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      2. 破碎機保養
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        適用于礦山井下作業(yè)外動(dòng)顎低矮顎式破碎機研制

        來(lái)源:源通重工   時(shí)間:2011-10-14

        1、外動(dòng)顎低矮顎式破碎機設備簡(jiǎn)介

        PEWA90120外動(dòng)顎低矮顎式破碎機是一種適用于地下破碎的新型破碎設備,它結構低矮、整個(gè)機組可拆、結構緊湊,便于搬運、吊裝,特別適用于空間受到限制的場(chǎng)合。與同規格的傳統鄂式破碎機相比,生產(chǎn)能力提高21.82%,襯板壽命至少提高3倍,整機高度降低25.6%,噸礦石消耗的功率可降低30%。

        在礦山生產(chǎn)中,運輸礦石的費用占礦石總生產(chǎn)費用的30%,采用普通的膠帶輸送機運輸,可使運輸費用降低80%一90%。但普通膠帶輸送機無(wú)法輸送未經(jīng)破碎的大塊度、高硬度、棱角鋒利的原礦,將新型低矮移動(dòng)方便的破碎機用于硬巖礦山的地下甚至工作面初碎,對提高礦山的開(kāi)采強度和作業(yè)效率,甚至實(shí)現地下高效連續出礦的理想都是至關(guān)重要的一步。

        近30年來(lái),為了大幅度降低礦石的提升運輸費用,很多礦山己將礦石粗碎工序移到井下進(jìn)行,但傳統粗碎破碎機及其機組結構笨重、體積龐大,需要開(kāi)挖人型破碎酮室。而在地下礦山特別是在某些地質(zhì)構造復雜、斷層縱橫交錯的礦山,開(kāi)鑿高大炯室投資人、工效低、操作困難、安全性差,此時(shí),能滿(mǎn)足地下礦山需要的低矮破碎設備就顯得尤為重要。

        近年來(lái),北京礦冶研究總院新研制成功的外動(dòng)顎勻擺顎式破碎機外形低矮,比同型號傳統顎破低20%,喂料高度低,破碎系統的高度降低1/3左右,大大減少了通室的開(kāi)鑿量。這種破碎機破碎能力大,襯板磨損低,能量消耗低,是地下初碎的理想選擇。但目前該系列破碎機較人型號為PEWA750 x 1060,較大入料粒度630 mm,破碎機處理能力在72一150m3/h,不能滿(mǎn)足大中型地卜礦山的要求,研制更大型號的低矮式外動(dòng)顎勻擺顎式破碎機成為礦山,特別是地下及空間受限制的礦山的迫切需要。

        2、外動(dòng)顎低矮顎式破碎機研究思路及技術(shù)關(guān)鍵

        (1)地下破碎對設備的要求

        地下開(kāi)采的工藝條件對地下初碎設備提出了苛刻刻的要求。工作空間:由于地下初碎設備安裝在集中破碎峒室或接近工作面,峒室尺寸越小、高度越低越經(jīng)濟。這使設備尺寸受到嚴格控制,要求設備高度盡較低,結構緊湊。

        工作對象:地下金屬礦山中破碎的多為堅硬物料。礦巖硬度系數f達到15一20。礦石破碎所需的破碎力大,襯板磨損嚴重。因此,要求設備要有高的強度和剛度,耐沖擊,耐磨損。工作環(huán)境:地下空間狹窄,環(huán)境復雜,要求設備簡(jiǎn)單可靠,便于操作和維修。設備性能:要節能高效,生產(chǎn)能力高、設備功耗低,襯板壽命長(cháng)。

        (2)目前地下初碎設備存在的問(wèn)題

        目前地下礦山可選擇的初碎設備有兩大類(lèi):旋回破碎機顎式破碎機。

        (1)旋回破碎機生產(chǎn)能力高,破碎的塊度大,但整機重量重,外形尺寸大,高度高,相應所需的井筒尺寸、巷道斷面都要大、地下破碎用室的高度高,峒室開(kāi)鑿較人大。因此僅在顎式破碎機不能滿(mǎn)足生產(chǎn)能力或破碎塊度要求的少數大型地下礦山選用。

        (2)顎式破碎機結構簡(jiǎn)單、工作可靠、制造維修容易、適應性強、成本低廉,一直是破碎領(lǐng)域中應用較廣的破碎設備,也是地下礦山首選的初碎設備??蛇x擇的顎式破碎機有兩種類(lèi)型:簡(jiǎn)擺式顎式破碎機、復擺式顎式破碎機。前者結構復雜,設備高度高、整機重量重,處理能力比較低。后者結構簡(jiǎn)單、運動(dòng)可靠、重量輕。生產(chǎn)能力比簡(jiǎn)擺額式破碎機高30%左右。但顎板的使用壽命短、能耗大、偏心距大、振動(dòng)噪音大、運轉平穩性差。

        (3)關(guān)鍵技術(shù)及研究思路

        由于傳統的顎式破碎機自身固有的缺點(diǎn),在其基礎上改進(jìn)也不能滿(mǎn)足工藝對設備的要求。要突破傳統破碎機的設計思路,從機械設計的根本出發(fā),研制新型的破碎設備。

        (1)從粉碎機構學(xué)的研究入手,改變傳統顎破的機構設計。

        (2)應用好的計算機技術(shù),創(chuàng )立粉碎機械的新型機構設計,獲得動(dòng)顎理想運動(dòng)軌跡。

        (3)采用研究開(kāi)發(fā)的機構設計軟件優(yōu)化機構尺寸參數,獲得設備的優(yōu)良性能。

        3、新型外動(dòng)顎低矮破碎機的研制機構原理設計

        新型外動(dòng)顎勻擺顎式破碎機改變了100多年來(lái)傳統顎式破碎機的機構原理。設計新穎傳統復擺額式破碎機是一曲柄連桿機構,其連桿就是動(dòng)顎。而外動(dòng)顎勻擺硬巖破碎機的連桿是活動(dòng)邊板,而動(dòng)顎僅是連桿上一點(diǎn)的延伸(見(jiàn)圖1).

        新型外動(dòng)顎勻擺顎式破碎機結構圖

         PEWA90120機構設計參數

         由于外動(dòng)顎勻擺顎式破碎機理論研究的深入與成功,為PEWA90120新型外動(dòng)顎低矮破碎機的開(kāi)發(fā)提供了基礎,采用現代設計法從改變機構設計入手,研制新一代樣機,利用自主開(kāi)發(fā)的“PW系列機構設計”,專(zhuān)用軟件,分別通過(guò)改變偏心距E、肘板長(cháng)L、肘板座與偏心軸懸掛點(diǎn)的水平距離B、動(dòng)顎在連接垂線(xiàn)上部的距離b、肘板與水平方向夾角ψ、動(dòng)顎襯板與水平方向左側夾角Ø。共50多組數據的計算分析獲得大量數據,較終確定的機構參數獲得了較理想的動(dòng)領(lǐng)運動(dòng)軌跡,為PEWA90120破碎機的結構設計確定了機構幾何參數和運動(dòng)參數。

        結構設計及結構特點(diǎn)

        由于PE WA90120新型外動(dòng)顎低矮破碎機的機構設計與傳統的顎式破碎機完全不同,設備的結構和外型都發(fā)生了很大變化,其設計簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2。PE-WA90120破碎由傳動(dòng)部、機架部2、動(dòng)顎部3、調整部4、可調領(lǐng)部5、拉緊部6及潤滑系統等組成,電動(dòng)機經(jīng)三角皮帶通過(guò)皮帶輪馭動(dòng)偏心軸,通過(guò)邊板將偏心軸的偏心轉動(dòng)傳到外側的動(dòng)顎上。

        礦井下用低矮顎式破碎機結構設計

        新機型的結構特點(diǎn)是:

        (1)新機型不像傳統復擺顎式破碎機那樣采用偏心連桿套環(huán)裝置,而是通過(guò)活動(dòng)邊板將偏心運動(dòng)傳到外側的動(dòng)顎上,破碎腔呈傾斜狀態(tài)。

        (2)動(dòng)顎板和偏心軸位于破碎腔及靜顎兩側,通過(guò)活動(dòng)側板將偏心運動(dòng)傳遞給顎板。

        (3)負懸掛機構、皮帶輪及飛輪不在機器的上部而在設備中部?jì)蓚取?/p>

        (4)靜顎由懸掛軸懸掛在機架上,下部通過(guò)襯板與機架相連,通過(guò)調0肘板,靜顎繞懸掛軸旋轉以改變排料口大小,控制排料粒度。

        (5)機架為可拆卸式,焊接箱型結構,既減輕了重較,又提高了剛度,便于井下狹小空間運輸安裝。

        技術(shù)性能參數PEWA90120破碎機主要技術(shù)參數見(jiàn)表1。

         

        PEWA90120破碎機主要技術(shù)參數表

        新型顎式破碎機性能優(yōu)點(diǎn)

        (1) 外形低矮。新型機破碎腔的傾斜布置及負懸掛的結構設計,大大降低了皮帶輪及飛輪的安裝高度,從而大大降低了設備的整體高度和喂料高度。與同規格破碎機外形尺寸的比較見(jiàn)表2。

        三種顎式破碎機尺寸對比圖

        新機型與喂料機械水平布置、而不是傳統的階梯布置,因此,大大減少了峒室的開(kāi)鑿量。峒室高度降低1/2一2/3,開(kāi)鑿量減少2/30

        (2)動(dòng)顎運動(dòng)軌跡理想。新型外動(dòng)顎勻擺顎式破碎機,動(dòng)顎與連桿分離。連桿的運動(dòng)特性,己經(jīng)不再約束動(dòng)顎的運動(dòng)特性。這種新顎的機構設計徹底改變了傳統顎式破碎機動(dòng)領(lǐng)運動(dòng)軌跡,通過(guò)合理地設計機構參數,可以很靈活地調整動(dòng)顎運動(dòng)軌跡,獲得理想的動(dòng)顎運動(dòng)特性。

        動(dòng)顎板上各點(diǎn)行程及其特征值決定破碎機性能的好壞。新型外動(dòng)顎低矮顎式破碎機的行程比遠遠小于傳統復擺顎破,動(dòng)顎運動(dòng)軌跡分布規律是:破碎方向行程大,利于物料破碎,磨損方向行程小,大大減少領(lǐng)板磨損。

        (3)襯板壽命長(cháng)。動(dòng)顎運動(dòng)的軌跡決定了被破物料在破碎與排料過(guò)程中與襯板之間的相對運動(dòng)及受力狀況。破碎機不同的結構設計,不同的結構參數及不同的腔形會(huì )得到不同的動(dòng)顎軌跡。PEWA90120外動(dòng)顎低矮顎式破碎機的動(dòng)顆運動(dòng)軌跡磨損方向行程及行程比遠遠小傳統PEF90120領(lǐng)式破碎機,從而大大降低襯板磨損。

        (4)生產(chǎn)能力高、能耗低。由于新機型動(dòng)W與靜顎的位置與傳統復擺顎式破碎機正好相反,動(dòng)顎的往復運動(dòng)為破碎機提供了可靠的進(jìn)料保障,并促進(jìn)排料,生產(chǎn)能力比傳統顎式破碎機高。從動(dòng)顎運動(dòng)軌跡分析,新型PE WA90120破碎機以較小的偏心距(18 mm),可獲得比同規格傳統顎式破碎機PEF90120(偏心距20 mm)大的動(dòng)顎破碎行程。因此設備運行平穩,轉速提高10%,生產(chǎn)能力提局。新型PE WA90120破碎機小的磨損行程大大減少了無(wú)用功,能耗低。

           
        (5)粉塵少、噪音低。

        5、新型PE WA90120破碎機工業(yè)生產(chǎn)試驗

        新型PE WA90120破碎機于2001年9月在安慶銅礦的一616 m破碎峒室安裝調試,10一11月進(jìn)行了工業(yè)試驗,與同峒室的同規格的PEF90120傳統復擺顎式破碎機進(jìn)行比較,綜合檢驗該設備的運轉狀態(tài),檢測該設備的各項性能指標,進(jìn)行生產(chǎn)能力及破碎粒度的測定。工業(yè)試驗表明:PEWA90120外動(dòng)顎低矮顎式破碎機各項性能指標符合設計要求和生產(chǎn)要求,大大優(yōu)于PEF90120傳統復擺顎式破碎機。表3比較了兩種破碎機的技術(shù)性能指標。

        兩種顎式破碎機性能指標對比圖

        試驗成功后即轉入生產(chǎn),至今碎礦70多萬(wàn)t,設備開(kāi)動(dòng)率達97%。生產(chǎn)實(shí)踐也表明,該機性能優(yōu)良、操作維修方便,運行可靠,成本低。

        PE WA90120破碎機是一種大型復雜的新型破碎設備,為目前用于硬巖地下礦山較大型號的低矮型破碎機,它根本改變了傳統復擺顎式破碎機以四連桿機構中的連桿做為動(dòng)顎的傳統設計,獲得了傳統顎破不能獲得的動(dòng)顎理想軌跡,利于破碎又能減輕N板的磨損,因此從根本上改變了復擺顎式破碎機的性能。該機結構獨特:低矮、整個(gè)機組可拆、結構緊湊,便于搬運、吊裝,低矮的外形特別適用于空間受到限制的場(chǎng)合,能方便地在井下運輸、安裝及靠近工作面工作。與同規格的傳統顎破相比,生產(chǎn)能力提高21.82%,襯板壽命至少提高3倍,低矮型整機高度降低25.6%,噸礦石消耗的功率可降低30%。該機的研制填補了國內破碎設備的一項空白。

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