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    某廠PCX-Ⅳ-40A型熟料破碎機于2002年12月投入使用，破碎立窯熟料。使用的錘頭除3副為原廠的，其余均為本地仿原結構的自制錘頭。原廠錘頭的使用壽命分別為3 057h、2733h和2280h,從耐磨性能看，好于本地生產的。這兩類錘頭均表現為使用初期出料較細，粉料含量較多，但工作面磨損較快，當出料明顯變粗后，需更換工作面或錘頭。為提高錘頭的使用壽命和降低生產費用，我們漸次對錘頭結構進行改進，取得了不錯的效果。
1、第1次改進
    第1次改進是基于原錘頭的外形面，將原兩個工作面改為四面可輪換使用，裝螺栓的橢圓沉孔改為圓錐沉孔，保持錘頭的單件質量不出現大的改變。
    改進后的錘頭及其工作狀態見圖1，圖中的2條雙點劃線中，內側的為錘頭的磨損線，外側的為錘頭的運動軌跡。錘頭打擊部位帶有一定的傾斜角（楔入作用），中部略帶弧形。錘頭打擊熟料塊時，作用力因斜面而產生力的分解，特別是頂部錘擊面和側面磨損成曲面后，錘頭對熟料塊的打擊力減小，熟料塊撞擊反擊襯板的沖擊力及反彈力都相應下降。細碎主要靠錘頭外形面在回轉時與破碎機篦板形成的從大變小的半月牙形楔形空間進行擠壓、剪切來完成，因此，錘頭工作面的磨損較大。
    該錘頭使用壽命在同等工作條件下好于以前的仿原結構錘頭，但從出料變化來說，仍不理想，出料粒度初期在10mm以下，當錘頭工作部位磨損到一定程度后，出料明顯變粗，約15～25mm，且錘頭殘體質量仍較大，與原廠錘頭相似。
2、第2次改進
    經對第1次改進后的錘頭形狀、殘體形狀及工作狀態、工作電流變化等分析后，從錘頭外形面上作了第2次改進，改后的結構及工作狀態見圖2。
    將錘頭外形改為上大下小、側面為斜直面的形狀，即安裝在錘架上是一個倒置的正四棱截錐臺。該結構的特點：
    1)料塊觸及錘頭直擊面后，即沿錘擊面法向射出，力的作用線與錘頭的直擊面近似垂直，避免了原錘面結構的斜面與料塊接觸的瞬間產生沿斜面的滑移，料塊獲得的動能最大，從而提高反擊襯板對料塊的反擊作用和料塊互撞力度。
    2)由于打擊力大，料塊對錘擊面有冷作硬化作用，有利于錘頭壽命的提高。
    3)錘頭的打擊部位和篦板不形成原來的楔形空間，熟料的細碎主要在打擊、反擊和料塊互撞之間完成，減少了錘頭與篦板對未細碎熟料的擠壓、剪切以及打擊時料塊沿錘面瞬間滑移造成的劇烈摩擦作用，因而錘頭工作部位的磨損從頂面棱角開始，磨損速度明顯降低，篦板的磨損也相應降低。
    4)打擊部位磨損到一定程度后，錘頭側面也因磨損出現了曲面，磨損處的打擊作用降低，進入細碎腔的粗料粒增多。錘頭和篦板形成楔角，曲面對熟料又產生楔入擠壓作用，落入細碎腔（下部）的部分粗料就會在楔形空間中受擠壓，與改進前情形相似。這種現象發生時，錘頭因磨損，打擊作用減弱，這時的擠壓作用對物料的破碎起到一種彌補作用。該現象雖為時較短，是不可避免的階段性現象，但卻是有益的。正是這種后期現象使得出料粒度始終保持穩定。由于不久就要將錘頭換面使用，因此，不會磨損到錘架，避免了過去在錘頭嚴重磨損未及時換面或更新時，錘頭與錘架一同磨損的現象。
3、第2次改進后的使用情況
    錘頭經第2次改進后，打擊面積增加，作用力集中穩定，對料塊的打擊力與反擊力加大，因此，初期電動機負荷略有增加，使用初期5～7d，電流達50～60A（改前正常工況下是30A左右），隨后逐漸下降穩定在45～50A，磨損到一定程度后，電流穩定在30A左右。電動機Y226M-4型，1480r/min，45kW，額定電流84.2A,電動機及破碎機工況正常。
    與原廠錘頭相比，使用初期出料中細粉量相對減少，但錘頭的磨耗速度明顯降低，粒度均勻穩定。與仿制錘頭比較，不論是使用初期或磨損到該換面時（即圓錐孔口與磨損面形成楔角，剩余厚度2～4mm時），出料細度始終看不出有明顯變化，其中8mm以下約占90%左右，內含近50%細粉粒（隨機取瞬時樣目測判斷）。
    第2次改進的錘頭從2005年5月20日投入使用，9月3日因車間根據以往經驗擔心錘頭過度磨損，停機檢查錘頭磨損情況（以往都是從出料細度判斷磨損情況），發現不知何時開始，2005年1月更換的3塊篦板均不同程度因篦條磨損斷裂出現大小不等的多處破洞，其中最大一處破洞為220mm×180mm，但從出料未發現有大的變化，也就是說難以象過去一樣從出料粒度來判斷錘頭的磨損情況，說明改進后的細碎效果主要靠打擊、反擊及料塊互撞來實現。從電流變化看，雖初期電流增大些，到中后期恢復到原狀，錘頭隨著磨損，重量逐漸減小，當9月3日換用第3面時（頭兩面過早更換），電流也只在30～40A波動。從系統電耗、錘頭的使用壽命以及保持出料細度來說，第2次錘頭改進是有效的，從2005年5月20日投入使用，到2006年1月31日已開機4 002h．破碎熟料42116t（2006年2月和3月開機898h，熟料7621t．因使用到最后一面，磨損后打擊面變小，出料變粗而未統計進去）。
4、結束語
    第2次改進后的錘頭線速度達40m/s．充分利用了動能破碎，尤其適合破碎小料球煅燒的熟料，破碎出來的物料粒度始終保持均勻，無大的變化，避免了粒度前細后粗和粗細懸殊混雜的現象。而且，顆粒經高速沖擊、反擊后，內部存在微細裂紋，在一定程度上改善了易磨性。
    由于出料粒度保持相對穩定，也便于研磨體級配的優化選擇，為水泥磨穩定提高臺時產量，降低電耗創造了一個有利的條件。