浅谈国内外单缸液压圆锥破碎机差距

时间：2015-01-09作者：上海巍立路桥设备有限公司浏览：9

由于结构简单，价格低廉，现在广泛使用颚式破碎机、反击式破碎机对矿石、物料进行破碎，但是这类破碎机是非连续性破碎，效率低下且破碎比小，由于给料不均 匀造成颚板或衬板磨损不均匀且磨损过快，国内许多矿厂相继引进了国外先进的液压圆锥破碎机，特别是底部单缸液压圆锥破碎机，如美国AC 公司、Nordberg 公司的底部单缸液压圆锥破碎机。早在1970 年代国内就开始仿制AC 公司的底部单缸液压圆锥破碎机，但是由于整体技术水平、耐磨材料质量等原因，产品使用性能及寿命和国外产品相比仍有一定差距，未能充分体现该设备的技术先 进性。下图为Nordberg 公司的G 型底部单缸液压圆锥破碎机，这类破碎机采用了先进的液压技术，实现了液压保护和液压调整排料口，简化了破碎机结构，减轻了重量，并且易于实现破碎机的自动控制，底部单缸液压圆锥破碎机已成为液压圆锥破碎机发展的重要方向。
 

       2 底部单缸液压圆锥破碎机的特点
       与比较成熟的弹簧圆锥破碎机比较，底部单缸液压圆锥破碎机具有明显的先进性。虽然HP 系列破碎机以及旋盘式破碎机是以层压破碎原理破碎物料，实现了性能优越的选择性破碎，但从下图不难看出，G 型单缸液压圆锥破碎机由于结构较其简单、重量较轻、易于实现自动控制等特点，已成为液压圆锥破碎机重要发展方向。



 
      （1）底部单缸液压圆锥破碎机由于采用液压调整和液压保护，省略了弹簧机型复杂的调整环、支承圈部件及弹簧部件，设备结构简化，重量轻；
      （2）底部单缸液压圆锥破碎机的工作原理是随着动锥的转动连续破碎物料，生产效率高且工作平稳；
      （3）破碎机可以借更换偏心轴套的方法，改变偏心距大小，以适应不同破碎物料的需求；
      （4）主轴上下部均有轴承，改善了破碎机主轴受力情况；
      （5）由于动锥主轴采用简支梁结构,使动锥主轴偏心角小，一般只相当于弹簧机的1/2，因此破碎锥相对较陡，破碎腔长，从而提高了碎矿的均匀性；
      （6）调整排矿口只需操作液压系统控制阀即可完成调整程序。如遇到过铁卡住时，只需通过操纵液压操作阀控制动锥上下升降即可排除，降低操作工人的劳动强度和技术难度。
      （7）底部单缸液压圆锥破碎机采用密封筒结构防尘，较弹簧机水密封更可靠，而且弹簧机水密封除了附加供、排水问题外，还存在油水混合，造成润滑不良的故障。
 
      3 差距及发展趋势
      破碎机的出现已有百余年的历史，虽然国外先进的各类破碎机国内都有引进，但国内相关制造厂家和研究机构在消化吸收技术方面做的很不够，数据显示，日本和韩国在引进技术的投资和用于对引进技术消化的投资比例是1:5，而国内企业的比例仅为1:0.07。制约国产底部单缸液压圆锥破碎机技术发展的主要因素为：
      （1）材料
      底部单缸液压圆锥破碎机是依靠动锥单向挤压和弯曲研磨作用实现连续破碎物料，以挤压破碎为主，构件摩擦、磨损严重，所以破碎机的性能很大程度上依赖于构件 高效耐磨材料的应用，如高锰钢或特种合金的动锥、定锥衬板，巴氏合金或铸造铜合金的锥衬套，支撑圆锥齿轮及偏心轴套重量及受力的钢及青铜制成的止推圆盘， 具有高冲击韧性的特种钢机架，球面轴承的材料，以及其它许多合金结构钢件、碳素钢铸件等。而国内在耐磨材料、热处理工艺等方面与国外都存在不小的差距，所 以，提高耐磨材料性能，延长易损件寿命是国内底部单缸液压圆锥破碎机发展的重要方向，也是所有破碎机乃至整个制造业的共同需要及今后发展的关键。
 
     （2）结构设计
      底部单缸液压圆锥破碎机结构看似简单，却代表了整个行业设计、制造、工艺等综合水平，国内由于整体技术水平的差距，一直缺乏有效的现代设计方法、实验手段 及工艺措施，如破碎机CAD、虚拟样机及破碎机的优化设计等，产品性能和可靠性仍有差距，产品开发周期长。破碎腔的优化设计是其结构设计的关键，研究衬板 的磨损能够真实地反映物料在破碎腔中与衬板的接触情况，分析衬板的磨损情况可以找到它的磨损特征和磨损规律，从而可以设计出较佳腔形，而影响衬板磨损的因 素很多，如物料硬度HB、物料研磨性（S SiO2）、被破碎物料数量Q、物料的粒度d、物料的水分W、破碎机规格以及给料方式、操作条件等；底部单缸液压圆锥破碎机是靠偏心部件的偏心进行工作 的，偏心部件动锥在工作时相对定锥的**角速度是偏心轴套角速度和动锥相对于偏心轴套的相对角速度之和，掌握动锥运动规律，对于设计破碎机时确定较佳运动 状态、使用破碎机时制定合理工作制度、正确分析故障都有非常重要的意义；破碎机动锥、偏心轴套的质心都不在其回转中心线上，在设备运转过程中必然产生惯性 力和对固**（ *球面轴承中心）的惯性力矩，特别是在破碎机空转或由空转过渡到有载运转的过程中，会产生一种随偏心轴套回转而周期性变化的作用力，从而引起破碎机有害 的冲击振动。对于上述问题，由于缺乏有效的现代设计、计算方法和实验手段，国内在确定衬板磨损曲线、优化破碎腔结构、设备运动及动力学分析等方面一般还停 留在定性的分析和引进、测绘上，全面开展研究、实验工作，是发展破碎机所必需的，是研制先进破碎机的基础，是赶**世界先进水平的基本条件。
 
     （3）液压系统
     底部单缸液压圆锥破碎机液压系统的主要作用是液压调整排料口和液压保护以及润滑，国内主要问题集中在液压系统的稳定和液压元器件的质量上。液压元件及密封件质量达不到要求，容易漏油，起过铁保护作用的蓄能器没有质量保证。
 
     （4）正确的使用维护
     底部单缸液压圆锥破碎机虽然结构简单可靠，但在其使用过程中必须严格按操作规程进行，国内许多用户却往往由于粗心或缺乏经验等造成操作维护不当，不能保证 其发挥较佳性能。如是否按要求真正做到整个破碎腔都挤满物料，而不是仅在动、定锥衬板上缘给料空间充满物料，是否按时添加润滑油、润滑脂，是否及时清理横 梁及破碎腔内的树根、电线、铁丝等杂物，所有这些工作中忽略的细节必然会加速易损件的磨损、造成油路不畅等，积累到一定程度后往往会造成重大经济损失，甚 至导致设备报废。
 
      底部单缸液压圆锥破碎机从简化破碎机结构、减轻重量、易于实现自动控制等方面看，有着明显的先进性，推广使用新型底部单缸液压圆锥破碎机取代弹簧式圆锥破 碎机，对于减轻劳动强度、提高整体经济效益大有好处。国产底部单缸液压圆锥破碎机的普及还需要一段时间的积累和探索，引进国外先进的破碎技术和装备，关键 在于消化和吸收，并将其国产化，要缩小差距并赶**国外先进技术，必须增加投入，提高耐磨材料性能，提高设计制造工艺水平，采用现代设计方法，借以提高产品 性能和可靠性，缩短产品开发周期。

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