解讀顎式破碎機鄂板磨損的因素

顎式破碎機在現代礦山開發（fā）、冶金和建築製砂製石等行（háng）業中（zhōng）廣泛使用的一種（zhǒng）破碎設備。顎（è）式破碎機（jī）的破碎機理是靠動顎相對（duì）於定顎的（de）相對擠壓運動（dòng）來（lái）破（pò）碎物料，因此使用過程中顎板屬於顎式破碎機的易損件,顎板的磨損是很普遍的現象。根據（jù）專業廠商（shāng）的統計數據顯示，生產20萬t石英材料要消耗98kg的固定齒板260塊，120kg的活動（dòng）齒板88塊（kuài），可見（jiàn）齒板（bǎn）磨損失效問（wèn）題的嚴重性。目前廣泛使用的顎板也就（jiù）是齒板（bǎn）材料（liào）為水韌處理的高錳鋼，使用（yòng）中（zhōng）由於擠壓造成加工硬化，其硬度可以由200Hv達到650Hv，在有一定程度磨損齒板（bǎn）齒（chǐ）麵（miàn）上可以看到齒板表麵（miàn）由（yóu）於擠壓形成的凹凸不平，以及由物料的（de）切削形成的（de）劃痕。可見顎板（bǎn）的磨損主要是由於物料（liào）的（de）擠壓以及物（wù）料與顎板之間相對滑動造成。影響顎板磨損（sǔn）的主要因素有：物料特（tè）性、顎式破碎機運行參數、顎板的材料。目前（qián），對（duì）於顎板磨（mó）損的（de）研究大多數從微觀（guān）材料學的角度進（jìn）行。下麵以動顎運動分析為基礎，結合物料在破碎腔內的流動分析＼物料破碎特性，從宏觀角度對顎板的磨損進行分（fèn）析。

顎式破碎機運動分析

顎式破（pò）碎機機構為（wéi）曲柄搖杆機構，見圖1。AB為偏心軸偏心距，OC為肘板，動（dòng）顎BC在AB帶動下做複雜擺動，物料在兩顎板間擠壓破碎。下麵以PE400x600破（pò）碎機機構參數(見表1)為依據進（jìn）行計算，圖（tú）2，圖3，圖4，圖5，圖6為origin7．0軟件對計算結果處理得出的圖形。圖（tú）2為BC杆上從C到刀（dāo）點的十等分點的運動軌跡。很顯然，月點軌跡是以A點為圓心，偏心距為（wéi）半徑的（de）圓，C點軌跡是以0為圓心；OC為半徑的一段（duàn）圓弧。圖3為圖2上5點（diǎn）的放大軌跡。由圖（tú）4為5點水平位移和豎直位移相對甲角的軌跡圖，結合圖3、圖4可以看出，從／4點開始，BC段為擠壓行程，豎（shù）直方（fāng）向先（xiān）向上（shàng）後向（xiàng）下運動。圖5為（wéi）動顎板BC上從C到B的各點周期運動的水平行（háng）程（chéng）和豎直行程。圖6為從C到（dào）B各點擠壓行程中向上運動和（hé）向—F運動（dòng）的行程。

物（wù）料（liào）流動受力分析

顎式破碎機物料在破碎腔內流動是（shì）一個看似簡單卻很複雜的過程。

理想狀態下，物料經過一係列的破碎粒度減小到要求標準，從（cóng）排料口排 出。由上述分析可知，動顎在擠壓行程中豎直方（fāng）向有運動，因此，物料與顎板之間必（bì）然（rán）存在相對滑動。從運動分析圖（tú）中可以發現，在動顎的擠壓行程中，動（dòng）顎在垂直方向先（xiān）向上然（rán）後向（xiàng）下運動。下麵分別對（duì）物（wù）料破碎時-上述兩種情（qíng）況進行受力運動分析。由於物料自身重力相（xiàng）比較其他（tā）力較小，可以（yǐ）忽略。圖7，圖8為物（wù）料（liào）破碎時受力（lì）分析圖。動顎向上運動時（shí）：這說明假設符合實際情況。由此說（shuō）明，在動顎向上運動的時候，物料和定顎板首先發生相對（duì）滑動，且較物料與動顎板相對容易發生滑動。同樣方法，在動顎向下運動的時候，物料和動顎板首先發生相對滑動，且較物料與定顎板相對容易（yì）發（fā）生（shēng）滑動（dòng）。

物料（liào）破碎分析

很顯然，物料在顎式破碎機（jī）中（zhōng）的（de）破碎（suì）大多數（shù）情況下（xià）是點接觸擠（jǐ）壓引起的劈（pī）裂（liè）破碎，在這種情況下破碎（suì）是由於物料內部拉應力作（zuò）用下（xià）內（nèi）部裂紋擴張引發物料破碎（suì），見圖9。圖10為花崗石在Allis-Chalmers高能破碎測試係統下進行的破碎實驗數據圖。其中（zhōng）擠壓行（háng）程（chéng）(STROKE)欄中1個單位對應10.16mm，破（pò）碎力(FORCE)欄中1個單位對應15．57kN破碎（suì）速度相當於破碎機偏心軸轉速228r／s。破碎（suì）力從峰值迅速下降說明物料已（yǐ）經破碎。從圖直0中可以（yǐ）看出（chū），物料的破碎過程（chéng）很迅速，大約需重us，對應（yīng）行程很小（xiǎo）。考慮實驗試件為平均（jun1）直徑47．492mm，長25．668mm的圓（yuán）柱體，實際中破碎的（de）物料為不（bú）規則形狀，其破碎前擠壓接觸部分（fèn）粉碎發生要更為嚴重，需要更多的擠壓行程，其破碎過程中豎直行程更多（duō），而且物料的有效破碎行程，也就是（shì）物料劈裂所需行程和物料的體積有關，是隨著體積增大而加大的（de）。從圖6中可以看出，破碎腔內上部破碎時動顎有較多的向下行程，而在下部由於向上（shàng）運動的破碎行程很大，可以認（rèn）為在破碎行（háng）程中動顎向下運動時物料基本上已經完成（chéng）破碎。這也可（kě）從使（shǐ）用過的顎板得到證明，在定顎板（bǎn）磨損（sǔn）嚴重（chóng）的中（zhōng）下（xià）部有明顯的相對劃痕，而動顎板則幾乎沒有看到劃痕（hén）。

堵塞（sāi）分析（xī）

在複擺顎式破碎機使用過程中，特別是在有較大（dà）破碎比時，物料的堵塞也相對嚴重，出（chū）現物料破碎困難或者無法破碎。在（zài）這種情況（kuàng）下（xià）物料（liào）在顎（è）板擠壓（yā）下（xià）的滑動增加（jiā），加劇顎板的磨損，同時由於磨損（sǔn）產生，使得齧角進一步加大，堵塞更加（jiā）嚴重，形成惡性循環。

從以上分析可以看出，動顎板的磨損（sǔn）主要是由於物料（liào）與顎板（bǎn）的擠壓而形成，而對於定顎（è）板物料與顎板的相對滑動也是造成磨損的主要原因。從使用者角度（dù）看，影響破（pò）碎機顎板磨損的因素有很多，對於（yú）特（tè）定物料來（lái）說，確定顎板磨損分布還需要進（jìn）一步對破碎時顎板受力的分布進行分析，如果能有效預（yù）測顎板磨損分布，將（jiāng）為破碎機的（de）設計和選擇提供依據。