周志鴻,丁河江
(北京科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院車輛工程系,北京 100083)
液壓破碎錘是液壓屬具的一種,用于破碎巖石或混凝土等物料,搭載在液壓挖掘機(jī)上,就稱為挖掘機(jī)屬具。安百拓液壓破碎錘品種與型號(hào)很多,適用于建筑拆除、隧道開(kāi)挖和修整、撬毛、礦山開(kāi)采、二次巖石破碎等各種工況,以利于客戶選擇使用。
不同資料記載安百拓破碎錘系列型號(hào)不一致。 根據(jù)搜索安百拓網(wǎng)上資料(搜索截止時(shí)間為2022-03-12)。 筆者將安百拓液壓破碎錘分為五大系列,型號(hào)數(shù)量有49 個(gè),型號(hào)簡(jiǎn)介見(jiàn)表1。 安百拓SB、MB 和HB 液壓破碎錘外形見(jiàn)圖1,EC系列液壓破碎錘外形見(jiàn)圖2。ES 系列液壓破碎錘外形見(jiàn)圖3。 本文所有的數(shù)據(jù)來(lái)自安百拓公司網(wǎng)站[1]。 所有的圖片也來(lái)自安百拓公司網(wǎng)站[2]。
圖1 安百拓SB、MB 和HE 系列液壓破碎錘[2]
圖2 安百拓EC 系列液壓破碎錘[2]
圖3 安百拓ES 系列液壓破碎錘[2]
表1 安百拓液壓破碎錘型號(hào)簡(jiǎn)介
自動(dòng)控制系統(tǒng)由保壓閥和換向閥組成。如果發(fā)生空打, 自動(dòng)控制系統(tǒng)保護(hù)破碎錘免受損壞。保壓閥確保破碎錘在所有工況下轉(zhuǎn)換正確。當(dāng)在堅(jiān)硬的巖石上工作時(shí),它可以回收高達(dá)30%的能量。
換向閥可以自動(dòng)切換到活塞短行程,以減少單次沖擊能量。
在一般情況下,自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)工況自動(dòng)調(diào)整,無(wú)需人工干預(yù)。如果工況需要高沖擊能量,系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到活塞全行程, 產(chǎn)生高的單次沖擊能量。
在需要很小沖擊能的特殊應(yīng)用中,自動(dòng)控制系統(tǒng)也可以機(jī)械鎖定,破碎錘以高沖擊頻率和低沖擊能的狀態(tài)工作。
SB、MB、HB 與EC 系列破碎錘都具有能量回收功能,自動(dòng)利用活塞反彈能量,提升沖擊性能,同時(shí)降低破碎錘振動(dòng)。
MB 與HB 系列破碎錘內(nèi)置過(guò)載保護(hù)閥,當(dāng)工作壓力超過(guò)規(guī)定值時(shí),自動(dòng)停機(jī),避免損壞破碎錘。 過(guò)載閥的壓力可以手動(dòng)調(diào)節(jié)。 為了使破碎錘正常工作, 必須減少挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,以適應(yīng)過(guò)載閥的壓力。
SB 系列破碎錘內(nèi)置溢流閥,以限制壓力,提供過(guò)載保護(hù)。
破碎錘活塞與釬桿沒(méi)有接觸,或接觸壓力較小時(shí),活塞按照短行程移動(dòng),短行程位移是長(zhǎng)行程的一半。 自動(dòng)啟動(dòng)功能是標(biāo)準(zhǔn)裝配。
當(dāng)物料已經(jīng)被破碎,破碎錘自動(dòng)關(guān)機(jī),活塞停止運(yùn)動(dòng)。 自動(dòng)停止功能是可選裝配。
智能保護(hù)系統(tǒng)IPS (intelligent protection system), 使得破碎錘在自動(dòng)啟動(dòng)模式下啟動(dòng),活塞按照短行程運(yùn)動(dòng);當(dāng)釬桿與物料之間接觸壓力增大,短行程自動(dòng)切換為長(zhǎng)行程;當(dāng)物料已經(jīng)破碎,釬桿與物料之間接觸壓力減小,破碎錘自動(dòng)切換為自動(dòng)停止模式,破碎錘關(guān)閉,活塞停止運(yùn)動(dòng),防止空打。MB 與HB 系列破碎錘具有智能保護(hù)系統(tǒng)。 智能保護(hù)系統(tǒng)IPS 的功能示意見(jiàn)圖4。
圖4 智能保護(hù)系統(tǒng)IPS 的功能[2]
自動(dòng)潤(rùn)滑裝置由自動(dòng)潤(rùn)滑泵和潤(rùn)滑脂筒組成(參見(jiàn)圖5),直接安裝在破碎錘上。 自動(dòng)潤(rùn)滑泵工作壓力大于100 bar,潤(rùn)滑脂流量可調(diào),潤(rùn)滑脂筒的容量有大、小兩種規(guī)格。
圖5 自動(dòng)潤(rùn)滑泵和潤(rùn)滑脂筒[2]
釬桿潤(rùn)滑脂是一種礦物油基潤(rùn)滑脂,含有鋁皂和固體潤(rùn)滑劑(如石墨和銅),工作環(huán)境溫度范圍為-20°C 至1100°C/(-4°F 至2012°F),適合嚴(yán)寒和高溫應(yīng)用場(chǎng)合。豐富的金屬成分可起到滾珠軸承的作用,能夠最大限度地減少接觸表面之間的高溫摩擦,從而減少釬桿、固定桿和襯套之間的磨損,延長(zhǎng)磨損件的使用壽命,降低設(shè)備使用成本。
安百拓生物釬桿潤(rùn)滑脂是一種特殊合成酯,易于生物降解,本產(chǎn)品經(jīng)歐洲委員會(huì)批準(zhǔn),可用于水下等污染敏感環(huán)境。該潤(rùn)滑脂專為液壓破碎錘配制,用于潤(rùn)滑耐磨襯套以避免磨損和釬桿斷裂。 在極端負(fù)載下,液壓破碎錘內(nèi)部的工作溫度可高達(dá)1100°C。 市場(chǎng)上的標(biāo)準(zhǔn)潤(rùn)滑脂都僅適合軸承潤(rùn)滑,在高溫下會(huì)液化和流失。 而如果潤(rùn)滑不足,零件便會(huì)加速磨損,繼而增加使用成本。
安裝了自動(dòng)潤(rùn)滑裝置的破碎錘見(jiàn)圖6。
圖6 安裝了自動(dòng)潤(rùn)滑裝置的破碎錘[2]
在活塞回程運(yùn)動(dòng)時(shí),活塞與釬桿的打擊腔會(huì)產(chǎn)生真空,內(nèi)置單向閥給打擊腔通風(fēng),從而減少磨屑進(jìn)入,活塞沖程時(shí)將被塵屑污染的潤(rùn)滑脂排出釬桿導(dǎo)向系統(tǒng)。 HB 系列破碎錘的通風(fēng)單向閥置于后缸體上,遠(yuǎn)離釬桿和物料,吸入的空氣比較清潔。
防塵密封系統(tǒng)采用浮動(dòng)環(huán)和防塵圈兩級(jí)防塵結(jié)構(gòu),見(jiàn)圖7。 鋼制材料的浮動(dòng)環(huán)清除粗粒巖屑,橡塑材料的防塵圈清除粉塵,減少了潤(rùn)滑脂用量,增加釬桿套與釬桿使用壽命。 浮動(dòng)環(huán)的組成零件見(jiàn)圖8。
圖7 釬桿兩級(jí)防塵結(jié)構(gòu)[2]
圖8 浮動(dòng)環(huán)的零件[2]
MB 和HB 系列破碎錘配有簡(jiǎn)單可靠的鎖定扁銷裝置,提高了耐用性,并可快速更換釬桿。
SB 系列與EC40-EC135 破碎錘的釬桿只有一個(gè)釬桿套,上釬套與下釬套是一個(gè)整體,整體釬套全長(zhǎng)浮動(dòng)安裝,在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng),使用一般的手動(dòng)工具就可方便地更換。
MB 與HB 系列破碎錘可以選裝頂部噴淋裝置,見(jiàn)圖9。 噴淋降塵系統(tǒng)每分鐘用水量為4-11升,壓力為15-25 bar。 用戶可根據(jù)需求安裝不同類型噴嘴,見(jiàn)圖10。
圖9 破碎錘頂部噴淋裝置[2]
圖10 不同類型的噴嘴[2]
破碎錘底部噴淋示意圖見(jiàn)圖11,SB 系列破碎錘底部設(shè)置了4 個(gè)噴嘴螺紋口 (見(jiàn)圖12),有多種噴嘴可供用戶選擇。連接壓縮空氣源和集成式水通道以抑制灰塵,特別適合于隧道撬毛等作業(yè),見(jiàn)圖13。
圖11 破碎錘底部噴淋示意圖[2]
圖12 SB 破碎錘底部4 個(gè)噴嘴孔[2]
圖13 隧道撬毛破碎錘底部噴淋作業(yè)[2]
MB 與HB 系列破碎錘采用箱式機(jī)架, 用聚氨酯、導(dǎo)向元件對(duì)液壓錘進(jìn)行減振隔音。 同時(shí)箱體所有的開(kāi)口處都用橡膠密封,從而降低噪音和振動(dòng)。
MB 與HB 系列破碎錘長(zhǎng)螺桿下端螺紋孔裝有鋼絲螺套,長(zhǎng)螺桿中部套有聚氨酯(見(jiàn)圖14),提供出色的減振和鎖定性能。
圖14 破碎錘長(zhǎng)螺桿的減振與放松[2]
整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是將沖擊機(jī)構(gòu)的中缸、釬桿系統(tǒng)的前缸體和外殼箱集成到一整塊特種鑄鐵中,減少了零部件的總數(shù)量,它完全無(wú)需使用機(jī)箱、 減振和導(dǎo)向元件以及拉桿或螺栓等零部件,見(jiàn)圖15。
圖15 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的破碎錘[2]
SB 系列、ES 系列和(EC40-EC135)破碎錘采用了整體設(shè)計(jì),破碎錘外形非常緊湊纖巧,活塞襯套可更換,維修成本低。
安百拓推出海特康(HATCON),HATCON 是(Hydraulic Attachment Tools Connectivity))的縮略詞, 是一種用于破碎錘和銑挖機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備, 海特康可在出廠前安裝在破碎錘上 (見(jiàn)圖16), 也可以出廠后,作為一個(gè)套件提供給用戶安裝。
圖16 安裝了海特康的破碎錘[2]
海特康可監(jiān)測(cè)破碎錘的位置和工作時(shí)間(小時(shí))。用戶在電腦、平板電腦或手機(jī)上登錄應(yīng)用軟件My Epiroc,就能訪問(wèn)海特康,傳遞所有數(shù)據(jù),用戶還可以收到與維修、 易損件清單相關(guān)的通知。
應(yīng)用軟件My Epiroc 是基于云的平臺(tái), 在任何時(shí)候,甚至是在離線狀態(tài)下,都可獲取數(shù)據(jù),從操作員到經(jīng)理的每個(gè)人都將擁有更充分的信息,能夠做出更明智的決策。 此外,由于數(shù)據(jù)也與安百拓共享,安百拓也可以提供更好的服務(wù),例如及時(shí)發(fā)運(yùn)易損件以支持維修,海特康的聯(lián)網(wǎng)功能示意見(jiàn)圖17。
圖17 安百拓公司海特康的聯(lián)網(wǎng)功能[2]
在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用標(biāo)準(zhǔn)手持工具能方便更換桿襯套。
SB 破碎錘均由安百拓位于瑞典卡爾瑪?shù)墓S制造。專為重量等級(jí)不超過(guò)24 噸的載機(jī)設(shè)計(jì),SB 液壓破碎錘是小型破碎錘,整體機(jī)身設(shè)計(jì),緊湊且易于操作,適合搭載于挖掘機(jī)、裝載機(jī)和滑移裝載機(jī)及拆除機(jī)器人等,可以快速、高效地完成工作。 SB 系列液壓破碎錘共有13 個(gè)型號(hào),型號(hào)中的數(shù)字表示破碎錘總重, 數(shù)字后面的字母“T”表示適合于隧道作業(yè)。 13 個(gè)型號(hào)的規(guī)格參數(shù)詳見(jiàn)表2、表3。
表2 安百拓SB 系列液壓破碎錘規(guī)格參數(shù)[1]
表3 安百拓SB 系列液壓破碎錘規(guī)格參數(shù)[1]
MB 系列中型破碎錘適用于混凝土和瀝青拆除、二次破巖、以及建筑工地的巖石開(kāi)挖。 MB 系列共有5 個(gè)型號(hào), 型號(hào)中的數(shù)字表示破碎錘總重。MB 系列液壓破碎錘型號(hào)規(guī)格參數(shù)詳見(jiàn)表4。
表4 安百拓MB 系列液壓破碎錘型號(hào)規(guī)格參數(shù)[1]
HB 系列重型破碎錘適用于建筑工地、 采石場(chǎng)、地表和地下礦山的免爆破巖石開(kāi)挖和二次巖石破碎,以及大規(guī)模鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的拆除。 HB系列共有9 個(gè)型號(hào),型號(hào)中的數(shù)字表示破碎錘總重。 HB 系列液壓破碎錘型號(hào)規(guī)格參數(shù)詳見(jiàn)表5、表6。
表5 安百拓HB 系列液壓破碎錘型號(hào)規(guī)格參數(shù)[1]
表6 安百拓HB 系列液壓破碎錘型號(hào)規(guī)格參數(shù)[1]
EC 系列液壓破碎錘適合于隧道修理與撬毛作業(yè),工作的可靠性與耐久性很高。EC 系列共有14 個(gè)型號(hào), 型號(hào)中的數(shù)字表示釬桿直徑(mm),數(shù)字后面的字母“T”表示適合于隧道作業(yè)。EC 系列液壓破碎錘型號(hào)規(guī)格參數(shù)詳見(jiàn)表7、表8。
表7 安百拓EC 系列液壓破碎錘型號(hào)規(guī)格參數(shù)[1]
表8 安百拓EC 系列液壓破碎錘型號(hào)規(guī)格參數(shù)[1]
ES 系列破碎錘是由特殊鑄造材料制成的整體結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)的液壓破碎機(jī)相比,不需要單獨(dú)的機(jī)箱導(dǎo)向系統(tǒng)、拉桿或雙頭螺栓,并且減少了部件總數(shù)。 可拆卸式的活塞襯套便于維修更換。外形緊湊輕便,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化,性能可靠。適合于日常施工,園藝,景觀美化和室內(nèi)裝修工作。 ES 系列共有3 個(gè)型號(hào),型號(hào)中的數(shù)字表示釬桿直徑。 ES系列液壓破碎錘型號(hào)規(guī)格參數(shù)詳見(jiàn)表9。
表9 安百拓ES 系列液壓破碎錘型號(hào)規(guī)格參數(shù)[1]
(1)安百拓公司液壓破碎錘有5 個(gè)系列共計(jì)49個(gè)型號(hào),適合于多種用途,為用戶選擇產(chǎn)品提供了廣闊的空間。
圖18 EC 系列液壓破碎錘高度尺寸[2]
圖19 ES 系列液壓破碎錘高度尺寸[2]
(2)安百拓公司在液壓破碎錘技術(shù)上持續(xù)研發(fā),產(chǎn)品功能和結(jié)構(gòu)都有不少改進(jìn)和創(chuàng)新,值得我國(guó)破碎錘生產(chǎn)企業(yè)學(xué)習(xí)和借鑒。
(3)安百拓公司推出的海特康(HATCON)監(jiān)視器具有數(shù)據(jù)采集與聯(lián)網(wǎng)功能,把破碎錘產(chǎn)品的使用、維修、管理水平提高到了一個(gè)嶄新的階段。