旋回破碎機國內外現狀及發展趨勢

肖 俊

(江西銅業集團材料設備公司,江西貴溪 335424)

旋回破碎機國內外現狀及發展趨勢

肖 俊

(江西銅業集團材料設備公司,江西貴溪 335424)

本文簡述了旋回破碎機的工作原理和發展歷史,綜述了國內外產品的現狀,指出了國產旋回破碎機的發展前景和研究方向。

旋回破碎機;原理;國內外現狀;發展方向

1 旋回破碎機的工作原理和發展歷史

旋回破碎機的生產至今已有百年的歷史,由于其生產能力要比鄂式破碎機高3～4倍,所以是大型礦山和其他工業部門粗碎各種堅硬物料的典型設備[1]。相對顎式破碎機而言,旋回破碎機的優點是:破碎過程是沿著圓環形的破碎腔連續進行的,因此生產能力較大,單位電耗較低,工作較平穩,適于破碎片狀物料,破碎產品的力度比較均勻[2],可廣泛用于粗碎、中碎各種硬度的礦石。但是其缺點在于:結構復雜,價格較高;檢修比較困難,修理費用較高;機身較高,使廠房、基礎建設的費用增加[2]。

1.1 工作原理

旋回破碎機主要是由機架、活動圓錐、固定圓錐、主軸、大小傘輪和偏心套筒等組成[1]。其工作原理(如圖1所示)是利用破碎錐在殼體內錐腔中的旋回運動,對物料產生擠壓、劈裂和彎曲作用,粗碎各種硬度的礦石或巖石的大型破碎機械。裝有破碎錐的主軸的上端支承在橫梁中部的襯套內,其下端則置于軸套的偏心孔中。軸套轉動時,破碎錐繞機器中心線作偏心旋回運動。它的破碎動作是連續進行的,故工作效率高于顎式破碎機[3]。

旋回破碎機的規格各國的表示方式都不一樣,我國則是以給料口寬度/排料口寬度表示[3]。

圖1 旋回破碎機的工作原理圖

1.2 發展歷史

旋回破碎機在破碎機家族處于顯赫地位,也是出現較早的粗碎設備。第一個旋回破碎機專利由美國人CharlesBrown申請于1878年,1881年美國蓋茨鐵工廠制成第一臺旋回破碎機。1953年美國Allis-Cha lmers公司推出液壓旋回破碎機。70年代末期,美國Rexnord公司推出超重型旋回破碎機。80年代,瑞典Morgards hammer公司推出新型頂部單缸液壓旋回破碎機。

從20世紀50年代開始,我國仿制和自行設計了一些規格的旋回破碎機,但其生產使用效果卻很不理想。直到20世紀70年代末期,我國旋回破碎機的設計水平才接近了國際上70年代先進水平。但是,近10多年來,我國旋回破碎機的產銷量很少,發展較慢,與國外的品牌存在著不小的差距。

2 旋回破碎機國內外現狀

2.1 國內旋回破碎機的主要廠家

表2 -1 PXF型旋回破碎機技術性能和參數[3]＊

表2 -2 PXF型旋回破碎機主要零部件重量(沈重)[3]

沈陽北方重工集團(以下稱沈重)是我國旋回破碎機的主要生產廠家,該集團于一九八六年從美國富樂公司(FULLER)引進了TRAYLOR旋回破碎機的設計制造技術,其中包括54-74、54-84、60-89、60-110和72-93英寸五個規格,主要作為大型露天礦山和選礦廠的粗碎設備[3]。相關數據見表2-1及2-2。

2.2 國外旋回破碎機的主要廠家

國外的旋回破碎機著名廠家主要有美卓礦機、斯維達拉公司、山特維克以及富勒史密斯等。以美卓礦機為例,其旗下的SUPER IOR旋回破碎機是礦山和石料行業全球公認技術領先的旋回破碎機著名品牌。該公司最早生產的旋回破碎機品牌是1878年的CRUSHER SUPER IOR ITY,而目前的版本已經是SUPER IOR MKⅡ。相關性能見表3-1。

表3 -1 SUPER IOR MKⅡGYRATORY

2.3 國內外產品對比

以美卓礦機的諾德伯格SuperiorMK-Ⅱ60-89旋回破碎機和沈重的PXF6089旋回破碎機為例,進行對比。沈重于八十年代引進的旋回破碎機技術,是國外旋回破碎機的第二代技術,由于國內礦山行業近二十年間發展較慢,導致國產旋回破碎機的產銷量不理想,更進一步影響了對其技術的掌握以及發展;美卓礦機的SUPER IOR MKⅡ系列于1994年以后開始生產的,是旋回破碎機的第三代技術,并在第二代技術的基礎上,提高了速度、功率、上部加粗的整體主軸、平衡設計等。

就設計角度而言,美卓的SUPER IOR MKⅡ旋回破碎機相對于國產旋回破碎機而言,從以下幾個方面進行了改進:

(1)增加了超級橫梁:

超級橫梁的設計可以提高破碎機的性能和效率,具體體現在減少了大塊架橋卡礦對產量的不利影響,給礦口增大30%-40%,提高產量10%-20%。超級橫梁為單件整體鑄鋼件,強度大、鋼性好。超級橫梁為單件整體鑄鋼件,強度大、鋼性好[4]。

橫梁采用錐度止口與機架配合,使沖擊荷載和破碎力沿360°圓周均勻分布,提高了橫梁壽命及設備可靠性。同時,可以將任何型號的旋回更新為上拱式橫梁,僅需要更新新的橫梁總成,繼續使用原有的機架和主軸,并不改變土建結構和給料倉[4]。

(2)采用了整體鍛造主軸和動錐總成:

主軸和動錐實現整體鍛造,能夠提高強度和硬度;同時,加大了主軸上端直徑,使之能夠滿足最苛刻的使用條件;大半徑的拋光圓角,最大限度的提高了抗疲勞強度及其使用壽命[4]。

(3)采用了主軸護套:

螺紋護套的設計,能夠最大限度的保護主軸;而在老式設計里,螺紋是直接攻在主軸上的。主軸護套設計。采用專利合金鋼護套以保護主軸,動錐螺母螺紋均在可更換的主軸合金鋼護套上.而非在主軸上,可最大限度地減小主軸的加工應力,從而提高主軸壽命[4]。

(4)采用了平衡設計:

平衡設計偏心套SUPER IOR平衡設計偏心套,采用上部和下部兩個配重,使設備動荷載最小,從而使其基礎結構變得簡單,減少了基礎設施的投入[4]。

這幾個方面的改進,使得該機運行平穩、給料順暢、易于維護保養,單位產品的能耗低,操作人員少,破碎腔均勻磨損,產品粒形好,排料細,磨耗件壽命長,更加符合高破碎效率的要求。由此可見,國外旋回破碎機已經在產品質量、性能、使用壽命等等多個程度上超出了我國國產的旋回破碎機。

3 國產旋回破碎機的發展趨勢

國產旋回破碎機在產品質量和性能方面,與國外旋回破碎機有較大的差距。尤其在整體設計、關鍵零部件(如主軸錐體總成、潤滑方式及系統)、自動化等方面與國外差距較為明顯。我國國產旋回破碎機的發展應著眼于大型化、智能化,及時采用現有技術來提高產品性能和可靠性。

要縮小差距并迎頭趕上和超過國外先進技術,國產旋回破碎機生產廠家必須增加投入。引進國內、外先進的破碎理念和技術,提高加工工藝設計和加工設備檔次,對我國破碎機的質量和技術提高是必須的。如能與礦山及其他用戶在運行、維修、保養等方面進行經常、廣泛、深入的交流,是非常有益的。目前我公司所用的國產旋回破碎機在自動化方面做了有益的嘗試,如在主軸位置控制方面,加裝了位置探頭和液壓垂直升降系統,用來補償襯板磨損并控制排礦粒度,并取得了良好的結果。

引進的關鍵在于理解其設計思想,消化、吸收、根據我國具體情況,提高國產化配套理念[5]。在當前我國的礦山行業發展狀態良好的形勢下,如果能夠把握住這一有利時機,一定能拉近與國外旋回破碎機的差距,接近并超過國際上的先進水平。

REFERENCES

[1] 謝廣元.選礦學.中國礦業大學出版社,2001.

[2] 唐敬麟.破碎與篩分機械設計選用手冊.化學工業出版社, 2001.

[3] 孫時元.中國選礦設備手冊.科學出版社,2006.

[4] 華靖.MK-Ⅱ50-65旋回破碎機的特點及運行維護.礦業工程,2006,(4):44-45.

[5] 高瀾慶、王文霞、馬飛.破碎機的發展現狀與趨勢.冶金設備.

2001,(8):4.

Present situation in Domestic and Abroad and Developing trend of Cone Crusher

X IAO Jun
(JCCMaterials&Equipment Company,Guixi,Jiangxi,335424,China)

Operational principle and developing history are summarized,status of product in domestic and abroad are reviewed, and the developing prospect and research direction of domestic cone crusher are proposed in this article.

cone crusher;principle;status in domestic and abroad;developing direction

TD451

:C

:1009-3842(2010)03-0087-03

2010-05-31

肖俊(1983-),男,上海人,大學本科,主要從事進口設備采購工作,E-mail:stzren@hotmail.com