圆锥破碎机的中碎和细碎结构方案比较评价

　　当今世界上,在中碎和细碎圆锥式破碎机的实践中，采用几种结构方案；悬臂轴式悬臂轴线式、可动锥上部支承式。在世界实践中，第一种结构方案的破碎机最为普及.例如Nordberg破碎机、Krupp破碎机和俄国各厂生产的破碎机。结构方案的 比较评价可按不同判据进行： 工作过程的保证、破碎机零部件的力载荷、计算方案的确定性、结构简单程度破碎机的外形尺寸。 

　　成功使用破碎机必须具备的条件是破碎机给料沿破碎腔周边的均匀分布。具备这种条件可使衬板沿破碎腔周边均匀磨损并可更充分地利用破碎室，以达到较高的生产能力。在悬臂轴式和悬臂轴线式破碎机中，给矿沿破碎腔周边的均匀分布是靠分配盘的复杂偏转运动而实现的。给矿从装在上方的给矿漏斗给到分配盘上。很久以来就认为，这种给矿结构与其它给矿结构的破碎机相比．具有决定性优点。圆锥式破碎机的使用经验表明，在无分配盘的条件下， 破碎机可以成功地运转，因为有人提出了破碎机的一种横梁结构，横梁的筋条切线方向排列，这样可以保证破碎机给矿沿破碎腔同边均匀分布。根据这种情况可以认为，风物料沿破碎腔周边均匀分布的情况来看，这里所研究的结构方案的破碎机具育竞争能力，当然，此中不能不考虑传统的思路。 

　　在进行破碎机的结构方案评价时，可以看出控制破碎过程的可能性是更重要的因素，可尽量降低给矿矿块进入破碎室的速度，以保证破碎过程的控制。此时，由于适当选择了破碎室上部可动锥的行程而且考虑到入碎物料的物理力学性质，因而成功地避免了原始矿块受到挤压．而使破碎过程本身能够有效进行。在变形一压缩力图(图1)上，标有矿块沿全截面首次破坏的变形在该图统计处理基础上得到的矿块变形与破碎力之间的关系图可以说明上述破碎过程。变形的工作过程相当于σ1<σ2<σnp。这些曲线图对各种物料和矿石具有相同的定性特征。 

　　在给矿料流进入破碎室时，如果导向适当，矿块进入破碎室的速度可以最低．如果给矿中，含有粒度超过排矿口闭合一侧宽度，则这种情况更为可靠。在这种情况下，在破碎室之上，可形成破碎物料的不大的“帽”，它可阻止给料的矿块不经预先变形而长驱直入破碎室深部，因而也是控制破碎过程的手段。 

　　破碎机的结构方案在某种程度上，可预先决定可动锥偏转点的位置，可动锥工作行程按高度的分布以及可动锥和偏心部件的载荷取决于此。在可动锥上部支承式圆锥式破碎机中．偏转点的位置实际上是由结构方案预先决定的，因为按结构设想，此偏转点不可能下降，而使之提高又会造成结构复杂化，增大破碎机和横梁的外形尺寸。在有锥形轴和轴线的破碎机 中，偏转点位置在实际不改变可动锥和破碎机本身外形尺寸的条件下，可以改变。

　　可动锥偏转点的位置对破碎机质量的影响多种多样。当偏转点下降时，相对于通过此点的轴线(此轴线与可动锥轴线垂直)的可动锥惯性矩减少，因而可动锥的惯性力减小，而惯性力的作用线也降低，这样即可简化破碎机和偏心轮的平衡。此外，对于悬臂轴式破碎机来说， 偏转点下降可使球形支承的半径Rc减小，从而可提高破碎锥空转的稳定性，因为球形支承的中心角βc较大，而且也因为可动锥各支承反作用力的矢量(球形支承Rc和偏心轮内孔R) 间的角度减小(图2 )。 

　　悬臂轴和可动锥上支承结构的破碎机破碎锥各支承的反作用力的计算图。 由图可见，各支承的反作用力以及两个破碎锥的轴的计算截面上的弯矩大体相等，因此两种破碎机的判据大体是等值的。这种评价在某种程度上与一般公认的关于悬臂构造形式的轴中，各支承的负载与反作用力的概念相矛盾。 

　　此外，对悬臂轴破碎机的偏心部件、可动锥以及球形支承的结构形式的复杂性可给予注意在这种情况下，为了这些部件的正确配合，破碎机的结构装置要求：零件制造有一定的精度；可动锥轴和偏心轮锥形套筒轴之间有沿高度可变的径向间隙；在破碎机中心杯内扭转的偏心轮要有辅助平衡。在这种情况下，破碎机的计算方法在静态上是不确定的，偏心部件的某些零件的耐用度不高。因为，按原俄罗斯标准FOCT 6937—81，在破碎难碎物料时，破碎机的规定使用期限是6年，而个别零件是0．541 年。在这方面，可动锥上部支承结构的破碎机具有不可比的优点。 

　　悬挂点的位置对工作过程的影响可根据破碎过程的规律性和碎锥的运动学来确定，这些因素可预先决定入碎物料的破坏参数和碎片在破碎室内运动的动力学。 

　　从形式上看，所研究的圆锥式破碎机并不具备逻辑上必然的依据．随着由破碎室上截面向下截面的转移，可动锥工作行程在这些截面中加大，而破碎物料的粒度减小。 

　　由KMT - 3000破碎机模拟装置所得的工作过程画面表明，细碎过程可以这样构成，即原始矿块碎解后形成的碎片，在偏心轮转动的时间内，来不及到达破碎室的截面，这些截面在开放一侧的宽度等于其厚度。因此，可动锥的工作行程不再适合于碎片所受的变形。这样一来，偏心轮速度、偏转点位置、可动锥行程可以有不同的组合，这些组合可对破碎过程进行控制并保证根据处理物料的物理力学性质而确定的既定的破碎制度。从此观点出发，所研究的破碎机的结构方案是等同的。 

　　破碎室中线向偏转点逼近和处在可使它们重合的范围内，会减少破碎空间的衬板磨损。 在偏转点提高和实现些条件时，破碎室的断面将会更加陡峭，而其通过可能性增大。因此，在悬臂轴结构的破碎机中，改变悬挂点的位置，可在破碎室的平衡性和通过能力方面造成不 同的结果。 

　　圆锥式破碎机的重要特点是排矿口宽度调节简便而且在不可碎物体通过破碎室时，破碎机零部件的负荷具有有效的缓冲系统将悬臂轴式和可动锥上部支承式的破碎机结掏方案进行 比较可见．在承受破碎力的相当大的负荷方面，第一方案有一定优点，而排矿口宽度调节简便和在不可碎物体通过时，负荷可得到缓冲是第二方案的优点。必须注意的是，随着可动锥陡度的加大，对负荷的缓冲能力减小。 

　　在俄国的实践中，缺少使用可动锥上部支承式的破碎机进行中碎和细碎的经验。工厂按传统生产的中碎和细碎破碎机是悬臂轴结构和弹簧缓冲结构。此外，其它国家的经验使人们不得不重视现实情况。一些有名的外国公司(美国艾利斯查默斯公司、芬兰洛科莫公司)向世界市场推出的中碎和细碎破碎机是可动锥上都支承结构的。 

　　FOCT6937—81标准的1200破碎机和芬兰洛科莫公司的破碎机(可动锥直径1080 mm;型号2011、1211、811和411；可动锥行程20、25和30mm)的性能比较图。 由图可见． 洛科莫公司的破碎机生产能力高于俄制破碎机。显然．这是因为他们的破碎机破碎室断面更为陡峭而且驱动电动机的额定功率较大(75 kW和132k W)。按照俄国国内经验，可以利用可动锥上部支承“向上”破碎机偏心轮拆卸的传统的结构方案，将洛科莫公司的破碎机进一步进行实质性简化。