天鐵集團(tuán)石灰石礦現(xiàn)有一套完整的顎式破碎石料生產(chǎn)線，經(jīng)過(guò)30多年的運(yùn)行生產(chǎn)存在一些問(wèn)題，如：顎式破碎機(jī)的主要工作部分——襯板．在破碎過(guò)程中要受到強(qiáng)烈的磨損，盡管采用耐磨的錳鋼制造，磨損也相當(dāng)快；破碎機(jī)在工作過(guò)程中給料口上料、破碎過(guò)程以及卸料將會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，不僅污染環(huán)境，對(duì)原料本身也是一種損耗，對(duì)周圍居民及工人的健康極為有害，同時(shí)也會(huì)加快設(shè)備的磨損，并使產(chǎn)品質(zhì)量下降。因此，依據(jù)顎式破碎機(jī)的工作原理和現(xiàn)場(chǎng)工作的特點(diǎn)，找出問(wèn)題存在的原因，形成顎式破碎機(jī)的改進(jìn)優(yōu)化的理論基礎(chǔ)，進(jìn)而得到相應(yīng)的解決方法。
2、顎式破碎機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
2.1顎式破碎機(jī)的工作原理
顎式破碎機(jī)是利用兩顎板對(duì)物料的擠壓和彎曲作用，粗碎或中碎各種硬度物料的破碎機(jī)械。其破碎機(jī)構(gòu)由固定顎板和可動(dòng)顎板組成，當(dāng)兩顎板靠近時(shí)物料即被破碎，當(dāng)兩顎板離開(kāi)時(shí)小于排料口的料塊由底部排出。它的破碎動(dòng)作是間歇進(jìn)行的。
工作方式為曲動(dòng)擠壓型，其工作原理是：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶和皮帶輪，通過(guò)偏心軸使動(dòng)顎上下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)動(dòng)顎上升時(shí)肘板與動(dòng)顎間夾角變大，從而推動(dòng)動(dòng)顎板向固定顎板接近，與其同時(shí)物料被壓碎或劈碎，達(dá)到破碎的目的；當(dāng)動(dòng)顎下行時(shí)，肘板與動(dòng)顎夾角變小，動(dòng)顎板在拉桿，彈簧的作用下，離開(kāi)固定顎板，此時(shí)已破碎物料從破碎腔下口排出。隨著電動(dòng)機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)而破碎機(jī)動(dòng)顎作周期運(yùn)動(dòng)壓碎和排泄物料，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。
2.2顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)剖面圖見(jiàn)圖l。
2.2,1機(jī)架
機(jī)架是上下開(kāi)口的四壁剛性框架，用作支撐偏心軸并承受破碎物料的反作用力，要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，一般用鑄鋼整體鑄造，小型機(jī)也可用優(yōu)質(zhì)鑄鐵代替鑄鋼。大型機(jī)的機(jī)架需分段鑄成，再用螺栓牢固鏈接成整體，鑄造工藝復(fù)雜。自制小型顎式破碎機(jī)的機(jī)架也可用厚鋼板焊接而成，但剛度較差。
2.2.2顎板和側(cè)護(hù)板
定顎和動(dòng)顎都由顎床和顎板組成，顎板是工作部分，用螺栓和楔鐵固定在顎床上。定顎的顎床就是機(jī)架前壁，動(dòng)顎顎床懸掛在周上，要有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受破碎反力，因而大多是鑄鋼或鑄鐵件。
2,2.3傳動(dòng)件
偏心軸是破碎機(jī)的主軸，受有巨大的彎扭力，采用高碳鋼制造。偏心部分需精加工、熱處理、軸承襯瓦用巴氏合金澆注。偏心軸一端裝帶輪，另一端裝飛輪。
2.2.4調(diào)節(jié)裝置
調(diào)節(jié)裝置有楔塊式，墊板式和液壓式等，一般采用楔塊式，由前后兩塊楔塊組成，前楔塊可前后移動(dòng)，頂住后推板；后楔塊為調(diào)節(jié)楔，可上下移動(dòng)，兩楔塊的斜面倒向貼合，由螺桿使后楔塊上下移動(dòng)而調(diào)節(jié)出料口大小。
2.2.5飛輪
顎式破碎機(jī)的飛輪用以存儲(chǔ)動(dòng)顎空行程時(shí)的能量，使機(jī)械的工作負(fù)荷趨于均勻。帶輪也起著飛輪的作用。飛輪常以鑄鐵或鑄鋼制造，小型機(jī)的飛輪常制成整體式。飛輪制造，安裝時(shí)要注意靜平衡。
2.2.6潤(rùn)滑裝置
偏心軸軸承通常采用集中循環(huán)潤(rùn)滑。心軸和推力板的支撐面一般采用潤(rùn)滑脂通過(guò)手動(dòng)油槍給油。動(dòng)顎的擺角很小，使心軸與軸瓦之間潤(rùn)滑困難，常在軸瓦底部開(kāi)若干軸向油溝，中間開(kāi)一環(huán)向油槽使之連通，再用油泵強(qiáng)制注入干黃油進(jìn)行潤(rùn)滑。
3、顎式破碎機(jī)現(xiàn)存問(wèn)題和解決方法
3.1破碎機(jī)襯板使用壽命短
3.1.1破碎機(jī)襯板壽命減少的原因分析
依據(jù)破碎機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，我們首先分析造成襯板壽命減少和影響破碎效率的原因。見(jiàn)圖2機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，能直觀地分析出具體原因。
圖2中四桿機(jī)構(gòu)中AB曲柄為破碎機(jī)偏心軸，BD連桿為破碎機(jī)動(dòng)顎，CD搖桿為破碎機(jī)肘板，EF為破碎機(jī)定顎。增大曲柄AB的長(zhǎng)度，將增大破碎動(dòng)顎上各點(diǎn)的水平行程值，從而提高破碎機(jī)生產(chǎn)能力，但另一方面也會(huì)增加破碎機(jī)功耗，惡化破碎腔受力狀況。減小A點(diǎn)相對(duì)于E點(diǎn)的高度（減小懸掛高度h），可增大動(dòng)顎上各點(diǎn)的水平行程，減小破碎機(jī)高度，減輕破碎機(jī)重量，減小動(dòng)顎上各點(diǎn)行程特性系數(shù)，從而大大提高破碎機(jī)工作性能。減小連桿長(zhǎng)度則有利于增大動(dòng)顎下端水平行程，減小行程特性系數(shù)，對(duì)提高生產(chǎn)能力和延長(zhǎng)顎板使用壽命都是極為有利的。但過(guò)短的連桿給機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)困難并使動(dòng)顎受力惡化。連桿傾角對(duì)應(yīng)于破碎腔嚙角，減小破碎腔嚙角有利于提高破碎機(jī)產(chǎn)量，改善破碎作用力并有利于采用新的破碎原理（如層壓破碎原理）。但嚙角過(guò)小，將使破碎機(jī)高度增大，機(jī)重增加，機(jī)架長(zhǎng)度加長(zhǎng)。傳動(dòng)角的大小對(duì)破碎機(jī)性能影響很大，增大傳動(dòng)角有利于改善破碎機(jī)受力，提高散體物料破碎力，但同時(shí)也會(huì)減小動(dòng)顎下端水平行程，增加垂直行程，從而加大動(dòng)顎襯板磨損，減小襯板壽命。
3.1.2破碎機(jī)襯板的改進(jìn)
經(jīng)過(guò)分析我們可以從以下幾方面對(duì)襯板進(jìn)行改進(jìn)，具體如下。
(l)每塊動(dòng)顎襯板和定顎襯板的中、上部位把原來(lái)三角形的條形齒改變?yōu)橐粋�(gè)個(gè)獨(dú)立的圓錐形齒，利用這樣的襯板工作時(shí)，由于減少了襯板與石塊擠壓時(shí)的受力面積，從而增大了襯板對(duì)石塊的壓強(qiáng)。同時(shí)相應(yīng)的使偏心軸的抗力降低。最大的優(yōu)點(diǎn)是能夠減少斷軸、軸承損塊、機(jī)體斷裂等等惡性事故的發(fā)生。
(2)定板原有厚度為70 mm，增加到140 mm，襯板加厚后顎式破碎機(jī)動(dòng)板與定板的夾角減少了20，破碎效率提高了12%，襯板的磨損區(qū)域上升了300 mm，下料中心離開(kāi)機(jī)體70 mm．在下料漏斗的中心線上，同時(shí)也減少了對(duì)下料漏斗襯板的磨損。
(3)改子母板，如圖3a、b所示，在定板增加厚度的基礎(chǔ)上將定板進(jìn)行剖分改成子母板。子板處于磨損位置，母板處于非磨損位置。子板磨損后，母板不動(dòng)，僅更換子板即可。在子母板的設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量加大a角的角度，以便于子板與母板之間的定位，a角一般在1000～1200之間。
3.2顎式破碎機(jī)除塵改進(jìn)
3.2.1對(duì)于破碎機(jī)產(chǎn)塵點(diǎn)（塵源）的分析
破碎機(jī)產(chǎn)塵源主要包括加料口、卸料口及溜槽。其工作時(shí)，大塊原石料被擠壓、撞擊、破碎，后經(jīng)溜槽溜到下面的膠帶輸送機(jī)上。這個(gè)過(guò)程將產(chǎn)生大量粉塵，其濃度高達(dá)500 mg/m3~2000 mg/m3。粉塵在塵源處產(chǎn)生后，在環(huán)境中的氣流帶動(dòng)下，向塵源周圍擴(kuò)散，形成粉塵污染。
3.2.2加料口產(chǎn)塵分析
因?yàn)槲业V顎式破碎機(jī)不是全封閉密閉式。破碎機(jī)工作時(shí)，石料被擠壓、撞擊，石粉間隙中的空氣被擠壓而向外高速運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)粉塵一起逸出，瞬間揚(yáng)起大量粉塵。含塵氣流通過(guò)溜槽向下排出（少部分）或通過(guò)加料口向上排出（大部分），使加料口周圍產(chǎn)生高濃度的粉塵。
3.2.3卸料口產(chǎn)塵分析
石料破碎后，經(jīng)溜槽排到破碎機(jī)下部的受料設(shè)備（膠帶輸送機(jī)）上，由于給料口與卸料口之間有一落差，石粉流與周圍空氣產(chǎn)生剪切作用，空氣被卷進(jìn)物料流中，石粉流逐漸擴(kuò)散，相互的卷吸作用使粉塵不斷地向外飛揚(yáng)；同時(shí)，輸送機(jī)的膠帶有一運(yùn)動(dòng)速度，石粉流與膠帶面的沖擊，瞬間在卸料口揚(yáng)起粉塵，并向四周飛揚(yáng)。
3.2.4 破碎機(jī)粉塵擴(kuò)散控制的方法
(1)密閉控制將產(chǎn)塵點(diǎn)用密封罩封住，盡量使粉塵不大范圍擴(kuò)散。
(2)消除高度勢(shì)能差搬運(yùn)設(shè)備的料斗、防護(hù)罩、溜槽等因粉料落差所產(chǎn)生的高度勢(shì)能差，是產(chǎn)生粉塵外溢飛揚(yáng)的主要原因，應(yīng)盡量減少落差，減少溜槽滑槽的傾角，有些密閉室最好造成負(fù)壓，這樣才有利于粉塵的收集。
(3)濕法除塵和排風(fēng)除塵根據(jù)粉塵產(chǎn)生的原因，可以分別制定控制塵源的對(duì)策：在加料口和膠帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)處設(shè)置噴霧裝置，并要控制水量加濕石料，可較大地降低破碎車間內(nèi)轉(zhuǎn)載點(diǎn)的粉塵污染；當(dāng)轉(zhuǎn)載點(diǎn)特別是輸料地下建筑通風(fēng)不良時(shí)，應(yīng)采用離心風(fēng)機(jī)，強(qiáng)制通風(fēng)，加強(qiáng)排塵風(fēng)速、風(fēng)量；當(dāng)膠帶運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生粉塵時(shí)，采用布袋除塵器負(fù)壓排風(fēng)控制塵源。
4、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)顎式破碎機(jī)襯板的改進(jìn)，延長(zhǎng)了其使用壽命，大大減少了維修的T作量從而提高了生產(chǎn)效率，為石灰石礦的穩(wěn)定高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。采用綜合的除塵治理方式，大大改善了工作環(huán)境，保證了安全生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)操作人員的身體健康，通過(guò)改進(jìn)和必要的措施為石灰石礦創(chuàng)造了一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
