肖楊+劉堯+翟飛

摘 要：用較為典型的PEF-48"×42"復擺顎式破碎機為設計實例，從不同方面討論了復擺顎式破碎機的發(fā)展趨勢和機構參數(shù)選取原則，為新一代機型的定型化和滿足多樣化的市場需求提出了初步意見。

關鍵詞：復擺顎式破碎機，定型化，多用途

一.概述

顎式破碎機出現(xiàn)于1858年，經(jīng)過近150年的應用和改進，其種類不斷增加，結構也日臻完善。

現(xiàn)在，世界各國生產(chǎn)的顎式破碎機有復擺顎式破碎機（即單肘板復擺顎式破碎機）和簡擺顎式破碎機（即雙肘板顎式破碎機），其它還有綜合擺動顎式破碎機、雙動顎式破碎機、雙顎腔顎式破碎機，以及沖擊式顎式破碎機、水平連桿式顎式破碎機等。盡管種類繁多，應用最廣泛的還是簡擺和復擺顎式破碎機。

一般來說，復擺顎式破碎機適用于粗、中碎抗壓強度250Mpa以下的各種礦石和巖石，簡擺顎式破碎機適用于破碎各種硬度的礦石和巖石，而且特別適用于破碎各種極堅硬（抗壓強度達350Mpa）的磨蝕性強的石料。

二.復擺顎式破碎機的獨特優(yōu)點

復擺顎式破碎機與簡擺顎式破碎機相比，其獨特優(yōu)點在于：

首先，動顎上部水平行程較大（見圖1），可以滿足物料進入破碎腔時的壓縮量，有利于提高破碎效果；

其次，動顎向下運動時有促進排礦的作用，生產(chǎn)能力可增加30%左右；

最后，結構更加緊湊，單位機重生產(chǎn)能力大。

因此，本文將著重討論復擺顎式破碎機的改進與創(chuàng)新方面的問題。

三. PEF-48"×42"破碎機的改進與創(chuàng)新實踐

1999年8月在澳大利亞AMES CO.公司的詢價下，我們決定以美國NORDBERG和日本川崎公司產(chǎn)品為目標，同意為該公司開發(fā)出PEF-48 × 42 復擺顎式破碎機。而外商對本產(chǎn)品的要求是：

入料口48"× 42"；

生產(chǎn)能力盡量高；

機重最好控制在50t以內(nèi)。

分析美國NORDBERG公司和日本川崎公司產(chǎn)品樣本之后，我們確定了三大改進方向——生產(chǎn)能力、焊接機架和排礦口的調(diào)整方式 ，依此設計出本機總裝配圖（見圖1）和整機水平對比表（見下頁表格），傳真給外商后，獲得充分肯定，決定向我廠訂貨。該設備已于2000年出廠，到目前為止運轉良好給料均勻，達到破碎腔充滿80%；

物料堆比重為1.6t/m3 ，抗壓強度在160Mpa以下；

消耗額定功率約80%

從上面表格可以得出本機特點為：

a.破碎比大。 能夠從950mm給料，直接破碎成Φ1200 或Φ1300PYS-B圓錐破碎機的入料。

b.生產(chǎn)能力高。排礦口尺寸為100～335mm時，產(chǎn)量為320～950t/h，排礦口尺寸為180～285mm時，產(chǎn)量為530～810t/h。

c.重量輕。同我廠原PEF-0912相比，生產(chǎn)能力增加了30%以上，而重量僅增加16%。

d.操作維修更方便。采用了液壓油缸和機側更換墊片的方式，使排礦口調(diào)整更方便。

下面，我對該機型的三大重點改進做出詳細論述：

1. 生產(chǎn)能力

生產(chǎn)能力是考核一臺破碎機性能最重要的指標之一，他的大小直接反映出機器的設計水平。

復擺系列顎式破碎機的機構運動規(guī)律可簡化為四連桿機構的運動規(guī)律。

為了提高生產(chǎn)能力，減小顎板磨損，世界各國同行形成了一個共同的目標：力求水平方向的推動力加大（水平行程大），而垂直方向的推動力減?。ù怪毙谐绦。?。用特性曲線m來表示它：

m = Sy / Sx

式中：Sy 指動顎極面某點的垂直行程；

Sx 指動顎極面某點的水平行程。

如果m > 3，意味著顎板磨損太大，應重新選擇機構參數(shù)。

根據(jù)以往設計經(jīng)驗和美國樣本中得出本機為提高生產(chǎn)能力而選取機構參數(shù)的基本原則：

（1）動顎板嚙角α2應減小，考慮整機勻稱性，α2取為15°，固定顎板嚙角α1取為6°，

α1+ α2≤22°。

（2）肘板角β應大于傳統(tǒng)限制β≤25°，因為β越大，Sx增大越明顯，Sy 減小，只是傳動角γ有可能減小。依據(jù)美國資料，取β=27°～35°。

（3）偏心距γ在保證排礦口Sx適當大小后，盡量參考同類型機，取最小值。

經(jīng)過計算得出：Sx=38.44； Sy=66.81，；m=1.738； γ=16.491

M值合適，說明上述原則可行。

另外三種情況分別是：β=35°時；a=18時；肘板支距b加大時。

當肘板角加大到35°時， Sx加大，m值更小，但傳動角才48°，并且后支座太靠近動顎，易干涉。

偏心距a減小為18時，Sx明顯減小，不利于提高破碎效果，影響生產(chǎn)能力提高。

肘板支距b加大時，有利于為動顎排礦口處提供更堅固支撐，影響生產(chǎn)能力提高。

從上面的分析可知，一套合理的機構參數(shù)是受綜合因素影響的，只有行程和結構匹配良好才是最佳參數(shù)。

2. 焊接機架

目前，世界各國顎式破碎機的發(fā)展趨勢是采用焊接機架。它不僅外形美觀，制造周期短，而且外形尺寸易于控制，缺陷少，因而正在逐步取代鑄鋼機架，但是焊接機架質(zhì)量要求比較高。

我廠以往在大型顎式破碎機上未采用焊接機架，主要是我國的焊接水平與世界發(fā)達國家還有一定差距，焊接質(zhì)量不夠穩(wěn)定。隨著我廠鉚焊車間設備的不斷更新和采用先進焊接技術，焊接能力已有大幅度提高。

先后為寶鋼2050軋機生產(chǎn)線和元寶山露天礦大型斗輪挖掘機提供了優(yōu)質(zhì)焊接機架，由此確定該顎式破碎機采用焊接機架。

3. 排礦口調(diào)整

美國NORDBERG公司采用從機架兩側成對楔塊調(diào)整排礦口的辦法，基本上能解決上述困難，但楔塊調(diào)整距離有限，而且，兩側楔塊需同步位移才能保證肘板支撐面平行，這是很難辦到的。

因此，我們采用了兩者結合的辦法，即從機架兩側取放同等厚度墊片來調(diào)整排礦口，這樣，既可大范圍調(diào)整排礦口，也可采用大肘板角，提高了整機的性能水平。

上述三大改進的成功實踐，不僅順應了顎式機型的發(fā)展潮流，同時也為復板顎式破碎機其它型號的改進奠定了基礎。

四.復擺顎式破碎機的發(fā)展方向

通過對PEF-48"×42"復擺顎式破碎機的設計，確立了今后復擺顎式破碎機系列的發(fā)展趨勢——定型化和多用途。只有徹底接受新時代對該機型的要求，不斷完善，才能在市場競爭中立于不敗之地。

（1）定型化

用過PEF-48"×42"顎式破碎機同美國REXNORD公司產(chǎn)品類比，可以得出該機的設計水平已接近世界先進水平，但仍顯不足的是該機的機架高度較高，保險和調(diào)整排礦口仍顯不夠完善。

在PEF-48"×42"顎式破碎機上采用從機架兩側防區(qū)墊片，如果再同時采用保險銷保險，遇到堵礦的情況，就可以用取出支座中調(diào)整墊片松開“咬住”的動顎的辦法，及時清除異物。

因此，機架高度問題和保險操作方便問題解決后，我廠的新型復擺顎式破碎機技術將產(chǎn)生一個重大的飛躍。

（2）多用途化

由于移動式破碎機要求粗碎破碎機機架盡量低一些，因此在保證碎石生產(chǎn)線能夠正常匹配下，開發(fā)出低腔系列顎式破碎機也是一個發(fā)展方向。

五.結論

通過工作實踐和發(fā)展方向預測，說明復擺顎式破碎機系列還有待進一步完善和改進。

因此，毫無保留地汲取各家之長，勇于創(chuàng)新，勤于鉆研技術，就能夠使顎式破碎機這一古老機型常用常新，促進破碎行業(yè)不斷發(fā)展。

參考文獻：

[1]《選礦設計手冊》——冶金工業(yè)出版社

[2]《破碎粉磨機械》——機械工業(yè)出版社

[3]《礦山機械》——冶金工業(yè)出版社