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細碎和超細碎立軸內風選破碎機

時間: 2018-04-16 來源: 細碎機廠家 點擊: 80
 
細碎和超細碎立軸內風選破碎機
 
楊連國(徐州萬和機械制造有限公司)
屠友明(中建材蚌埠玻璃工業設計研究院有限公司)
摘要:對立軸破碎機的發展過程進行了回顧,指出第四代立軸復合破碎機仍然存在一些局限性,尤其是其出料細度波動和不穩定性,不能很好地滿足市場的要求。以及通過研究物料在各類破碎腔體中的幾種受力形式,對非破碎受力的因素進行分析,常見的有重力作用下通過破碎腔體和物料在風力作用下排出腔體等形式。受此啟發為了不斷滿足市場發展更高的需求,采用創新方法開發出細碎和超細碎立軸內風選破碎機——從根本上解決了出料細度波動和不穩定性。
關鍵詞:細碎 超細碎 立軸破碎機 立軸內風選破碎機
一、前言
在第一代立軸錘式破碎機中引入反擊破碎理念,開發出第二代立軸反擊破碎機;在此基礎上為了克服跑大顆粒物料現象,又進一步開發出含有雙破碎腔的第三代立式反擊破碎機。為了滿足市場的需求,延長易損件使用壽命,再次開發出“可調式”第四代立軸復合破碎機。第四代立軸復合破碎機是將立軸錘式破碎機與反擊破碎的結構形式實現了一個完美結合,二十多年來被市場廣泛使用,并為社會創造了較大的經濟效益。但其出料細度存在著波動和不穩定性,與市場的需求存在著一些差距,而這種結構形式自產品誕生以來一直沒有再次獲得突破,從而使出料細度不足的問題也沒有得到很好的解決方案。通過對各類破碎機物料在破碎腔體中的幾種受力形式,尤其是對影響其通過破碎腔的非破碎受力的分析,如重力引導物料通過破碎腔的破碎機和風力引導物料通過破碎腔的破碎機進行研究。試圖結合兩個方便的體會,探索出一條用非破碎受力分析方法對立軸破碎機進行創新開創性地開發出第五代立軸內風選破碎機——從而根本上解決立軸破碎機出料細度波動和不穩定性難題。
二立軸破碎機發展回顧
2.1 第一代立軸錘式破碎機                                  
物料經進料口在自重作用下進入立軸錘式破碎機的破碎腔體內,受到多排錘頭高速回轉依次打擊破碎,破碎后的物料從腔體下部排出。
              
                                                              立軸錘式破碎機                                                                               立軸錘式破碎機結構圖
2.2第二代立軸反機破碎機
將反擊破碎 結構形式創造性地運用到立軸破碎機中,并將立軸破碎中的襯板結構形式設計成特殊形式的反擊板, 轉子結構形式設計成帶有甩料盤和板錘的反擊式轉子。這就 是第二代“立式軸反擊破碎機”。
第二代立軸反擊破碎機工作原理是:物料經進料口在自重作用下,進入破碎腔體內,落在高速回轉的反擊破碎轉子上的甩料盤上,經高速旋轉的甩料盤將物料拋向筒體內側的反擊板上,被反擊后又返回彈向高速回轉的反擊破碎轉子上的打擊區域。從而使物料在打擊區內環反擊式轉子四周按“Z”字形路線上不斷受到打擊和反擊破碎,最后從下料斗中被排出腔體,改善了對物料的破碎效果。
2.3第三代立式破碎機 
從實際使用效果來看,第二代立軸反擊破碎機并不完美,而是受到物料與物料相互碰撞等其它因素的影響,有些物料未經完全破碎就可能沿軸向方向竄動,未經充分破碎就飛出腔體。經分析比較,為了防止這種不經破碎的物料在軸向竄動,將原來一個破碎腔改成二個破碎腔,使原來單級破碎改變成雙級破碎,在雙級破碎腔之間的筒體內壁上設置了隔板導料裝置,使物料在第一級破碎腔內破碎后經此改變了運動軌跡,既可以起到防止軸向竄料,又使物料再次進入第二級破碎腔再次破碎,又增加了破碎機會和次數,極大改善了破碎效果,即調整非破碎受力運動軌跡也可以提高破碎效果的目的。這就是改進的第三代立式反擊破碎機。
2.4 第四代立軸復合破碎機
第四代立軸復合破碎機的成功開發,得益于觀念的改變和認識上的細化。具體實施辦法是將第三代立式反擊破碎機的轉子上面沿徑向方向開設若干個方形溝槽,板錘安裝在方形溝槽內,板錘與反擊板之間的間隔用一組安裝在轉子上的調整墊片來控制,當板錘磨損了或者反擊板磨損了,根據它們的磨損量大小可以將轉子上的調整墊片厚度和數量進行適當調整,保持板錘與反擊板之間的間隔在一個合理的范圍,充分發揮耐磨材料的使用效率,從而既保障了出料產品的細度,又延長了板錘使用壽命。
      
                                          立軸復合破碎機                                                                                立軸復合破碎機結構示意圖
三 第五代立軸內風選復合破碎機的發明和產品簡介
3.1非破碎受力為重力類型破碎機
非傳統破碎機破碎受力為重力類型通過破碎腔形式的破碎機有顎式破碎機、圓錐破碎機、反擊式破碎機、立軸錘式破碎機、立軸沖擊式破碎機和錘式破碎機等,其控制出料細度的方式是排礦口或者篦板等形式。
3.1.1出料方式是通過排礦口控制出料細度的重力類型破碎機
3.1.1.1顎式破碎機
顎式破碎機俗稱顎破,又名老虎口。由動顎和靜顎兩塊顎板組成破碎腔,物料在自重作用下進入破碎腔,在兩板之間受到動顎破碎力作用完成物料擠壓、破碎作業的破碎機,合格物料在自重作用下從排礦口排出。                   

                                    顎式破碎機                                                                                             鄂式破碎機工作模擬圖
3.1.1.2圓錐破碎機
在圓錐破碎機的工作過程中,電動機通過傳動裝置帶動偏心套旋轉,動錐在偏心軸套的迫動下做旋轉擺動,動錐靠近靜錐的區段所實施的破碎力即成為破碎腔,物料受到動錐和靜錐的多次擠壓和撞擊而破碎。動錐離開該區段時,該處已破碎至要求粒度的物料在自身重力作用下從排礦口中下落排出。
        
                                                                 圓錐破碎機                                                                             圓錐破碎機工作原理圖
3.1.1.3反擊式破碎機
利用沖擊能來破碎物料,當物料在自重作用下進入板錘作用區時,受到板錘的高速沖擊而破碎,并被拋向安裝在轉子上方的反擊裝置上再次破碎,然后又從反擊襯板上彈回到板錘作用區重新破碎。此過程多次重復進行,直到物料被破碎至所需粒度,在自重作用下由機器下部排礦口中排出為止。
    
                                        反擊式破碎機原理圖                                                                           反擊式破碎機
3.1.1.4立軸錘式破碎機
  物料在自重作用下進入破碎腔體內,受到高速回轉的多排錘頭的依次沖擊而破碎,破碎了的物料在自重作用下從腔體下部排出。
它廣泛適用于建材、冶金、有色、化工等工業部門破碎石灰石礦石、水泥熟料、煤炭及其它各種礦石等。
3.1.2出料方式是通過篦板孔隙尺寸控制出料細度的重力類型破碎機
3.1.2.1錘式破碎機
錘式破碎機工作時,電機帶動轉子作高速旋轉,物料在自重作用下均勻的進入破碎機破碎腔中,受到高速回轉的錘頭沖擊、剪切致使物料被破碎;同時,大于篦板孔隙尺寸的物料阻留在破碎腔篩板上繼續受到錘頭的打擊和研磨,直到破碎至所需出料粒度最后通過篦板孔隙在自重作用下排出機外。

3.1.3其他出料方式的重力類型的破碎機
3.1.3.1立軸沖擊式破碎機
物料在自重作用下進入破碎腔體,進入高速旋轉的葉輪中,在葉輪內被迅速加速,然后從葉輪三個均布的流道內拋射出去,同由分料器四周自由落下的這部分物料沖擊破碎,然后一起沖擊到渦支腔內物料襯層上,被破碎的物料由設備下部出料口排出。
    
                                                 立軸沖擊式破碎機                                                                             立軸沖擊式破碎機原理圖
小結:綜上所述,在破碎腔中不同類型的破碎機其受到破碎力作用形式是不同的,但導致物料通過破碎腔的重力作用是一樣的,二者結合完成了整個破碎過程。 
3.2非破碎受力為風力類型粉碎機
非傳統破碎受力為風力類型粉碎機,通過破碎腔形式的粉碎機有風選錘式破碎機、ACM型機械沖擊磨、ZPS型粉碎機等。
3.2.1風選錘式破碎機
物料進入破碎機后受到高速旋轉的錘頭沖擊而被粉碎,物料從錘頭處獲得動能,以高速向機殼內壁襯板沖擊而遭到多次粉碎。粒度合格的物料被該設備一端的離心風機在風力作用下真空負壓吸去,并送入管道,再進旋風分離器和布袋收集器。由于離心力的作用達到物料與氣體分離。
          
                                         風選錘式破碎機                                                                風選錘式破碎機原理圖
它廣泛適用于化工、石墨、橡膠、制藥、染料、石化、食品、建材、礦石、水泥、耐火材料等行業,可用于加工立德粉、碳墨粉、石膏粉、滑石粉、硫磺粉、石灰粉、紅泥粉、貝殼粉、長石粉、焦粉、骨粉、塑膠粉、煤粉、黃紅丹粉、硫酸鋇、氧化鋅、碳酸鈣、氧化鐵、金鋼砂、金礦石、鋁石、瓷石、堿石、煤矸石、硼玻然、胡精、中草藥、還可加工小麥、黃豆、玉米等原飼料等。
3.2.2 ACM型機械沖擊磨
基本原理:物料由螺旋給料機強制喂入粉碎室內,在高速回轉的轉子與帶齒襯套的定子之間受到沖擊剪切而粉碎。然后,在氣流風力的帶動下通過導向環的引導進入中心分級區域分選,細粉作為成品隨氣流通過渦輪分級機后從中心管道排出機外,由收塵裝置捕集下來;粗粉在重力作用下落到轉子粉碎區內再次被粉碎。
  
                                              ACM型機械沖擊磨                                                                         ACM型機械沖擊磨原理圖
3.2.3 ZPS型粉碎機
原料由旋轉喂料器喂入分級室,細顆粒物料在氣流風力的挾帶下直接進入分級機進行預先分級,合格細粉作為成品經產品出口排出機外而被收集;粗粒物料進入沖擊研磨室,在沖擊錘的高速沖擊和研磨作用下被粉碎;粉碎后的物料經進氣管進入到上升氣流作用被輸送到臥式渦輪超細分級機進行分級,合格細粉經排料口排出后收集為產品;粗顆粒物料再次進入研磨室,重復以上過程直至磨細為產品。若給料已達到一定的細度,可將給料口改為下部風送給料,強化定子和轉子間縫隙的氣流剪切粉碎作用。
  
                                                   ZPS型粉碎機                                                                                         ZPS型粉碎機原理圖
小結:綜上所述破碎受力是破碎過程中的關鍵所在,同時引導料流的風力是完成整個過程不可或缺的重要組成部分,兩者完善組合實現粉碎的目的。
四 第五代立軸內風選破碎機創新思路及發明
4.1第五代立軸內風選破碎機創新思路
我們通過對各類破碎機進行深度比較分析,如顎式破碎機圓錐破碎機、反擊式破碎機、錘式破碎機、立軸破碎機等,認識到這類破碎機工作原理不同其破碎受力方式也不同,破碎受力方式是決定這類破碎機破碎效果的關鍵,而影響物料在破碎腔內運動軌跡的非破碎受力,如重力作用對其破碎效果也有重要影響。同理,風選錘式破碎機、ACM型機械沖擊磨、ZpS型粉碎機其粉碎受力在粉碎過程中是重要因素,而決定物料運動軌跡的非破碎受力,如風力卻是決定粉碎結果的關鍵。從引導物料在腔體中運動軌跡的非破碎受力,即重力類型破碎機和風力類型破碎機比較中可以知道,一般而言破碎受力方式在破碎機中是關鍵,而非破碎受力因素也是破碎機中的有機組成部分。在某些條件下,非破碎受力因素在物料通過粉碎腔體過程中使物料取得更明顯破碎效果,且在一定條件下也是解決破碎方案的關鍵。確立以非傳統破碎受力方式研究破碎設備,也是研究破碎的一條可行方法和途徑。
從第一代立軸錘式破碎機到第四代立軸復合破碎機的創新過程,基本側重于對破碎機機理中的破碎受力方面的分析研究為重點,當這種創新模式發展到一定程度上,再繼續沿著破碎受力這一方向對立軸復合破碎機進行深度改進以后獲得使其出料細度穩定可靠存在一定的困難。在對各類破碎機工作原理的破碎受力和決定物料在腔體運動軌跡的非破碎受力等因素進行深度分析中獲得啟發,通過轉變觀念和思路,選擇多年研究的立軸復合破碎機為著力點,以物料在破碎腔體內非破碎受力通過方式為突破口,尋找解決本人發明的在市場被廣泛使用了三十幾年的立軸復合破碎機(專利號:8920633.5/97247435.8)進行再創新。
     
                                                         立軸內風選破碎機                                                                                 立軸內風選破碎機原理圖
4.2第五代立軸內風選破碎機的發明
思路決定出路,我們確定了設計思想路線圖是:一方面改變非破碎受力運動軌跡,使物料在腔體內實現循環多次粉碎;另一方面擯棄傳統破碎機用篦孔或者排礦口控制出料細度的方式,用離心風力場來決定出料細度,從而使出料細度的穩定獲得根本保證。
具體做法是:在第四代立軸復合破碎機破碎腔下方設置一個帶有集料、噴射的轉盤,物料在上破碎腔中經一系列粉碎后,經導向板落入下轉盤中被收集,被收集的物料在這錐形轉盤中經高速旋轉,又將被拋起至上轉子破碎腔中,再次受到一系列粉碎。此過程循環反復呈現“〇形”形態,直至達到合格細度。同時在下轉盤四周設置若干離心風葉,離心風葉隨下轉盤高速旋轉形成離心風力場,將“〇形”形態循環中的合格細料實時及時排出腔體。改變離心風力場作用力大小,就可以獲得不同需求的細粉。這就是我們創新發明的第五代立軸內風選(萬和破碎:www.804616.live),可任意選擇出料細度。
 
4.3產品特點對比
傳統破碎機 第五代立軸內風選破碎機
物料在有限通道中的有限次破碎 物料在循環通道中無限次破碎
出料細度由篦孔或排礦口控制 依靠風力大小精準決定出料細度
4.4產品性能指標
項目 PXL20 PXL30 PXL45 PXL60 PXL80 PXL100
處理能力(t/h) 1.2-20 2-30 3-45 4-60 5-80 6-100
電機功率(kw) 30/15 45/22 55/30 75/37 90/45 110/55
進料粒度(mm) 60 70 80 90 95 100
出料粒度(mm) 0.075-3
 
注:與選粉機配套可獲得325---600目左右細粉產品。
五 結束語
第五代細碎機出料細度可以任意選擇,為粉碎機向智能化方向邁出重要一步。將智能技術和第五代細碎機的各要素進行有機結合,使第五代細碎機如進進量與出料量智能匹配,出料細度依據市場需求精準化調節等,使細碎機充分滿足市場的多樣化高標準需求。

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