽，嚴(yán)雋琪，等.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第1卷[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004:3-22.

[2]趙培峰,國秀花,宋克興.高錳鋼研究與應(yīng)用進(jìn)展[J].材料開發(fā)與應(yīng)用，2008,23（4）：85-88.

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