圓錐破碎機位于破碎的最后階段而處于重要地位，也是選礦廠的關(guān)鍵設(shè)備。近年來由于市場的需求，國內(nèi)先是引進國外先進的圓錐破碎機，然后是仿制先進的圓錐破碎機進而研發(fā)創(chuàng)新圓錐破碎機。目前國內(nèi)還沒能生產(chǎn)大型液壓圓錐破碎機，它的易損件全靠進口，每年花費大量的資金。因此，急切需要國內(nèi)開發(fā)生產(chǎn)如H8800這樣的大型單缸液壓圓錐破碎機。國務(wù)院四部委于2009年重大技術(shù)裝備創(chuàng)新項目中提出2 000 mm單缸液壓圓錐破碎機的創(chuàng)新課題，因此，闡述圓錐破碎機的發(fā)展與創(chuàng)新。
1、圓錐破碎機發(fā)展歷程
文獻通過比較分析圓錐破碎機現(xiàn)狀后指出，HP系列和H1800系列圓錐破碎機是當(dāng)今世界上性能比較優(yōu)越的兩種圓錐破碎機。目前它們都在不斷地自我完善產(chǎn)品性能，互相學(xué)習(xí)，取長補短，展開了激烈的競爭，形成了單缸機與多缸機齊頭并進的發(fā)展趨勢。為了創(chuàng)新，首先要了解這兩種圓錐破碎機的發(fā)展歷程。
1.1 HP圓錐破碎機發(fā)展歷程
HP系列圓錐破碎機為美卓(Metso)礦機公司最新一代產(chǎn)品，其第一代產(chǎn)品為原諾得貝格(Nordberg)公司的西蒙斯(Symons)圓錐破碎機，第二代產(chǎn)品則為旋盤式破碎機(Gyradisc Crushers)，
西蒙斯圓錐破碎機是在彈簧式圓錐破碎機（簡稱彈簧機）基礎(chǔ)上，對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和參數(shù)進行優(yōu)化組合，基本上不加大外形尺寸，從而取得比老彈簧機更優(yōu)越的性能。然而，它還不能滿足“多碎少磨”的工藝要求，為此，諾得貝格公司又研制出旋盤式圓錐破碎機。該機采用層壓破碎原理，可實現(xiàn)選擇性破碎，基本可滿足多碎少磨工藝要求，結(jié)構(gòu)上采用特殊的破碎腔形，與這種腔形相匹配的參數(shù)當(dāng)然也比西蒙斯圓錐破碎機有較大改進，因而它的性能較優(yōu)越。這種腔形前些年在德國洪堡維達格公司(KHD Humboldt Wedag AG)的卡里巴脫(Calibrator)H型底部中心單缸液壓圓錐破碎機上已成功使用，現(xiàn)在只是在腔形上有了創(chuàng)新。可見，該機也是模仿吸收同類產(chǎn)品的優(yōu)點，進而研發(fā)創(chuàng)新出這種超細(xì)碎旋盤式圓錐破碎機，它能更好地滿足“多碎少磨”的工藝要求，但它也存在一些問題，特別是強度方面。
西蒙斯破碎機和旋盤破碎機還都屬于彈簧機，美卓公司以此為基礎(chǔ)又吸收了高能圓錐破碎機的優(yōu)點，先是研制出了Omnicone液壓圓錐破碎機，并進一步研制成功了最新一代的HP多缸液壓圓錐破碎機。這種破碎機破碎力很大，為增加破碎機的強度，該機模仿卡里巴脫H型液壓圓錐破碎機主軸與動錐為一整體的結(jié)構(gòu)特點，同時將底部單缸改為外部多缸，這種結(jié)構(gòu)增加了破碎機內(nèi)部空間，使得中心軸等機件尺寸能夠加大，以滿足強度要求。
HP系列圓錐破碎機是在西蒙斯破碎機和旋盤破碎機以及Omnicone圓錐破碎機的基礎(chǔ)上研制成的高能層壓多缸液壓圓錐破碎機。
1.2 H1800系列圓錐破碎機發(fā)展歷程
山特維克( Sandvik)公司H1800系列圓錐破碎機可稱為第四代產(chǎn)品，其第一代產(chǎn)品是原AC(Allis-Chalmers)公司的單缸液壓圓錐破碎機，該機是靠排料口尺寸控制產(chǎn)品粒度大小，其特點深腔小嚙角、大底錐角和較小擺程，物料破碎方法主要是靠動錐單向擠壓和彎曲破碎物料。所以它的發(fā)展受到一定限制。為了改善它的性能，AC公司推出第二代產(chǎn)品高能圓錐破碎機，即對原破碎機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和參數(shù)進行改進并裝更大功率的電動機，借以提高產(chǎn)量和降低產(chǎn)品粒度。在此基礎(chǔ)上，山特維克公司又經(jīng)過H千系列（即原瑞典Svedala集團的H1000系列）發(fā)展到今天的H1800系列（現(xiàn)已改稱CH系列）圓錐破碎機，其特點不僅是高能而且也采用了層壓破碎，故稱為高能層壓圓錐破碎機。
由此可見“高能層壓”這四個字是有其深層內(nèi)涵的，它表明了圓錐破碎機的優(yōu)越性能和先進的技術(shù)水平。圓錐破碎機創(chuàng)新的基點就是最終實現(xiàn)高能層壓破碎并伴隨著破碎機內(nèi)部結(jié)構(gòu)和參數(shù)的改進與優(yōu)化。
2、HP系列和H1800系列圓錐破碎機比較
若想發(fā)展與創(chuàng)新圓錐破碎機，就要對HP系列和H1800系列圓錐破碎機進行深入的比較分析，消化和吸收，做到揚長避短，取長補短，在國產(chǎn)化的基礎(chǔ)上進一步開創(chuàng)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進的圓錐破碎機。
2.1性能比較
從深層理論分析可知，HP系列圓錐破碎機性能優(yōu)于H1800系列圓錐破碎機。那么實踐結(jié)果如何，請看表l的實際數(shù)據(jù)。表l給出的數(shù)據(jù)是根據(jù)在鞍鋼齊大山礦破碎堅硬鐵礦石所得的數(shù)據(jù)。不難看出，HP800破碎機性能優(yōu)于H8800破碎機。
2.2結(jié)構(gòu)的比較
從結(jié)構(gòu)上看HP800破碎機遠(yuǎn)比H8800破碎機復(fù)雜得多，前者加工工藝和安裝工藝都比后者復(fù)雜得多。破碎機偏心部件受力還是后者更優(yōu)越，易損件壽命也是后者較長。由于后者受力比較好，各摩擦副接觸情況也比較好，所以這種破碎機故障率相對比較也少。這是很重要的優(yōu)點之一。
三峽古樹嶺砂石廠HP300破碎機拆掉轉(zhuǎn)場時，所觀察各摩擦副磨損情況，結(jié)果HP300破碎機各摩擦副磨損較嚴(yán)重。H1800系列破碎機的磨損情況則要好得多。早年還對國產(chǎn)彈簧機和單缸機作過磨損考察，還是單缸機磨損較輕較均勻。綜合分析比較結(jié)果認(rèn)為，單缸機結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，易損件壽命較長，破碎機故障率相對少些。經(jīng)深入分析可知，多缸機磨損較重的原因之一是其機構(gòu)設(shè)計有不合理之處。改進的辦法也很簡單并且能給用戶帶來很大的利益。
單缸機結(jié)構(gòu)設(shè)計也有不合理之處。在研制動錐直徑1400 mm單缸機時已作了改進。該機經(jīng)浙江雙金機械集團有限公司試制并在該廠內(nèi)的實驗基地進行了工業(yè)試驗，當(dāng)用于細(xì)碎中等硬度物料時，均已超過H6800單缸機的產(chǎn)量，但機重稍大些。
從兩種破碎機分析比較可知，圓錐破碎機創(chuàng)新之路應(yīng)該是一引進、消化、吸收、再創(chuàng)新。
3、圓錐破碎機的發(fā)展創(chuàng)新之路
從前述的兩種圓錐破碎機發(fā)展歷程可知，HP系列圓錐破碎機，先是對破碎機內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化組合，第二階段是將“層壓破碎”用于圓錐破碎機，第三階段是完成了“高能層壓”圓錐破碎機。H1800系列圓錐破碎機，先是對老單缸機的改進、第二階段是提出了“高能”圓錐破碎機、第三階段進一步完善高能圓錐破碎機、第四階段完成了“高能層壓”圓錐破碎機。雖然兩種破碎機發(fā)展創(chuàng)新之路不同，但最終結(jié)果是一樣的，都研制成了高能層壓圓錐破碎機。兩種圓錐破碎機發(fā)展創(chuàng)新之路，對我國研制開發(fā)新型圓錐破碎機很有啟發(fā)。
圓錐破碎機創(chuàng)新之路就是借用HP多缸機的優(yōu)越性能和吸收單缸機結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點并把兩者的優(yōu)點集中到一種圓錐破碎機上。這樣，就會創(chuàng)新出一種既具有多缸機性能優(yōu)越又有單缸機結(jié)構(gòu)簡單的新型圓錐破碎機，這就是走引進、消化吸收，再創(chuàng)新的發(fā)展創(chuàng)新之路。
研究人員已經(jīng)設(shè)計出了一種既有多缸機性能優(yōu)越又有單缸機結(jié)構(gòu)簡單的新型圓錐破碎機…。具體說，新型圓錐破碎機的研制首先是使它能夠借用層壓破碎原理達到選擇性破碎的目的。為此，圓錐破碎機創(chuàng)新的基本點是，采用優(yōu)化腔型、大底錐角、大擺程、高擺頻，對破碎機內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化組合再輸入高能量。
綜合分析結(jié)果，在上述創(chuàng)新基點和創(chuàng)新途徑的基礎(chǔ)上找到圓錐破碎機創(chuàng)新之路并設(shè)計出這種獨特的圓錐破碎機。這種破碎機集中了HP系列和H1800系列圓錐破碎機的優(yōu)點，取長補短，并克服了它們各自的缺點。目前，浙江雙金機械集團有限公司正在研制這種破碎機。
過去國內(nèi)研發(fā)圓錐破碎機都是仿國外先進的圓錐破碎機，跟在人家后面追趕。若有了我國完全自主知識產(chǎn)權(quán)的最先進的圓錐破碎機，將對社會、對制造廠商、對用戶帶來極大的經(jīng)濟效益。希望有創(chuàng)新精神的制造廠商、科研院所、高等學(xué)校的專家學(xué)者共同努力，爭取創(chuàng)新、研制出更多、更優(yōu)越的具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的、國際領(lǐng)先的新型圓錐破碎機。
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