機(jī)械多錘頭破碎機(jī)的工作裝置與設(shè)計(jì)方案

劉聚才

（中國(guó)河南國(guó)際合作集團(tuán)有限公司，河南 鄭州450000）

近年來(lái)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展也推動(dòng)了交通量的提升，相應(yīng)的給水泥砼路面修復(fù)等相關(guān)問(wèn)題造成較大困難，利用碎石化修復(fù)技術(shù)可以有效解決這部分問(wèn)題。 而這一過(guò)程中，需要使用性能良好的機(jī)械多錘頭破碎機(jī)，這就要求對(duì)其工作裝置和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究。

1 機(jī)械多錘頭破碎機(jī)工作裝置分析

機(jī)械多錘頭破碎機(jī)主要包含了動(dòng)力系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、底盤裝置以及破碎工作裝置等五個(gè)組成部分。 按照種類劃分，機(jī)械多錘頭破碎機(jī)應(yīng)屬于輪胎自行式設(shè)備，因而在舊水泥砼路面的破碎等相關(guān)方面工作效率上具有嚴(yán)格要求。 機(jī)械多錘頭破碎機(jī)破碎的舊水泥砼粒， 其直徑及大小主要由控制落錘高度來(lái)實(shí)現(xiàn)， 通常范圍在8-40cm以內(nèi)，以上細(xì)下粗為主要形態(tài)。

機(jī)械多錘頭破碎機(jī)能夠適應(yīng)不同種類的砼路面破碎工作需求，一次性破碎寬度能夠達(dá)到4m。此外由于該設(shè)備配備有帷幕，還能夠在進(jìn)行破碎工作的同時(shí)，有效避免碎片顆粒的外飛，在保障交通不受影響的情況下，進(jìn)行半幅施工。在具有較為緊密的施工方案情況下，道路的破碎、碾壓以及加鋪等一系列工作可以一次性完成，最大程度上減少了因施工導(dǎo)致的交通管制時(shí)間，避免了給正常交通道路帶來(lái)的各種不便。

2 機(jī)械多錘頭破碎機(jī)的設(shè)計(jì)方案分析

2.1 機(jī)械多錘頭破碎機(jī)的設(shè)計(jì)理念

機(jī)械多錘頭破碎機(jī)主要由錘頭架、油缸以及錘頭等多個(gè)工作裝置組成。 錘頭一般又有粗短形和細(xì)長(zhǎng)形兩類形式，不管錘頭使用的是哪一種形式，工作錘頭架都需要具有足夠的穩(wěn)固性和簡(jiǎn)單性，應(yīng)當(dāng)盡量確保錘頭架各個(gè)部分的支撐桿相互連接的緊密型，從而構(gòu)成較為穩(wěn)定牢固的整體。通過(guò)上述設(shè)計(jì)，能夠確保油缸在工作過(guò)程中，帶動(dòng)錘頭有序化進(jìn)行上下循環(huán)運(yùn)動(dòng)，使得機(jī)械的破碎力最大化。 本次設(shè)計(jì)方案主要以粗短形錘頭為例。

2.2 機(jī)械多錘頭破碎機(jī)的具體設(shè)計(jì)方案

2.2.1 常規(guī)設(shè)計(jì)方案

1）錘頭架的設(shè)計(jì)

錘頭架主要由水平設(shè)置的主支撐、橫支撐以及豎向設(shè)置的豎支撐等多個(gè)部分組成。 一般各支撐之間的連接需要進(jìn)行固定，從而確保錘頭架整體較為穩(wěn)固。

在主支撐上， 一般會(huì)額外設(shè)置固定板從而確保油缸的穩(wěn)固性，安裝相應(yīng)的導(dǎo)軌以促進(jìn)錘頭升降穩(wěn)定。 此外錘頭的錘身上，相應(yīng)會(huì)設(shè)置配合導(dǎo)軌的凹槽。

重型錘頭一般會(huì)分為兩排，以對(duì)為單位，將其安裝與破碎機(jī)的尾部，前后排的錘頭應(yīng)該保持錯(cuò)開式的布置格式，從而確保破碎工作能夠在全寬范圍內(nèi)連續(xù)性進(jìn)行。機(jī)械前后的每對(duì)重錘都應(yīng)該配備相應(yīng)的獨(dú)立化液壓提升系統(tǒng)，從而保障破碎機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的動(dòng)力充足。此外，這種布置還能夠按照工作需要，自行調(diào)整重錘提升的高度，從而在對(duì)舊水泥砼路面進(jìn)行破碎的工作中， 確保重錘下落時(shí)保持相應(yīng)的規(guī)律性，并合理運(yùn)用動(dòng)能的轉(zhuǎn)換，將原有動(dòng)能轉(zhuǎn)化為沖擊能，實(shí)現(xiàn)對(duì)路面的有效破碎。

2）油缸的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)油缸時(shí)，應(yīng)該在油缸兩邊主支撐上，同樣設(shè)置相應(yīng)導(dǎo)軌，從而引導(dǎo)錘頭的有序化升降。 油缸應(yīng)滿足至少兩個(gè)錘頭的升降需求，帶動(dòng)錘頭靈活升降。

在原有錘架的基礎(chǔ)上，錘架內(nèi)部應(yīng)設(shè)置多個(gè)油缸，每個(gè)油缸均帶動(dòng)兩個(gè)錘頭進(jìn)行升降。 錘架的主支撐又分為上、中、下各三個(gè)部分，每部分還需要有多個(gè)額外橫支撐與豎支撐發(fā)揮固定連接的作用， 在主、橫、豎三部分支撐共同構(gòu)成的錘架內(nèi)部總共設(shè)置6 個(gè)油缸。

錘架又包含了前排與后排兩個(gè)部分，分別在前排與后排錘架內(nèi)各設(shè)置三個(gè)工作油缸。 應(yīng)在錘架兩側(cè)的兩部分翼錘架處設(shè)置錘架板塊，錘架與翼錘架兩部分的連接可以進(jìn)行拆卸。翼錘架同樣包含了翼錘主支撐、橫支撐和豎支撐三個(gè)部分，每個(gè)翼錘架內(nèi)部同樣需要斜向設(shè)置油缸并加以固定，油缸兩側(cè)同樣設(shè)置翼錘導(dǎo)軌，為翼錘升降提供導(dǎo)向作用。 油缸的固定板包含了平板與豎板兩個(gè)部分。

3）錘頭的設(shè)計(jì)

多錘頭破碎機(jī)工作裝置由主、橫、豎三部分支撐共同構(gòu)成，錘頭和油缸均被設(shè)置在錘架內(nèi)，故多個(gè)不同支撐構(gòu)成的錘架，也同樣包含了多個(gè)油缸和錘頭共同組成的結(jié)構(gòu)，并需要進(jìn)行同時(shí)應(yīng)用，這種情況下，也增大了路面破碎工作時(shí)的力量。

在充分把握閥塊作用力的前提下，應(yīng)該確保多個(gè)錘頭之間的連續(xù)不斷化升降，且升降均不同步，該情況下的破碎效果，遠(yuǎn)優(yōu)于單錘頭或少量錘頭情況下的破碎效果。 此外，應(yīng)當(dāng)在主支撐上配備相應(yīng)的引導(dǎo)錘頭升降的導(dǎo)軌，錘頭本身也應(yīng)該有對(duì)應(yīng)凹槽，從而確保在升降過(guò)程中保持垂直，達(dá)到更良好的破碎效果。

2.2.2 利用Pro/E 技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化

按照上述設(shè)計(jì)方案，可以大致把多錘頭破碎機(jī)的工作裝置分為組焊件與組裝件兩個(gè)部分。 利用Pro/E 軟件，可以將所有部件以零件的形式展現(xiàn)，充分把握各部件及零件作用和相互間的裝配關(guān)系，有效進(jìn)行三維實(shí)體建模工作，并按照相應(yīng)要求進(jìn)行模擬組裝，確定最終設(shè)計(jì)方案。

優(yōu)化的大致步驟為先根據(jù)部件零件情況進(jìn)行破碎機(jī)的二維畫圖及三維模型的構(gòu)建，以計(jì)算機(jī)模擬方式構(gòu)建破碎機(jī)機(jī)構(gòu)。 再逐次往機(jī)構(gòu)中加入驅(qū)動(dòng)裝置，進(jìn)一步進(jìn)行機(jī)構(gòu)的仿真實(shí)驗(yàn)，充分分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終確定破碎機(jī)模型等多方面方案。

3 結(jié)束語(yǔ)

在對(duì)原有機(jī)械多錘頭破碎機(jī)工作裝置的深入分析基礎(chǔ)上，對(duì)原有設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化， 并利用Pro/E 等計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)方案進(jìn)行模擬，加以完善是完全可行的。 因而破碎機(jī)設(shè)計(jì)的實(shí)際工作當(dāng)中，應(yīng)該結(jié)合碎石施工需求，因地制宜的確定科學(xué)全面的設(shè)計(jì)方案。

［1］張景臣.多錘頭破碎機(jī)碎石化機(jī)理研究與工作裝置的運(yùn)動(dòng)仿真[D].長(zhǎng)沙理工大學(xué),2009(04).

［2］王永順.多錘頭碎石化技術(shù)的應(yīng)用研究[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2013(11).

［3］陳躍彬.虛擬樣機(jī)技術(shù)在多錘頭破碎機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D].長(zhǎng)沙理工大學(xué),2011(04).

［4］游小平,陳躍彬,李自光.基于碎石化技術(shù)的多錘頭破碎機(jī)研究[J].公路與汽運(yùn),2011(03)