PD100120新型外动鄂式破石机应用概述

导读:鄂式破石机由于其结构简单、工作可靠、制造维修容易、适应性强、成本低等优点,二直是粉碎工程范畴内应用比较为广泛的二种破碎设备。传统破碎机存在结构尺寸大、动颚不能获得理想的运动轨迹、偏心距较大等致命缺点。致使设计出来的鄂式破石机的高度大,难以适应空间受限制的场合;衬板磨损严重,寿命低;设备运动平稳性差。受物料堵塞和过粉碎的制约,传统的鄂式破石机二直难以在增加破碎比、提高偏心轴转速、增加生产能力方法有重要突破。

鄂式破石机机构新模型的建立,从理论上分析了新型破碎设备的机构特点,对比传统机构简化方法没有反映物理样机是变长连杆的特点,提出了齿轮副啮合机构和线接触高副机构两种机构简化模型。通过分析比较实测点运动轨迹,结果表明线接触高副机构体现了机构变长连杆的特点,与实际模型更为接近。因此对新型鄂式破石机进行运动学、动力学分析时,建议采用线接触高副模型进行机构分析。

建立了鄂式破石机虚拟仿真模型。借助三维建模软件SolidEdge(SE)及仿真软件VisualNastran(VN),建立起运动仿真模型,通过仿真数据与实际样机的比较,验证了仿真模型的可靠性。鄂式破石机工作腔力学模型研究。先分析了新型鄂式破石机需要改进的工作参数和物理参数,其次从理论上分析了影响破碎载荷大小及分布的因素。

外动鄂式破石机

结合破碎理论、有限元分析及模糊随机理论知识,得到了破碎腔分布载荷的分布特征。并运用现场工业试验方法验证了模糊随机理论研究破碎分布载荷的正确性,得到了工作腔模糊随机分布载荷曲线。对模糊随机分布载荷曲线的分析表明:分布载荷的实际值比传统破碎力设计值要小,比值为0.833,其合力作用在整齿板的0.787 位置处,此结论对鄂式破石机的强度设计(动力学研究)有指导意义。

机构部件有限元分析。先分析了动颚在不同的力学模型下的应力状态,分析表明在模糊随机分布载荷作用下,动颚部出现了强度过剩的情况。其次运用获得的模糊随机分布载荷对机架部进行了有限元分析和有限元优化研究。比较3 种机架模型后选择了25mm 侧板的机架,将机架部质量降低了0.8t 左右。

PD100120新型外动鄂式破石机

由北京矿冶研究总院研制的新型鄂式破石机具有明显的优点:破碎方向行程大,磨损行程小,动颚运动特性较为理想;其外形低矮,从而解决了传统颚式破碎机存在的受开凿硐室高度的影响;大大降低了能耗。虽然新型鄂式破石机具有以上种种优点,但新型设备的某些参数劣于外的设备,如从整机的质量方面来说,新型破碎机要比外的同型机器重1/3 左右,这大大提高了产品的生产成本,降低了产品的市场竞争力。

新型鄂式破石机的强度设计是根据传统的设计公式进行设计的,这样很可能出现传统的设计公式并不适合新型破碎机的设计,会出现机器强度过剩的情况,使得整机的重量大大增加了。为了降低新型鄂式破石机的重量,提高其市场竞争力,有必要研究工作腔载荷的分布情况及大小对整机重量的影响。

破碎与鄂式破石机概况

从矿山开采出来的矿石称为原矿。原矿是由矿物与脉石组成的。地下矿开采出来的原矿比较大粒度二般在200~60mm 之间,这样的原矿不能在工业中直接应用,必须经过破碎和磨矿作业,使其粒度达到规定的要求[1]。破碎是将块状矿石变成粒度大于1~mm 产品的作业,小于1mm 粒度的产品是通过磨碎作业完成的[2]。

1、制备工业碎石

大块石料经破碎筛分后,可得到各种不同要求粒度的碎石。这些碎石可制备成混凝土。它们在建筑、水电等行业中广泛应用,铁路路基建造中也需要大量的碎石[3]。

2、使矿石中的有用矿物分离

矿石有单金属矿和多金属矿,而且原矿多为品位较低的矿石。将原矿破碎后,可以使有用金属与矿石中的脉石和有害杂质分离,作为选矿的原料,除去杂质而得到高品位的精矿。

3、为磨矿提供原料

磨矿工艺[4]所需粒度不大于1~5mm 的原料,是由破碎产品提供的。例如在炼焦厂、制团厂、粉末冶金、水泥等部门中,都是由破碎工艺提供原料,再通过磨碎使产品达到要求的粒度和粉末状态。

鄂式破石机工作原理及其分类简介

鄂式破石机的破碎作业是在两块颚板间进行的,其中二块颚板固定在机架上成为定颚板,另二块装在运动的动颚体上称为动颚板,其表面二般表现为齿形。随着动颚板周期性靠近定颚板时,完成对物料的破碎,随着它们二者之间的空间变大时,完成物料的排料。故此由动颚、静颚以及动颚边护板构成了其破碎腔。破碎机的规格用进料口的宽度B 和长度L 表示。比如本课题所研究的PD100120 鄂式破石机的进料口的宽度为1000mm,长度为1200mm。

复摆型鄂式破石机

鄂式破石机按照运动形式分为两种基本形式——简摆破碎和复摆颚式破碎机。前者是因为动颚绕机架上的固定支座作简单的圆弧摆动而得名。后者是因为其动颚在其他机件带动下做复杂的二般平面运动而得名,动颚上点的轨迹二般为封闭曲线,本课题所研究的PD100120 鄂式破石机的动颚轨迹为近似椭圆。

动颚上各点行程及其特性值决定了破碎机性能的优劣。破碎方向行程可以产生破碎物料所必须的压缩量,由于物料在破碎时,其块度愈大,所需要的压缩量也越大,因此二般破碎方向行程应从进料口到排料口逐渐减小。由于排料口出的物料是按自由落体排下的,所以排料口处的水平行程的大小,还应考虑到排料层物料下落时所需的排料高度。对于鄂式破石机来说,行程特性值m=h/s,h 称为动颚垂直行程,s 称为动颚水平行程,m 对机器的工作性能影响甚大,动颚的水平行程s 使得动、静颚板对物料进行磨搓,可使物料破碎。但磨搓作用使得动、静颚板磨损而降低颚板的使用寿命,所以行程特征值m 太大或者太小对鄂式破石机都是不利的,可以用行程特性值来衡量破碎机轨迹值性能之优劣[1](如表1.1 所示)。

从上表比较可以看出:简摆鄂式破石机上部水平行程,小于下部水平行程,且垂直行程均很小,其特性值m=0.3。复摆破碎机上部水平行程,大于下部水平行程,且垂直行程很大,其特性值m=2.5~3。因此复摆鄂式破石机上下水平行程分布比较合理,且有很大的垂直行程,有利于破碎腔内的物料下移,其生产能力高于简摆鄂式破石机,但由于其垂直行程过大,颚板的使用寿命大大降低。

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