程欣

摘 要：具有雙作用鄂的顎式破碎機應(yīng)用振動同步理論，通過選取合適的頻率、偏心質(zhì)量與偏心距，兩個動顎體上分別安裝的偏心激振裝置可實現(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，有助于物料實現(xiàn)料層粉碎與選擇性破碎，降低過粉碎。隨著科技進步，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，具備了獨特的性能特點，國內(nèi)外學者就功耗、易損件磨損率、處理量及機構(gòu)優(yōu)化等熱點問題展開相關(guān)研究，對具有雙作用鄂的顎式破碎機進行相應(yīng)改進。

關(guān)鍵詞：顎式破碎機；雙作用鄂；鄂板；肘板；

一、概述

破碎作業(yè)是將大塊物料加工成小塊物料的過程，實現(xiàn)該處理過程的設(shè)備稱為破碎機械。破碎作業(yè)廣泛用于礦山、冶金、建材等行業(yè)中，在經(jīng)濟發(fā)展中起到至關(guān)重要的作用。依據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理的不同，破碎機械主要分為顎式破碎機、圓錐破碎機、輥式破碎機以及沖擊式破碎機等，其中顎式破碎機主要用于原料的粗碎作業(yè)。根據(jù)被破碎物料的物理性質(zhì)、企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模、工藝流程布置及地形等不同條件，選用適合的設(shè)備規(guī)格型號。顎式破碎機的破碎過程主要采用了擠壓破碎方式，并伴有部分的剪切、彎曲和拉伸等作用，主要破碎方式為單顆粒破碎[1-2]。

1.1振動顎式破碎機

振動顎式破碎機的設(shè)計理念和工作原理與傳統(tǒng)四連桿機構(gòu)的顎式破碎機有著本質(zhì)區(qū)別，動顎體的運動特性不再受到四連桿機構(gòu)的運動學軌跡限制，通過減振裝置、彈性連接裝置與偏心激振器組成的動力裝置，實現(xiàn)了工作原理的創(chuàng)新，由傳統(tǒng)的單顆粒強擠壓破碎方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱蠈訝顟B(tài)的振動破碎方式。依據(jù)動顎體的數(shù)量，振動顎式破碎機可分為具有單作用顎的顎式破碎機與具有雙作用顎的顎式破碎機。本文僅對具有雙作用顎的顎式破碎機進行分析研究。

1.2具有雙作用鄂的顎式破碎機的工作原理

具有雙作用鄂的顎式破碎機應(yīng)用振動同步理論，通過選取合適的頻率、偏心質(zhì)量與偏心距，兩個動顎體上分別安裝的偏心激振裝置可實現(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，有助于物料實現(xiàn)料層粉碎與選擇性破碎，降低過粉碎。

二、具有雙作用鄂的顎式碎機的發(fā)展趨勢

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，具備了獨特的性能特點。近年來，隨著計算機數(shù)值模擬技術(shù)及商業(yè)軟件的快速發(fā)展，破碎設(shè)備研制及優(yōu)化工作不斷深入，破碎效率及工作可靠性得到顯著提升。開發(fā)具有先進破碎理念的破碎設(shè)備、實現(xiàn)高效節(jié)能的生產(chǎn)方式，是今后顎式破碎機研發(fā)設(shè)計的發(fā)展趨勢[3-4]。

國內(nèi)第一個關(guān)于具有雙作用鄂的顎式破碎機是由新西蘭申請人伊恩？戈登·羅杰進行申請原理為包括一對相對的破碎顎，各顎可擺動地安裝于一個支承裝置上進行相向與相離的擺動；各顎的樞軸支座靠近該顎的一端，該兩顎的該一端相對安置，該兩顎的另一端也相對安置；第一驅(qū)動裝置用于驅(qū)動該兩顎擺動，同時相向同時相離，同時也可使兩顎同時朝同方向擺動；第二驅(qū)動裝置用于驅(qū)動至少一個顎的該一端朝向并離開另一個顎的該一端。

梅河口市礦山機械廠申請保護一種對顎式破碎機，以由機架、固定在機架上部的料斗、固定在機架上部的四個軸承座、軸承座支承的兩個偏心軸每個偏心軸分別懸掛有一個動顎及動顎前面裝有的齒板、每個動顎下部背面裝有的肘板、與每個肘板相對應(yīng)的由支架和螺桿螺母及肘板座組成的支承調(diào)節(jié)裝置、于動顎下端掛接的由長螺桿和螺母及彈簧組成的張緊機構(gòu)、兩個偏心軸同端裝有的嚙合齒輪和偏心軸另一端裝有的皮帶輪和慣性輪組成的傳動機構(gòu)組成的破碎機為基礎(chǔ)；齒板表面是曲線形的，兩個嚙合齒輪是人字形齒輪，肘板與動顎的傳動角為正六十三度，肘板是兩端寬厚中間窄薄形的，提供一種無級破碎的、震動性小的、對偏心軸作用分力小的、肘板加工省事和安全可靠的對顎式破碎機。

北京礦冶研究總院對雙作用鄂的顎式破碎機進行了進一步改進，研發(fā)出一款雙腔雙動顎顎式破碎機，包括第一定鄂、第二定鄂、第一動鄂、第二動鄂，本發(fā)明對物料的細碎，以分別卡裝在兩個動顎和兩個定顎上的襯板表面曲線組成的專用細碎深腔型，當電動機通過三角皮帶矩傳遞給偏心主軸上，偏心主軸以較高的擺動頻率和較小的偏心距帶動第一、二動顎及第一、二動顎襯板，將兩個破碎腔內(nèi)物料擠壓、破碎，物料從給料口至排料口至少經(jīng)過5次以上的破碎過程，其效率比老破碎機有較大提高。

王建喜申請保護一種單質(zhì)體振動破碎機，在左右顎板的外側(cè)各設(shè)有一對 激振器，動顎上端的偏心軸與機體鉸接，在動顎下端與機體之間設(shè)有斜置的橡膠板簧，機體與機座或者地基之間設(shè)有減振彈簧，二臺電動機通過減速機撓性聯(lián)軸器和分別驅(qū)動兩個激振器同步轉(zhuǎn)動，形成水平直線運動。左、右激振器的轉(zhuǎn)速相同，但轉(zhuǎn)向相反。由于激振器形成的直線水平運動方向與顎板（呈傾斜狀態(tài)）不垂直，因而將橡膠板簧斜置，其既可支撐動顎的重量，還能吸收物 料的反作用，因而可避免硬物料對破碎機的損傷。

浙江三高自動化設(shè)備有限公司申請保護一種復(fù)擺顎式破碎機排料口調(diào)節(jié)裝置，對排料口進行改進，壓縮彈簧與機架底部外側(cè)之間“半球形” 托盤與機架底部外側(cè)的凹槽對應(yīng)連接，使壓縮彈簧與機架在動顎 來回沖擊作用下不易磨損，并且能使托盤與機架保持緊密連接，排料口能正常開合；拉桿與水平線構(gòu)成的夾角ɑ為15°～20°，使動顎的上部破碎區(qū)減小負載，下部破碎區(qū)提高效率，從而解決了現(xiàn)有的復(fù)擺顎式破碎機排料口調(diào)節(jié)裝置通過在動顎的帶動下使拉桿運轉(zhuǎn)，而在動顎來回沖擊作用下，容易使得壓縮彈簧與機架連接處損壞，造成排料口不能正常開合，破碎機將停止工作的技術(shù)問題。

義烏市黑白礦山機械有限公司將顎式破碎機進行改進，將傳統(tǒng)的整體狀動顎設(shè)計為上、下兩節(jié)組合狀，形成了上、下兩個破碎腔型。從技術(shù)上看，可分別設(shè)置上、下破碎腔型角度。上層破碎腔為粗破，破碎腔角度略大（粗破的破碎腔應(yīng)考慮破碎比最大化）；下層破碎腔為細破，破碎腔角度略小（細破的破碎腔應(yīng)考慮顆粒均細化）。另外，復(fù)合多曲柄 搖桿機構(gòu)還具有動顎上、下部水平行程可根據(jù)需要在一定范圍內(nèi)作調(diào)節(jié)（通過調(diào)整肘板長度，肘板長時，水平行程小，肘板短時，水平行程大），以滿足不同工況要求。其結(jié)構(gòu)特點在于①動顎由整體狀改進為用鉸鏈連接而成的上、下兩節(jié)動顎組合狀，且上、下兩節(jié)動顎各自配置顎板并與機架上設(shè)置的固定顎板對峙形成上、下兩級破碎腔；②搖桿機構(gòu)設(shè)置有上、下雙重雙動顎式復(fù)合多曲柄搖桿機構(gòu)。

三、結(jié)論與展望

隨著多碎少磨理念的普遍認同，以及選礦廠處理規(guī)模的不斷擴大，對破碎設(shè)備的研制提出了更高的要求。設(shè)備大型化、節(jié)能高效、應(yīng)用料層粉碎原理成為指導(dǎo)破碎設(shè)備研發(fā)的普遍原則，目的是進一步實現(xiàn)多碎少磨、以碎代磨。另外，多學科交叉利用呈現(xiàn)擴大的趨勢，慣性振動理論與自同步原理已經(jīng)廣泛應(yīng)用于破碎機與磨機的開發(fā)設(shè)計中，新材料、新工藝在破碎設(shè)備的研制中起到關(guān)鍵作用，有效地降低了易損件的磨損，簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，提高運轉(zhuǎn)可靠性。顎式破碎機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。

參考文獻：

[1] 向小健，許爾威，劉浩宇.基于MATLAB的四桿_六桿顎式破碎機動態(tài)仿真[J].機械工程與自動化，2014（3）：40-45.

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