小型螺母破碎机主要技术研究

蓝剑　何伟彪　吕齐

摘要：由于破碎已经成为工业生产中一项十分重要的工艺，因此对它的研究具有重要的意义。文章首先介绍了螺母破碎中存在的问题，然后进一步研究了破碎理论，最后给出了一种新型小型螺母破碎机的工艺参数。

关键词：小型螺母破碎机；破碎理论；工艺参数；破碎工艺；冲击力；挤压力 文献标识码：A

中图分类号：TH16 文章编号：1009-2374（2015）11-0068-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.11.034

1 破碎理论

为了更好地了解螺母破碎机的原理，我们进一步对破碎理论进行研究和了解。在矿山及其他工业中，我们广泛实施破碎作业，但是破碎过程的理论研究并不是很多，因此我们大多数公司是根据实践经验来进行破碎设备的设计。在描述破碎过程中，几乎全部的重要工艺参数都十分复杂，例如能量输入参数、能量输出参数及设备特性等。如果我们仅仅参照统计学的观点，为了得到精确的单个参数影响信息，必须进行大量试验来获取相应的信息。物料破碎是十分重要且具有很长历史的工艺过程，在20世纪50年代左右，西方有些公司就对破碎机理进行深入的研究，并且在60年代，他们给出相应重要的结论。随着更多人对破碎理论的研究，研究学者对高功率的破碎作业有了深入的掌握，我们可以利用这种工艺方式来改善能源效率和降低生产成本。研究学者曾经提出如下理论：如果我们能够在较短时间内给物料施加较小的持续负荷，那么这样破碎的效率更高。

在20世纪80年代，研究学者研究了冲击力与挤压力对颗粒层的破碎效果，然后他们给出以下理论：当我们利用挤压力和冲击力进行破碎时，其破碎效果都较好，从能量利用率来考虑，我们发现挤压力破碎具有较高的能量利用率，其能量利用率较高的原因在于当我们利用冲击力进行破碎时，冲击力能可能会转化为破碎产品的动能，这样多做一部分无用功，从而造成效率较低。如果在轻轻受力的颗粒层上的挤压应力出现微小增加情况时，最小断裂强度的颗粒被压碎后，那么作用力就会转移到那些未破碎的颗粒上，由于颗粒层内还没来得及出现保护情况，那么各颗粒随着所受到力不断增加，各颗粒将会根据它们受力强度的大小而出现相应的破碎。因此我们不需要对这种受压的颗粒层继续施力，这样不但颗粒和碎裂产品之间的摩擦会消耗能量，而且碎裂产品间的摩擦也会消耗能量。因此我们只有停止施力后，颗粒层才能达到较好的重复受力作用，并在不间断的施力情况下，颗粒层才能够保持松散状态。能量的供给情况、颗粒的簇集条件和颗粒间的配比数，能够决定破碎颗粒百分率。我们研究发现不仅摩擦能够损耗能量，而且所得到的碎裂产品的动能能够消耗能量，这样的能量损失是无法减少的。

我国研究学者在研究颗粒的粉碎后他们给出以下结论：静压粉碎具有较高效率，其效率为100%，单次冲击效率具有较大的损耗，其效率仅为35%～40%。因此为了减少能耗，使粉碎效率提高，我们应多采用静压粉碎，对于冲击粉碎工艺尽量少用。国外学者研究发现，如果施加50MPa以上的压力于大量脆性物料颗粒上，这样可以实现“料层粉碎”，从而节约很多能量。在粉碎界，“料层粉碎”理论已经得到广泛的认可，工程师利用料层粉碎理论开发了很多新设备，其中包括美国和俄罗斯的旋盘圆锥破碎机和惯性圆锥破碎机。

在1982年，研究学者提出分形理论，他们主要把这种理论应用在岩石理论研究中，而张智铁教授经过改良，提出了这种理论在破碎研究中的应用。通过大量研究可知，我们根据这种理论，成功地把强度与缺陷分布分维数之间的关系进行了推导，进而顺利地建立了粉碎颗粒粒度分布模型，理清分维数、分布指数与破碎概率三者间的关系，研究学者通过颗粒表面分维数Ds，统一了3个功耗理论。

为了促使颚式破碎机更高效的工作，国内研究学者对实验室小型复摆颚式破碎机分别进行单颗粒给料、窄粒级给料和混合粒级给料的破碎试验。他们得出以下结论：（1）颚式破碎机产物粒度特性的影响因素是很多的，其中包括自身硬度外、给料粒度大小、给料的组成、排矿口尺寸的大小以及破碎腔内物料的松散状态；（2）当我们利用颚式破碎机进行物料破碎时，无论是采用料层破碎方式还是利用单颗粒破碎工艺，我们发现当给料粒度增大，其产物粒度也会变得更小，因此在实际生产中，我们应该选择适宜的颚式破碎机和调节排料口尺寸来满足料粒度选择规格；（3）与单颗粒破碎相比较，料层破碎更能有效降低破碎产物粒度。因此在生产中，破碎机破碎腔内应尽量含有适宜的料层，这样才能保证破碎产物粒度的合格。

2 小型螺母破碎机的主要技术研究

在工业生产中，很多工业设备和装置都需要采用螺栓帽（螺母）进行固定，而当这些螺栓帽处于露天高温或腐蚀性环境下，它们很多都会被腐蚀和损坏，并且一旦出现这种损坏情况，我们需要对这些损坏的螺栓帽进行拆卸，但是这种拆卸过程却是十分困难的。施工人员在以前都是利用（气）焊将螺帽和螺栓一齐割掉，虽然十分方便，但是由于某些特殊情况下，我们不能进行用火（电）焊操作，比如发电厂的煤粉仓、油管道高压高温管路等处，这样我们很难对损坏的螺栓帽进行拆卸。本文介绍了一种液压螺帽破切器，该破碎机可以在不动火、不损伤螺栓的情况下，对螺母进行破碎，因此具有广泛的应用价值。而且这种小型螺母破碎机具有轻便、容易携带等特点，即使在高空作业时，我们也不需要使用油管和泵浦，从而简易轻便，使用效率较高。研究人员根据实际情况开发了斜头式液压螺母，这样能够保证切除工具贴面性良好，从而能够在各种角度下进行螺母破碎操作，同样操作人员也能够在螺母密集位置处进行破碎操作。

我们对日本IZUMI公司生产的螺母破碎机的相关工艺参数进行简单介绍，这种破碎机型号分为REC-MM36、26，其是冲击式破碎机，生产能力是10kg/h，且其耗电是1000kW，其驱动方式为液电式。

3 结语

本文主要对破碎的工艺过程及设备进行研究，并主要得出以下三个方面的结论：第一，本文研究表明破碎工艺是能耗较大的工艺过程，而且本文研究发现螺母的破碎需要专业的破碎机进行破碎操作；第二，本文研究发现国内外在破碎理论方面没有得出统一的结论，因此本文只简单介绍了一些相关的国内外破碎理论；第三，为了满足特殊场合下的螺母破碎需求，本文介绍了一种新型小型螺母破碎机的应用及其具体工艺参数。

参考文献

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[2] 陈伟，饶绮麟.PEWA90120 新型外动颚低矮破碎机及其应用[J].矿冶，2003，12（1）.

[3] 赵昱东.破碎机械在金属矿山的使用与发展[J].矿业快报，2004，20（5）.

作者简介：蓝剑（1979-），男（畲族），浙江武义人，供职于国网浙江武义县供电公司，研究方向：电网带电作业。

（责任编辑：黄银芳）