黃登鋒

摘要：使用顎式破碎機對焙燒廢塊和生廢塊進行破碎由于生陽極摩擦系數(shù)小，會產(chǎn)生打滑不下料的情況。本文通過對破碎腔嚙角及曲線腔型的設(shè)計計算，采用“固定容積”式高斯曲線優(yōu)化了破碎腔，將動、定齒板設(shè)計成曲線形，提高了摩擦系數(shù)以及破碎效率。

關(guān)鍵詞：生陽極;顎式破碎機;破碎腔;破碎力

0 引言

針對生陽極料摩擦系數(shù)低的物料性質(zhì)，我們對破碎腔嚙角及曲線腔型進行了設(shè)計計算。從而達到物料破碎速度快，粒度均勻不打滑的運行效果。并配備了氣動翻板給料裝置，提高自動化程度，節(jié)約人力成本，免去了陽極塊與給料口精準對位的操作時間。生陽極專用顎式破碎機的研制成功，較以往使用的破碎設(shè)備有著生產(chǎn)效率高，維護成本低的優(yōu)勢，整機成本也有大幅降低，可起到對陽極破碎工藝設(shè)備選型更新?lián)Q代的推動作用。

1 破碎腔嚙角的計算

顎式破碎機破碎物料是靠動、定齒板相對運動來進行壓碎。破碎效果主要取決于破碎機的嚙角，即動、定齒板間的夾角。嚙角過大時，物料在破碎腔內(nèi)會發(fā)生向上的滑動，既導致了齒板磨損嚴重，還降低了破碎機的生產(chǎn)效率。

為了保證物料在破碎腔內(nèi)不產(chǎn)生向上滑動，可列出以下力學條件：

Σy≤0，P2sinα-fP2cosα-G-fP1≤0（1）

Σx=0，P1-fP2sinα-P2cosα=0（2）

根據(jù)上式可知，嚙角的大小取決于摩擦系數(shù)f，破碎摩擦系數(shù)小的物料，破碎機的嚙角也必須要小，否則無法抑制物料打滑。生陽極與鋼的摩擦系數(shù)f約為0.16，將該值代入式（1）或（2）計算物料在破碎腔內(nèi)不打滑時嚙角得：α=18.18°。

2 破碎腔曲線腔型設(shè)計

2.1 直線型破碎腔尺寸計算

常規(guī)PEF0912顎式破碎機的嚙角在22°左右，為防止生陽極打滑，計算得到的嚙角在18°左右。由于嚙角變小，將導致破碎機機架高度增加，其增加百分比，嚙角設(shè)計為18°時，整機高度增加近20%，會使設(shè)備外形尺寸及重量增加很多，該方案并不合理，為了保證18°的嚙角又不使設(shè)備高度增加過多，所以考慮將動、定齒板設(shè)計成曲線形式。

2.2 曲線型破碎齒板理論方程式

由破碎腔曲線一般均用圓弧，也有使用的曲線作為破碎齒板的理論曲線，但這種曲線不符合礦物破碎過程的變化規(guī)律，即固定容積原理，更沒有將齒板曲線同破碎機結(jié)構(gòu)參數(shù)有機地結(jié)合。固定容積原理是指動顎每擺動一次，破碎腔內(nèi)各水平面上物料降落的梯形截面積相同。

根據(jù)這一原理，推導破碎齒板理論曲線方程。根據(jù)固定容積原理，待求曲線的斜率tan^a應(yīng)自進料口向排料口逐漸變小，即

式（3）便為待求曲線的微分方程式。

將方程式與標準正態(tài)分布曲線（Gauss曲線）相比較，可近似認為為高斯曲線。

2.3 動、定齒板曲線腔型設(shè)計

將方程式所示的高斯曲線用于傳統(tǒng)PE0912顎式破碎機上，構(gòu)思了圖1所示的雙曲線破碎腔。

（1）考慮到顎式破碎機固定齒板比動齒板的下部磨損劇烈，將固定齒板底部加厚，既符合固定容積原理，又從結(jié)構(gòu)上改善了齒板的磨損;

（2）將動齒板和定齒板都設(shè)計成曲線型，可使動齒板表面曲線在運動過程中和定齒板的表面曲線形成一個動態(tài)嚙角，該嚙角在瞬時都在理論計算的180左右;

（3）通過將齒板設(shè)計成雙曲線，在保證嚙角的情況下，解決了生陽極了打滑現(xiàn)象，提高了產(chǎn)能，并使破碎粒度均勻。曲線腔型了運用，也大大降低了減小嚙角所造成的機架高度增加的問題。

3 結(jié)論

本文所介紹的破碎機關(guān)鍵技術(shù)在于對生陽極物料的破碎，根據(jù)生陽極塊摩擦系數(shù)小等的性質(zhì)通過理論計算確定了可以防止其打滑破碎嚙角，通過將齒板由直板設(shè)計為曲線形式，優(yōu)化了破碎機的整機外形尺寸和重量，使方案更為合理。

使用本文所介紹的破碎腔型所設(shè)計的顎式破碎機完全可以滿足生陽極破碎這一行業(yè)難題，替代目前普遍使用的大型油壓機這種維護成本高，生產(chǎn)效率低的設(shè)備，對生陽極破碎工藝設(shè)備起到更新?lián)Q代的作用。

顎式破碎機的支撐形式，偏心距的選擇，以及能否適用其他摩擦系數(shù)低的物料破碎等一系列問題還有待進一步研究。

參考文獻

[1]周恩浦.礦山機械[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006.