市场经济的迅速发展和激烈竞争的形势,使企业家们清楚地意识到“提高产品质量,降低生产成本”是生死存亡的生命线。就水泥行业来说,水泥生产总电耗的55~65%都消耗在物料的粉碎过程之中。因此,节能降耗的一个重要课题,就是对传统粉磨系统进行技术改造。全国7000多家水泥厂,绝大部分都需要以新工艺、新设备进行完善与调整。细碎破碎机在预粉碎工艺中起主要作用,给技术改造工作带来方便和明显的经济效益。
机械设备技术指标的先进性,是市场竞争的重要内容,但对于广大用户来说,“设备故障少,能长期安全运转”显得更为重要。我们经过广泛、认真地市场调查,八十年代以来,我国新开发研制的细碎破碎机筛沙设备种类和型式近十余种,经过十年以上实践考验,运行可靠,效果良好的只有细碎颚式破碎机和立轴锤式破碎机两种。
立轴锤式破碎机是利用多排高速旋转的锤头,在物料因自重而垂直下落的过程中,连续打击而使其粉碎的细碎破碎机。从工作原理上分析,属于单纯的锤击粉碎,功能单一,能量利用率不高;从机械结构上分析,为了控制产品粒度达到6mm以下,破碎腔的有效宽度不能太大,因而既限制了生产能力的提高,又增加了锤头的磨损量;从物料运动轨迹上分析,进料时,大块颗粒集中落到锤头或锤柄上,不但分散不均,而且对锤头产生较大的剪切冲击力,既容易折断锤头,影响使用寿命,又不能让物料得到全面、充分地粉碎,同时,主轴及其轴承在旋转工作时,始终承受着一个偏旋方向的载荷,不利长期安全运转。综上所述,可以看出,利用现代粉碎理论和复合粉碎机理,对立轴锤式破碎机进行去粗取精,更新换代是完全必要的,也是切实可行的。我们研制的立轴锤式细碎机,它的技术关键表现如下:改变进料口位置,增设转子撒料顶盖,扩大破碎腔容积,增设分室隔板,改变物料运动轨迹,实现多功能复合粉碎。减少转子数量,加大锤头质量,实施“低转速,高运转率”的工作机制。关键零部件选择“高抗磨,耐冲击”的合金材料,制定严格科学的加工工艺规程以实现其技术先进、经济合理的目的。
主要研制内容:生产能力立轴锤式破碎机的生产能力与破碎机的规格、转速、破碎腔大小以及喂料粒度等物理性质诸因素有关,用理论方法推导的计算公式,使用麻烦并与实际生产能力相差较大。因此常规应用中以经验公式取而代之。当粉碎中硬物料时,计算式如下:Q=DLeQQ―生产能力(t/h)D―转子直径(m)L―转子速度(m)e―转子边缘到衬板间的有效宽度(mm)式中e实际上就是破碎腔的有效宽度。它的大小不仅与生产能力有关,而且直接影响着产品粒度和物料撞击衬板的冲击粉碎力。
主要零部件加工:工艺要求立轴锤式细碎机在粉碎物料的过程中,经受较大的冲击力和耐磨性,因此主要零部件的材质选择十分重要。主轴材质采用45钢。采用调质处理、车床精加工的工艺。其表面硬度为HB217~255。转子及其撒料顶盖材质选用了锰系列合金铸钢,锤头和反击衬板选用了铬系列合金铸钢,其综合机械性能较好,能承受较高的负荷,耐冲击,耐磨损,同时铸造性能好。为保证产品和零件的质量并从铸件进厂验收到加工装配,制定了《制造验收技术条件》、《铸件进厂验收工艺规程》、《企业产品标准》等。
产品的装配质量十分关键,必须按照产品图样和技术条件的要求,结合生产经验,编制装配工艺规程。装配前所有的零部件必须检验合格。外购件、协作件必须有合格证明文件,合格者方可使用。各零部件按装配工艺要求进行装配,要求准确、可靠、保证装配间隙和技术条件。
在一年来的样机研制和工业试验中,我们也发现了一些有待完善的地方。针对设备运转产生的振动问题,我们加强了转子、锤头平衡工作,使整机实现运转平稳;针对防止铁件进入机内损伤锤头、衬板以至烧坏电机等事故发生的问题,我们要求用户在喂料系统增设移动式电磁除铁器配合工作,使事故减少到最低程度;针对提高锤头耐磨性和抗冲击性问题,我们一方面在材质选择上下功夫,另一方面在结构设计上,考虑翻面调换使用的可能,延长检修周期,提高安全运转率。总之,根据使用情况,及时调整修改,使立轴锤式细碎机更加成功和可靠。