新型工程機械液壓屬具破碎鏟斗國內外發展概況

劉江濤

（安徽驚天液壓智控股份有限公司，安徽 馬鞍山 243000）

1 破碎鏟斗裝置概述

所謂“破碎鏟斗”就是機架外形成鏟斗狀，并與挖機配套使用的一種新型液壓破碎屬具。破碎鏟斗破碎物料是在兩塊顎板之間進行，其動顎板在馬達驅動下，繞懸掛偏心軸對固定顎板作周期性擺動，當動顎板靠近固定顎板時，位于破碎腔的物料擠壓破碎，動顎板離開固定顎板時，物料在重力作用下經排料口排出，大于排料口寬度的物料仍然留在破碎腔里，在下一工作循環中繼續被破碎，如圖1所示[1]。該裝置具有結構靈活，工作可靠，制造維護容易，適應性強，成本低等突出優點，廣泛應用于礦山、建筑材料、交通等行業中，特別是在建筑垃圾處理方面，體現出節能減排設計理念。破碎鏟斗與挖機配套使用時，破碎鏟斗安裝在挖機臂上，隨挖機臂一起運動，操作挖機臂鏟裝物料，破碎鏟斗裝滿物料，并對鏟裝的物料進行破碎，破碎鏟斗工作流程如圖2所示。

圖1 破碎鏟斗破碎流程示意圖

圖2 破碎鏟斗工作流程

2 破碎鏟斗在工程中的應用[1]

2.1 礦山開采

特別在道路狹窄，環境惡劣的工況下，大型設備無法進入開采現場，采用挖掘機挖掘，使用配套破碎鏟斗進行破碎，破碎后物料通過小型車輛運輸，減少礦產能源浪費，節約資源。

2.2 建筑垃圾處理

建筑拆除產生的建筑垃圾，利用破碎鏟斗現場破碎回填，減少運輸體積，從而減少運輸量，達到節能減排效果。

2.3 道路維護、拓寬與建設

在道路維修、拓寬與建設過程中，產生大量的混凝土與石料垃圾，利用破碎鏟斗對混凝土與石料垃圾進行現場破碎，作為道路建設的二級或三級用料，既減少垃圾運輸量，又節約道路建設的二級或三級用料。

3 破碎鏟斗國外發展現狀

隨著對工程建筑垃圾破碎、分類、回收處理的需求，與挖機配套使用的破碎鏟斗發展非常迅速，特別是在歐美發達國家對建筑垃圾的回收利用非常重視，在建筑拆除后，產生很多建筑垃圾，對建筑垃圾的破碎、分類、回收、運輸是一項耗時工程。對建筑垃圾的破碎是分類回收的前提，往往建筑在拆除后，產生的垃圾塊度大小不一，能回收利用的材料也分布在里面，如果運輸到特定的處理場地進行破碎分類回收處理，增加運輸費用，提高回收利用成本。破碎鏟斗將解決建筑垃圾破碎問題，與挖機配套使用，在建筑拆除現場對塊度大小不一的垃圾進行破碎處理，可以得到所需求的物料塊度[2]。

3.1 MB公司的粉碎鏟斗簡介

意大利專業制造顎式粉碎鏟斗公司Meccanica Breganzese推出BF系列粉碎鏟斗 （如圖3所示），BF系列粉碎鏟斗技術參數如表1所示[3]，該設備不僅可以大大提高破碎效率，降低生產成本，而且還具有節能環保的性能。BF系列粉碎鏟斗的創新功能，得到歐洲市場的歡迎和肯定，并在2008年進入中國市場。BF系列粉碎鏟斗技術特點[4][5]：

圖3 MB公司BF系列粉碎鏟斗

表1 MB公司系列粉碎鏟斗技術參數表

（1）沖擊力小：不必為挖掘機及大臂擔心，MB粉碎鏟斗沖擊力遠遠低于常用破碎錘，一旦鏟斗安裝好并且達到垂直位置，挖掘機僅提供支撐作用和液壓動力即可；

（2）幾何外形：MB設計的抓斗和鉗口的集合外形，用于保證最大產能,并避免 “難以處理”物料等的各種堵塞；

（3）“可變”鉗口：通過插入或者去除四根“墊桿”和調節移動鉗口上的螺桿支座，便能調節鉗口之間的距離。整個操作過程在15分鐘內完成；

（4）“雙面用”鉗口：鉗口在工作過程中，面向出口端的一側容易被磨損，但從設計上這些鉗口是可以雙面用的，這就意味著產品的使用壽命增長了一倍，另外，因為所用材質為合金錳鋼，這種特殊合金的機械強度要超過任何一種鋼材。

此外，MB公司還研發出了獨一無二，易于安裝，使用又較為方便的脫鐵器。可方便地安裝在BF系列破碎鏟斗上。

3.2 VTN公司的粉碎鏟斗簡介

VTNROTOBEC公司是加拿大專業從事工程機械屬具開發生產的公司，該公司推出FB系列粉碎鏟斗（如圖4所示），FB系列粉碎鏟斗技術參數如表2所示，FB系列粉碎鏟斗功能與MB公司類似，在加拿大與美國市場得到推廣應用。

（1）機架左右側板拼接，耐磨鋼板與普通鋼板進行焊接而成，與物料接觸處采用耐磨鋼板，其余采用普通鋼板，節省耐磨鋼板用量，從而節省成本，但焊接工藝要求較高。

（2）整機外形過渡圓滑，流線性好，受力分布均勻，避免應力集中；

（3）破碎比大，排料粒度可以調整；

（4）排料口調節范圍大，方便可靠，可滿足不同要求；

（5）采用高強度的耐磨鋼材制造，主要用于破碎硬度較高的固體材料，如礦石、混凝土、各種石材等。

圖4 VTN公司FB系列粉碎鏟斗

3.3 UEDA公司的粉碎鏟斗簡介

UEDA公司是日本專業從事工程機械屬具開發生產的公司，該公司于2011年推出的UJ系列破碎鏟斗 （如圖5所示），該系列產品結構與其他品牌產品不同的是，采用馬達直接驅動動顎，沒有皮帶傳動變速，馬達采用低速大扭矩，這種結構破碎物料時對馬達沖擊較大，但重量相對減輕，結構強度相對提高，同時斗容有所增大，具體技術參數如表3所示，該系列產品正在日本與中國市場進行推廣宣傳。

表2 VTN公司系列破碎鏟斗技術參數

UJ系列粉碎鏟斗技術特點：

（1）通過實現破碎齒輪的正轉與反轉，從而避免堵塞，大大提高生產效率；

（2）采用馬達直接驅動破碎齒輪，減小維護工作量；

（3）采用24V電磁盤，破碎后同時可以輕松去除鋼筋等材料；

（4）低噪音、低振動，駕駛室平穩舒適；

（5）特別是在建筑垃圾的回收作業中，用其粉碎混凝土后，可用一個磁選器（可選裝置）直接把鋼材選出，而破碎出來的混凝土可二次利用。

3.4 AURA公司的粉碎鏟斗簡介

AURA公司是印度專業從事破碎鏟斗屬具開發生產的公司，公司于2008年推出ABC系列破碎鏟斗（如圖6所示），ABC系列破碎鏟斗技術參數如表4所示，ABC系列破碎鏟斗功能與MB公司類似，在印度市場得到推廣應用。

ABC系列粉碎鏟斗技術特點：

圖5 UEDA公司UJ系列粉碎鏟斗

圖6 AURA公司ABC系列粉碎鏟斗

（1）具有最佳操作特性與工作效率，使用成本低；

（2）可以快速清除堵塞進料口的物料，傾斜翻轉破碎鏟斗即可；

（3）操作人員位于挖掘機操作室內，遠離破碎鏟斗排料口，使用安全可靠；

表3 UEDA公司系列破碎鏟斗技術參數表

表4 AURA公司系列破碎鏟斗技術參數

（4）物料可以現場挖掘破碎，避免物料運輸，從而減少運輸成本；

（5）可以與挖掘機及履帶式挖土機配套使用，不需要增加其它輔助設備。

4 破碎鏟斗國內發展現狀

與國外相比，國內對破碎鏟斗的研發設計起步較晚，研發制造廠商少，國內主要從事研發生產工程液壓屬具的廠家如安徽驚天、江蘇擊利樂、煙臺艾迪、長治液壓、天津博思特等，在工程液壓屬具研發生產方面，代表國內工程液壓屬具發展水平與現狀，其中只有安徽驚天從事破碎鏟斗研發生產，并取得一定成績，破碎鏟斗屬具研發設計處于國內領先地位，國內其他品牌的破碎鏟斗尚未出現。國內破碎鏟斗銷售相對較少，市場上出現的品牌也只有MB公司產品。

安徽驚天是國內專業從事工程液壓屬具研發生產的科技型企業，該公司研發生產的GTCB （“GT” CRUSHING BUCKET）系列破碎鏟斗，是在吸取國外先進理論與設計經驗的基礎上，并結合自身技術特點，研發生產適合國內市場的GTCB系列機型 (如圖7所示)，具體技術參數如表5所示，該系列產品正在中國市場進行推廣。

GTCB系列產品的技術特點：

（1）整機外形設計合理，流線性好，避免焊接應力集中，工作時受力部件受力均勻；

（2）實現動、定顎齒板互換，并實現在齒板下端磨損嚴重時，齒板顛倒安裝即可，提高齒板使用壽命；

（3）齒板采用高強度的耐磨鋼材制造，該耐磨鋼材機械強度要超過任何一種鋼材，采用鑄造成型；

（4）破碎比大，排料粒度可以快速調整，操作方便可靠，排料口調節范圍大，可滿足不同要求；

（5）液壓系統裝有調速閥，對液壓驅動馬達實現調速，從而實現偏心軸調速功能，針對不同硬度、粒度的破碎物料，采用不同轉速，提高破碎效率，降低使用成本；

圖7 驚天公司GTCB 系列破碎鏟斗

表5 驚天公司系列粉碎鏟斗技術參數

（6）液壓系統裝有過載泄壓閥，起到二級過載保護，在機械保護失效的情況下，對主要零部件進行過載保護；

（7）與挖掘機聯接部件采用襯套與銷軸配套聯接方式，根據不同型號挖掘機提供的銷軸尺寸與聯接方式，改變聯接部件的銷軸與襯套皆可完成配套。

5 結束語

隨著各國政府對資源回收利用、節能減排、環境保護越來越重視，與挖掘機配套使用的破碎鏟斗在建筑垃圾回收利用、小型礦山開采、道路維修建設等領域應用將越來越廣泛。各生產廠商的系列產品具有各自特點，破碎原理相同，技術參數類似，使用維護方便，在實際使用過程中產生的經濟效益非常可觀，該產品在歐美發達國家使用非常普遍，但是在國內市場使用卻很少見，目前政府對資源回收利用與節能降耗日益重視，相信破碎鏟斗在國內市場將得到越來越廣泛使用，國內研發生產廠商將越來越多，技術將越來越成熟。

[1]童小冬.基于顎破原理的新型工程機械破碎屬具研發設計[J].鑿巖機械氣動工具，2012（2），9～12.

[2]陳國俊，鄒十踐，羅銘 等.液壓挖掘機[M].武漢：華中科技大學出版社，2011，207～208.

[3]伊人.MB粉碎鏟斗系列產品[J].中國工程機械，2010（10），107～108.

[4]蔡岡融.MB粉碎鏟斗改變現場作業模式的創新[J].工程機械，2008（8），108～109.

[5]陶澤.MB粉碎鏟斗在建筑垃圾處理過程中的運用[J].中國工程機械，2009（5），92～93.