鄂式破碎機(jī)自從美國(guó)人E.W.BLAKE在1858年發(fā)明以來(lái),以于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.安全可靠、維修方便等優(yōu)點(diǎn)一直在礦山、冶金、化工、建材等行業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用。
鄂式破碎機(jī)按動(dòng)顎的運(yùn)動(dòng)特征一般分為簡(jiǎn)擺式和復(fù)擺式兩種型式。本文針對(duì)復(fù)擺式鄂式破碎機(jī)的破碎腔形提出一種新的腔形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式,以提高破碎效率.降低工程建設(shè)的生產(chǎn)成本,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。該種腔形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤其適用于細(xì)碎鄂式破碎機(jī)。
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1、鄂式破碎機(jī)破碎腔的構(gòu)成及其重要性
鄂式破碎機(jī)破碎腔是由動(dòng)鄂齒板、定鄂齒板以及機(jī)架兩側(cè)壁襯板組成的空間。其腔形是由給、排料口尺寸,動(dòng)、定鄂板布置方式,襯板縱向刨面形狀及齒板的齒形決定的。由于鄂式破碎機(jī)給、排料口尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化。因此,齒板的形狀(包括齒形)、嚙角的大小以及腔形的高度是構(gòu)成破碎腔的主要因素。
物料破碎作業(yè)最終是在破碎腔內(nèi)進(jìn)行的.而破碎機(jī)的破碎工作是根據(jù)腔形和動(dòng)鄂齒面軌跡性能值所決定的排料層高度,把各層物料逐次往下傳遞后進(jìn)行分層破碎的。因此,破碎腔的形狀是決定生產(chǎn)率、動(dòng)力消耗和襯板磨損等破碎機(jī)性能的重要因素,破碎腔的合理與否將直接影響設(shè)備的處理能力、單位能耗、產(chǎn)品質(zhì)量、以及齒板的金屬磨耗等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
2、V形曲線對(duì)稱高深式破碎腔的描述及其特點(diǎn)分析
V形曲線對(duì)稱高深式破碎腔是指動(dòng)、定顎齒板采用梯形高齒,定顎齒板相對(duì)于鉛垂線有一傾角且定顎齒板上下面為對(duì)稱曲面,破碎腔形狀相似與英文字母“V”且通過(guò)采用小嚙角來(lái)增加破碎腔深度的一種顎式破碎機(jī)腔形。
根據(jù)對(duì)V形曲線對(duì)稱高深式破碎腔的描述可知其有四大特點(diǎn)。
2.1破碎腔為“V”形.提高了破碎比
V形破碎腔有效給料粒度大于相同型號(hào)其它破碎機(jī)。采用V形腔使破碎機(jī)在破碎腔上部就開(kāi)始生產(chǎn).即破碎實(shí)際給料尺寸等于名義給料尺寸,提高了破碎比。
由于V形腔定顎傾角B不等于零,據(jù)的原則(其中a為動(dòng)顎傾角,為許用嚙角).動(dòng)鄂傾角遠(yuǎn)小于一般鄂式破碎機(jī)的傾角.小于的動(dòng)鄂傾角不但減小了對(duì)物料的下行阻力,而且傾角越小下端水平行程越大,有利于提高物料產(chǎn)量。
2.2定顎扳采用對(duì)稱曲線傾斜布置,使排料堵塞點(diǎn)上移.減少了齒板下端磨損現(xiàn)象,提高了生產(chǎn)率
根據(jù)武漢冶金科技大學(xué)廖漢元教授對(duì)散體物料在顎式破碎機(jī)破碎腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)特征的研究提出的“分層破碎假說(shuō)”而建立的物理模型可知,當(dāng)動(dòng)顎有閉邊運(yùn)動(dòng)到開(kāi)邊位置時(shí),由于第j層的閉邊層頂寬等于第j的開(kāi)邊層頂寬,所以第i層的物料落入第層。因此,當(dāng)排料層的物料從排料口排出后,各層物料依次落入下層,使得整個(gè)破碎腔內(nèi)的物料向下移動(dòng)后,等待下~次破碎。
根據(jù)分層破碎假說(shuō)可知:破碎腔不堵塞的必要條件是各層物料質(zhì)量相等。
由于V形腔定顎板采用對(duì)稱曲線傾斜布置.使破碎腔梯形面積從破碎腔的中部往下是逐漸增大的.因而物料間的間隙增大有利于排料。由于堵塞點(diǎn)上移,故在排礦口不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象,減少了齒板下端磨損現(xiàn)象,提高生產(chǎn)率。
2.3動(dòng)、定顎齒板采用梯形高齒,產(chǎn)品粒度好
有關(guān)文獻(xiàn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料對(duì)鄂板齒形進(jìn)行了較全面的闡述,指出高齒比矮齒的產(chǎn)品篩下率提高,且有較多的方形顆粒產(chǎn)品,梯形齒的耐磨性能較高。由于V形破碎腔采用梯形高齒齒板,所以成品粒度好、高教。
2.4采用小嚙角、高深式破碎腔為層壓破碎提供了物理?xiàng)l件
物料的破碎是一個(gè)復(fù)雜的變形過(guò)程,主要有壓碎,劈開(kāi)、折斷、磨剝和沖擊等施力方式,外界對(duì)物料施加多種形式的力,使其生成微裂紋,微裂縫的不斷擴(kuò)大最終發(fā)生物料的脆性破壞或酥性破壞而粉碎。另處.物料之間也產(chǎn)生相互作用,使物料發(fā)生破碎。即物料破碎既有單料粒粉碎,又有層壓粉碎。層壓粉碎是在單料粒粉碎基礎(chǔ)上.進(jìn)一步考慮了物料群破碎過(guò)程中顆粒間的相互作用或料層間的相互作用。根據(jù)有關(guān)資料介紹,層壓粉碎與單顆粒粉碎有個(gè)數(shù)量的界限.如容體中固體容積占10%時(shí),表現(xiàn)為單順粒粉碎行為:超過(guò)45%時(shí),則為層壓粉碎行為。
此外,有資料認(rèn)為,料層數(shù)大干6時(shí),才符合層壓粉碎條件。而6-10時(shí),才能達(dá)到最佳比能耗。
因此.散體物料的擠壓破碎是單顆粒粉碎與層壓粉碎共存。具體采用哪種破碎形式是由破碎機(jī)的腔形決定的。
在破碎腔設(shè)計(jì)時(shí),首先需要考慮的事是如何保證物料在腔內(nèi)的整個(gè)破碎過(guò)程中處于層壓粉碎中,即物料松散度應(yīng)保持在40%左右,以確保最佳工況條件。其次,要保證產(chǎn)品所需的粒度大小,破碎腔應(yīng)適應(yīng)所需足夠長(zhǎng)的破碎過(guò)程。
因此.為保證物料破碎腔內(nèi)的料層數(shù)及增大破碎腔的容積采用小嚙角、高深式破碎腔.為實(shí)現(xiàn)層壓破碎提供了合理的腔形。
深形腔的設(shè)計(jì)滿足了層壓破碎的工作條件,避免了過(guò)粉碎現(xiàn)象,擺脫完全依靠排礦口來(lái)控制出料粒級(jí)的情況.從而實(shí)現(xiàn)較大的進(jìn)料粒度較小的排料粒度和較大的處理能力。
V形曲線對(duì)稱高深式破碎腔上述特點(diǎn)在單臺(tái)顎式破碎機(jī)上并不是機(jī)械的組合.而是需要根據(jù)層壓破碎形成的條件對(duì)腔形優(yōu)化設(shè)計(jì)、對(duì)各特點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)組合以實(shí)現(xiàn)整臺(tái)顎式破碎機(jī)的最優(yōu)化。
綜上所述.本文提出了~種復(fù)擺動(dòng)式鄂式破碎機(jī)腔形新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本腔形設(shè)計(jì)已經(jīng)應(yīng)用到JC600X400、JC250X750、JC250X1000,并已批量生產(chǎn)。生產(chǎn)實(shí)踐證明不但產(chǎn)量明顯提高。而且其它各項(xiàng)指標(biāo)也均優(yōu)于相應(yīng)型號(hào)的老式破碎機(jī)。