適用於礦山井下作（zuò）業外動顎低矮顎式破碎機研（yán）製

1、外動顎低矮顎式破碎機設備簡介

PEWA90120外動顎低矮顎式破碎機（jī）是一種適用於地下（xià）破碎的新型破碎設備，它結構低矮、整個機組可拆、結構緊湊，便於搬運、吊裝，特別適用於空間受到限製（zhì）的場（chǎng）合。與同規格的傳統鄂（è）式破碎機相比，生產能力提高21.82%，襯板壽命至（zhì）少提高3倍，整（zhěng）機高度降（jiàng）低25.6%，噸礦石（shí）消（xiāo）耗的功率（lǜ）可降低30%。

在礦山（shān）生產中，運輸礦石的費用占礦石總生產費用的30%，采用普通的膠帶（dài）輸送機（jī）運輸，可使運輸費用降低80%一90%。但普通膠帶輸送機無法輸送未經破碎的大塊度、高硬度、棱角鋒利（lì）的原礦，將新型低矮移動方便的破碎機（jī）用於硬岩礦山的地下甚至工作麵初碎，對提高礦山（shān）的開采強（qiáng）度和作業效率，甚至實現地（dì）下高效連續出礦的理想都是至（zhì）關重要的一步。

近30年來（lái），為了大幅度降低礦石的提升運輸費用，很多礦山己將礦石粗碎工序移到井下進行，但傳（chuán）統粗碎（suì）破（pò）碎機及其機組結構笨重（chóng）、體積龐大，需要開挖人型破碎酮室。而在地（dì）下礦山特別是在某些地質（zhì）構造複雜、斷層縱橫交（jiāo）錯的礦山，開鑿高大炯室投資人、工效（xiào）低、操作困難（nán）、安（ān）全性差，此時，能滿足地下礦山需要的低矮破（pò）碎設（shè）備就顯得尤為重要。

近年（nián）來，北京礦冶研究總院新研製成功的外動顎勻擺顎式破碎機外（wài）形低矮，比同型號傳統（tǒng）顎破低20%，喂料高度低，破碎係統的高度降低1/3左右，大大減少了通室的開鑿（záo）量。這種破碎機破碎（suì）能（néng）力大，襯板磨損低，能量消耗低，是地下初碎的理想選擇。但目前該係列（liè）破碎機較人（rén）型號（hào）為（wéi）PEWA750 x 1060，較大入料粒度630 mm，破碎機處（chù）理能（néng）力在72一150m3/h，不能（néng）滿足大中型地（dì）卜礦山的要（yào）求（qiú），研製更大型號的低矮式（shì）外動顎勻擺顎式破（pò）碎機成為礦山，特別是地下及空間受限製的礦山的迫切需要。

2、外動顎低矮顎式破碎機研究思路及技術關鍵

（1）地下（xià）破碎對設備的要求

地下開采的（de）工藝條件對地下初碎設備提（tí）出了苛刻刻的要求。工（gōng）作空間:由（yóu）於地（dì）下（xià）初碎設備安裝在集中破碎峒室或（huò）接近工作麵，峒室尺寸越小、高（gāo）度越低越經濟。這使設（shè）備尺寸受到嚴格控製，要求設（shè）備高度盡較低，結構緊湊。

工作對象:地下金屬礦山中破碎的多（duō）為堅硬物料。礦岩硬度（dù）係數f達到15一20。礦石破碎（suì）所需的破（pò）碎（suì）力大，襯板磨（mó）損嚴重。因此，要求設備要有高的強度和剛度，耐衝擊，耐磨損。工作環境（jìng）:地下空間（jiān）狹窄，環境複雜，要（yào）求設（shè）備簡單可（kě）靠，便於操作和維修。設備性能:要節能高效，生產能力高、設備功耗低，襯板壽命長。

（2）目（mù）前地（dì）下初（chū）碎設備存在的問題

目前地下礦山可選擇的初碎設備有兩大類:旋回（huí）破碎（suì）機和顎式破碎機。

(1)旋回破碎機生產能力高，破碎的塊度大，但（dàn）整機重量重，外形尺寸大，高度高，相應（yīng）所需的井筒尺寸（cùn）、巷道斷麵都要大、地下破碎用室的高度高，峒（dòng）室開鑿較人大。因此僅在顎式破碎機不能滿足生產能力或破碎塊（kuài）度要求的（de）少數大型地下礦山選用。

(2)顎式破碎機結（jié）構簡單、工作可靠、製造維修容易、適應性強、成本低廉，一直是破碎領域中應用較廣的破（pò）碎設（shè）備，也是地下礦山（shān）首選的初碎設備（bèi）。可選擇（zé）的顎式破碎機有兩種類型:簡擺式（shì）顎式破碎機、複擺式顎式破碎機。前者結構複雜，設備高度高（gāo）、整機重量重，處（chù）理能力比較低。後（hòu）者結構簡單、運動可靠、重量輕。生產能力比簡擺額式破碎機高30%左右。但顎板的使（shǐ）用壽命短、能耗大（dà）、偏心距大、振動噪音大、運轉（zhuǎn）平穩性差（chà）。

（3）關鍵技術及研究思路

由於傳統的顎式破碎（suì）機自身固有（yǒu）的缺點，在其基（jī）礎上改進也不能滿（mǎn）足工（gōng）藝對設備（bèi）的要求（qiú）。要突破（pò）傳統破碎機的設計思路，從機械設（shè）計（jì）的根本出發，研製新型的破碎設備（bèi）。

(1)從粉碎機構學的研究入手，改變傳統顎破的機構設計。

(2)應用好的計算機技術（shù），創立粉碎機械的新型機構設計，獲得動顎理想運動軌（guǐ）跡。

(3)采用研究開發的機構設計軟件優化機構尺寸參數，獲得（dé）設備的優良性能。

3、新型外動顎低矮破（pò）碎機的研製機構原理設計

新型外動顎勻擺顎式破碎機改變了100多年來傳統顎式破碎機的機構原理。設計（jì）新穎傳統複擺額式破碎機是一曲柄連杆機構，其連（lián）杆就是動顎。而（ér）外動顎勻擺硬岩破碎機的連杆是活動邊板，而動顎僅是連杆上一點（diǎn）的延（yán）伸(見圖1).

 PEWA90120機構設計參（cān）數

 由於外動顎勻擺顎式破碎機理論研究的（de）深（shēn）入與成功，為PEWA90120新（xīn）型外動顎低矮破碎機的開發提供了基礎，采用現（xiàn）代設計法從（cóng）改變機構（gòu）設計入手，研製新一代（dài）樣機，利用自主開發的“PW係列機構設計”，專用（yòng）軟件，分別通過改變偏心距E、肘板長L、肘板座與偏心軸懸掛點的水平距離（lí）B、動顎在（zài）連接垂線上部的距離b、肘板與水平方向夾角ψ、動顎襯板與水平方向左側夾角Ø。共（gòng）50多組數據的計算分析獲得大量數據，較終確定的機構參數獲得了較理想的（de）動領運動軌跡，為PEWA90120破碎（suì）機的結構設計確定了機（jī）構幾何參數和運動參數。

結構設計及（jí）結構特點（diǎn）

由於PE WA90120新（xīn）型外動顎低矮（ǎi）破碎（suì）機的機構設計與傳統的顎式破（pò）碎機（jī）完全不同（tóng），設備的結構和外型都發生了很大變化，其設計簡圖見圖2。PE-WA90120破碎由傳動部、機架部2、動顎部3、調整部4、可調（diào）領部5、拉緊（jǐn）部6及潤滑係統等組（zǔ）成，電（diàn）動機經三角皮帶通過皮帶輪馭動偏心軸，通過（guò）邊板將偏心軸的偏心轉動傳到外側的動顎上。

新機（jī）型的結構特點是:

(1)新機型不像傳統複擺（bǎi）顎（è）式破碎（suì）機那樣采（cǎi）用偏心連杆套環裝置，而是通（tōng）過活動邊板將偏心運動傳到外側的動顎上，破碎腔呈傾斜狀態（tài）。

(2)動顎板和偏心軸位於破碎腔及（jí）靜顎兩側，通（tōng）過活動側板將（jiāng）偏心運動傳遞（dì）給顎板。

(3)負懸掛機構、皮帶（dài）輪及飛輪不在機器的上部而在設備中部兩側。

(4)靜（jìng）顎由懸掛軸懸掛在機架上（shàng），下部通過襯板與機架相連，通（tōng）過調0肘（zhǒu）板，靜顎繞懸掛軸旋轉以（yǐ）改變排料口大小，控製排料（liào）粒度。

(5)機架為（wéi）可拆（chāi）卸式，焊接箱型結構，既減輕了（le）重較，又提高了剛（gāng）度，便於井下狹小空間運輸安裝（zhuāng）。

技術性能參數PEWA90120破碎機主要技術參數（shù）見表1。

 

新型顎式（shì）破碎機性能優（yōu）點

(1) 外形低矮。新型機破碎腔的傾斜布置及負懸掛（guà）的結構設計，大大降低了皮帶輪及飛輪的安裝高度（dù），從而大大降低了設備的整體高度和喂料高度。與同規格破碎機（jī）外（wài）形尺寸的比（bǐ）較見表2。

新機（jī）型與喂料機械水平布（bù）置、而不是傳統（tǒng）的階梯布置，因此（cǐ），大大減少了峒室的開鑿量（liàng）。峒室高度降低1/2一2/3，開鑿量減少2/30

(2)動顎運動軌跡理（lǐ）想。新型外動顎勻擺顎式破碎機，動顎與連杆分離。連杆的運動（dòng）特性，己經不再約束動顎的運動特性。這種新顎的機構設計徹底（dǐ）改變了傳統顎式破碎機動領運動軌跡，通過合理地設計機構參數，可以很靈活地調整動顎運動軌跡，獲得理想的動顎運動（dòng）特性。

動顎板上各點行程及其特征值決定破碎機性能的好壞。新型外動（dòng）顎低矮顎（è）式破碎（suì）機的（de）行程比遠（yuǎn）遠小於傳統複擺顎破，動顎運動軌（guǐ）跡分布（bù）規律是:破碎方向行程大（dà），利於物（wù）料破碎，磨（mó）損方向行程小，大大減少（shǎo）領板磨損。

(3)襯板壽命（mìng）長（zhǎng）。動（dòng）顎運動的軌跡決定了被破物（wù）料在破碎與排料過程（chéng）中與襯板之間的相對運動及受力狀況。破碎機不同的結構設計，不同的結構參數及不（bú）同的腔（qiāng）形會得到不同的動顎軌跡。PEWA90120外動顎低矮顎式破碎機的動顆運動（dòng）軌跡磨損方向行程及行程比遠遠（yuǎn）小傳統PEF90120領式破碎機，從而大大降低襯板磨損。

(4)生產能力高、能（néng）耗低。由於新機型動W與靜顎的位置與傳統複擺顎式破（pò）碎機正好相反，動（dòng）顎的往（wǎng）複（fù）運動為破碎機提供（gòng）了可（kě）靠的進料保障（zhàng），並（bìng）促進排料，生產能力比傳統顎式破碎機高。從動顎（è）運動軌跡分析，新型PE WA90120破（pò）碎機以較小的偏心（xīn）距(18 mm)，可獲得比同規格傳統顎式破碎機PEF90120(偏心距20 mm)大的動顎破碎行程（chéng）。因此設備運行平穩，轉速提高10%，生產能力提局（jú）。新型PE WA90120破碎機小的磨損行程大大減少了無用功，能耗低。

   
(5)粉塵少、噪（zào）音低。

5、新型PE WA90120破碎機工業生產試驗

新型PE WA90120破碎機於2001年9月在安慶銅礦的一616 m破碎峒室安裝調試，10一11月進行了工業試驗，與同峒室的同規格的PEF90120傳（chuán）統複擺（bǎi）顎（è）式（shì）破碎機進行比較，綜（zōng）合檢驗該設（shè）備的運轉狀態，檢測該設備的各項性能指標，進（jìn）行生產能力及破碎粒度的測定。工業試驗（yàn）表明:PEWA90120外動（dòng）顎低（dī）矮顎（è）式破碎機各項性能指標符合設計要求和生產要求，大大優於PEF90120傳統複擺顎式破碎機。表3比較了（le）兩種破碎機的技術性能指標。

試驗成功後即轉入生產（chǎn），至今碎礦70多（duō）萬t，設備開（kāi）動率達97%。生產（chǎn）實踐也表明，該機性能優良、操作維修方便，運行可靠，成本低。

PE WA90120破碎機是（shì）一種大型複雜的新型破碎設備，為目前用於硬岩地下礦山較大型號的低矮型破碎機，它根本改變了（le）傳統複（fù）擺（bǎi）顎式破碎機以四連杆機構（gòu）中的（de）連杆做為動顎的傳統設計，獲得了傳統顎破不能（néng）獲得的動顎理想軌跡，利於破碎又能減（jiǎn）輕N板的磨損，因此從根本上改變了複擺顎式破碎機的性能。該機結構獨特:低矮、整個機組可（kě）拆、結構緊湊，便於搬運、吊裝，低（dī）矮的外形特（tè）別適用於空（kōng）間（jiān）受到限製的場合，能方便地（dì）在井下（xià）運輸、安裝及靠近工作麵工作。與（yǔ）同（tóng）規格的傳統顎破相比，生產能力提（tí）高21.82%,襯板壽命至少提高3倍，低矮型整機高度降低25.6%，噸礦石消耗的功率可降低30%。該機的研製填補了國內破碎設備的一項空（kōng）白。