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    时间:2018-07-09 10:25:10 点击数:

    导读:破碎腔是圆锥破碎机的工作机构。破碎腔的形状和尺寸是决定破碎机的生产能力、动力消耗、衬板磨损、产品细度及形状的重要因素[1]。为了提高细碎圆锥破碎机的工作性能,必须重

    破碎腔是圆锥破碎机的工作机构。破碎腔的形状和尺寸是决定破碎机的生产能力、动力消耗、衬板磨损、产品细度及形状的重要因素[1]。为了提高细碎圆锥破碎机的工作性能,必须重视破碎腔的研究工作。
     
    根据物料的破碎过程,破碎腔的形状和尺寸应该满足以下几点要求:
     
    (1)为了防止机器超载和堵塞,在单位时间内,进入破碎腔的物料不应多于能够破碎和排出的物料;
     
    (2)为了保证机器负荷均匀,运转平稳,衬板磨损均匀,物料应均匀地分布在破碎腔内;
     
    (3)为了提高破碎效率,破碎后的物料应能畅通地从破碎腔内排出;
     
    (4)为了保证产品的细度,破碎腔的下部应有平行区。
     
     
    1 高效细碎破碎腔的结构及特点
     
    这种破碎腔的特点是上部粗碎腔的容积较大、中间有阶梯部、下部平行区很短、阻塞点移到排矿口下方位置上。其有效破碎作用面I。的长度选择为破碎锥摆动一次时,物料沿破碎锥斜面下滑距离的三倍,即:L=3×D×(1/15~1/30)=D×(1/5~1/l0)式中I。——有效破碎作用面长度;D——轧臼壁下端大内径。
     
    其实践值为上述值时效果更好。破碎腔内的平行区长度推荐选择为有效破碎作用面长度I。值的一半以下。从平行区的上部以a=0度~21度的曲线与阶梯部相连接成区面。图1,图2为两种形式的对照。 
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    图l细碎圆锥破碎机
    TIM截图20180709100503.jpg
    图2新型高效细碎圆锥破碎机
     
    2高效细碎破碎腔的经济效益
     
    2.1提高生产能力
    这种破碎腔由于其物料的充填量及充填率提高了,可促使其排矿量增加[3I。从破碎腔的形状来看有利于物料的排出。更重要的是因其阻塞点移至排矿口下方的极限位置,使机器的当量规格达到了大值,仅按当量规格的增加来计算能比原来机器的生产能力提高L2/L1×D2/D1倍。
     
    2.2改善了产品粒形及细度
    由于新型高效细碎圆锥破碎机破碎腔的上部粗碎腔增加了高度和扩大了容积,从而增加了物料在阻塞点B上部受到破碎作用的次数。有因上部粗碎腔充填量及充填率高,能使有效破碎作用面处的充填率进一步的提高,所以物料在阻塞点B上部的破碎过程中重叠、冲撞及滑动磨檫等作用大大的增多了,因而新型高效细碎圆锥破碎机破碎腔具有改善产品粒形及细度等作用。
     
    为了证实这种新型破碎腔的先进性,国外以玄武岩为原料,在同规格的三种破碎腔破碎机上进行破碎试验。在选择相同的给料粒度和排矿口尺寸的条件下。调整给料量保持电耗一定时,测得的实验数据如表l所示。
     
    表1三种形式破碎腔、生产能力、粒形及细度比较表
    TIM截图20180709101227.jpg
    据国外有关资料介绍及表1试验数据得出,新型高效细碎破碎腔有如下经济效果:
    (1)提高生产能力0.7倍;
    (2)改善了产品粒形,增加了产品细度;
    (3)单位产量功率消耗降低30%~40%;
    (4)防止了破碎壁及轧臼壁偏磨及局部磨损,
    提高使用寿命;
    (5)降低了轧臼壁的重量。
    TIM截图20180709101312.jpg
    图3新型高效细碎圆锥破碎机破碎腔
     
    如对产品粒度及细度要求更严格时,可采用图3所示的破碎腔形状。该破碎腔的上部粗碎腔与上述高效细碎破碎腔的上腔相同,其不同点在于把有效破碎作用面L分成两段,上下各段均有较短的平行区及曲面部分组成。这种破碎腔的作用主要在于完成了二段破碎和设置了穴部,使物料在破碎过程中能够在此穴部F短暂停留,增加了物料相互重叠、冲撞及滑动磨檫的机会,并阻碍了长条形物料沿动锥斜面滑出使之受到破碎。为了证实该破碎腔的优越性,国外应用了相同规格的细碎圆锥破碎机,在相同的条件下,所测得的实验结果见表2。
     
    表2新型细碎破碎腔与以前细碎破碎腔试验结果比较表
    TIM截图20180709101452.jpg
    由表2中数据可以看出,这种新型细碎破碎腔比以前的细碎破碎腔2.5 mm以下的粉碎物少了,2.5~13 mm的产品多了,立方性也好了。所以此种破碎腔特别适用于粒度为2.5~13 mm和要求粒形严格时采用。
     
    3细碎破碎腔的改进及工业性试验
     
    3.1破碎腔的改进
    所谓细碎破碎腔的改进,既是应用本文中所介绍的要点及所推荐的有关数据,把目前生产实践中应用的细碎破碎腔改进成新型高效细碎破碎腔,因为原细碎用短头型破碎腔上腔较小。如在此机型上进行改进时,需要换上架体及其全部零件,工作量大很不经济。如在原标准型(或中型)破碎腔上改进时,只要改变一下轧臼壁的形状及尺寸能得到新型高效细碎破碎腔,其优点是设计和制造等工作量少,节省资金、容易实现。采用这种简单易行的方法实质上是通过对轧臼壁的形状及尺寸的改进来实现破碎腔的改变。其具体要求及有关尺寸选择如下:
     
    (1)轧臼壁的外侧尺寸
    为了使改进后的轧臼壁能安装在原标准型(或中型)圆锥破碎机的上架体上,其外侧及相关的尺寸必须保持与原标准型(或中型)轧臼壁的外侧及相关的尺寸相同。
     
    (2)轧臼壁的内侧尺寸
    可按本文中介绍的要点及推荐的数据中选择,其要求几个部分尺寸分述如下:
     
    上部粗碎腔:
    为了扩大上部粗碎腔的工作容积,把轧臼壁的上部设计成必要厚度的薄壁较好。
     
    阻塞点:
    在确保产品质量所必需的短的平行区的前提下,把阻塞点设置在排矿口的下方。
     
    有效破碎作用面长度:
    这是在破碎腔设计上一个非常重要的尺寸,此尺寸对破碎腔的形状及性能影响很大。从理论上讲,此值为动锥摆动一次时物料沿动锥斜面下落距离L=D×(1/15~1/30)的三倍,但因影响因素较多。如偏心轴套转数、偏心距、动锥底角、排矿口开度、动锥表面光滑程度、物料性质及充填率等等,所以推荐范围较大。在实际应用上,因为对上述影响因素的影响程度上不充分了解时,很难选择的合理。
     
    平行区长度:
    平行区的长度,按本文中所推荐的数据选择如
    下:
    选择Ll≤1/2=d/10
    曲面啮角:
    有效破碎作用面入口处啮角,按本文中所推荐
    的数据选择如下:
    选择a≤21度
    曲面出入口尺寸:
    有效破碎作用面入口处的开度尺寸w,是关系到物料在破碎过程中能否较顺利的啮入的尺寸。按本文中所推荐的数据此尺寸应大于给料粒度。
    曲面半径:
    有效破碎作用面的区面半径在保持上述有关尺寸的条件下,由作图导出近似计算公式如下:
    R≈L/(4sina/2)=D/(20sina/2)
    按上述要求及推荐的有关数据,对原细碎单杠液压圆锥破碎机破碎腔进行改进所得到的新型高效细碎破碎腔如图4所示。其他各规格轧臼壁的推荐
    尺寸如表3所示。
     
    如果按表3数据改革的轧臼壁出现了w及a之值与表3要求不相符合时,可通过调整L及R数据或将有效破碎作用面I,分成两段,如图3相类似的两段小曲面和两段短平行区来解决。据国外资料报道,这种新型高效破碎腔能够在较大的偏心行程及大的排矿间隙下得到较理想产品。所以尺寸w应在排矿侧(开侧)测量。
    TIM截图20180709101904.jpg
    图4改革后的新型高效细碎破碎腔及轧臼壁结构图
     
    表3改革各规格轧臼壁的推荐尺寸表
    TIM截图20180709101953.jpg
    目前广泛应用的短头型圆锥破碎机,若要获得细粒产品,必须缩小排矿口的间隙。若产品粒度小到5 mm以下时,则生产能力急剧降低,产品粒度特性恶化,产品粒度的合格率仅有20%左右,衬板的磨损速度加快。以上这些缺点都是由于排矿口间隙小而造成的。如果仅对破碎腔的形状和尺寸稍加改进,也不可能大幅度的提高细碎破碎机的生产能力。
     
    新型高效细碎圆锥破碎机的工作原理是采用物料群内部颗粒的相互破碎。这种方式必须具备以下条件才能获得好的效果。
     
    (1)为了保证破碎区内物料的破碎效果,破碎腔必须具有足够大的空腔体积;
     
    (2)为了保证物料的搅动,必须有充足的给料量,但应防止过载;
     
    (3)为了保证一定的压头,破碎腔内必须充满物料;
     
    (4)为了连续而均匀的给料,必须具有自动控制和给料装置;
     
    (5)给料中必须具有一定的粗粒含量,这是为了实现类似于磨矿中球或棒的磨碎作用;
     
    (6)确定适当的偏心距和转数。
     
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