在選礦廠,顎式破碎機常作為前列段破碎工序,布置于破磨工藝流程中,處理從采礦場運送過來的礦石,為后面的中細碎設備提供原料。現(xiàn)階段顎式破碎機代表性的產(chǎn)品有簡擺式、復擺式、雙腔顎式破碎機、外動顎式破碎機和振動顎式破碎機5類,本文分析它們各自的結(jié)構(gòu)原理和主要特點。
簡擺顎式破碎機主要由定顎、動顎、前推力肘板、后推力肘板、飛輪、偏心軸等部件組成。
簡擺顎式破碎機的動顎體與偏心輪相互獨立,依靠推力肘板將作用力傳遞到動顎體上。動顎體頂端安裝在懸掛軸中,圍繞懸掛軸往復擺動。簡擺顎式破碎機動顎體的運動軌跡簡單,能產(chǎn)生較大的破碎力,適用于大塊堅硬、難破碎物料的破碎任務。
由于動顎體僅做簡單擺動,主要行程用于破碎,磋磨行程小,因此襯板磨損及磨損后對破碎產(chǎn)品的影響較小,維修相對容易。缺點是整機重量、體積大,成本高,逐漸被復擺顎式破碎機替代。
與簡擺顎式破碎機不同,復擺顎式破碎機將動顎體與連桿合并為一個整體,偏心軸同時作為動顎體的懸掛軸,肘板也由兩個簡化為一個。
調(diào)節(jié)懸掛和支撐方式,可以有效改變設備處理量、功耗、襯板磨損及動顎行程,通過優(yōu)化設計得到理想的工作特性。復擺顎式破碎機結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,在國內(nèi)外得到了廣泛應用。
有關(guān)簡擺顎式破碎機與復擺顎式破碎機的區(qū)別請點閱《3分鐘帶你認識——簡擺式顎式破碎機和復擺式顎式破碎機》。
雙腔顎式破碎機分為簡擺雙腔顎式破碎機與復擺雙腔顎式破碎機,較早分別由東德與美國研制。
復擺雙腔顎式破碎機的特點在于:偏心軸裝置布置在破碎機下部,動顎機構(gòu)分為左右兩個工作面,分別與相對布置的定顎組成兩個獨立的破碎腔。隨著偏心軸旋轉(zhuǎn),左右兩個破碎腔交替實現(xiàn)物料破碎任務,即在動顎擺動的任意時刻,都存在著破碎行程與排料行程的運動過程。
雙腔顎式破碎機以其獨特的結(jié)構(gòu),將復擺顎式破碎機每個工作周期內(nèi)的破碎行程與排料行程分解為兩個破碎行程與兩個排料行程,通過運動學分析與機構(gòu)優(yōu)化設計,能夠得到較為理想的動顎運動軌跡。但是該設備結(jié)構(gòu)復雜,檢修工作量偏大,另外產(chǎn)量、能耗利用率仍有待提高。
美國某公司發(fā)明研制了一種顎式破碎機,該機特點是機體傾斜設計,能夠有效降低整機高度,適合井下等空間高度受限制的場合使用。國內(nèi)北京某科研院所吸收其技術(shù)特點,進行優(yōu)化創(chuàng)新設計,推出新型外動顎式破碎機。
外動顎式破碎機在傳統(tǒng)復擺顎式破碎機的基礎上,將作為動顎體的連桿部件加以演化,通過邊板的連接,將四桿機構(gòu)中的連桿以某一點為軸進行旋轉(zhuǎn),形成一種傾斜布置的動顎體。靜顎的布置也與傳統(tǒng)復擺顎式破碎機有較大區(qū)別,通過上部水平軸懸掛在機架上,靜顎整體傾斜放置在破碎機內(nèi)部。
另外,肘板的安裝位置也由動顎體轉(zhuǎn)移到靜顎體上。新的結(jié)構(gòu)使設備整體高度明顯降低,尤其適用于井下作業(yè),優(yōu)化后的動顎具有優(yōu)良的運動學軌跡,能夠?qū)崿F(xiàn)大破碎比,降低襯板磨損。
振動顎式破碎機較早由蘇聯(lián)選礦設計研究院提出。該設備的設計理念和工作原理與傳統(tǒng)四連桿機構(gòu)的顎式破碎機有著本質(zhì)區(qū)別,動顎體的運動特性不再受到四連桿機構(gòu)的運動學軌跡限制,通過減振裝置、彈性連接裝置與偏心激振器組成的動力裝置,實現(xiàn)了工作原理的創(chuàng)新,由傳統(tǒng)的單顆粒強擠壓破碎方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱蠈訝顟B(tài)的振動破碎方式。
雙動顎振動顎式破碎機應用振動同步理論,通過選取合適的頻率、偏心質(zhì)量與偏心距,兩個動顎體上分別安裝的偏心激振裝置可實現(xiàn)自同步,這樣能夠簡化設備結(jié)構(gòu),配合彈性蓄能裝置,充分利用破碎過程中的能量,有助于物料實現(xiàn)料層粉碎與選擇性破碎,降低過粉碎。
顎式破碎機作為選礦廠主要的礦物加工設備,具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、處理量大等優(yōu)勢。為了滿足不同用戶的物料處理需求,目前已經(jīng)開發(fā)出多種類型的破碎設備,具備了獨特的性能特點,國內(nèi)外學者就功耗、易損件磨損率、處理量及機構(gòu)優(yōu)化等熱點問題展開相關(guān)研究。開發(fā)具有先進破碎理念的破碎設備、實現(xiàn)高效節(jié)能的生產(chǎn)方式,是今后顎式破碎機研發(fā)設計的發(fā)展趨勢。
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