1、概 述
破碎機是各種石料、礦物破碎的主要機器設備。近百年來，經(jīng)世界各國科學家和廣大工程技術(shù)人員的不斷努力，破碎機已發(fā)展到十幾個品種，包括顎式破碎機、反擊式破碎機、圓錐式破碎機、錘式破碎機、旋回式破碎機等，各種破碎機都具有其特點，以滿足不同用戶對各種石料、礦物的不同需要。雖然破碎設備已發(fā)展到如此繁多的種類，但目前國內(nèi)市場上，顎式破碎機仍然是最為廣泛使用的品種之一，其中以鑄鋼機架顎式破碎機為代表。雖然鑄鋼機架長期以來被視為破碎機機架最好的一種，但它也有其缺點：(1)結(jié)構(gòu)復雜；(2)加工難度大；(3)生產(chǎn)周期長；(4)鑄件生產(chǎn)過程對環(huán)境污染嚴重；(5)很多鑄造缺陷會在使用過程中慢慢釋放出來，導致機架報廢。
近幾年來，國內(nèi)外出現(xiàn)了一種將給料機、破碎機、振動篩以及各式膠帶輸送機巧妙配套組合成臺車的移動式破碎篩分站，該設備要求裝配于其上的破碎機的外形尺寸盡可能小，以節(jié)約安裝空間。從市場反應來看，由于移動式破碎篩分站具有不需澆注固定水泥基礎(chǔ)、移動靈活、組合方便，且可重復使用的特點，越來越受到用戶（特別是國外用戶）的歡迎，市場需求量日益提高。但由于受到鑄鋼機架顎式破碎機外形尺寸較大的影響．PE600×900以上規(guī)格型號(包括PE600×900)的顎式破碎機配套上臺車的話，其移動式破碎篩分站的整體尺寸太大，對設備的運輸造成較大困難。由于這一原因的存在，嚴重制約著移動式破碎篩分站產(chǎn)銷量的提高。
為了緩解國家經(jīng)濟發(fā)展帶來的環(huán)保壓力、降低破碎機的生產(chǎn)成本、滿足移動式破碎篩分站對顎式破碎機外形尺寸的要求，經(jīng)過技術(shù)人員的努力，對傳統(tǒng)的鑄鋼機架顎式破碎機進行了結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，設計出改進型的焊接機架顎式破碎機。該破碎機具有結(jié)構(gòu)更簡單、生產(chǎn)效率更高、制造周期更短、生產(chǎn)成本更低、外形更美觀、制造過程更環(huán)保等優(yōu)點。
2、焊接機架顎式破碎機的結(jié)構(gòu)組成及特點分析
焊接機架顎式破碎機的主要零部件組成與鑄鋼機架顎式破碎機沒有很大的區(qū)別，包括機架、動顎、偏心軸、飛輪、皮帶輪、固定齒板、活動齒板、邊護板、肘板、排料口調(diào)整機構(gòu)、彈簧拉緊裝置等零部件，如圖1所示。不同的是對各零部件的具體結(jié)構(gòu)和部分零部件之間的裝配連接方式進行了改進，主要體現(xiàn)在以下幾方面：
(1)整個機架除軸承座外其余全采用厚鋼板焊接而成；
(2)機架軸承采用緊定襯套裝配，在襯套與偏心軸錐面配合處增加定位平鍵；
(3)調(diào)整座安裝采用契塊鎖緊；
(4)排料口調(diào)整機構(gòu)取消調(diào)整座拉桿；
(5)皮帶輪、飛輪與偏心軸采用脹套連接，且外徑尺寸減小：
(6)降低動顎懸掛高度。
通過對鑄鋼機架顎式破碎機以上幾處結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，改進后的焊接機架顎式破碎機在性能上有了較大的提高（以鑄鋼機架顎式破碎機PE600×900和焊接機架顎式破碎機SRE600×900的對比為例，詳細參數(shù)比較見表1）。由表l可知：
(1)焊接機架顎式破碎機在進料口大小不變的情況下，增大了排料口的調(diào)整范圍，因此擴大了可生產(chǎn)產(chǎn)品的粒度選擇范圍，機器平均處理能力提高了20%以上。
(2)鑄鋼機架在鑄造過程中，往往鑄造余量較大。改為鋼板焊接機架后，其重量減輕了1.1噸，大大節(jié)約了破碎機的生產(chǎn)成本。
(3)由于改鑄鋼機架為鋼板焊接機架，使得機架生產(chǎn)制造時間大大縮短。鑄鋼機架生產(chǎn)制造過程主要有兩方面較費時間，一是鑄件鑄造生產(chǎn)周期長，二是所有加工部位都必須在大型機床上加工，浪費工時。而焊接機架除軸承座必須先粗加工，與側(cè)板焊后再精加工外，其余加工部位均可在不同的較小機床上同時加工好后再焊接，這樣就大大降低了機架生產(chǎn)和加工時間。加上其它結(jié)構(gòu)簡化后所節(jié)省的制造時間，改進后整機的生產(chǎn)周期由20天降低至14天，降幅達30%。
(4)破碎機的外形尺寸長、寬、高明顯減小，很好地滿足了移動式破碎篩分站對顎式破碎機外形尺寸的要求。
除了表l中所反映的改進后的焊接機架顎式破碎機的性能提高外，它與鑄鋼機架顎式破碎機相比還具有以下幾方面的優(yōu)勢：
(1)機架不存在鑄造缺陷和焊接應力，使用更為可靠。機架采用鋼板焊接后，在制造過程中，采用特殊的方式對整臺機架都進行了去應力處理，這樣既避免了鑄造缺陷，又徹底解決了以往由于受設備、工藝等限制而無法解決的焊接應力問題，保證了機架在使用過程中不會因鑄造缺陷和焊接應力而使機架報廢。
(2)對動顎進行了三維模擬優(yōu)化設計，糾正了以往設計不合理的部位，使其結(jié)構(gòu)更簡單合理，受力狀況更好。并且其重量也減輕了0.24t，實現(xiàn)了成本的有效降低。
(3)調(diào)整座的安裝采用楔塊鎖緊；機架軸承采用緊定襯套裝配，并在其連接處增加定位平鍵；排料口調(diào)整機構(gòu)取消了調(diào)整座拉桿；皮帶輪、飛輪與偏心軸采用脹套連接等，既簡化了結(jié)構(gòu)，大大方便了維修裝拆，又使連接更加可靠，減小了故障的發(fā)生機率。
(4)眾所周知，鋼板表面質(zhì)量比鑄鋼件要好得多。加上用厚鋼板焊接而成的機架外部結(jié)構(gòu)簡單，因此生產(chǎn)成形的破碎機外觀質(zhì)量相當好。由于目前市場（特別是國外市場）對破碎機的內(nèi)部質(zhì)量和外觀質(zhì)量要求都越來越高．所以改進后的破碎機深受用戶青睞。
3、經(jīng)濟效益與社會效益分析
按改進后的SRE600×900與改進前的PE600×900比較可知，焊接機架破碎機整機重量為15.2t．鑄鋼機架破碎機整機重量為17.6t，目前市場上鋼板單價比鑄鋼件單價低1000元／t以上。按筆者所在公司現(xiàn)有的生產(chǎn)能力及市場銷售能力，每年可生產(chǎn)并銷售30臺套以上該型號的破碎機。鑄鋼件單價按7000元／t噸計算，則此項每年可降低原材料成本[7000×(17. 6-15.2) +15.2×1000]×30=96萬元。由于其結(jié)構(gòu)的簡單化、生產(chǎn)周期縮短，生產(chǎn)過程中的成本可降低1.2～1.5萬元／臺，則據(jù)此項每年可降低成本約1.3×30=39萬元。所以，在銷售價格不變的情況下，光是成本降低這一項，該種機型就可為公司增加利潤150多萬元；如果降低單臺銷售價格，則會充分體現(xiàn)其市場競爭優(yōu)勢，銷量一定會大幅增加，因此其經(jīng)濟效益相當顯著。
眾所周知，鑄件的生產(chǎn)過程會產(chǎn)生大量的粉塵．對環(huán)境的污染非常大。現(xiàn)階段，國外發(fā)達國家將鑄件的生產(chǎn)盡可能轉(zhuǎn)移至發(fā)展中國家，這樣既保護了他們本國的環(huán)境，又利用發(fā)展中國家低廉的勞動力來降低生產(chǎn)成本，可達到一箭雙雕的效果。雖然這種狀況的出現(xiàn)在現(xiàn)階段有助于包括我國在內(nèi)的發(fā)展中國家的經(jīng)濟發(fā)展，但同時也大大增加了我國環(huán)境保護的壓力，讓可持續(xù)發(fā)展的國家發(fā)展戰(zhàn)略受到嚴重挑戰(zhàn)。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展。國家對環(huán)境保護的重視程度日益提高，這也是對依賴鑄件生產(chǎn)的企業(yè)發(fā)展的一種潛在社會威脅。顎式破碎機機架由鑄件改為鋼板焊接后，在一定程度上減少了鑄件的生產(chǎn)量，相應就減少了國家經(jīng)濟建設的環(huán)保壓力。同時對破碎機生產(chǎn)企業(yè)本身來說也改善了其發(fā)展前景，因此其社會效益不容置疑。
4、結(jié) 論
由以上分析可知，焊接機架顎式破碎機具有結(jié)構(gòu)更簡單、使用更可靠、生產(chǎn)效率更高、制造周期更短、生產(chǎn)成本更低、外形更美觀、制造過程更環(huán)保等優(yōu)點，其經(jīng)濟效益和社會效益都很顯著，具有很大的推廣應用價值。
