彭海蘭

淺談雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及選用原則

Structure Characteristics and Configuration Rules for Hammer Crusher with Dual Rotors

彭海蘭

1 概述

雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)是水泥生產(chǎn)中常用的破碎機(jī)型之一，尤其是近十年來，在國內(nèi)的水泥廠中得到了廣泛的應(yīng)用。盡管大家對這一機(jī)型比較熟悉，但還是經(jīng)常出現(xiàn)因選型不當(dāng)給生產(chǎn)帶來很大困擾的情況，很難補(bǔ)救，給用戶造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失，因此做好前期選型是保證破碎機(jī)后期良好運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。選用前我們應(yīng)詳細(xì)了解此機(jī)型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、選用原則，以避免選型錯誤帶來的不可逆轉(zhuǎn)的損失。

2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)一般適用于破碎脆性物料，如石灰石、泥灰?guī)r、泥質(zhì)粉砂巖、頁巖、石膏和煤等，也適合破碎石灰石（泥灰?guī)r）和粘土質(zhì)混合料，入料粒度大，破碎比大，可將大塊原礦石一次破碎到符合入磨的粒度，將過去的多段破碎系統(tǒng)簡化為一段破碎，與傳統(tǒng)的多段破碎系統(tǒng)相比，可節(jié)省一次性投資，大大降低生產(chǎn)成本。雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)還具有操作簡單、維修方便、勞動強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)。

與單轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)不同的是，雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)有兩個相向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子和一個位于兩個轉(zhuǎn)子之間的承擊砧。破碎主要發(fā)生在兩個轉(zhuǎn)子之間，粘濕物料粘附在固定腔壁的機(jī)會大大減少,因而雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)對粘濕物料的適應(yīng)性較強(qiáng)。與相同生產(chǎn)能力的單轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)相比，雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)設(shè)備重量較輕，兩個轉(zhuǎn)子可以懸掛更多的錘頭，可供使用的磨損金屬量更大，錘頭壽命更長。

雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)轉(zhuǎn)子尺寸小、機(jī)身矮，使得配套設(shè)備如吊車、板式喂料機(jī)的選型規(guī)格相應(yīng)降低，從而節(jié)省了整個系統(tǒng)的設(shè)備投資和基建投資。因此，只要礦石的物理性質(zhì)適合，選用雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)做為大型礦山的破碎設(shè)備是比較經(jīng)濟(jì)可靠的方案。

3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、殼體、承擊砧、排料篦子及其調(diào)節(jié)裝置以及驅(qū)動部分等組成，現(xiàn)在市場上較先進(jìn)的雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)主體結(jié)構(gòu)剖視圖如圖1。

3.1 轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子是雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)的核心部件，它主要由錘盤、端盤、錘頭、錘軸、主軸、飛輪、軸承和軸承箱等組成。錘盤和端盤通過平鍵固定在主軸上，兩端用卡箍夾緊，外緣堆焊耐磨合金。錘頭懸掛在貫穿錘盤的錘軸上，均布在轉(zhuǎn)子的周向和軸向以確保轉(zhuǎn)子的整體平衡。錘頭采用了全回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計，破碎大塊礦石時即使不能一擊即碎，也能完全退避到錘盤中，以保證轉(zhuǎn)子的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。錘頭一邊磨損后可以換邊使用。主軸采用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造，可以滿足傳遞大扭矩的需要。支承轉(zhuǎn)子的雙列球面滾子軸承可以承受很大的載荷。軸承采用脂潤滑，廢脂可通過排脂孔自動排出。

圖1 雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)主體結(jié)構(gòu)剖視圖

3.2 殼體

殼體由上殼體及下殼體組成，上殼體分為七個部分，下殼體分為四個部分，均通過螺栓連接成一體。殼體全部采用鋼板焊接，與礦石接觸的內(nèi)表面均裝有耐磨襯板，上殼體上開有錘軸抽出孔，下殼體的兩端均設(shè)有檢修門，供更換篦子和機(jī)內(nèi)檢修之用。殼體的特殊腔型設(shè)計兼具過鐵保護(hù)的功能，可將不慎進(jìn)入機(jī)內(nèi)的金屬異物自動排出機(jī)外，工作安全可靠。

3.3 排料篦子

雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)有兩套排料篦子，對稱安裝在承擊砧兩側(cè)。排料篦子由若干塊篦子板組成，篦子板由耐磨合金材料澆鑄制成。篦子板安裝在破碎機(jī)轉(zhuǎn)子的下部，與轉(zhuǎn)子的間距是可調(diào)節(jié)的，間距尺寸不宜＞20mm，過大將影響破碎效率。

3.4 承擊砧

承擊砧采用優(yōu)質(zhì)合金鋼鑄造而成，它承擔(dān)相當(dāng)大的破碎作用，并阻止大塊物料進(jìn)入下破碎腔，保護(hù)與之相鄰的幾根篦條免受礦石的猛烈沖擊，同時還分流物料，使物料對等地分別進(jìn)入兩個排料區(qū)。

3.5 篦子調(diào)節(jié)裝置

當(dāng)破碎機(jī)的錘頭與篦條磨損后，需要通過篦子調(diào)節(jié)裝置對篦子與轉(zhuǎn)子工作圓之間的間距進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證正常的出料粒度和生產(chǎn)能力，并提高錘頭的利用率。轉(zhuǎn)子和篦子之間的間距可以通過其兩側(cè)的懸掛螺桿進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3.6 傳動裝置及驅(qū)動部分

雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)為皮帶傳動，兩個轉(zhuǎn)子分別通過各自獨(dú)立的傳動系統(tǒng)——電機(jī)、驅(qū)動部分、皮帶來分別驅(qū)動，兩臺電機(jī)完全相同但轉(zhuǎn)向相反，兩套傳動系統(tǒng)以兩轉(zhuǎn)子的對稱中線為軸對稱布置，可根據(jù)破碎車間工藝布置要求組裝成左傳動或右傳動。左傳動，即順著板式喂料機(jī)輸送物料方向看傳動裝置位于破碎機(jī)的左側(cè)，反之為右傳動。

驅(qū)動部分由小帶輪、飛輪、聯(lián)軸器、軸承座、電機(jī)底座、滑軌和拉桿組成。小帶輪通過窄V帶與轉(zhuǎn)子的大帶輪相連來傳遞功率，其傳動比使轉(zhuǎn)子達(dá)到需要的轉(zhuǎn)速以產(chǎn)生理想的破碎效果。主電動機(jī)、小帶輪和飛輪固定在電機(jī)底座上，通過拉桿可以調(diào)節(jié)窄V帶的松緊程度。

3.7 附屬設(shè)備

本機(jī)配有液壓站、專用工具等附屬設(shè)備，較大機(jī)型還配有抽錘軸裝置、取篦子小車等檢修裝置。

4 市場上主要選用的機(jī)型及技術(shù)參數(shù)（表1）

5 選用原則

雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)的選用一般可從如下幾個方面來考慮：

（1）抗壓強(qiáng)度在200MPa以下的脆性物料。

（2）破碎比較大的單段破碎，最大破碎比可達(dá)60。

（3）物料的磨蝕性應(yīng)在中等以下，一般磨蝕性指數(shù)0.04g為選型上線，＜0.04g較為適宜，磨蝕性太高的物料不適合選用。

（4）入料粒度為礦山爆破開采狀態(tài)下的自然級配，如果來料全部是民采的中、大塊物料，破碎機(jī)的生產(chǎn)能力要重新考慮。

（5）在抗壓強(qiáng)度和磨蝕性較適合的情況下，選型主要考慮最大入料粒度、出料粒度和生產(chǎn)能力，根據(jù)這三個主要參數(shù)選用合適的破碎機(jī)型號。

（6）全規(guī)格生產(chǎn)能力在200～2 000t/h左右，當(dāng)物料中碎料占一定比例時，可與篩分機(jī)配套使用，生產(chǎn)能力更大。

（7）物料水分及含土量不能太大，一般這兩項(xiàng)指標(biāo)不能同時＞6%，否則易粘堵，破碎機(jī)的生產(chǎn)能力及易損件的壽命也會受到一定影響。

（8）用于石灰石、粘土的混合破碎時，粘土所占比例最大≯30%，根據(jù)物料的實(shí)際情況，粘土占比10%～20%的較為多見，混合破碎生產(chǎn)能力按80%考慮較為適宜。

表1 市場上主要選用的機(jī)型及技術(shù)參數(shù)

（9）本機(jī)需要用給料機(jī)均勻地喂料，給料機(jī)應(yīng)有變速功能，當(dāng)破碎機(jī)負(fù)荷低時增加給料速度，當(dāng)破碎機(jī)負(fù)荷過高時降低給料速度，這樣既可充分發(fā)揮破碎機(jī)的效率，又可防止過載。

（10）合理匹配破碎系統(tǒng)各設(shè)備至關(guān)重要，給料機(jī)、出料輸送機(jī)的能力應(yīng)有一定的富余量，給料機(jī)要有足夠的寬度，實(shí)現(xiàn)破碎機(jī)的正面全寬度充足喂料，才能發(fā)揮它的工作效能。

6 典型應(yīng)用案例

雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)是水泥行業(yè)的主要破碎機(jī)型之一，尤其是在國內(nèi)大型水泥生產(chǎn)線上已成為首選機(jī)型，在海螺、華新、亞泰、天瑞、山水、青松建化、金隅、蒙西、堯柏、華潤、豪龍、拉法基、俄羅斯、伊拉克、巴基斯坦、印度、土耳其、馬來西亞等國內(nèi)外大型水泥集團(tuán)及公司得到了廣泛應(yīng)用。

（1）天瑞集團(tuán)滎陽10 000t/d水泥熟料生產(chǎn)線的應(yīng)用

項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)見表2。此項(xiàng)目為10 000t/d水泥熟料生產(chǎn)線，配套輥磨系統(tǒng)，石灰石原料破碎配用一臺雙轉(zhuǎn)子單段錘式破碎機(jī)，每天工作8～10h，即可滿足生產(chǎn)線的需求。

表2 天瑞集團(tuán)滎陽10 000t/d水泥熟料生產(chǎn)線項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)

（2）亞泰明城5 000t/d水泥熟料生產(chǎn)線的應(yīng)用

項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)見表3。此項(xiàng)目為5 000t/d水泥熟料生產(chǎn)線，配套球磨系統(tǒng)，石灰石原料破碎配用一臺雙轉(zhuǎn)子單段錘式破碎機(jī)，每天工作7～8h，即可滿足生產(chǎn)線的需求。

（3）廣東新豐越堡2×4 500t/d水泥熟料生產(chǎn)線的應(yīng)用

表3 亞泰明城5 000t/d水泥熟料生產(chǎn)線項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)

表4 廣東新豐越堡2×4 500t/d水泥熟料生產(chǎn)線項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)

項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)見表4。此項(xiàng)目為2×4 500t/d水泥熟料生產(chǎn)線，配套輥壓機(jī)系統(tǒng)，兩條生產(chǎn)線石灰石原料破碎配用一臺雙轉(zhuǎn)子單段錘式破碎機(jī)，每天工作7～8h，即可滿足生產(chǎn)線的需求。

本機(jī)從2012年11月初投產(chǎn)運(yùn)行至2013年10月底，總計破碎石灰石約335萬噸，平均電耗0.56kWh/t，出料粒度50mm，實(shí)測平均產(chǎn)量1 800t/h，瞬時最大到2 300t/h，此后陜西富平項(xiàng)目也選用了此機(jī)型。

（4）青松建化2×7 500t/d水泥熟料生產(chǎn)線的應(yīng)用

項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)見表5。此項(xiàng)目為2×7 500t/d水泥熟料生產(chǎn)線，配套輥壓機(jī)系統(tǒng)，兩條生產(chǎn)線石灰石原料破碎配用一臺雙轉(zhuǎn)子單段錘式破碎機(jī)，與一臺WRS2940波動輥式篩分機(jī)配套使用，系統(tǒng)總的生產(chǎn)能力可達(dá)2 200t/h，每天工作8～10h，即可滿足生產(chǎn)線的需求。

表5 青松建化2×7 500t/d水泥熟料生產(chǎn)線項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)

（5）海德堡俄羅斯TULA 5 000t/d項(xiàng)目混合破碎的應(yīng)用

項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)見表6。此項(xiàng)目為5 000t/d水泥熟料生產(chǎn)線，石灰石與粘土原料混合破碎，石灰石和粘土分別用兩臺板式喂料機(jī)喂料，粘土板式喂料機(jī)搭在石灰石板式喂料機(jī)之上，兩種物料同時喂入破碎機(jī)，通過混配器使兩種物料得到一定的混合，之后再進(jìn)入破碎腔破碎。

表6 海德堡俄羅斯TULA 5 000t/d項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)

混合破碎可以減少甚至免除原料表土的剝離，可有效解決粘土單獨(dú)破碎時運(yùn)輸、儲存、破碎過程中的粘堵問題。兩種原料一并加工減少了建設(shè)和經(jīng)營費(fèi)用，水泥廠典型的混合破碎系統(tǒng)主要用來破碎石灰石和粘土，粘土所占比最大可達(dá)30%，可選配的切碎機(jī)和混配器能有效阻止破碎機(jī)堵塞。此設(shè)備在廣州越堡、土耳其Askale、也門UCC、伊拉克蘇萊曼尼亞等項(xiàng)目中都得到了很好的應(yīng)用。

7 雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)選用的局限性

任何一種破碎機(jī)都有一定的局限性，雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)選型時一定要重視物料的磨蝕性，最好取樣進(jìn)行磨蝕性試驗(yàn)或有可參考的類似破碎機(jī)的使用經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)磨蝕性試驗(yàn)結(jié)果或參考正在使用的破碎機(jī)的磨損情況來選型是選用雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)的必經(jīng)之路，如果盲目選型，最后有可能造成破碎機(jī)不能正常使用。

根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)，一般情況下，當(dāng)磨蝕性指數(shù)Ai＞0.04g時，雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)就不太適用了，但隨著耐磨技術(shù)的不斷提高，有時磨蝕性Ai達(dá)到0.06g時也可選用雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)，但一定要綜合考慮。比如錘頭、錘盤、承擊砧等易損件使用鑲鑄（鑲鑄耐磨釘或耐磨塊）技術(shù)，壽命可延長至1.5～2倍，如果恰逢物料的易碎性較好、含土量較少、水分較小、入料粒度較小、出料粒度較大（用于輥磨）時，綜合評價后，可以選用雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)。

如果磨蝕性太高仍然選用雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)，錘頭、錘盤等易損件就會快速磨損，致使破碎機(jī)經(jīng)常處于維修狀態(tài)，有的項(xiàng)目最嚴(yán)重的情況，每班都要堆焊錘頭及錘盤，破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率極低，甚至不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，維修費(fèi)用很大，這是業(yè)主不能接受的，一般這種情況下建議選用兩段破碎。■

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2017-06-27； 編輯：張志紅