陳飛 朱燾 陳斌嘉

摘 要：技術(shù)人員根據(jù)類似單缸液壓圓錐破碎機(jī)使用經(jīng)驗(yàn)，開展了CC800大型破碎機(jī)研發(fā)設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：大型；單缸液壓；圓錐破碎機(jī)；研發(fā)設(shè)計(jì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.015

隨著我國礦山產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，開采企業(yè)對(duì)與破碎機(jī)需求也在不斷增加。其中作為常見的破碎機(jī)類型，單缸液壓圓錐破碎機(jī)技術(shù)研究就成為了破碎機(jī)技術(shù)研究的重要內(nèi)容。因此技術(shù)人員為提高破碎機(jī)質(zhì)量與效率，提出了一種大型破碎機(jī)CC800單缸液壓圓錐破碎機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)設(shè)計(jì)，并圍繞設(shè)計(jì)開展了相關(guān)研究。

1 新型破碎機(jī)工作原理分析

新型大型破碎機(jī)的工作結(jié)構(gòu)主要是由兩個(gè)截面圓錐組成，其中一個(gè)為破碎運(yùn)動(dòng)的動(dòng)錐，另一個(gè)則為固定形態(tài)的定錐組。其工作原理是動(dòng)錐通過安裝在其頂部的心軸支撐，通過心軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。其實(shí)際的破碎過程中，動(dòng)錐與定錐的形態(tài)主要包括了以下兩種：一是動(dòng)錐運(yùn)動(dòng)到靠近定錐的情況下，破碎機(jī)內(nèi)的礦石被兩者之間的擠壓力破碎；二是當(dāng)動(dòng)錐運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)離定錐的情況下，破碎完成后的礦石經(jīng)過破碎機(jī)排礦口運(yùn)出，因此在破碎機(jī)運(yùn)行中，破碎過程處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)。由于在設(shè)計(jì)中動(dòng)錐設(shè)計(jì)采用了具有偏心套和偏心銅套的齒輪系統(tǒng)，因此其運(yùn)行的擺動(dòng)次數(shù)與擺動(dòng)行程頻率較快，有效的提高了破碎機(jī)生產(chǎn)效率與質(zhì)量。

2 破碎機(jī)設(shè)計(jì)主要參數(shù)

在此次設(shè)計(jì)中其主要的設(shè)計(jì)參數(shù)包括了以下幾點(diǎn)

（1）破碎礦石的原始條件：在破碎中原料礦石在二段破碎或三段破碎過程中，其入料粒度（D）及進(jìn)料參數(shù)應(yīng)小于等于37cm。

（2）破碎機(jī)設(shè)備設(shè)計(jì)的主參數(shù)：礦石入料粒度應(yīng)為37cm；破碎生產(chǎn)的最大能力為2128噸每小時(shí)；破碎完成后的排料口可調(diào)節(jié)范圍應(yīng)在1至7cm之間；破碎機(jī)運(yùn)行最大輸入功率應(yīng)在750千瓦；破碎機(jī)總重量為98噸。

（3）設(shè)備運(yùn)行中的主要參數(shù)模型。在此次設(shè)計(jì)中技術(shù)人員根據(jù)破碎機(jī)運(yùn)行中的技術(shù)指標(biāo)，設(shè)計(jì)出了破碎機(jī)生產(chǎn)力以及功率等主要的技術(shù)參數(shù)模型。

1）生產(chǎn)力計(jì)算模型。在設(shè)計(jì)中技術(shù)人員首先根據(jù)設(shè)備生產(chǎn)力要求，得出其生產(chǎn)力模型為公式（1）：

（1）

在這一公式中，其主要的技術(shù)指標(biāo)包括了以下幾點(diǎn)：μ代表設(shè)備運(yùn)行中的松散系數(shù)，其數(shù)值在0.55-0.7之間；γ代表設(shè)備運(yùn)行中的物料堆密度，其數(shù)值為每立方米1.6噸；e代表設(shè)備破碎中的偏心距，單位為米；△b代表破碎中物料被壓縮狀態(tài)下的料層厚度，在實(shí)際的運(yùn)行中其數(shù)值近似等于e；△l代表動(dòng)錐擺動(dòng)一次過程中的物料位移位置，單位為米；Dc代表破碎中物料壓縮層平均直徑，其數(shù)值近似等于動(dòng)錐底部整體直徑；D（m）n代表破碎運(yùn)行中的動(dòng)錐轉(zhuǎn)速，其單位為r/min。

根據(jù)破碎機(jī)運(yùn)行技術(shù)要求，在此次設(shè)計(jì)中技術(shù)人員將設(shè)備運(yùn)行松散系數(shù)（μ）設(shè)置為0.7；n設(shè)置為230rpm；破碎中物料被壓縮狀態(tài)下的料層厚度（△b）設(shè)置為0.07cm；動(dòng)錐擺動(dòng)一次過程中的物料位移位置（△l）設(shè)置為0.308，物料壓縮層平均直徑（Dc）2；堆料密度γ設(shè)置為1.6（t/m?）。根據(jù)公式模型，設(shè)計(jì)者計(jì)算出破碎機(jī)生產(chǎn)力為：

Q=188 nμ △ b △ lDcγ=188x230x0.7x0.07x0.315x2x1.6=2135 （2）

經(jīng)過計(jì)算，設(shè)計(jì)結(jié)果的最大生產(chǎn)力2135大于設(shè)計(jì)生產(chǎn)力需求2128t/h，因此其模型與數(shù)據(jù)設(shè)置符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)中由于技術(shù)人員使用了大偏心距以及高動(dòng)錐轉(zhuǎn)速技術(shù)理念，因此設(shè)計(jì)者對(duì)于設(shè)備電氣，液壓以及機(jī)械傳動(dòng)等相關(guān)系統(tǒng)參數(shù)提出了較為嚴(yán)格的要求。為此技術(shù)人員在設(shè)計(jì)中采用了AutoRun自動(dòng)控制系統(tǒng)作為破碎機(jī)控制標(biāo)準(zhǔn)配置。

2）功率設(shè)計(jì)模型。設(shè)計(jì)者根據(jù)企業(yè)多年類似設(shè)備使用經(jīng)驗(yàn)，將新型破碎機(jī)使用功率設(shè)計(jì)公式模型確定為：

P=11D?neK （kW） （3）

其中D代表破碎機(jī)動(dòng)錐底部的直徑，單位為米；n代表破碎中動(dòng)錐轉(zhuǎn)速單位為r/min；e代表運(yùn)行中的偏心距，單位為米。

經(jīng)過計(jì)算新型破碎機(jī)實(shí)際需要功率為：

P=11x2? x230x0.07=708kW （4）

根據(jù)這一結(jié)果技術(shù)人員將設(shè)備確定為750kW。

3 新型破碎機(jī)主要結(jié)構(gòu)特征

（1）整體結(jié)構(gòu)特征。此次破碎機(jī)設(shè)計(jì)中整體采用了模塊化設(shè)計(jì)理念。設(shè)備架體為合金鑄鋼結(jié)構(gòu)；主軸采用了合金鍛造技術(shù)；液壓調(diào)整排礦口采用了螺旋弧形齒輪。同時(shí)在工藝設(shè)計(jì)中技術(shù)人員在液壓自動(dòng)化控制系統(tǒng)中使用了稀油潤滑與正壓防塵系統(tǒng)，提高了液壓控制質(zhì)量。正因如此破碎機(jī)整體結(jié)構(gòu)具有維護(hù)方便快捷，同時(shí)運(yùn)行成本的特征。如螺旋弧形齒輪技術(shù)的采用有效的減少了排礦口運(yùn)行故障；整體合金鑄造結(jié)構(gòu)提高了破碎機(jī)整體穩(wěn)定性。

（2）AutoRun自動(dòng)控制系統(tǒng)的采用。為了提高破碎機(jī)控制效率與質(zhì)量，設(shè)計(jì)者采用了AutoRun自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)破碎機(jī)的整體控制。在實(shí)際的控制中，這一系統(tǒng)的控制內(nèi)容包括了以下幾點(diǎn)：一是對(duì)設(shè)備系統(tǒng)的監(jiān)控功能。二是設(shè)備運(yùn)行的保護(hù)功能。三是在破碎過程中實(shí)現(xiàn)進(jìn)料系統(tǒng)的擠滿倉給料，進(jìn)而確保破碎機(jī)功效運(yùn)行最大化。

4 設(shè)備破碎效果分析

設(shè)計(jì)完成后，技術(shù)人員對(duì)產(chǎn)品破碎機(jī)顆粒破碎效果實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行了分析，其破碎效果如表1所示：

經(jīng)研究顯示破碎機(jī)顆粒破碎效果符合設(shè)計(jì)要求。

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