旋回破碎机国内外现状及发展趋势

肖 俊

(江西铜业集团材料设备公司,江西贵溪 335424)

旋回破碎机国内外现状及发展趋势

肖 俊

(江西铜业集团材料设备公司,江西贵溪 335424)

本文简述了旋回破碎机的工作原理和发展历史,综述了国内外产品的现状,指出了国产旋回破碎机的发展前景和研究方向。

旋回破碎机;原理;国内外现状;发展方向

1 旋回破碎机的工作原理和发展历史

旋回破碎机的生产至今已有百年的历史,由于其生产能力要比鄂式破碎机高3～4倍,所以是大型矿山和其他工业部门粗碎各种坚硬物料的典型设备[1]。相对颚式破碎机而言,旋回破碎机的优点是:破碎过程是沿着圆环形的破碎腔连续进行的,因此生产能力较大,单位电耗较低,工作较平稳,适于破碎片状物料,破碎产品的力度比较均匀[2],可广泛用于粗碎、中碎各种硬度的矿石。但是其缺点在于:结构复杂,价格较高;检修比较困难,修理费用较高;机身较高,使厂房、基础建设的费用增加[2]。

1.1 工作原理

旋回破碎机主要是由机架、活动圆锥、固定圆锥、主轴、大小伞轮和偏心套筒等组成[1]。其工作原理(如图1所示)是利用破碎锥在壳体内锥腔中的旋回运动,对物料产生挤压、劈裂和弯曲作用,粗碎各种硬度的矿石或岩石的大型破碎机械。装有破碎锥的主轴的上端支承在横梁中部的衬套内,其下端则置于轴套的偏心孔中。轴套转动时,破碎锥绕机器中心线作偏心旋回运动。它的破碎动作是连续进行的,故工作效率高于颚式破碎机[3]。

旋回破碎机的规格各国的表示方式都不一样,我国则是以给料口宽度/排料口宽度表示[3]。

图1 旋回破碎机的工作原理图

1.2 发展历史

旋回破碎机在破碎机家族处于显赫地位,也是出现较早的粗碎设备。第一个旋回破碎机专利由美国人CharlesBrown申请于1878年,1881年美国盖茨铁工厂制成第一台旋回破碎机。1953年美国Allis-Cha lmers公司推出液压旋回破碎机。70年代末期,美国Rexnord公司推出超重型旋回破碎机。80年代,瑞典Morgards hammer公司推出新型顶部单缸液压旋回破碎机。

从20世纪50年代开始,我国仿制和自行设计了一些规格的旋回破碎机,但其生产使用效果却很不理想。直到20世纪70年代末期,我国旋回破碎机的设计水平才接近了国际上70年代先进水平。但是,近10多年来,我国旋回破碎机的产销量很少,发展较慢,与国外的品牌存在着不小的差距。

2 旋回破碎机国内外现状

2.1 国内旋回破碎机的主要厂家

表2 -1 PXF型旋回破碎机技术性能和参数[3]＊

表2 -2 PXF型旋回破碎机主要零部件重量(沈重)[3]

沈阳北方重工集团(以下称沈重)是我国旋回破碎机的主要生产厂家,该集团于一九八六年从美国富乐公司(FULLER)引进了TRAYLOR旋回破碎机的设计制造技术,其中包括54-74、54-84、60-89、60-110和72-93英寸五个规格,主要作为大型露天矿山和选矿厂的粗碎设备[3]。相关数据见表2-1及2-2。

2.2 国外旋回破碎机的主要厂家

国外的旋回破碎机著名厂家主要有美卓矿机、斯维达拉公司、山特维克以及富勒史密斯等。以美卓矿机为例,其旗下的SUPER IOR旋回破碎机是矿山和石料行业全球公认技术领先的旋回破碎机著名品牌。该公司最早生产的旋回破碎机品牌是1878年的CRUSHER SUPER IOR ITY,而目前的版本已经是SUPER IOR MKⅡ。相关性能见表3-1。

表3 -1 SUPER IOR MKⅡGYRATORY

2.3 国内外产品对比

以美卓矿机的诺德伯格SuperiorMK-Ⅱ60-89旋回破碎机和沈重的PXF6089旋回破碎机为例,进行对比。沈重于八十年代引进的旋回破碎机技术,是国外旋回破碎机的第二代技术,由于国内矿山行业近二十年间发展较慢,导致国产旋回破碎机的产销量不理想,更进一步影响了对其技术的掌握以及发展;美卓矿机的SUPER IOR MKⅡ系列于1994年以后开始生产的,是旋回破碎机的第三代技术,并在第二代技术的基础上,提高了速度、功率、上部加粗的整体主轴、平衡设计等。

就设计角度而言,美卓的SUPER IOR MKⅡ旋回破碎机相对于国产旋回破碎机而言,从以下几个方面进行了改进:

(1)增加了超级横梁:

超级横梁的设计可以提高破碎机的性能和效率,具体体现在减少了大块架桥卡矿对产量的不利影响,给矿口增大30%-40%,提高产量10%-20%。超级横梁为单件整体铸钢件,强度大、钢性好。超级横梁为单件整体铸钢件,强度大、钢性好[4]。

横梁采用锥度止口与机架配合,使冲击荷载和破碎力沿360°圆周均匀分布,提高了横梁寿命及设备可靠性。同时,可以将任何型号的旋回更新为上拱式横梁,仅需要更新新的横梁总成,继续使用原有的机架和主轴,并不改变土建结构和给料仓[4]。

(2)采用了整体锻造主轴和动锥总成:

主轴和动锥实现整体锻造,能够提高强度和硬度;同时,加大了主轴上端直径,使之能够满足最苛刻的使用条件;大半径的抛光圆角,最大限度的提高了抗疲劳强度及其使用寿命[4]。

(3)采用了主轴护套:

螺纹护套的设计,能够最大限度的保护主轴;而在老式设计里,螺纹是直接攻在主轴上的。主轴护套设计。采用专利合金钢护套以保护主轴,动锥螺母螺纹均在可更换的主轴合金钢护套上.而非在主轴上,可最大限度地减小主轴的加工应力,从而提高主轴寿命[4]。

(4)采用了平衡设计:

平衡设计偏心套SUPER IOR平衡设计偏心套,采用上部和下部两个配重,使设备动荷载最小,从而使其基础结构变得简单,减少了基础设施的投入[4]。

这几个方面的改进,使得该机运行平稳、给料顺畅、易于维护保养,单位产品的能耗低,操作人员少,破碎腔均匀磨损,产品粒形好,排料细,磨耗件寿命长,更加符合高破碎效率的要求。由此可见,国外旋回破碎机已经在产品质量、性能、使用寿命等等多个程度上超出了我国国产的旋回破碎机。

3 国产旋回破碎机的发展趋势

国产旋回破碎机在产品质量和性能方面,与国外旋回破碎机有较大的差距。尤其在整体设计、关键零部件(如主轴锥体总成、润滑方式及系统)、自动化等方面与国外差距较为明显。我国国产旋回破碎机的发展应着眼于大型化、智能化,及时采用现有技术来提高产品性能和可靠性。

要缩小差距并迎头赶上和超过国外先进技术,国产旋回破碎机生产厂家必须增加投入。引进国内、外先进的破碎理念和技术,提高加工工艺设计和加工设备档次,对我国破碎机的质量和技术提高是必须的。如能与矿山及其他用户在运行、维修、保养等方面进行经常、广泛、深入的交流,是非常有益的。目前我公司所用的国产旋回破碎机在自动化方面做了有益的尝试,如在主轴位置控制方面,加装了位置探头和液压垂直升降系统,用来补偿衬板磨损并控制排矿粒度,并取得了良好的结果。

引进的关键在于理解其设计思想,消化、吸收、根据我国具体情况,提高国产化配套理念[5]。在当前我国的矿山行业发展状态良好的形势下,如果能够把握住这一有利时机,一定能拉近与国外旋回破碎机的差距,接近并超过国际上的先进水平。

REFERENCES

[1] 谢广元.选矿学.中国矿业大学出版社,2001.

[2] 唐敬麟.破碎与筛分机械设计选用手册.化学工业出版社, 2001.

[3] 孙时元.中国选矿设备手册.科学出版社,2006.

[4] 华靖.MK-Ⅱ50-65旋回破碎机的特点及运行维护.矿业工程,2006,(4):44-45.

[5] 高澜庆、王文霞、马飞.破碎机的发展现状与趋势.冶金设备.

2001,(8):4.

Present situation in Domestic and Abroad and Developing trend of Cone Crusher

X IAO Jun
(JCCMaterials&Equipment Company,Guixi,Jiangxi,335424,China)

Operational principle and developing history are summarized,status of product in domestic and abroad are reviewed, and the developing prospect and research direction of domestic cone crusher are proposed in this article.

cone crusher;principle;status in domestic and abroad;developing direction

TD451

:C

:1009-3842(2010)03-0087-03

2010-05-31

肖俊(1983-),男,上海人,大学本科,主要从事进口设备采购工作,E-mail:stzren@hotmail.com