简析细碎和超细碎立轴破碎机

建材世界 2017年 第38卷 第6期

简析细碎和超细碎立轴破碎机

(徐州万和机械制造有限公司,徐州21.21007;

)中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司,蚌埠22.33010

摘 要:指出了第四代立轴复合破碎机仍然存在的一些局限性,尤其 该文对立轴破碎机的发展过程进行了回顾,

是其出料细度波动和不稳定性,不能很好地满足市场的要求。通过研究物料在各类破碎腔体中的几种受力形式,对非破碎受力的因素进行分析,常见的有重力作用下通过破碎腔体和物料在风力作用下排出腔体等形式。为了满足市场的不断发展,采用创新方法开发出细碎和超细碎立轴破碎机,从根本上解决了出料细度波动和不稳定性。

杨连国1,屠友明2

关键词: 细碎; 超细碎; 立轴破碎机; 立轴复合破碎机

BriefIntroductionofFine&Ultra-fineVerticalComoundCrusherp

,,)2.CNBMBenbuDesin&ResearchInstituteforGlassIndustroLtdBenbu233010,ChinaggyCg

(,,;1.XuzhouWanheMachineranufacturinoLtdXuzhou221007,ChinayMgC

12

,YANGLian-uoTUYou-mingg,somelimitationsforfourthgenerationofverticalcomoundcrusheresecialluetofluctuationandinstabilitfdisppydyo-,,kindsofcrushinavitthisarticleanalzesthenoncrushintressfactorscommonformofwhicharematerialsgoingcyygsg-

:,Abstract Thisarticlereviewsthedevelomentprocessofverticalshaftcrusherandpointsoutthattherearestillp

,charefinenessitcannotmeetthereuirementsofmarketverell.Btudineveralmaterialsstressforminallgqywysygs

,throuhcavituetogravitndmaterialscominutofcavitnderthewindandetc.Inordertomeethihermarketgydyagoyugsolvetheproblemsoffluctuation&instabilitfdischarinineness.yoggf

,,demandinnovativemethodshavebeenusedtodeveloine&ultrafineverticalimactcrusherswhichfundamentallpfpy-

:;;;Keords finecrushin ultrafinecrushin verticalcrusher verticalcomoundcrusherggpyw-在第一代立轴锤式破碎机中引入反击破碎理念,开发出第二代立轴反击破碎机,并在此基础上克服泡大

颗粒物料现象,又进一步开发出含有双破碎腔的第三代立式反击破碎机。为了满足市场的需求,延长易损件使用寿命,再次开发出“可调式”第四代立轴复合破碎机。第四代立轴复合破碎机将立轴锤式破碎机与反击破碎的结构形式实现了一个完美结合,并为社会创造了较大的经济效益。但其20多年来被市场广泛使用,出料细度存在着波动和不稳定性,与市场的需求存在着一些差距,而这种结构形式自产品诞生以来一直没有再次获得突破,从而使出料细度不足的问题没有得到很好的解决方案。通过对各类破碎机物料在破碎腔体中受力形式的分析,尤其是对影响其通过破碎腔的非破碎受力的分析,如重力引导物料通过破碎腔的破碎机和风力引导物料通过破碎腔的破碎机进行研究。该文试图结合两个方面的体会,探索出一条用非破碎受力分析的方法,对立轴破碎机进行创新,开创性地开发出第五代细碎和超细碎立轴破碎机,从根本上解决立轴破碎机出料细度波动和不稳定性的难题。

1 立轴破碎机发展回顾

1.1 第一代立轴锤式破碎机

物料经进料口在自重作用下进入立轴锤式破碎机的破碎腔体内,受到多排锤头高速回转依次打击破碎,

收稿日期:2017-11-09.

),:作者简介:杨连国(高级工程师.1963-E-mail826997921@q.comq

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破碎后的物料从腔体下部排出。

1.2 第二代立轴反击破碎机

将反击破碎结构形式创造性地运用到立轴破碎机中,并将立轴破碎中的衬板结构形式设计成特殊形式。的反击板,转子结构形式设计成带有甩料盘和板锤的反击式转子。这就是第二代“立式轴反击破碎机”

第二代立轴反击破碎机工作原理是物料经进料口在自重作用下,进入破碎腔体内。落在高速回转的反

1]

击破碎转子的甩料盘上,经高速旋转的甩料盘[将物料抛向筒体内侧的反击板上,被反击后又返回弹向高速

回转的反击破碎转子的打击区域。从而使物料在打击区内环反击式转子四周按“字形路线不断受到打击Z”和反击破碎,最后从下料斗中被排出腔体,改善了对物料的破碎效果。

1.3 第三代立式破碎机

从实际使用效果来看,第二代立轴反击破碎机并不完美,而是受到物料与物料相互碰撞等其它因素的影

1]

,响,有些物料未经完全破碎就可能沿轴向方向窜动[未经充分破碎就飞出腔体。经分析比较,为了防止这

种不经破碎的物料在轴向窜动,将原来一个破碎腔改成二个破碎腔,使原来单级破碎改变成双级破碎,在双级破碎腔之间的筒体内壁上设置了隔板导料装置,使物料在第一级破碎腔内破碎后经此改变了运动轨迹,既可以起到防止轴向窜料,又使物料再次进入第二级破碎腔再次破碎,增加了破碎机会和次数,极大地改善了破碎效果,即调整非破碎受力运动轨迹也可以达到提高破碎效果的目的。这就是改进后的第三代立式反击破碎机。

1.4 第四代立轴复合破碎机

第四代立轴复合破碎机的成功开发,得益于观念的改变和认识上的细化。具体实施办法是将第三代立式反击破碎机的转子上面沿径向方向开设若干个方形沟槽,板锤安装在方形沟槽内,板锤与反击板之间的间隔用一组安装在转子上的调整垫片来控制,当板锤或者反击板磨损了,根据它们磨损量的大小可以将转子上的垫片厚度和数量进行适当调整,保持板锤与反击板之间的间隔在一个合理的范围内,充分发挥耐磨材料的

]2

。使用效率,既保障了出料产品的细度,又延长了板锤的使用寿命[

2 第五代细碎超细碎复合破碎机的发明和介绍

2.1 非破碎受力为重力类型破碎机

破碎机非破碎受力为重力类型,通过破碎腔形式的破碎机有颚式破碎机、圆锥破碎机、反击式破碎机、立2.1.1 出料方式是通过排矿口控制出料细度的重力类型破碎机)颚式破碎机 颚式破碎机俗称颚破,又名老虎口。是由动颚和静颚两块颚板组成破碎腔,物料在自重1用下从排矿口排出。

3]

、轴锤式破碎机[立轴冲击式破碎机和锤式破碎机等,其控制出料细度的方式是排矿口或篦板等形式。

作用下进入破碎腔,在两板之间受到动颚破碎力作用完成物料挤压、破碎作业的破碎机,合格物料在自重作)圆锥破碎机 在圆锥破碎机的工作过程中,电动机通过传动装置带动偏心套旋转,动锥在偏心轴套的2

迫动下做旋转摆动,动锥靠近静锥的区段所实施的破碎力即为破碎腔,物料受到动锥和静锥的多次挤压和撞)反击式破碎机 利用冲击能来破碎物料,当物料在自重作用下进入板锤作用区时,受到板锤的高速冲3

击而破碎,并被抛向安装在转子上方的反击装置上再次破碎,然后又从反击衬板上弹回到板锤作用区重新破

3]

。碎。此过程多次重复进行,直到物料被破碎至所需粒度,在自重作用下由机器下部排矿口中排出为止[

3]

。击而破碎。动锥离开该区段时,该处已破碎达到要求粒度的物料在自身重力作用下从排矿口中下落排出[

)立轴锤式破碎机 物料在自重作用下进入破碎腔体内,受到高速回转的多排锤头的依次冲击而破碎,4

破碎了的物料在自重作用下从腔体下部排出。

立轴锤式破碎机广泛适用于建材、冶金、有色、化工等工业部门破碎石灰石矿石、水泥熟料、煤炭及其它各种矿石等。

2.1.2 出料方式是通过篦板孔隙尺寸控制出料细度的重力类型破碎机锤式破碎机工作时,电机带动转子作高速旋转,物料在自重作用下均匀地进入破碎机破碎腔中,受到高速回转的锤头冲击、剪切致使物料被破碎;同时,大于篦板孔隙尺寸的物料阻留在破碎腔筛板上继续受到锤头的打击和研磨,直到破碎至所需出料粒度,最后通过篦板孔隙在自重作用下排出机外。62

2.1.3 其他出料方式的重力类型的破碎机

)立轴冲击式破碎机 物料在自重作用下进入破碎腔体,进入高速旋转的叶轮中,在叶轮内被迅速加1速,然后从叶轮三个均布的流道内抛射出去,同由分料器四周自由落下的这部分物料冲击破碎,然后一起冲击到涡支腔内物料衬层上,被破碎的物料由设备下部出料口排出。

综上所述,在破碎腔中不同类型的破碎机其受到破碎力作用形式是不同的,但导致物料通过破碎腔的重力作用是一样的,两者结合完成了整个破碎过程。

2.2 非破碎受力为风力类型粉碎机非破碎受力为风力类型粉碎机,通过破碎腔形式的粉碎机有风选锤式破碎机、ACM型机械冲击磨、ZPS型粉碎机等。

)风选锤式破碎机 当物料进入破碎机后受到高速旋转的锤头冲击而被粉碎,物料从锤头处获得动能,1

以高速向机壳内壁衬板冲击而遭到多次粉碎。粒度合格的物料被该设备一端的离心风机在风力作用下真空负压吸去,并送入管道,再进入旋风分离器和布袋收集器。由于离心力的作用达到物料与气体分离的目的。

风选锤式破碎机广泛适用于化工、石墨、橡胶、制药、染料、石化、食品、建材、矿石、水泥、耐火材料等行业,可用于加工立德粉、碳墨粉、石膏粉、滑石粉、硫磺粉、石灰粉、红泥粉、贝壳粉、长石粉、焦粉、骨粉、塑胶粉、煤粉、黄红丹粉、硫酸钡、氧化锌、碳酸钙、氧化铁、金钢砂、金矿石、铝石、瓷石、碱石、煤矸石、中草药,还可加工小麦、黄豆、玉米等各种食品原料。

)A在高速回转的转子与带2CM型机械冲击磨 其基本原理为物料由螺旋给料机强制喂入粉碎室内,齿衬套的定子之间受到冲击剪切而粉碎。然后,在气流风力的带动下通过导向环的引导进入中心分级区域分选,细粉作为成品随气流通过涡轮分级机后从中心管道排出机外,由收尘装置捕集下来;粗粉在重力作用下落到转子粉碎区内再次被粉碎。

)细颗粒物料在气流风力的挟带下直接进入分级机进3ZPS型粉碎机 原料由旋转喂料器喂入分级室,行预先分级,合格细粉作为成品经产品出口排出机外而被收集;粗粒物料进入冲击研磨室,在冲击锤的高速冲击和研磨作用下被粉碎;粉碎后的物料经进气管进入到上升气流,经上升气流作用被输送到卧式涡轮超细分级机进行分级,合格细粉经排料口排出后收集为产品;粗颗粒物料再次进入研磨室,重复以上过程直至磨细为产品。若给料已达到一定的细度,可将给料口改为下部风送给料,强化定子和转子间缝隙的气流剪切粉

4]

。碎作用[

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综上所述,破碎受力是破碎过程中的关键所在,同时引导料流的风力是完成整个过程不可或缺的重要组

成部分,两者组合实现完善粉碎的目的。

3 第五代细碎机创新思路及发明

3.1 第五代细碎机创新思路

通过对各类破碎机进行深度比较分析,如颚式破碎机圆锥破碎机、反击式破碎机、锤式破碎机、立轴破碎

5]

,机等[认识到这类破碎机工作原理不同,其破碎受力方式也不同,破碎受力方式是决定这类破碎机破碎效

果的关键,而影响物料在破碎腔内运动轨迹的非破碎受力,如重力作用对其破碎效果也有重要影响。同理,风选锤式破碎机、其粉碎受力在粉碎过程中是重要因素,而决定物料运ACM型机械冲击磨、ZPS型粉碎机,动轨迹的非破碎受力,如风力却是决定粉碎结果的关键。引导物料在腔体中运动轨迹的非破碎受力,即从重力类型破碎机和风力类型破碎机比较中可知,破碎受力方式在破碎机中是关键,而非破碎受力因素也是破碎机中的有机组成部分。在某些条件下,非破碎受力因素在物料通过粉碎腔体过程中,使物料取得更明显的破碎效果,且在一定条件下也是解决破碎方案的关键。确立以非传统破碎受力方式研究破碎设备,也是研究破碎的一条可行方法和途径。

从第一代立轴锤式破碎机到第四代立轴复合破碎机的创新过程,基本侧重于对破碎机机理中的破碎受力方面的分析研究为重点,当这种创新模式发展到一定程度,再继续沿着破碎受力这一方向对立轴复合破碎机进行深度改进存在一定的困难。在对各类破碎机工作原理的破碎受力和决定物料在腔体运动轨迹的非破碎受力等因素进行深度分析中获得启发,通过转变观念和思路,选择多年研究的立轴复合破碎机为着力点,以物料在破碎腔体內非破碎受力通过方式为突破口,进行再创新。

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3.2 第五代细碎机的发明思路决定出路,我们一方面改变非破碎受力运动轨迹,使物料在腔体内实现循环多次粉碎;另一方面摈弃传统破碎机用篦孔或者排矿口控制出料细度的方式,用离心风力场来决定出料细度,从而使出料细度的稳定获得根本保证。

具体做法是在第四代立轴复合破碎机破碎腔下方设置一个带有集料、喷射的转盘,物料在上破碎腔中经一系列粉碎后,经导向板落入下转盘中被收集,被收集的物料在这锥形转盘中经高速旋转,又将被抛起至上转子破碎腔中,再次受到一系列粉碎。此过程循环反复呈现“形,直至达到合格细度。同时在下转盘四周O”——“机—形立轴破碎机,可任意选择出料细度。O”

设置若干离心风叶,离心风叶随下转盘高速旋转形成离心风力场,将“形循环中的合格细料实时及时排出O”腔体。改变离心风力场作用力大小,就可以获得不同需求的细粉。这就是我们创新发明的第五代细碎3.3 产品特点对比传统粉碎机与“形立轴粉碎机的产品特点对比,如表1所示。O”

传统破碎机

物料在有限通道中的有限次破碎出料细度由篦孔或排矿口控制

表1 传统粉碎机与“形立轴粉碎机的产品特点对比O”

“形立轴破碎机O”

物料在循环通道中无限次破碎依靠风力大小精准决定出料细度

3.4 产品性能指标“形立轴粉碎机的产品性能,如表2所示。O”

项目

(·h-1)处理能力/t进料粒度/mm出料粒度/mm电机功率/kW

PXL20/301560

PXL302~30/452270

表2 “形立轴粉碎机的产品性能O”

PXL453~45/553080

PXL604~60/753790

PXL805~80/904595

PXL1006~100/11055100

1.2~20

与选粉机配套可获得3 注:25~600目左右细粉产品。

0.075~3

4 结 语

第五代细碎机出料细度可以任意选择,为粉碎机向智能化方向迈出重要一步。将智能技术和第五代细

碎机的各要素进行有机结合,使第五代细碎机如进料量与出料量智能匹配,出料细度依据市场需求精准化调节等,使细碎机充分满足市场的多样化高标准需求。

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