新型二级可调式破碎机的优化设计

【摘 要】新型二级可调式破碎机是基于冲击锥式破碎机的思想，采用锤式与反击式的理念，运用磨削原理设计而成的。一台新型二级可调式破碎机设备能够满足矿石破碎的工艺要求，在工作中可以扩大矿石的颗粒体积，利于调节出合理颗粒的大小，简化工艺环节，减少能量损耗，同时减少了工作时间，降低了工作成本。

【关键词】可调式破碎机；矿物加工；破碎机设计

矿业是一个国家经济建设的基础，而矿业中最重要的一个步骤就是矿物加工。矿物加工就是将矿物从原材料加工成我们所需要的材料形状的步骤。在矿物加工中，粉碎是常用的手段。粉碎的工艺目的是得到具有一定粒度组成和充分解离而又不过分粉碎的原料，便于下一步的加工和使用。在粉碎这一工艺路程中，工业部门广泛使用的机械设备是破碎粉磨机。破碎粉磨机在矿山、冶金、建材、化工中都要较为普遍的应用。矿业在我国经济发展中具有很重要的作用，每年有大量的矿物需要进行粉碎处理，随着我国科学技术的发展，原本机械、笨重的粉碎工艺也逐步向细碎、高效、新型发展。

1.传统冲击锥式破碎机的设计

传统的破碎工艺一般要经过三段工序，粗碎、中碎和细碎。矿石在经历了这三段工序之后才可达到技术要求的粒度。但是这三段工序过程繁杂，无疑增加了工艺的复杂性。新型二级可调式破碎机能够将中碎和细碎在一道工序中实现，经过两段工序就可以达到要求的粒度，并且全过程只需要在一台破碎机中实现，解决了操作复杂的问题，简化工艺流程，降低了生产成本。

传统的冲击锥式破碎机中提高单机破碎比一直是比较难的问题，也一直是人们努力攻克的方向。然而，由于传统破碎机的局限，破碎比始终没有大的突破。提高破碎比有两大难题，一是入料粒度大出料粒度小这一矛盾无法调和，二是破碎机设备的工作压力无法调节到合适的数值。实际上，大多数的采矿厂磨矿机负荷过大，各项功能指标严重超标，因此无法顺利工作。传统的冲击锥式破碎机目的是应用一台设备实现二级碎矿的目的，实现多碎少磨的原则，从而降低磨矿机的粒度，达到节约成本，简化工艺流程的目的。

冲击锥式破碎机有两部分组成，冲击锥和旋转锥。冲击锥在冲击力的作用下沿竖直方向做上下往复运动，旋转锥在向心力的作用下做匀速运动。在冲击锥和旋转锥的共同作用下完成完整的破碎过程。冲击锥对于上下运动需要进行严格的控制。冲击锥上下运动是由曲轴、凸轮和液压控制系统共同控制，但效率低，这是最大的缺陷，并且从机构设计方面无法改善。为了让冲击锥破碎机的电动机平稳运转，习惯在曲轴的一端加惯性轮。但是这样结构的冲击锥很容易发生闷车现象，加剧了冲击锥的磨损。在设计液压控制系统时，要参考磨床的设计，实现冲击锥的往复运动，此外，也可以在油路上安装一个溢流阀来防止闷车现象。在旋转锥的设计时，通常采用轴承固定的方法，运用静不定结构进行支撑，依靠皮带和齿轮的传动控制旋转锥的转动。但是旋转锥容易使电动机受到不稳定的冲击载荷，影响电动机的使用寿命。冲击锥式破碎机在给料和排料方面也有较大的缺陷，传统冲击锥式破碎机的结构式入料口明显大于出料口，这样更容易发生闷机现象。

2.新型二级可调式破碎机的设计

新型二级可调式破碎机是对传统冲击锥式破碎机的改进，更能满足矿产工业的需要。新型二级可调式破碎机将粉碎加工分为两个过程，物料破碎过程和磨削过程。破碎过程分为两级破碎，第一级破碎借鉴了传统冲击锥式破碎机和反击式破碎机的工作原理，主要工作的部分是转子。转子由主轴、圆盘以及锤头组成。在破碎机运作过程中，电动机带动转子在破碎腔内高速旋转，物料给入机内，经过高速运动的锤子的打击、冲击以及剪切和研磨，达到物料粉碎的目的。在转子的侧部，通过设置反击板，将物料中小于筛板的物料排出，大于筛板的物料继续进行锤头的打击和研磨，直到粒度小于筛板，被排出机外。

第二级破碎主要是通过衬板的挤压、剪切，物料之间的挤压和磨削而实现物料的破碎，这一部分借鉴了复合破碎机的离心粉碎原理。主要工作过程是先将物料加到机器中，经过锤头锤击进行第一次破碎，经过第一次破碎的物料经过筛板的选择，调节出一定的粒度。通常是将未能小于筛板的物料在筛板之上继续进行锤击和磨削，小于筛板达到要求的物料经过筛板进行第二次加工。在第二次加工中，对物料进行更为细致的挤压和磨削，进行二级破碎。经过第一级破碎的粒度可以保持在4mm到10mm之间，而经过第二级破碎的物料可以达到1mm的粒度。两级复合的破碎比可达到80。新型二级可调式破碎机经过二级破碎，很好地达到了磨碎矿物的目的，同时节约了加工成本。

新型二级可调式破碎机具有破碎比大、能耗低、设备结构简单等特点，具有很好的创新性，如果在矿物工业中广泛应用一定能提高矿物材料的水平。矿物粉碎在矿业中是必不可少的一部分，并且影响到整个矿业的质量，因此提高破碎机的工作效率能提升整个矿物工业的发展。粉碎设备具有很大的能耗，因此改进设备将能耗降到最低不仅有利于提高加工产品的质量，还有利于降低产品的成本和提高企业的经济效益。只有提高了我国的经济效益才能更迅速地发展我国的矿产工艺，从而为我国的经济效益做出贡献，促进矿产工业的发展。我们要将这种设备尽量进行广泛的运用，从而为我国的矿产工业做贡献。简化工艺环节，减少能量损耗，同时减少了工作时间，降低了工作成本。

3.外部配套设备与自动控制

新型二级可调式破碎机在配套上有严格的要求，通常情况下，破碎机的驱动部分要根据所设计设备的具体型号进行匹配，我们选择是是1500r/min的电动机。其次是喂料设备，在喂料设备的选择时，我们要充分考虑到不同物料需要的喂料速度是不一样的，因此要求破碎机配备一套自动控制的喂料系统。能够根据物料的不同，调整喂料速度，从而使喂料正常进行。在排料设备的选择上，要注意排料设备的排料速度。在排料设备中，材料的粒度小，因此只能靠自身的重力进行排料。排料速度的快慢直接影响着机械的性能。在设备中，我们设计排料设备的排料口与风机串联，通过风力分级提高风机的吸力，从而使排料速度加快，同时加快物料在粉碎腔内的运动速度，通过这种内部与外部的加速，达到提高机械的加工速率与自动化程度。

在新型二级可调式破碎机的设计中，尤其要注意粉碎机的自动控制。通过调节筛条的间隙，实现对粉碎机的自动化控制。筛条间隙调节具有很大的作用，由于物料粒度不同，需要不同的排料时间，就要实现对筛条间隙的调节。其次是磨削部分间隙的调节。通常我们使用的是手柄调节，通过自动控制，要求电动机的齿轮足够啮合，从而达到自锁的功能。最后也是最关键的部分是实现对不同物料的集中控制，不同物料与不同工艺之间存在着一定的函数关系，只有保证函数关系的合理性才能保证各部分能够协调工作。要根据理论和实验参数严格设计各部分之间的函数关系。

4.结语

矿物粉碎是矿业中不可缺少的一项工艺步骤，在我国矿业生产中占有极其重要的地位。粉碎设备具有很大的能耗，因此改进设备将能耗降到最低不仅有利于提高加工产品的质量，还有利于降低产品的成本和提高企业的经济效益。新型二级可调式破碎机具有破碎比大、能耗低、设备结构简单等特点，具有很好的创新性，希望能在矿业生产中广泛应用。 [科]

【参考文献】

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