颚式破碎机现状与发展

山机械
石料生产线
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装 ・ 运 ・ 输
前， 国内颚式破碎机类型很多， 但得到广泛使用 合适。 的还是传统复摆颚式破碎机。 各制造厂的产品技 美国鹰破碎机公司制造一种倾斜式颚式破碎机。 术水平相差悬殊， 有 其传动 角 大 约 $#5以 论文编号： %""% & ’()# * !""# + "% & """( & %" 上。 它的最大特点 是 少数厂家的产品已 低矮， 最适于井下 或 接近世界先进水平， 移动式破碎机上工 大多数厂家的产品 作。 北京矿冶研究 总 差距很大。 为缩短差 院与某厂合作生产 距和赶上世界先进 郎宝贤 了几个规格的这种 水平， 发展和提高现 武汉科技大学城建学院 湖北武汉 !"##$# 破碎机， 其中最大 为 有颚式破碎机技术 水平是当务之急。 %## 6 &7## 颚式破碎机。 该 国内山西某煤矿引进德国 )*8 9 7: 颚式破碎机。 机置于皮带机上方， 借助曲柄连杆机构驱动动颚压碎 煤块。 实践证明使用效果较好。 颚式破碎机是由美国人 ’ ( ) ( 布雷克 （*+,-.） 发明 以上各项异型破碎机的研制都取得了一定的效果 的。 自第一台颚式破碎机问世以来， 至今已有 &!# 余年 并对国内破碎机行业的发展起到了一定的推动和促进 的历史。 在此过程中， 其结构得到不断地完善。 作用。 但是， 都没能得到大面积推广使用。 国内绝大多 由于颚式破碎机结构简单、 制造容易、 工作可靠、 数制造厂生产的和现场使用的都还是传统复摆颚式破 使用维修方便等优点， 所以在冶金、 矿山、 建材、 化工、 碎机。 就近两年国外机械设备展览会上展出的颚式破 煤炭等行业使用非常广泛。 碎机来看， 也都是传统颚式破碎机， 没有异型颚式破碎 为了改善颚式破碎机性能和提高工作效率， 国内 机出现。 外曾研制过各种异型颚式破碎机。 国内各厂家所制造的颚式破碎机技术水平相差很 早年， 德国和前苏联都曾研制过液压驱动的颚式 悬殊， 有少数厂家的产品基本接近世界先进水平， 而大 破碎机。 其特点是提高动颚摆动次数借以增加产量， 同 多数厂家的产品与世界先进水平相比差距较大。 时能实现液压调整排料口、 液压过载保护以及能负荷 启动。 原西德制造过冲击式颚式破碎机， 而原苏联也制 综上所述， 改善国内颚式破碎机落后的状况， 全面 造了振动颚式破碎机 （也叫惯性颚式破碎机） 。 它们都 提高颚式破碎机技术水平， 赶上世界先进水平， 创造世 靠动颚振动冲击破碎物料， 借以提高破碎机性能。 前者 界品牌的颚式破碎机是当务之急。 国内曾经试制过， 由于某些原因没能继续研制。 保证颚式破碎机最佳性能的根本因素是动颚有最 原东德曾制造过一种简摆双腔颚式破碎机， 美国 佳的运动特性。 这个特性又是借助机构优化设计所得 生产过复摆双腔颚式破碎机。 国内北京某设计院以及 到的。 因此， 颚式破碎机机构优化设计是保证破碎机有 湖南某大学都曾与工厂合作研制了双腔颚式破碎机。 最佳性能的根本方法。 其特点是使间歇工作变成连续工作， 借以提高破碎机 我们与上海建设路桥机械设备有限公司 （简称上 工作效率。 借助其中机构 建） 合作开发了颚式破碎机 ;<= 软件， 安徽某设计院曾发明一种双腔双动颚复摆颚式破 优化设计模块对各种规格的破碎机进行优化设计， 得 碎机。 它除了提高工作效 率 ， 同时又能降低破碎机负 到了最佳的动颚运动特性。 实践结果表明， 破碎机性能 荷， 使机重减轻很多。 有显著提高。 该厂山宝牌颚式破碎机销往欧美各大洲 原苏联早年曾制造一种双动颚颚式破碎机。 国内 以及东南亚各国， 产品基 本 上 达 到 世 界 先 进 水 平 。 目 辽宁某学院与矿山合作开发了双动颚颚式破碎机。 这 前， 计算机在国内各厂家已基本普及， 但颚式破碎机机 种破碎机就 是 将 原 来 两 个 破 碎 机 去 掉 前 墙 对 置 后 而 构优化设计尚未得到广泛应用。 我们相信， 在上建实践 成。 为了两动颚同步运转， 在偏心轴一端增设一对开式 结果的拉动下， 各厂家会积极采用破碎机机构优化设 齿轮。 由于它的结构太复杂， 近年又研制一种单轴倒悬 计的好办法。 挂的双动颚破碎机。 国内上海某学院曾研制过此种颚 国内颚式破碎机的机重普遍高于国外同规格的破 式破碎机。 这两种破碎机的特点， 其动颚同步运转， 使 碎机。 减轻机重也是一个重要课题。 破碎机强制排料。 这样， 靠提高转数增加破碎机产量， 颚式破碎机机架占整机重量很大比例 （铸造机架 同时由于物料与动颚没有相对运动， 减少衬板磨损延 焊接机架占 "#? ） 。 国外颚式破碎机都是焊接 占 >#? 、 长使用寿命。 近来又研制了单动颚倒悬挂颚式破碎机。 机架， 甚至动颚也采用焊接结构。 国内前几年掀起一股 早年， 美国、 英国、 德国相继生产了 /0. 1 /.2 简摆 颚式破碎机。 该机特点是 ， 动颚悬挂高度很高并且前 用铸造机架代替焊接机架的势头， 这无疑是一种倒退 倾。 连杆下行为工作行程、 主轴承为半圆滑动颚轴承。 行为。 此外， 铸钢是一种高能耗的工艺过程， 从节约能 山东招远黄金机械厂曾引进了这种破碎机， 并在此基 源的角度也应大力发展焊接机架。 颚式破碎机采用焊 础上研制了 34 颚式破碎机。 接机架是发展方向。 国外制造过一种肘板向上放置的颚式破碎机。 国 机架结构设计不合理也是使机重增加的重要原 内有几家设计院和制造厂生产了这种破碎机。 它的特 因。 机架结构设计首先应以受力为依据， 在满足强度、 点是靠增大传动角改善动颚运动特性， 提高破碎机性 刚度的条件下， 力求减轻重量。 机架前壁载荷主要是由 能。 在国内该机有叫负支承、 上斜式、 上推式和上置式 横向筋板所承受。 一般情况下， 破碎机都不需要加纵向 破碎机。 笔者认为叫大传动角 （包括倾斜式） 破碎机更 如图 & 所示。 该机侧壁加强筋布置不合理， 数 筋板 &、 7，
种破碎机都是在轴承偏上处被 折断而损坏。 动颚的加强筋布置方式， 也 应按上述受力要求设计。 已有的 颚式破碎机加强筋横向厚度从 上到下厚度一样。 为符合受力条 件， 又满足重量轻的要求， 可采 用变厚度加强筋。 即靠上部 （头 部） 的加强筋厚度应小， 越往下 图 ! 大传动角破碎机 厚度越大。 就是说， 改原来矩形 示力图 加强筋为梯形加强筋， 这样会减轻动颚重量又保证有 足够的强度。 动颚两轴承之间部位的壁厚可适度减薄， 借以减轻重量。 此外， 应加强机架、 动颚有限元的研究， 进行机架、 动颚有限元优化设计， 达到机架、 动颚重量轻又有高度 的可靠性。 其它， 还有破碎腔、 破碎机动力平衡等等都 可以借助计算机进行优化设计。 总之， 应采用现代的设 计方法代替原有的常规设计方法。 再者， 由于焊接、 铸造、 热处理工艺等因素也都会 对破碎机产生影响。 所以， 我们应提高设计制造工艺等 综合水平以及采用液压调整排料口和液压保险， 逐步 使国产颚式破碎机达到世界一流水平。
振动磨机机体 试验模态研究
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模态分析的理论基础
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量又太多， 致使它的机重达 ) & ’ （同规格破碎机机重为 6 。 当然， 该机过重不完 ’ & ’ 6） 全是由这两个因素所造成。 侧壁筋板位置和方向也 应根据受力情况而定。 图 % 所示为英国某公司 生产的大传动角 （负支承） 颚式破碎机机架简图。 该机 #、 %& 前墙纵向机架 架侧壁布置有 #、 %、 ! 三根筋 图 # 某 %’$ ( )’$ 破碎机 板， 筋板 # 设置在主轴承侧 焊接机架 面， 筋板 ! 设置在主轴承后 下方， 这两块筋之间用筋板 “7” 形 % 连接起来构成一个 框架。 图 ! 所示为该机受力 分析。 图中轴承所受最大力 正是图 *89: 作用方向为 +, ， 从 % 侧壁加强筋 # 的方向。 而说明图 % 中侧壁筋板布置 图 % 大传动角破碎机机架 完全符合受力的要求。 动颚也是破碎机重量较大的零件， 而且结构复杂。 动颚结构设计也应以动颚受力为依据， 在满足强度、 刚 度要求的条件下， 尽量减轻重量。 根据动颚受力分析可 知， 最大破碎力作用在动颚轴承偏上处， 由此往上 （头 部） 受力越来越小。 原 %’$ ( "$$、 "$$ ( ;$$ 颚式破碎机 （后者目前尚有多家生产） 动颚结构刚好与其受力要求 相反， 即轴承附近处截面小， 越向头部截面越大， 而且 相差太悬殊。 结果导致动颚强度低而重量又很大。 这两
目
颚式破碎机现状与发展
& 式破碎机现状
7 式破碎机的发展
破 ・ 磨
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矿山机械
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振
破 ・ 磨
动磨机是一种高效率的超细粉碎设备，它以钢 一个结构的动态特性可由 ! 阶矩阵微分方程描述 ・・ 球、 棒或其它特定非金属材料介质依靠磨筒的运 % / 0 . !/ . #/ 1 . &/ ,"-. # / 0 ,$-. # （ #） 动使磨介发生挤压、碰撞，对物料加以冲击、研磨粉 式中 . & / 为 ! 维激振力向 碎。是一种典型的利用振动来 ・・ % /、 论文编号： !""! & ’()$ * #""$ + "! & ""!" & !! . # /、 .# . # / 分别为 ! 维 量； 工作的高效设备。为掌握振动 位移、速 度 和 加 速 度 响 应 向 量 ； 的基本规律来指导我们设计和 , " - 、, $ - 分别为结构的质量、 刚 改造优化振动设备， 模态试验技 . / 度， 通常为实对称 阶矩阵。 ! ! 术已经成为一个解决工程振动 为系统的阻尼矩阵，通常为非对 问题常用的试验方法之一。在 称矩阵。因此上述微分方程为耦 上个世纪 *$ 年代和 +$ 年代初， 合方程，当系统的自由度数很大 模态试验技术主要用于获取需 时， 系统求解非常困难。 模态分析 要的固有频率可动态显示相应 刘 政 熊运星 的任务就是将上述耦合方程通过 的振型； 而现在人们已经将研究 南方冶金学院 江西赣州 !"#$$$ 坐标变换的方法转换为非耦合方 重点放在模态试验模型的应用 程。即采用无阻尼的各阶主振型的模态坐标来代替物 运用模态试验模型验证和修正理论模型 上， 包括： （#） 理坐标， 使微分方程解耦， 变成各个独立的微分方程。 或数值模型； （ %） 对被试验模型进行结构优化； （ !） 对各 ） 式两边取拉氏变换， 可得 对 （ # 个子结构的模态模型和理论模型进行模态综合； （ "） 对 % 2 , , , 3 . ’ " ’ ! $ # 2 ’ 3 / 1 . & 2 ’ 3 / （ %） 0 0 一些无法用直接方法测得的激励力进行载荷识别等。 其中 # 2 ’ 3 、 & 2 ’ 3 分别为位移响应及激振力的拉氏 变换 （ %） 式变换为 令 ’ 1 (! 4 则 模态分析实质上是一种坐标变换，其目的在于把 2 , $ - 5 !% , " - 0 (! , ! - 3 . # 2! 3 / 1 . & 2! 3 / （ !） 原物理坐标系统中描述的相应向量， 转换到 “模态坐标 这是一组耦合方程组， 为了解耦， 引入模态坐标 系统” 中来描述， 模态试验就是通过对结构或部件的试 . ) / 为模 其中 ,! - 为振型矩阵， 令 . # / 1 ,! - . ) / ， 验数据的处理和分析， 寻求其 “模态参数” 。 从而大大简 态坐标 化了系统的数学运算。模态分析法属于参数识别的范 式， 可得 代入 （ !） 畴， 其最终目的在于识别出系统的模态参数， 为结构系 2 $ 5 !% , " - 0 (! , ! - 3 ,! - . ) / 1 . & / （ "） 统的振动特性分析及结构动力特性的优化提供依据。 根据振型矩阵对于质量和刚度矩阵的正交性关系