保證顎式破碎機較佳性能的根本因素是動顎有較佳的運動特性。這個特性又是借助機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計所得到的。因此,顎式破碎機機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是保證破碎機有較佳性能的根本方法。
河南源通機械設(shè)備有限公司(簡稱源通機械)開發(fā)了顎式破碎機軟件,借助其中機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計模塊對各種規(guī)格的破碎機進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,得到了較佳的動顎運動特性。實踐結(jié)果表明,破碎機性能有顯著提高。我公司顎式破碎機銷往歐美各大洲以及東南亞各國,產(chǎn)品基本上達(dá)到各國好水平。目前,計算機在國內(nèi)各廠家已荃木普及,但顎式破碎機機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計尚未得到廣泛應(yīng)用。我相信,在源通機械實踐結(jié)果的拉動下,各廠家會積極采用破碎機機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的好辦法。
國內(nèi)顎式破碎機的機重普遍高于國外同規(guī)格的破碎機。減輕機重也是一個重要課題,顎式破碎機機架占整機重量很大比例(鑄造機架占50%、焊接機架占30%)。國外顎式破碎機都是焊接機架,甚至動顎也采用焊接結(jié)構(gòu)。國內(nèi)前幾年掀起一股用鑄造機架代并焊接機架的勢頭,這無疑是一種倒退行為。此外,鑄鋼是一種高能耗的工藝過程,從節(jié)約能源的角度也應(yīng)大力發(fā)展焊接機架。顎式破碎機采用焊接機架才是長遠(yuǎn)發(fā)展的正確方向。另外,機架結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理也式使機重增加的重要原因。機架結(jié)構(gòu)設(shè)計首先應(yīng)以受力為依據(jù),在滿足強度、剛度的條件下,力求減輕重量。
機架前壁載荷主要是由橫向筋板所承受。一般情況下,破碎機都不需要加縱向筋板1, 2,如圖1所示.該機側(cè)壁加強筋布置不合理,數(shù)較又太多,致使它的機重達(dá)了7. 5t(同規(guī)格破碎機機重為5. 5t)。當(dāng)然,該機過重不完全是由這兩個因素所造成,側(cè)壁筋板位置和方向也應(yīng)根據(jù)受力情況而定.圖2所示為英國某公司生產(chǎn)的大傳動角(負(fù)支承)顎式破碎機機架簡圖。該機架側(cè)壁布置有1, 2, 3三根筋板,筋板1設(shè)置在主軸承側(cè)面,筋板3設(shè)置在主軸承后下方.這兩塊筋之間用筋板2連接起來構(gòu)成一個“A"形框架。圖3所示為該機受力分析。
圖中軸承所受鼓大力;作用方向為HA,正是圖2側(cè)壁加強筋1的方向。從而說明圖2中側(cè)壁筋板布置完全符合受力的要求。
動顎也是破碎機重量較大的零件,而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計也應(yīng)以動額受力為依據(jù),在滿足強度、剛要求的條件下,盡量減輕重量。根據(jù)動顎受力分析可,較大破碎力作用在動額軸承偏上處,由此往上(頭部)受力越來越小。原250 x 400, 400 x 600顎式破碎機是目前尚有多家生產(chǎn)動顎結(jié)構(gòu)剛好與其受力要求相反,即軸承附近處截面小,越向頭部截面越大,而且相差太懸殊。結(jié)果導(dǎo)致動顆強度低而重量又很大。這兩種破碎機都是在軸承偏上處被折斷而損壞。
動顎的加強筋布置方式,也應(yīng)按上述受力要求設(shè)計。己有的顎式破碎機加強筋橫向厚度從上到下厚度一樣。為符合受力條件,又滿足重量輕的要求,可采用變厚度加強筋。即靠上部(頭部)的加強筋厚度應(yīng)小,越往下厚度越大。就是說,改原來矩形加強筋為梯形加強筋,這樣會減輕動顎重量又保證有足夠的強度。動顎兩軸承之間部位的壁厚可適度減薄,借以減輕重量。
此外,應(yīng)加強機架、動顎有限元的研究,進(jìn)行機架、動顎有限元優(yōu)化設(shè)計,達(dá)到機架、動顎重較輕又有高度的可靠性。其它,還有破碎腔、破碎機動力平衡等等都可以借助計算機進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計??傊?,應(yīng)采用現(xiàn)代的設(shè)計方法代替原有的常規(guī)設(shè)計方法。
再者,由于焊接、鑄造、熱處理工藝等因素也都會對破碎機產(chǎn)生影響。所以,我們應(yīng)提高設(shè)計制造工藝等綜合水平以及采用液壓調(diào)整排料口和液壓保險,逐步使國產(chǎn)顎式破碎機達(dá)到各國**水平。