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破碎機械通常可以分為6類,除了其中的錘式破碎機和輥式破碎機2類外,砂石場常見的破碎機械還有顎式破碎機、圓錐破碎機、反擊式破碎機和立軸沖擊式破碎機(VSI)等4類。

一、顎式破碎機

顎式破碎機是砂石場的初級破碎設備。以下主要從3個方面來分析國內外產品差異。

(一)產品的品種規格

顎式破碎機以進料口的長度和寬度來標定機器的規格,國內制造商基本上按行業標準制造約8種規格粗碎系列產品。國際上主要制造商的產品有更多的規格。例如:美卓集團的諾德伯格公司,有C、VB和重型3個系列合計22種規格;特雷克斯集團的錫達公司有28種規格;愛斯太克集團的很好公司有15種規格。

(二)產品的性能

顎式破碎機的主要技術參數是處理能力和更大允許進料尺寸。同一規格的復擺顎式破碎機由于設計不同,其更大允許進料尺寸也不相同,我國參照采用原蘇聯標準,進料口寬度以固定齒板齒尖(齒底)與活動齒板齒底(齒尖)距離為計算標準,而國際上不少企業以固定齒板和活動齒板之間距離計算,由此,標明相同規格的產品,國內產品與國外企業的產品相比實際上往往小一個齒深的距離,大規格的破碎機齒深為60-100mm,因而國內產品的允許進料尺寸往往偏小50-80mm。

(三)產品的設計與制造工藝

近20年來,針對顎式破碎機運動方法的四連桿機械設計理論有很大進展。例如:破碎腔的雙向嚙角,短肘板大擺角,減少傳動角與偏心距等,國外公司所提供的產品往往已采用這些經過驗證的很好設計理論來提高產品性能和使用可靠性。我國國內制造商由于種種原因采用很好設計理論甚少,其主流產品幾乎都是20世紀70年代之前定型的產品,采用耐磨材料,(如高錳鋼)和重要配套件(如調心滾子軸承)等國產基礎件,使用壽命低于國際很好水平的同類產品。此外,主機廠的加工和裝配工藝上多年來也較少有改變,例如軸承孔、軸承座的加工的裝配工藝及機架的加工與裝配等等。

二、圓錐式破碎機

圓錐式破碎機往往作為砂石場的二級和三級破碎設備。圓錐式破碎機以圓錐底圓直徑尺寸作為規格的劃分標準。常見為底部單缸和(外部)多缸2種型式。國內目前主流產品為彈簧圓錐破碎機(即用彈簧來代替外部油缸),歸屬于多缸式。

(一)使用性能

圓錐式破碎機的性能主要體現在允許進料粒度、處理能力和排料粒度等3個方面。

目前,國內市場上的彈簧圓錐式破碎機產品與國際上很好水平相比,性能上的差異主要有進料孝排料大、處理能力低和機器重等幾個方面,這主要是設計理念落后造成的。

20世紀50年代,原蘇聯的彈簧圓錐式破碎機技術進入我國,80年代我國又直接引進國錢60年代技術水平的彈簧圓錐機,至今雖經過不少改進,但主體結構基本上沒有大的變化。因此,在腔形設計、動力學與運動學的設計等方面,運落后于國際很好水平。

(二)技術差距

設計上的落后主要表現在機構實現層壓破碎原理(或稱料層破碎)的程度上。20世紀50年代實驗室試驗證明,物料的單顆粒粉碎與多顆粒(形成料層)粉碎。其功耗和粉碎后的機械理盡可能實現層壓破碎,因而可以擺脫完全依靠排礦口來控制出料粒級的情況,從而實現較大的進料粒度、較小的排料粒度和較大的處理能力。因此,設計的很好性在于盡可能為層壓破碎創造條件,采用腔形設計和加大破碎力就是有效的措施。以主軸擺動速度和偏心距為例,不同發展階段的3種圓錐式破碎機性能也不同。

目前,國內彈簧圓錐式破碎機均采用滑動軸承,而國際上至少已有4家主要的破碎機制造商(美國的JCI、錫達、Telsncith和英國的Pegson公司等)早在很多年之前就采用滾動軸承取代滑動軸承。滾動軸承允許比滑動軸承更高的運動速度,在同一工況條件下其處理能力超過國產設備30%以上。

(一)產品設計

同一規格的反擊式破碎機國內外產品的主機質量相似,然而,國產產品機殼質量小,轉子的反擊架質量大,而國內產品機殼和轉子質量大,反擊架質量較校

由于轉子的質量小,轉動慣量小,拖動的電機功率也小,特別在破碎硬巖用希望獲得小顆粒時的處理能力低。

此外,在反擊腔形設計,不同粒度需求時的反擊板調整以及板錘的更換等方面,國內外產品在設計上的差別也十分明顯。這些方面的不良設計,不僅影響產品品質,而且給使用、維修也帶來諸多不便。

(二)耐磨材料

作為二級或三級破碎的反擊式破碎機,在破碎硬物料時基主要抗磨零件板錘采用高鉻鑄鐵制造,我國的高鉻鑄鐵標準(抗磨白口鑄鐵標準)適用于小型零件。對大型零件(如幾百千克的板錘)的質量控制標準不齊全,主機制造商并不制造耐磨材料,因此板錘等耐磨零件質量易失控。更何況不少鑄件生產企業缺乏必要的質量控制條件,因此,同一工況條件下,國內外的易損件使用壽命往往相差1倍。

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