撰文/童來平 崔林科

■714102 金鉬股份三十畝地選礦廠 陜西 渭南

?

H6800F-CH型圓錐破碎機(jī)破碎腔型與礦料硬度關(guān)系研究

撰文/童來平 崔林科

■714102 金鉬股份三十畝地選礦廠 陜西 渭南

H6800F-HC型圓錐破碎機(jī)是由瑞典山特維克公司開發(fā)出來的一種細(xì)碎設(shè)備，它的獨(dú)特之就處在于動(dòng)錐襯板以高頻、小擺幅運(yùn)動(dòng)，其制作精良，結(jié)構(gòu)緊湊，細(xì)碎效率極高，細(xì)碎效果也很理想，固定襯板與動(dòng)錐襯板的使用壽命較長。H6800F-HC；細(xì)碎；效率極高

H6800F-CH型圓錐破碎機(jī)概述

尤其獨(dú)特于其它圓錐破碎機(jī)的是，其排礦口的大小受ASR給料口系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整，而且當(dāng)固定襯板及動(dòng)錐襯板發(fā)生磨損以后，該機(jī)能提供排礦間隙的補(bǔ)償機(jī)理，因此在理論上，其排礦間隙在工作狀態(tài)中都一直保持恒定不變，山特維克圓錐破碎機(jī)在國內(nèi)的行業(yè)市場(chǎng)上的占有率約為57%。我廠也先后于2005年及2007年分別引進(jìn)一臺(tái)H6800F-HC型圓錐破碎機(jī)，均用于我廠選鉬生產(chǎn)工藝中的細(xì)碎作業(yè)。

H6800F-CH型圓錐破碎機(jī)在應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)存在的主要問題

先后引進(jìn)的兩臺(tái)H6800F-HC型圓錐破碎機(jī)分別于當(dāng)年就投入了我廠選鉬的細(xì)碎作業(yè)，在投產(chǎn)之后截止2013年年底期間，其使用效果表現(xiàn)良好，能夠達(dá)到-12mm粒度的細(xì)碎產(chǎn)品占71%左右的原機(jī)設(shè)計(jì)要求，同時(shí)也能滿足我廠對(duì)細(xì)碎生產(chǎn)的指標(biāo)要求。然而，當(dāng)時(shí)間來到2014年1至4月份期間，我們發(fā)現(xiàn)細(xì)碎生產(chǎn)的指標(biāo)一直維持在-12mm粒度的細(xì)碎產(chǎn)品占68%水平左右，這個(gè)問題引起了車間、廠里甚至股份公司的高度重視，我們立刻成立了研究小組，針對(duì)細(xì)碎生產(chǎn)指標(biāo)持續(xù)異常的現(xiàn)象進(jìn)行探討、分析和研究，期望能盡快獲得解決問題的辦法。

問題的分析及癥結(jié)

我們用排除法對(duì)問題進(jìn)行分析。首先，我們排除了設(shè)備故障問題，因?yàn)橐话銇碚f，兩臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)同樣故障的概率很小。其次，也排除了固定襯板及動(dòng)錐襯板本身的問題，因?yàn)楸葘?duì)圖紙，兩者的結(jié)構(gòu)未變，經(jīng)過化驗(yàn)，兩者的材質(zhì)也都沒變。最后，我們將問題的落腳點(diǎn)歸結(jié)于礦料硬度。自2013年年底上溯建廠之初的42年前，我廠一直使用北露天開采的礦料進(jìn)行選礦生產(chǎn)，而從2014年年初開始，我廠使用的是新礦區(qū)——南露天所提供的礦料，對(duì)比前、后兩者的礦料平均硬度，前者f = 7.5，而后者竟高達(dá)f = 12。因此，問題的癥結(jié)應(yīng)當(dāng)在礦料平均硬度發(fā)生了較大的變化，使得H6800F-HC型圓錐破碎機(jī)舊有相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)已難以適應(yīng)平均硬度為f = 12的礦料細(xì)碎作業(yè)。

解決方案的提出

2014年4月中旬，我們研究小組否定了先前提出的幾個(gè)預(yù)案，并提出了一個(gè)大膽的方案，決定針對(duì)H6800F-HC型圓錐破碎機(jī)的破碎型腔進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，以使該設(shè)備能滿足f = 12的平均硬度礦料的生產(chǎn)要求。

H6800F-HC型圓錐破碎機(jī)原破碎型腔及其工作原理簡(jiǎn)介

如圖a所示，為H6800F-HC型圓錐破碎機(jī)原破碎型腔的示意簡(jiǎn)圖。形成破碎腔型的兩個(gè)關(guān)鍵部件分別是固定襯板（1）及動(dòng)錐襯板（2）。固定襯板的內(nèi)側(cè)曲面與動(dòng)錐襯板的外側(cè)曲面所夾的環(huán)形空間即為破碎型腔。

在作業(yè)狀態(tài)下，固定襯板（1）一直保持靜止不動(dòng)。動(dòng)錐襯板（2）在自行繞其軸線旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，其軸線射線的射點(diǎn)始終與點(diǎn)0重合，軸線射線本身繞著錐角為2β的錐面在旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。在圖a所示的破碎型腔的工作瞬間，動(dòng)錐襯板（2）右側(cè)外母線與固定襯板（1）內(nèi)輪廓之間所形成的放礦間隙CSS值最小，此處兩襯板之間正最大化的給予礦料以擠壓和研磨；其左側(cè)外母線與固定襯板（1）內(nèi)輪廓之間形成的CSS值最大，此處兩襯板之間正最大化的進(jìn)行排料。這就是破碎型腔的工作原理。

H6800F-HC型圓錐破碎機(jī)原破碎型腔與礦料硬度關(guān)系分析

如圖a所示，破碎腔型由兩部分組成，上部為弧部，下部為平行破碎帶。位于弧部頂部的入料口尺寸為φ70mm，位于末端的平行破碎帶的斜長為80mm。本型腔中，弧部的破碎可視為一次破碎，平行破碎帶的破碎可視為二次破碎。顯然，礦料硬度越高，平行破碎帶的斜長就應(yīng)越大，這樣以來，高硬礦料的二次破碎才會(huì)越充分，進(jìn)而細(xì)碎效果才會(huì)更好。然而，該設(shè)備的機(jī)體體積固定不變，若增加了平行破碎帶的斜長，勢(shì)必要減小弧部破碎的長度。此外，為補(bǔ)償弧部的工作量，入料口的尺寸必須相應(yīng)加大。因此，在研究該設(shè)備適應(yīng)生產(chǎn)平均硬度為f=12的細(xì)碎礦料、研制新破碎腔型時(shí)，既要權(quán)衡平行破碎帶與弧部之間的矛盾性，又要兼顧入料口有適量闊張的需求，另外，也必須考慮細(xì)碎生產(chǎn)隨之適量減產(chǎn)的問題，只有把三個(gè)方面的問題通盤進(jìn)行考慮，研制新破碎型腔的把握性才會(huì)更大。

適應(yīng)平均硬度f=12礦料破碎腔型研發(fā)綜述

2014年4月中旬開始，我們研究小組用了半個(gè)月的時(shí)間設(shè)了三種新破碎腔

型（如圖b所示，具體數(shù)值見表c）。三種破碎腔型相應(yīng)的固定襯板及動(dòng)錐襯板的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完成后，立刻投入了委托加工，并在三套新備件回來后，我們?cè)谶B續(xù)三個(gè)襯板的使用周內(nèi)，分別在平均硬度f=12的鉬礦料細(xì)碎生產(chǎn)中試用了這三種腔型，其相關(guān)參數(shù)及生產(chǎn)結(jié)果指標(biāo)與H6800FHC原破碎腔型的對(duì)照表見表c。

根據(jù)表c的數(shù)據(jù)可以明顯看出，在生產(chǎn)平均硬度f=12的鉬礦料細(xì)碎生產(chǎn)時(shí)，隨著破碎腔型中平行破碎帶斜長的加大，細(xì)碎效果越來越好，但過分加大，勢(shì)必會(huì)影響細(xì)碎產(chǎn)量的指標(biāo)要求。結(jié)合三種新型腔的使用效果，我們最終采用了第二種型腔，與它相關(guān)的固定襯板及動(dòng)錐襯板的設(shè)計(jì)圖分別如圖d、圖e所示。

結(jié)論

綜上所述，我們研究小組根據(jù)適應(yīng)f=12鉬礦料細(xì)碎生產(chǎn)的要求，研發(fā)了H6800F-HC型圓錐破碎機(jī)的新腔型，解決了H6800F-HC型圓錐破碎機(jī)在硬度為f=12的鉬礦料的細(xì)碎生產(chǎn)中碰到的難題，同時(shí)，也為同類設(shè)備用戶在型腔與礦料硬度關(guān)系問題的處理上提供了一種科學(xué)的、頗有成效的解決方法。

參考：

［1］裘祖榮，孫立巖，李杏華.回轉(zhuǎn)體測(cè)量機(jī)熱變形誤差三截面法補(bǔ)償技術(shù)［J］.天津大學(xué)學(xué)報(bào).

［2］周超 黃健萌 高誠輝.各向異性分形表面建模研究［J］.中國機(jī)械工程. 2015（08）

［3］苗恩銘 苗繼超.數(shù)控機(jī)床熱誤差特性分析［J］.中國機(jī)械工程. 2015（08）

作者簡(jiǎn)介：

童來平（1976.09-），男，陜西富平，大學(xué)本科，機(jī)械工程師，研究方向：多年從事礦山機(jī)械的應(yīng)用與實(shí)踐。

表c 破碎腔型相關(guān)參數(shù)及生產(chǎn)f=12鉬礦料細(xì)碎生產(chǎn)結(jié)果指標(biāo)對(duì)照表