在選礦廠,顎式破碎機(jī)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(yùn)送過來的礦石,為后面的中細(xì)碎設(shè)備提供原料。現(xiàn)階段顎式破碎機(jī)代表性的產(chǎn)品有簡擺式、復(fù)擺式、雙腔顎式破碎機(jī)、外動(dòng)顎式破碎機(jī)和振動(dòng)顎式破碎機(jī)5類,本文分析它們各自的結(jié)構(gòu)原理和主要特點(diǎn)。
簡擺顎式破碎機(jī)主要由定顎、動(dòng)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(jī)的動(dòng)顎體與偏心輪相互獨(dú)立,依靠推力肘板將作用力傳遞到動(dòng)顎體上。動(dòng)顎體頂端安裝在懸掛軸中,圍繞懸掛軸往復(fù)擺動(dòng)。簡擺顎式破碎機(jī)動(dòng)顎體的運(yùn)動(dòng)軌跡簡單,能產(chǎn)生較大的破碎力,適用于大塊堅(jiān)硬、難破碎物料的破碎任務(wù)。
由于動(dòng)顎體僅做簡單擺動(dòng),主要行程用于破碎,磋磨行程小,因此襯板磨損及磨損后對(duì)破碎產(chǎn)品的影響較小,維修相對(duì)容易。缺點(diǎn)是整機(jī)重量、體積大,成本高,逐漸被復(fù)擺顎式破碎機(jī)替代。
與簡擺顎式破碎機(jī)不同,復(fù)擺顎式破碎機(jī)將動(dòng)顎體與連桿合并為一個(gè)整體,偏心軸同時(shí)作為動(dòng)顎體的懸掛軸,肘板也由兩個(gè)簡化為一個(gè)。
調(diào)節(jié)懸掛和支撐方式,可以有效改變?cè)O(shè)備處理量、功耗、襯板磨損及動(dòng)顎行程,通過優(yōu)化設(shè)計(jì)得到理想的工作特性。復(fù)擺顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,在國內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。
有關(guān)簡擺顎式破碎機(jī)與復(fù)擺顎式破碎機(jī)的區(qū)別請(qǐng)點(diǎn)閱《3分鐘帶你認(rèn)識(shí)——簡擺式顎式破碎機(jī)和復(fù)擺式顎式破碎機(jī)》。
雙腔顎式破碎機(jī)分為簡擺雙腔顎式破碎機(jī)與復(fù)擺雙腔顎式破碎機(jī),較早分別由東德與美國研制。
復(fù)擺雙腔顎式破碎機(jī)的特點(diǎn)在于:偏心軸裝置布置在破碎機(jī)下部,動(dòng)顎機(jī)構(gòu)分為左右兩個(gè)工作面,分別與相對(duì)布置的定顎組成兩個(gè)獨(dú)立的破碎腔。隨著偏心軸旋轉(zhuǎn),左右兩個(gè)破碎腔交替實(shí)現(xiàn)物料破碎任務(wù),即在動(dòng)顎擺動(dòng)的任意時(shí)刻,都存在著破碎行程與排料行程的運(yùn)動(dòng)過程。
雙腔顎式破碎機(jī)以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu),將復(fù)擺顎式破碎機(jī)每個(gè)工作周期內(nèi)的破碎行程與排料行程分解為兩個(gè)破碎行程與兩個(gè)排料行程,通過運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),能夠得到較為理想的動(dòng)顎運(yùn)動(dòng)軌跡。但是該設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)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(jī),該機(jī)特點(diǎn)是機(jī)體傾斜設(shè)計(jì),能夠有效降低整機(jī)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(diǎn),進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新設(shè)計(jì),推出新型外動(dòng)顎式破碎機(jī)。
外動(dòng)顎式破碎機(jī)在傳統(tǒng)復(fù)擺顎式破碎機(jī)的基礎(chǔ)上,將作為動(dòng)顎體的連桿部件加以演化,通過邊板的連接,將四桿機(jī)構(gòu)中的連桿以某一點(diǎn)為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn),形成一種傾斜布置的動(dòng)顎體。靜顎的布置也與傳統(tǒng)復(fù)擺顎式破碎機(jī)有較大區(qū)別,通過上部水平軸懸掛在機(jī)架上,靜顎整體傾斜放置在破碎機(jī)內(nèi)部。
另外,肘板的安裝位置也由動(dòng)顎體轉(zhuǎn)移到靜顎體上。新的結(jié)構(gòu)使設(shè)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(dòng)顎具有優(yōu)良的運(yùn)動(dòng)學(xué)軌跡,能夠?qū)崿F(xiàn)大破碎比,降低襯板磨損。
振動(dòng)顎式破碎機(jī)較早由蘇聯(lián)選礦設(shè)計(jì)研究院提出。該設(shè)備的設(shè)計(jì)理念和工作原理與傳統(tǒng)四連桿機(jī)構(gòu)的顎式破碎機(jī)有著本質(zhì)區(qū)別,動(dòng)顎體的運(yùn)動(dòng)特性不再受到四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)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(dòng)力裝置,實(shí)現(xiàn)了工作原理的創(chuàng)新,由傳統(tǒng)的單顆粒強(qiáng)擠壓破碎方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱蠈訝顟B(tài)的振動(dòng)破碎方式。
雙動(dòng)顎振動(dòng)顎式破碎機(jī)應(yīng)用振動(dòng)同步理論,通過選取合適的頻率、偏心質(zhì)量與偏心距,兩個(gè)動(dòng)顎體上分別安裝的偏心激振裝置可實(shí)現(xiàn)自同步,這樣能夠簡化設(shè)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(shí)現(xiàn)料層粉碎與選擇性破碎,降低過粉碎。
顎式破碎機(jī)作為選礦廠主要的礦物加工設(shè)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(shè)備,具備了獨(dú)特的性能特點(diǎn),國內(nèi)外學(xué)者就功耗、易損件磨損率、處理量及機(jī)構(gòu)優(yōu)化等熱點(diǎn)問題展開相關(guān)研究。開發(fā)具有先進(jìn)破碎理念的破碎設(shè)備、實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的生產(chǎn)方式,是今后顎式破碎機(jī)研發(fā)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢。
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