新型二級可調式破碎機的優化設計

【摘 要】新型二級可調式破碎機是基于沖擊錐式破碎機的思想，采用錘式與反擊式的理念，運用磨削原理設計而成的。一臺新型二級可調式破碎機設備能夠滿足礦石破碎的工藝要求，在工作中可以擴大礦石的顆粒體積，利于調節出合理顆粒的大小，簡化工藝環節，減少能量損耗，同時減少了工作時間，降低了工作成本。

【關鍵詞】可調式破碎機；礦物加工；破碎機設計

礦業是一個國家經濟建設的基礎，而礦業中最重要的一個步驟就是礦物加工。礦物加工就是將礦物從原材料加工成我們所需要的材料形狀的步驟。在礦物加工中，粉碎是常用的手段。粉碎的工藝目的是得到具有一定粒度組成和充分解離而又不過分粉碎的原料，便于下一步的加工和使用。在粉碎這一工藝路程中，工業部門廣泛使用的機械設備是破碎粉磨機。破碎粉磨機在礦山、冶金、建材、化工中都要較為普遍的應用。礦業在我國經濟發展中具有很重要的作用，每年有大量的礦物需要進行粉碎處理，隨著我國科學技術的發展，原本機械、笨重的粉碎工藝也逐步向細碎、高效、新型發展。

1.傳統沖擊錐式破碎機的設計

傳統的破碎工藝一般要經過三段工序，粗碎、中碎和細碎。礦石在經歷了這三段工序之后才可達到技術要求的粒度。但是這三段工序過程繁雜，無疑增加了工藝的復雜性。新型二級可調式破碎機能夠將中碎和細碎在一道工序中實現，經過兩段工序就可以達到要求的粒度，并且全過程只需要在一臺破碎機中實現，解決了操作復雜的問題，簡化工藝流程，降低了生產成本。

傳統的沖擊錐式破碎機中提高單機破碎比一直是比較難的問題，也一直是人們努力攻克的方向。然而，由于傳統破碎機的局限，破碎比始終沒有大的突破。提高破碎比有兩大難題，一是入料粒度大出料粒度小這一矛盾無法調和，二是破碎機設備的工作壓力無法調節到合適的數值。實際上，大多數的采礦廠磨礦機負荷過大，各項功能指標嚴重超標，因此無法順利工作。傳統的沖擊錐式破碎機目的是應用一臺設備實現二級碎礦的目的，實現多碎少磨的原則，從而降低磨礦機的粒度，達到節約成本，簡化工藝流程的目的。

沖擊錐式破碎機有兩部分組成，沖擊錐和旋轉錐。沖擊錐在沖擊力的作用下沿豎直方向做上下往復運動，旋轉錐在向心力的作用下做勻速運動。在沖擊錐和旋轉錐的共同作用下完成完整的破碎過程。沖擊錐對于上下運動需要進行嚴格的控制。沖擊錐上下運動是由曲軸、凸輪和液壓控制系統共同控制，但效率低，這是最大的缺陷，并且從機構設計方面無法改善。為了讓沖擊錐破碎機的電動機平穩運轉，習慣在曲軸的一端加慣性輪。但是這樣結構的沖擊錐很容易發生悶車現象，加劇了沖擊錐的磨損。在設計液壓控制系統時，要參考磨床的設計，實現沖擊錐的往復運動，此外，也可以在油路上安裝一個溢流閥來防止悶車現象。在旋轉錐的設計時，通常采用軸承固定的方法，運用靜不定結構進行支撐，依靠皮帶和齒輪的傳動控制旋轉錐的轉動。但是旋轉錐容易使電動機受到不穩定的沖擊載荷，影響電動機的使用壽命。沖擊錐式破碎機在給料和排料方面也有較大的缺陷，傳統沖擊錐式破碎機的結構式入料口明顯大于出料口，這樣更容易發生悶機現象。

2.新型二級可調式破碎機的設計

新型二級可調式破碎機是對傳統沖擊錐式破碎機的改進，更能滿足礦產工業的需要。新型二級可調式破碎機將粉碎加工分為兩個過程，物料破碎過程和磨削過程。破碎過程分為兩級破碎，第一級破碎借鑒了傳統沖擊錐式破碎機和反擊式破碎機的工作原理，主要工作的部分是轉子。轉子由主軸、圓盤以及錘頭組成。在破碎機運作過程中，電動機帶動轉子在破碎腔內高速旋轉，物料給入機內，經過高速運動的錘子的打擊、沖擊以及剪切和研磨，達到物料粉碎的目的。在轉子的側部，通過設置反擊板，將物料中小于篩板的物料排出，大于篩板的物料繼續進行錘頭的打擊和研磨，直到粒度小于篩板，被排出機外。

第二級破碎主要是通過襯板的擠壓、剪切，物料之間的擠壓和磨削而實現物料的破碎，這一部分借鑒了復合破碎機的離心粉碎原理。主要工作過程是先將物料加到機器中，經過錘頭錘擊進行第一次破碎，經過第一次破碎的物料經過篩板的選擇，調節出一定的粒度。通常是將未能小于篩板的物料在篩板之上繼續進行錘擊和磨削，小于篩板達到要求的物料經過篩板進行第二次加工。在第二次加工中，對物料進行更為細致的擠壓和磨削，進行二級破碎。經過第一級破碎的粒度可以保持在4mm到10mm之間，而經過第二級破碎的物料可以達到1mm的粒度。兩級復合的破碎比可達到80。新型二級可調式破碎機經過二級破碎，很好地達到了磨碎礦物的目的，同時節約了加工成本。

新型二級可調式破碎機具有破碎比大、能耗低、設備結構簡單等特點，具有很好的創新性，如果在礦物工業中廣泛應用一定能提高礦物材料的水平。礦物粉碎在礦業中是必不可少的一部分，并且影響到整個礦業的質量，因此提高破碎機的工作效率能提升整個礦物工業的發展。粉碎設備具有很大的能耗，因此改進設備將能耗降到最低不僅有利于提高加工產品的質量，還有利于降低產品的成本和提高企業的經濟效益。只有提高了我國的經濟效益才能更迅速地發展我國的礦產工藝，從而為我國的經濟效益做出貢獻，促進礦產工業的發展。我們要將這種設備盡量進行廣泛的運用，從而為我國的礦產工業做貢獻。簡化工藝環節，減少能量損耗，同時減少了工作時間，降低了工作成本。

3.外部配套設備與自動控制

新型二級可調式破碎機在配套上有嚴格的要求，通常情況下，破碎機的驅動部分要根據所設計設備的具體型號進行匹配，我們選擇是是1500r/min的電動機。其次是喂料設備，在喂料設備的選擇時，我們要充分考慮到不同物料需要的喂料速度是不一樣的，因此要求破碎機配備一套自動控制的喂料系統。能夠根據物料的不同，調整喂料速度，從而使喂料正常進行。在排料設備的選擇上，要注意排料設備的排料速度。在排料設備中，材料的粒度小，因此只能靠自身的重力進行排料。排料速度的快慢直接影響著機械的性能。在設備中，我們設計排料設備的排料口與風機串聯，通過風力分級提高風機的吸力，從而使排料速度加快，同時加快物料在粉碎腔內的運動速度，通過這種內部與外部的加速，達到提高機械的加工速率與自動化程度。

在新型二級可調式破碎機的設計中，尤其要注意粉碎機的自動控制。通過調節篩條的間隙，實現對粉碎機的自動化控制。篩條間隙調節具有很大的作用，由于物料粒度不同，需要不同的排料時間，就要實現對篩條間隙的調節。其次是磨削部分間隙的調節。通常我們使用的是手柄調節，通過自動控制，要求電動機的齒輪足夠嚙合，從而達到自鎖的功能。最后也是最關鍵的部分是實現對不同物料的集中控制，不同物料與不同工藝之間存在著一定的函數關系，只有保證函數關系的合理性才能保證各部分能夠協調工作。要根據理論和實驗參數嚴格設計各部分之間的函數關系。

4.結語

礦物粉碎是礦業中不可缺少的一項工藝步驟，在我國礦業生產中占有極其重要的地位。粉碎設備具有很大的能耗，因此改進設備將能耗降到最低不僅有利于提高加工產品的質量，還有利于降低產品的成本和提高企業的經濟效益。新型二級可調式破碎機具有破碎比大、能耗低、設備結構簡單等特點，具有很好的創新性，希望能在礦業生產中廣泛應用。 [科]

【參考文獻】

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