1、前言
錘式破碎機(jī)是礦山、冶金、建材、陶瓷、耐火材料、化工、水泥及環(huán)保等工業(yè)部門中常見的一種破碎設(shè)備，是利用高速回轉(zhuǎn)錘子的打擊作用進(jìn)行破碎的，用于中硬以下物料中碎和細(xì)碎作業(yè)。目前在生產(chǎn)中使用的環(huán)錘破碎機(jī)篩條和環(huán)錘多為高錳鑄鋼。又因結(jié)構(gòu)工藝性存在問題，其在實(shí)際使用的過程中存在著一些問題，嚴(yán)重影響破碎系統(tǒng)的正常運(yùn)行。我們通過對多臺(tái)環(huán)錘破碎機(jī)進(jìn)行的設(shè)計(jì)改進(jìn)，成功地解決了存在的問題。
2、篩條結(jié)構(gòu)及性能分析
2.1 結(jié)構(gòu)及工藝性方面
環(huán)錘破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，每件篩條主要是由2個(gè)篩片組成，靠2道肋來保持其相對距離，同時(shí)形成篩孔。多件篩條安裝排列后必須是一段圓弧，只有這樣才能使其與轉(zhuǎn)子部分有較均勻的間隙，從而達(dá)到較好的破碎效果。保證尺寸a>b，c>d是為了使篩條能承受一定的徑向沖擊力，尺寸e也較大，一般為80～100mm，又由于材質(zhì)多為ZGMn13，因此在鑄造加工工藝方面使得其砂型的分型面、啟模以及模型芯子的固定難度都非常大，在澆鑄過程中由于尺寸a、6較小，一般為10～13mm，鋼水進(jìn)入空腔時(shí)，對空腔的砂壁有一定的沖刷熔化作用，從而使兩篩片之間發(fā)生粘連或達(dá)不到設(shè)計(jì)的尺寸要求，從而影響了破碎后物料的通過，為了便于鑄造，其兩片篩片之間的肋也不能過多，這樣便使得篩孔成為一條長縫，通過的破碎物料中便有大量片狀的大物料加雜其中，從而大大降低了設(shè)備的破碎能力。
2.2材質(zhì)及使用性能方面
高錳鑄鋼導(dǎo)熱性很差，在水韌處理時(shí)應(yīng)緩慢加熱，加熱溫度偏低或保溫時(shí)間不足則韌性差，加熱溫度過高屈服點(diǎn)下降，沒經(jīng)水韌處理的高錳鑄鋼機(jī)械性能極差，耐磨性不好不能實(shí)際應(yīng)用，加熱至水韌處理溫度1050～1150℃，經(jīng)水韌處理后，硬度通常為HB185～220。在強(qiáng)沖擊冷作的條件下，由于加工硬化，表面層的硬度可提高到HB550，心部則仍保持低硬度，因而具有優(yōu)異的抗沖擊磨耗性能，在沖擊冷作強(qiáng)度不足的工況條件下，表面硬化層的硬度就不夠高，抗磨性也就不太好，在沒有沖擊冷作的情況下，由于其硬度不高，抗磨性甚至不如碳鋼或低合金鋼。例如：噴砂機(jī)的噴嘴，選用高錳鋼或碳素鋼來制造，它們的使用壽命幾乎是相同的，這是因?yàn)閲娚皺C(jī)的噴嘴所通過的小砂粒不能引起高錳鋼的硬化所致。
在環(huán)錘破碎機(jī)中，只有入料端幾根篩條在使用中能產(chǎn)生壓力和沖擊作用，而后面大部分都不能產(chǎn)生冷作硬化，所以其使用壽命與普通低合金鋼基本相同，且在使用磨損后無法修補(bǔ)，必須全部更換整根篩條，增加了維修費(fèi)用。
3、設(shè)計(jì)改進(jìn)
針對以上問題，我們對其進(jìn)行了如下改進(jìn)設(shè)計(jì)：
(1)首先將鑄件改為鉚焊件，采用相同厚度的低合金鋼板及圓鋼進(jìn)行焊接，并將原先的兩片篩片為一根整篩條改為一片篩片為一根篩條，這樣既便于焊接，又省去了鑄件分型和砂芯薄而寬造成的麻煩，避免了由于鋼水對砂芯的沖刷和熔化造成的粘連及其他鑄造缺陷，大大降低了廢品率，使生產(chǎn)工期由原來的20 d縮短到2d。
(2)由于低合金鋼具有一定的沖擊韌性，在受力變形時(shí)能夠吸收大量的能量，為了使其具有耐磨性，我們在其工作面用高硬度的硬質(zhì)合金堆焊焊條，堆焊出一定厚度的耐磨層，因而使篩板既具有高錳鋼的韌性，又具有一定的耐磨性。
為控制篩下物片狀物料的數(shù)量，我們則采用增加一定數(shù)量的圓鋼，使過去的條縫篩孔成為方孔，為防止成型組對時(shí)排料道誤差造成的堵料，在篩孔尺寸不變的情況下，采用縮短圓鋼長度，增大排料空間的方法，從而保證了排料的暢通。
從制造維護(hù)檢修方面，由于采用了低合金鋼為篩條的本體材料，其焊接性能也大大提高，今后一旦耐磨層磨損后，還可以用硬質(zhì)合金堆焊焊條再進(jìn)行堆焊修復(fù)，且不需進(jìn)行任何熱處理，使一根篩條可多次重復(fù)使用，從而也節(jié)省了維護(hù)檢修費(fèi)用。
4、結(jié)語
經(jīng)改造后的破碎機(jī)在肥城礦業(yè)集團(tuán)已有8臺(tái)，運(yùn)行良好。其性能和使用壽命不低于高錳鋼的產(chǎn)品，這也充分體現(xiàn)了該設(shè)計(jì)改進(jìn)的成功。
