反擊式破碎機組合板錘設計生產探析

黃韻

摘要：文章以反擊式破碎機組合板錘設計生產為研究對象，首先討論了傳統反擊式破碎機板錘生產條件及生產工藝存在的問題，隨后著重圍繞反擊式破碎機組合板錘設計與制作，從結構設計、材料選擇等角度進行了探討分析，以供參考。

關鍵詞：反擊式破碎機;組合板錘;設計生產

前言

相對于傳統錘式破碎機而言，反擊式破碎機整體結構更加簡單，易損件更少，可有效節約生產費用，且破碎比更高，成品料粒形更好，因此在工業上得到了廣泛的應用。然而反擊式破碎機在實際工作時，板錘線速度可達50m/s，承受著非常嚴重的荷載與磨損，為提高高強度工作條件下板錘適應能力，減少更換頻率，有必要對反擊式破碎機組合板錘設計生產進行分析，對于提升反式破碎機工作性能具有重要的意義。

一、傳統反擊式破碎機板錘生產條件及生產工藝存在的問題分析

傳統的反擊式破碎機板錘基于機型不同，板錘質量也各有差異，最低十幾公斤，最高可達上百公斤。在實際生產制作時，結合工廠生產條件實際，運用手工濕砂造型工藝，以傳統順序凝固技術為依據，進行澆冒口設計。但實際落實到生產工藝之中，發現實際冒口補縮效果難以達到預期要求，主要存在以下問題，一是在碎石生產過程中，將澆冒口打掉后，發現內澆口的根部存在嚴重的縮孔、縮松問題，并且隨著內澆口增大，整體板錘撕裂掉塊也愈發嚴重。二是對冒口尺寸進一步加高加大，雖然使得冷卻后冒口實際尺寸得到了明顯的增加，但卻致使反擊式破碎機工藝出品品質嚴重下降，補縮效果難以達到理想狀態。由于板錘在實際工作過程中需要承受大量荷載，但受自身高鉻鑄鐵脆性特征影響，對于板錘整體設計制作質量有著非常苛刻的要求，即使板錘自身從存在細微缺陷，在實際生產過程中，依然很有可能導致崩裂問題發生，甚至引發嚴重的安全生產事故。

二、反擊式破碎機組合板錘設計與制作

（一）結構設計

為改善傳統板錘生產缺陷，可進行組合板錘設計，組合板錘由板錘本體與耐磨條組成，其中耐磨條在板錘上端一角位置，具體位置即是板錘實際工作時迎向物料的一面。與此同時，在耐磨條的下端中心位置，進行榫頭設置，榫頭具體呈燕尾形，而在板錘本體的中心處，設置了一個安裝孔，以便于其能夠與破碎機轉子體更好的連接在一起。在板錘耐磨條部位，設置了燕尾形榫槽，以便能夠更好的與組合耐磨條相配合，在組合耐磨條之上，鑲鑄有硬質合金棒，在其下端，設置一方孔，并放入一方形螺母，并在板錘本體一端，設置有裝配空間，便于方形螺母能夠更好的容納螺栓、彈簧墊圈等零件。通過上述結構設計，能夠增加板錘表面零件貼合面積，促使裝配配合更加緊密，可以有效防止在實際作業施工時，出現板錘與耐磨損條分離問題。除此之外，在榫頭與榫槽長度方向配合面設計上，通過將配合面設計成斜面，斜面具體傾斜度為2°，可以促使榫頭與榫槽在側面結合更加緊密，同時也更加有利于組合耐磨條的安裝與拆卸。為避免耐磨條與板錘出現滑脫問題，特意設置了設計了防移動裝置，該裝置由由螺母、螺栓和彈簧墊圈組成，能夠使耐磨條與板錘結合更加緊固，防止出現位移滑脫。耐磨條一般置于板錘易磨損位置，一方面可增加板錘耐磨性，另一方面也有利于增加板錘整體強度。

（二）組合板錘設計制作材料分析

在整體組合板錘組成之中，耐磨條是其核心配件之一，不僅能夠有效保護板錘本體，同時還是負責破碎物料的主體，需要直接承受大量荷載，因此最容易磨損，對于制作材質有著非常高的要求。一方面需要其具備過硬的強度，以便能夠抵御物料強大的荷載沖擊，另一方面，還應具備足夠的韌性，以便提升其耐磨強度。在實際制作選材過程中，通常會選Cr26高鉻鑄鐵材料，具體化學成分及其質量分數如表一所示。

板錘本體是組合板錘的最為基本且最為主要的構件，占組合板錘整體的86%以上，主要起到支撐、連接、固定并帶動耐磨條運動的作用。與此同時，板錘在實際工作過程中，雖然也會承擔一定的散落物料的直接沖擊，但主要的物料破碎沖擊都由磨損條承擔，因此在實際選擇板錘制作材料過程中，可以選擇造價成本相對低一些的高鉻鑄鐵材料，具體化學成分如表二所示：

在組合耐磨棒之上，鑲嵌有硬質合金棒，可以有效強化耐磨條的耐磨特性，在實際進行耐磨棒制作時，主要要求即是具備足夠的硬度及強度，同時具備良好的抗磨損能力與鐵基金屬濕潤性能。因此可選擇YL10.2 硬質合金棒作為外購件，為促使購買成本得到有效的降低，可以選擇使用硬質合金圓鋼毛坯，究其原因在于，該材料作為鑲鑄材料，對精鑄沒有精度要求，可節省磨削加工費用。具體來說，該YL10.2硬質合金棒材料直徑為5至6mm，主要由Wc（碳化鎢，質量分數為90%）與Co（鈷，質量分數為10%）組成，抗彎強度為2200至2500MPa，密度為1400至14550kg/m3，硬度為91.5Hw。

（三）組合板錘制作生產要點分析

一是結合耐磨條與板錘本體實際材料需求，做好對應的高鉻鑄鐵鐵液熔煉生產，生產采用的是常規的熔煉加工方法，分別澆入對應的模砂箱中，鑄成組合耐磨條與板錘本體。二是在組合耐磨條之上進行硬質合金棒鑲嵌時，需要配合耐磨條與板錘鑄造同步進行，即先將硬質合金圓鋼毛坯切割成段，隨后提前預先插入耐磨條模具之中，由于模具是由聚苯乙烯（Eps）泡沫塑料制成，因此在完成澆筑后模具會“自然消失”，最后讓硬質合金棒成功與耐磨條鑲嵌澆筑在一起，形成完整的鑲嵌鑄件。三是在制作澆筑模具時，需要注意控制好板錘本體燕尾形榫頭、榫槽的尺寸、形狀以及表面粗糙度等，對上述精度嚴格控制，提高鑄件品質與質量。究其原因在于，高鉻鑄鐵受自身性質影響，無法進行機械切削加工，在實際裝配時，只能采用砂輪機進行稍作修整。換句話說，即后期鑄件精修空間較小，需要在前期做好精度控制，一般在鑄件整體品質質量。四是在組合耐磨條與板錘鑄件熱處理方面，應選擇運用強制風冷方法，即在高鉻鑄鐵液澆入模具之后，在完成短暫時間等待后，快速取出已經成型的鑄件，然后將其放置有強制風冷的位置處，進行淬火處理，主要借助的是鑄件余熱，完成相應淬火處理。五是由于組合耐磨條受自身作用影響，決定了其屬于易損構件，相對于板錘本體而言，服役期限相對較短，在實際工作過程中更換次數更加頻繁，因此在實際生產制作時，組合耐磨條與板錘本體可以按照60：1的比例進行生產，已滿足實際應用需求。

（四）組合耐磨條與板錘裝配分析

在完成組合耐磨條與板錘制作生產后，需要做好板錘與組合耐磨條的裝配。首先，應采用噴丸清理技術，將鑄件表面的黏砂及其他雜質及時清除掉，然后利用砂輪機，做好耐磨條與板錘本體的打磨工作，主要打磨位置有燕尾形榫頭、燕尾形榫槽以及對存在配合關系的其他鑄件平面位置，確保其表面平整光滑，與此同時，還需要將耐磨條容易磨損部位上的高出鑄件的硬質合金棒及時敲斷，使其整體形狀更加穩定，有利于提升工作性能。隨后將組合耐磨條燕尾形榫頭與板錘本體燕尾形榫槽進行對接，并利用榔頭或其他敲擊工具，緩慢進行錘擊敲打，直至榫頭與榫槽完全對接在一起;在裝配時，還要注意將方形螺母裝入組合耐磨條后端的方孔中，完成相應裝配后，需要在基于板錘本體的裝配空間中，將加入帶彈簧墊圈的螺栓通過螺栓孔，使其與方形螺母成功進行聯結，接著用板手將其擰緊，使其結合的更加緊密。在后續生產應用過程中，待組合耐磨條磨損度一定的程度，需要進行組合耐磨條更換時，只需要直接將彈簧墊圈的螺栓拆卸下來，利用榔頭輕輕敲出磨損組合耐磨條，重新再換上新的組合耐磨條即可。

三、總結

綜上所述，相對于傳統的反擊式破碎機板錘設計制作生產，反擊式破碎機組合板錘在設計與制作過程中加入耐磨組合條，有效彌補了其存在的缺陷，提高了反擊式破碎機整體工作性能，同時需要更換的組合耐磨損條僅占組合板錘整體的15%至20%，因此還有利于節省生產成本，具有更好的經濟效益。

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