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    隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，更加提倡“節(jié)約、節(jié)能、高效”的生產(chǎn)方式。國(guó)內(nèi)外科技工作者通過(guò)幾十年研究表明，在工程應(yīng)用的粉碎工藝中約有15%的電能用于破碎，85%的電能消耗于磨碎；破碎機(jī)的效率比磨機(jī)的效率高10倍左右。因此通過(guò)提高破碎階段的效率，采取“多碎少磨”工藝，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。
    高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)以其設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)獨(dú)特，能破碎堅(jiān)硬難破碎的脆性物料，破碎比高達(dá)9以上，能很好地實(shí)現(xiàn)“多碎少磨”，節(jié)能降耗，能破碎合金、碳化硅、冶金爐渣等堅(jiān)硬脆性物料和處理鋼筋混凝土等特殊結(jié)構(gòu)物料，為難破碎物料的處理提供了新的途徑。
1、高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)
    振動(dòng)機(jī)械是一種應(yīng)用振動(dòng)理論進(jìn)行工作的設(shè)備。目前，多種振動(dòng)機(jī)械廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)中，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，包括機(jī)械式振動(dòng)、電磁式振動(dòng)以及液壓氣動(dòng)式振動(dòng)機(jī)械。機(jī)械式振動(dòng)應(yīng)用的更加廣泛，包括慣性振動(dòng)和偏心連桿振動(dòng)，本文介紹的高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)就是采用慣性自同步振動(dòng)理論研制的設(shè)備，由偏心塊高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生慣性離心力，施加在被破碎物料上實(shí)現(xiàn)物料破碎。
    高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)最初是由前蘇聯(lián)學(xué)者研制成功的。振動(dòng)破碎從理論上來(lái)講是一種高效的破碎方式，此種破碎方式能達(dá)到“多碎少磨”的目的，可減少能耗。它具有許多優(yōu)點(diǎn)：破碎比提高2～3倍，有自保護(hù)功能，可在滿(mǎn)負(fù)荷情況下啟動(dòng)及停車(chē)，通過(guò)調(diào)節(jié)設(shè)備的工作參數(shù)，可以滿(mǎn)足不同的產(chǎn)品粒度需求，尤其適用于堅(jiān)硬難破碎脆性物料的破碎，因而是很有發(fā)展前途的新機(jī)種。高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)采用系統(tǒng)動(dòng)力自平衡結(jié)構(gòu)，因此對(duì)安裝的要求不高，為開(kāi)創(chuàng)一種移動(dòng)式、結(jié)構(gòu)輕便、沒(méi)有笨重機(jī)體的破碎設(shè)備提供了一種可能。
    根據(jù)破碎理論，對(duì)于堅(jiān)硬難破碎物料，利用頻繁撞擊對(duì)物料施加巨大的沖擊能量和沖擊力，能達(dá)到良好的破碎效果。同時(shí)，在振動(dòng)沖擊工況下，高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)部件承受的振動(dòng)、沖擊劇烈，能量消耗較大。因而，動(dòng)顎的振動(dòng)沖擊頻率、振幅、沖擊速度和沖擊能量是高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)參數(shù)選取的主要依據(jù)。另外，強(qiáng)烈的振動(dòng)沖擊過(guò)程對(duì)彈簧設(shè)計(jì)、動(dòng)顎與激振器的設(shè)計(jì)和軸承設(shè)計(jì)均提出較高的要求，如何根據(jù)它們各自的受力條件進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，也是高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)開(kāi)發(fā)中應(yīng)當(dāng)解決的重要問(wèn)題。
    由于振動(dòng)破碎不采坩強(qiáng)擠壓的方式，減少了細(xì)粉料，減少了有價(jià)物質(zhì)在細(xì)粉中的損失，同時(shí)使生產(chǎn)中產(chǎn)生的粉塵對(duì)環(huán)境的污染大大降低。高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)的工作機(jī)構(gòu)采用柔性聯(lián)接，不是強(qiáng)行破碎，有一定的退讓性，當(dāng)破碎腔進(jìn)入不可破碎物體時(shí)并不損壞機(jī)器。高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)能破碎含有鋼筋的大塊混凝土、塊度較大硬度較高的脆性物料等，具有較廣闊的推廣應(yīng)用空間；隨著用戶(hù)對(duì)破碎方式的不同需求，對(duì)高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)的研究將越來(lái)越有價(jià)值，
2、高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理
    高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖l所示。
    這種高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)由雙動(dòng)顎組成，動(dòng)顎用軸懸掛在軸承上，顎板在軸上擺動(dòng)÷破碎顎板卜鑲有襯板，其表面為波浪形，安裝時(shí)保證齒峰與齒谷相對(duì)，這種表面有助于物料得到有效的破碎并得到高破碎比。軸穿過(guò)破碎顎板的中間，軸兩端裝有軸承座。在顎板卜安裝激振器，激振器通過(guò)電機(jī)的彈性聯(lián)軸器聯(lián)接，彈性聯(lián)接可以降低傳到傳動(dòng)裝置及其軸承卜的沖擊負(fù)荷。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)激振器相向旋轉(zhuǎn)并實(shí)現(xiàn)自同步，使振動(dòng)與沖擊載荷在破碎機(jī)內(nèi)部閉合，減少振動(dòng)向基礎(chǔ)的傳遞。破碎機(jī)安裝在彈性減振器上，通過(guò)減振器固定在機(jī)架上。兩個(gè)動(dòng)顎分別安裝一組蓄能彈簧，蓄能彈簧可以存儲(chǔ)動(dòng)顎擺動(dòng)過(guò)程中兩動(dòng)顎相向離開(kāi)時(shí)的非破碎能，積聚的彈性勢(shì)能可以在隨后的破碎過(guò)程中加速兩動(dòng)顎靠近，轉(zhuǎn)化為破碎能，有助于顎板以更高的速度沖擊物料從而提高破碎效果，充分利用了激振器產(chǎn)生的能量，這也是高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)特色之一。
    實(shí)際生產(chǎn)中，高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)可以調(diào)整到各種工作頻率狀態(tài)，以消除共振的干擾。它可以改變不平衡錘的靜力矩，顎板的振動(dòng)頻率以及排料口尺寸等，從而滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)于不同物料的破碎需求，有助于該設(shè)備在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用和推廣。
    在一般的脆硬物料里，都含有一定數(shù)量的品格缺陷，振動(dòng)破碎是通過(guò)施加一定的力對(duì)物料進(jìn)行多次打擊，使物料沿晶格缺陷處逐漸裂開(kāi)并被破碎，這樣既降低了能量的消耗。又可減少過(guò)粉碎，還可降低機(jī)體的受力，延長(zhǎng)機(jī)器壽命。
    高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)的兩個(gè)動(dòng)顎由兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)并分別通過(guò)彈性聯(lián)接裝置帶動(dòng)激振器轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生同步相向的激振力，由此引起高頻振動(dòng)，帶動(dòng)顎板對(duì)破碎腔內(nèi)的物料施加高頻脈動(dòng)振動(dòng)力，在顎板對(duì)物料的反復(fù)沖擊作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)堅(jiān)硬物料的破碎。
    高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)的機(jī)體是懸掛在由彈簧支承的機(jī)架卜，破碎機(jī)機(jī)體內(nèi)部是動(dòng)力學(xué)平衡的，在工作時(shí)振動(dòng)和沖擊載荷在破碎機(jī)構(gòu)內(nèi)部是閉合的，可以極大地降低振動(dòng)向基礎(chǔ)的傳遞，少量振動(dòng)由減振彈簧吸收，因此無(wú)需龐大牢固的設(shè)備摹礎(chǔ)，從而減少了基建投資。
3、高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)在特殊物料處理中的應(yīng)用
  高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)獨(dú)特，破碎比高達(dá)9以上，能很好地實(shí)現(xiàn)“多碎少磨”，節(jié)能降耗，能破碎強(qiáng)度較高的物料(強(qiáng)度極限≥500MPa)，比如合金、碳化硅、冶金爐渣等堅(jiān)硬脆性物料和處理鋼筋混凝土等特殊結(jié)構(gòu)物料，可以得到高質(zhì)量的金屬材料和物料產(chǎn)品。該設(shè)備用于破碎金屬合金材料、含有不可破碎物體的有色和黑色金屬爐渣、鐵合金爐渣、鋼筋混凝土及其它建筑廢料、用過(guò)的冶金爐的耐火材料爐襯、各種礦石和非金屬材料等。在國(guó)內(nèi)外推廣應(yīng)用該產(chǎn)品，能大幅提升破碎領(lǐng)域的裝備水平，促進(jìn)冶金爐渣、鋼筋混凝土等物料的回收和資源綜合利用。
    高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)選定、試驗(yàn)線(xiàn)安裝布置，于2010年11月進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)，試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)如圖2所示。
  此次工業(yè)試驗(yàn)中，試驗(yàn)的原料為錳鐵合金。錳鐵是以錳礦石為原料，在高爐或電爐中熔煉而成的。錳鐵也是鋼中常用的脫氧劑，有脫氧、脫硫和減少硫的有害影響的作用，還能增加鋼材的強(qiáng)度、韌性、可淬性。因而在一般的鋼和鑄鐵中，普遍都含有一定數(shù)量的錳。錳鐵還作為重要的合金劑，廣泛地用于結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、不銹耐熱鋼、耐磨鋼等合金鋼中。該合金富含多種金屬物質(zhì)，合金斷面呈現(xiàn)金屬光澤，如圖3所示。原料中給料粒度最大為350 mm，平均粒度在200 mm左右。該錳鐵合金質(zhì)地十分堅(jiān)硬，莫氏硬度達(dá)到8級(jí)，以脆性為主同時(shí)具有一定的韌性，使用其他破碎設(shè)備很難完成它的破碎。
   高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)的破碎腔采取擠滿(mǎn)給料方式，從而實(shí)現(xiàn)料層粉碎，工作參數(shù)選取如下：激振器偏心塊轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至1100r/min，激振器的固定偏心塊與可調(diào)偏心塊調(diào)整至最大重合度，即獲得最大破碎力。開(kāi)機(jī)后，設(shè)備工作平穩(wěn)，水平方向只有輕微振動(dòng)，工作部分相對(duì)底架和工作平臺(tái)保持著穩(wěn)定的豎直振動(dòng)�，F(xiàn)場(chǎng)工作電壓385 V，電機(jī)總工作電流為60～70 A，測(cè)得豎直方向振動(dòng)振幅為10—15mm，設(shè)備的處理能力約為35t/h。
   抽樣選取高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)加工后的錳鐵合金產(chǎn)品，進(jìn)行篩分和粒度分析，產(chǎn)品粒度分布情況如表1所示。
   此次工業(yè)試驗(yàn)使用錳鐵合金作為破碎原料，由產(chǎn)品粒度分布可以看出，-350 mm的原料經(jīng)過(guò)高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)處理后，產(chǎn)品粒度普遍分布在20—30 mm這一區(qū)間，破碎比接近10，破碎效果很好。在一些其他的鐵合金中，如鉻鐵、硅鐵、鉬鐵、釩鐵、鈦鐵等，隨著合金中含碳量的增高硬度隨之增大，采用傳統(tǒng)破碎設(shè)備很難完成破碎任務(wù)，甚至造成設(shè)備損壞。目前在大多數(shù)礦山中，一般是雇傭大量的勞動(dòng)力，人工使用大錘將合金砸碎，人工成本高，甚至招不到工人，生產(chǎn)效率低下，得到的產(chǎn)品粒度不均，過(guò)粉碎現(xiàn)象嚴(yán)重，給企業(yè)后續(xù)加工帶來(lái)很大困難，成為困擾企業(yè)發(fā)展的難題。高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)的出現(xiàn)為上述物料的處理提供了一條新途徑，它在礦山的成功應(yīng)用可以說(shuō)是革命性的，因而一出現(xiàn)便吸引了眾多廠商的興趣，紛紛進(jìn)行參觀試驗(yàn)。
    高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)適用于破碎具有高硬度的脆性物料及含有難破碎物質(zhì)的物料，也用于其長(zhǎng)度與寬度之比較大的部件的處理，還用于制取細(xì)粒級(jí)含量較低的產(chǎn)品。
    目前，在建筑工地和鋼筋混凝土制品工廠中，積累了大量報(bào)廢的和沒(méi)有用上的預(yù)制板和各種制件。由于大預(yù)制板的廣泛應(yīng)用，處理和回收鋼筋混凝土廢料和老化件，已成為很突出的問(wèn)題。面對(duì)城市的飛速發(fā)展，大量舊建筑體的拆除，在當(dāng)今強(qiáng)調(diào)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、資源二次利用的時(shí)代，更迫切需要對(duì)廢料進(jìn)行處理（破碎及金屬和混凝土的分離），包括破碎大尺寸的構(gòu)件，如3 mx6m尺寸的樓板、縱向長(zhǎng)10 m的主柱和其他報(bào)廢的構(gòu)件，部分鋼筋混凝土構(gòu)件在端部可能有彎曲的鋼筋或者含有金屬填充的部分。而標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)生產(chǎn)中使用的破碎粉碎裝置無(wú)法完成對(duì)上述物體的破碎。高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)以其良好的破碎特性，能夠很好地解決目前工業(yè)中的破碎難題，提高原材料利用效率，減少工業(yè)垃圾的排放量。
4、結(jié)語(yǔ)
    振動(dòng)粉碎技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，已經(jīng)取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但利用振動(dòng)粉碎技術(shù)的發(fā)展還遠(yuǎn)未停止，隨著它在工業(yè)中的推廣應(yīng)用，將不斷改進(jìn)和完善，高效振動(dòng)顎式破碎機(jī)的研究在后人堅(jiān)持不懈地努力下，其發(fā)展步伐將更快。

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