大型多缸液壓圓錐破碎機技術
2014-08-08
當前國內對多缸液壓圓錐破碎機的技術難點缺少了解,大多簡單仿制,尚無系統的設計方法和技術規范可供參考,國內大型多缸液壓圓錐破碎機尚屬空白的局面。為此,通過對國內加工制造水平的調研、進口設備的優缺點分析以及科學設計方法的應用,提出了研制技術要點及其解決方案,并成功應用于國內某淫蕩熟女的破碎機研制項目,為加快國內大型多缸液壓圓錐破碎機的研制進程提供參考。
中 國 礦 業 科 技 文 匯 — 2014 大型多缸液壓圓錐破碎機技術 石 博 強 張 文 宇 吳 月 偉 柳 樹 森 ( 北 京 科 技 大 學 機 械 工 程 學 院 ) 摘 要 當 前 國 內 對 多 缸 液 壓 圓 錐 破 碎 機 的 技 術 難 點 缺 少 了 解 , 大 多 簡 單 仿 制 , 尚 無 系 統 的 設 計 方 法 和 技 術 規 范 可 供 參 考 , 國 內 大 型 多 缸 液 壓 圓 錐 破 碎 機 尚 屬 空 白 的 局 面 。 為 此 , 通 過 對 國 內 加 工 制 造 水 平 的 調 研 、 進 口 設 備 的 優 缺 點 分 析 以 及 科 學 設 計 方 法 的 應 用 , 提 出 了 研 制 技 術 要 點 及 其 解 決 方 案 , 并 成 功 應 用 于 國 內 某 公 司 的 破 碎 機 研 制 項 目 , 為 加 快 國 內 大 型 多 缸 液 壓 圓 錐 破 碎 機 的 研 制 進 程 提 供 參 考 。 關 鍵 詞 破 碎 機 液 壓 時 變 圓 錐 破 碎 機 廣 泛 應 用 于 各 種 礦 山 、 水 泥 、 化 工 、 相 比 , 仍 有 一 些 差 距 , 這 些 不 足 可 以 通 過 采 取 科 學 的 設 計 方 法 、 提 高 設 計 標 準 加 以 彌 補 , 使 設 備 的 性 能 及 可 靠 性 高 于 進 口 同 類 設 備 水 平 。 建 筑 、 城 市 建 筑 垃 圾 處 理 等 物 料 破 碎 作 業 , 從 最 初 的 彈 簧 式 到 現 在 的 液 壓 式 , 已 有 100 多 a 的 歷 史 。 20 世 紀 80 年 代 以 來 , 國 外 采 用 現 代 設 計 方 法 , 不 斷 地 對 圓 錐 破 碎 機 進 行 改 進 設 計 , 對 其 工 作 原 理 、 物 料 粉 碎 原 理 及 散 體 物 料 運 動 學 和 動 力 學 特 性 進 行 深 入 研 究 , 并 開 發 出 集 層 壓 腔 型 , 電 、 液 于 一 體 的 新 型 , 高 效 、 節 能 的 現 代 高 能 圓 錐 破 碎 機 , 實 現 了 遠 程 操 作 、 監 控 、 自 動 過 鐵 保 護 、 自 動 清 腔 等 功 能 , 極 大 地 提 高 對 于 多 缸 液 壓 圓 錐 破 碎 機 來 說 , 由 于 工 作 環 境 較 惡 劣 , 載 荷 波 動 較 大 , 一 般 采 用 大 功 率 的 高 壓 電 機 , 在 設 計 計 算 中 要 有 充 裕 的 備 用 功 率 , 同 時 在 傳 動 中 加 入 蛇 形 彈 簧 聯 軸 器 , 皮 帶 傳 動 等 緩 沖 吸 振 的 環 節 。 在 關 鍵 機 械 零 部 件 的 設 計 生 產 中 , 采 用 理 論 計 算 與 有 限 元 分 析 相 結 合 的 方 法 , 同 時 采 用 時 變 不 確 定 性 設 計 方 法 , 考 慮 機 械 結 構 在 使 用 過 程 中 其 強 度 水 平 隨 時 間 的 衰 減 特 點 , 以 及 應 力 狀 況 的 惡 化 , 對 其 可 靠 性 進 行 動 態 安 全 評 價 , 確 保 破 碎 機 的 安 全 可 靠 平 穩 運 行 。 w w w .ky114 .c n 了 破 碎 機 工 作 性 能 。 國 內 從 20 世 紀 50 年 代 開 始 引 進 并 仿 制 彈 簧 式 圓 錐 破 碎 機 , 但 其 設 計 比 較 保 守 , 機 器 笨 重 、 操 作 不 便 、 效 率 低 、 能 耗 高 、 產 品 粒 度 差 , 經 濟 效 益 低 下 。 國 內 液 壓 圓 錐 破 碎 機 研 制 主 要 以 中 小 型 破 碎 機 為 主 , 由 于 缺 乏 系 統 的 設 計 方 法 , 單 純 仿 制 , 同 時 我 國 制 造 、 加 工 、 裝 配 工 藝 與 國 外 有 很 大 的 差 距 , 致 使 其 產 品 性 能 及 可 靠 性 均 落 后 于 國 外 同 類 產 品 。 大 型 多 缸 液 壓 圓 錐 破 碎 機 在 國 內 尚 屬 空 白 。 我 國 礦 山 企 業 目 前 均 依 賴 于 國 外 進 口 , 如 美 卓 、 山 特 的 產 品 , 供 貨 周 期 長 , 采 購 成 本 高 , 行 業 的 發 展 受 到 國 外 同 類 產 品 的 嚴 重 制 約 。 目 前 , 在 我 國 破 碎 行 業 對 于 高 效 節 能 的 智 能 破 碎 機 需 求 量 越 來 越 大 的 形 勢 下 , 大 型 多 缸 液 壓 圓 錐 破 碎 機 的 技 術 空 白 制 約 了 我 國 民 族 破 碎 機 產 業 的 發 展 。 此 外 , 由 于 進 口 設 備 測 控 系 統 不 夠 完 善 , 操 作 人 性 化 程 度 不 高 , 操 控 人 員 無 法 全 面 掌 握 破 碎 機 運 行 狀 態 , 經 常 發 生 燒 套 等 故 障 。 因 此 , 結 合 與 相 關 單 位 的 合 作 項 目 , 對 大 型 多 缸 液 壓 圓 錐 破 碎 機 的 研 制 技 術 難 點 進 行 分 析 。 考 慮 到 破 碎 機 的 主 要 傳 動 部 件 均 需 承 受 較 大 的 載 荷 , 選 取 高 強 度 的 合 金 鋼 作 為 機 械 部 件 的 主 要 材 質 。 主 機 架 、 動 錐 、 定 錐 等 鑄 造 部 件 采 用 堿 性 電 弧 爐 , 爐 外 精 煉 , 探 傷 標 準 至 少 達 到 機 械 部 2 級 , 主 軸 、 大 錐 齒 輪 等 部 件 需 要 承 受 較 大 靜 載 及 沖 擊 載 荷 , 強 度 及 韌 性 要 求 更 高 , 選 取 高 強 度 合 金 調 質 結 構 鋼 , 鍛 造 并 進 行 真 空 精 煉 , 探 傷 標 準 達 機 械 部 一 級 。 由 于 圓 錐 破 碎 機 的 工 作 機 理 為 偏 心 運 動 , 為 了 保 證 機 體 的 平 衡 , 避 免 機 體 振 動 過 大 影 響 破 碎 機 性 能 和 使 用 壽 命 , 對 偏 心 體 和 配 重 體 必 須 進 行 動 平 衡 臺 架 試 驗 , 必 要 時 要 多 次 調 整 灌 鉛 量 以 達 到 良 好 的 動 平 衡 。 在 裝 配 方 面 , 球 面 軸 承 和 軸 承 座 如 果 配 合 不 好 , 將 會 引 石 博 強 ( 1962— ) , 男 , 教 授 , 博 士 , 100083 北 京 市 海 淀 區 學 院 路 30 1 技 術 要 點 目 前 , 我 國 材 料 、 加 工 工 藝 及 裝 配 水 平 均 與 國 外 號 。 · 688· 技 術 交 流 起 動 錐 跳 動 , 載 荷 波 動 很 大 , 因 此 必 須 嚴 格 加 工 , 保 證 球 面 軸 承 有 足 夠 的 接 觸 面 。 為 了 使 齒 輪 嚙 合 良 好 , 裝 配 時 主 軸 與 水 平 軸 的 垂 直 度 要 求 須 嚴 格 保 證 , 其 它 部 位 的 形 位 公 差 要 求 也 要 符 合 相 關 標 準 。 表 1 破 碎 機 主 要 技 術 參 數 主 電 機 功 率 動 錐 底 部 直 徑 動 錐 轉 速 處 理 量 最 小 排 礦 口 / kW 00 / mm / ( r/ min) / ( t/ h) / mm 6 1 800 300 600 19 表 2 液 壓 系 統 主 要 技 術 參 數 除 了 機 械 系 統 的 合 理 設 計 之 外 , 良 好 的 液 壓 、 潤 滑 及 測 控 系 統 也 是 保 障 破 碎 機 性 能 的 關 鍵 因 素 。 液 壓 系 統 原 理 須 設 計 合 理 , 閥 塊 集 成 度 高 , 除 了 實 現 基 本 的 鎖 緊 、 釋 放 及 調 整 排 礦 口 要 求 外 , 必 須 保 證 系 統 管 路 振 動 小 , 運 行 平 穩 可 靠 , 保 壓 精 度 高 、 時 間 長 , 鎖 緊 可 靠 , 液 壓 馬 達 及 釋 放 缸 響 應 快 , 靈 敏 度 高 。 為 了 縮 短 與 國 外 的 制 造 加 工 差 距 , 可 以 提 高 系 統 壓 力 , 采 用 耐 壓 強 度 高 的 管 路 , 提 高 接 頭 裝 配 標 準 等 。 潤 滑 系 統 的 可 靠 運 行 是 破 碎 機 正 常 工 作 的 前 提 , 可 以 采 取 一 工 一 備 雙 動 力 源 設 計 , 在 故 障 時 備 用 電 機 啟 動 , 避 免 因 潤 滑 故 障 引 起 破 碎 機 燒 套 等 重 大 事 故 的 發 生 ; 由 于 破 碎 機 載 荷 大 、 轉 速 高 、 摩 擦 副 發 熱 量 大 , 因 此 對 潤 滑 油 的 等 級 也 提 出 了 較 高 要 求 , 過 濾 器 須 達 到 足 夠 的 精 度 和 納 污 能 力 , 一 般 采 用 雙 過 濾 器 , 同 時 需 要 良 好 的 冷 卻 以 保 持 合 理 的 油 溫 , 目 前 大 部 分 采 用 水 冷 冷 卻 。 為 了 實 現 對 破 碎 機 運 行 狀 態 的 全 面 掌 握 , 降 低 破 碎 機 故 障 率 , 必 須 設 計 智 能 的 測 控 系 統 , 對 破 碎 機 電 流 、 液 壓 系 統 壓 力 、 潤 滑 系 統 壓 力 、 油 溫 、 系 統 壓 力 鎖 緊 壓 力 / 釋 放 壓 力 鎖 緊 保 壓 周 期 釋 放 保 壓 周 期 / MPa MPa 196 / MPa 204 / h / h 2 2. 4 27 16 表 3 潤 滑 系 統 主 要 技 術 參 數 系 統 冷 卻 器 出 口 回 油 濾 差 MPa 流 量 類 別 壓 力 壓 差 壓 力 溫 度 / / ( L/ min) / MPa / MPa / MPa / ℃ 標 準 0. 6 ~ 1. 0 < 0. 23 < 0. 16 0. 16 ~ 0. 51 27 ~ 43 564 ~ 600 空 載 重 載 0. 8 0. 06 0. 11 0. 47 30 596 0. 7 0. 09 0. 11 0. 39 ~ 0. 41 38 586 ~ 596 現 已 滿 足 生 產 需 要 , 該 破 碎 機 調 試 過 程 中 , 檢 測 了 關 鍵 部 件 的 磨 損 狀 況 , 同 時 為 了 檢 測 其 生 產 能 力 , 進 行 了 流 程 考 察 試 驗 , 結 果 見 圖 1、 圖 2 和 表 4。 圖 1 500 h 磨 損 情 況 ■ — 500 h 磨 損 值 ; — 500 h 磨 損 超 標 準 w w w .ky114 .c n □ 機 體 振 動 等 狀 態 參 數 進 行 全 面 監 測 , 可 以 通 過 合 理 設 計 傳 感 器 , 克 服 破 碎 機 監 測 難 點 , 實 現 對 破 碎 機 內 部 潤 滑 油 的 溫 度 、 壓 力 的 測 量 。 目 前 , 已 將 主 軸 光 纖 測 溫 、 振 動 監 測 等 新 技 術 應 用 于 大 功 率 多 缸 液 壓 圓 錐 破 碎 機 , 領 先 于 進 口 同 類 設 備 。 同 時 需 要 合 理 設 計 控 制 邏 輯 , 確 保 破 碎 機 正 常 生 產 和 設 備 的 安 全 保 護 聯 鎖 。 圖 2 -12 mm 粒 度 對 比 □ ■ — HP800; — AMC1 表 4 試 驗 數 據 - 12 mm/ 粒 級 含 量 % 處 理 量 排 礦 口 工 作 電 流 襯 板 周 期 新 設 備 必 須 合 理 設 計 調 試 流 程 , 并 嚴 格 按 照 流 程 進 行 試 驗 , 調 試 遵 循 載 荷 先 小 后 大 , 逐 步 提 升 的 原 則 , 同 時 避 免 破 碎 機 長 期 處 于 給 礦 不 足 的 工 況 。 在 調 試 過 程 中 , 要 定 期 拆 卸 以 檢 查 關 鍵 部 位 的 嚙 合 情 況 , 對 磨 損 異 常 的 部 位 進 行 分 析 , 必 要 時 對 零 部 件 進 行 二 次 加 工 。 / ( t/ h) / mm / A 初 期 ( 15 h) 中 期 ( 45 h) 中 期 ( 85 h) 末 期 ( 120 h) 平 均 73. 54 57. 75 63. 91 56. 63 62. 96 509. 72 579. 85 470. 27 644. 08 550. 98 20 23 49 47 20 46 23 49 21. 5 47. 75 由 圖 2 可 知 , 新 型 破 碎 機 比 HP800 排 料 中 - 12 mm 的 含 量 提 高 10% 以 上 。 破 碎 機 各 項 數 據 、 2 主 要 技 術 參 數 參 照 以 上 設 計 原 則 , 與 國 內 某 公 司 合 作 , 試 制 了 臺 大 型 多 缸 液 壓 圓 錐 破 碎 機 , 其 處 理 量 為 600 t/ h, 指 標 正 常 , 通 過 遠 景 測 算 , 壽 命 能 夠 達 到 國 外 進 口 同 類 設 備 的 使 用 周 期 。 自 動 化 控 制 能 力 優 于 HP800, 增 加 了 光 纖 測 溫 、 自 動 調 節 排 礦 口 、 在 線 故 障 檢 測 等 功 能 , 碎 機 主 要 機 械 零 部 件 的 選 材 、 加 工 精 度 標 準 高 于 HP800。 1 細 破 機 型 。 其 主 要 技 術 參 數 分 別 見 表 1 ~ 表 3。 3 試 驗 結 果 及 分 析 新 型 國 產 大 型 液 壓 圓 錐 破 碎 機 經 過 安 裝 調 試 , · 689· 中 國 礦 業 科 技 文 匯 — 2014 4 結 論 嚴 格 執 行 相 關 的 工 藝 及 探 傷 標 準 , 制 定 合 理 的 工 藝 ( 1) 在 對 國 外 大 型 多 缸 液 壓 圓 錐 破 碎 機 技 術 進 流 程 , 確 保 零 部 件 強 度 滿 足 使 用 要 求 。 同 時 提 高 形 位 公 差 要 求 , 確 保 了 整 機 的 運 行 可 靠 性 。 ( 3) 新 設 備 的 調 試 對 于 關 鍵 部 位 的 良 好 嚙 合 , 對 于 故 障 的 提 前 發 現 具 有 重 要 意 義 , 為 進 一 步 優 化 設 計 提 供 了 經 驗 。 行 研 究 的 基 礎 上 , 采 用 科 學 的 設 計 理 念 , 結 合 先 進 的 工 程 制 圖 及 分 析 軟 件 , 通 過 提 高 設 計 標 準 和 可 靠 性 要 求 , 來 縮 短 我 國 目 前 在 材 料 、 工 藝 方 面 的 差 距 , 取 得 了 較 好 的 設 計 效 果 。 ( 2) 采 用 機 械 性 能 優 良 的 高 強 度 合 金 鋼 材 料 , ( 收 稿 日 期 20140622) w w w .ky114 .c n · 690·
標簽:  破碎機 液壓 

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