隨著國內(nèi)基本建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,我國的建設(shè)機(jī)械市場已經(jīng)成為各國設(shè)備制造商關(guān)注的焦點(diǎn),破碎機(jī)械行業(yè)也不例外,外資的進(jìn)入,進(jìn)一步加劇了市場的競爭程度,國內(nèi)破碎機(jī)械企業(yè)要想在競爭的大潮中取得先機(jī),其首要問題就是要提高現(xiàn)有破碎設(shè)備的質(zhì)量和技術(shù)含量,盡快縮小與國外好水平的差距,創(chuàng)造自己的品牌,爭取市場主動,本文通過比較國內(nèi)外破碎機(jī)械的差距來說明國內(nèi)外破碎的機(jī)械現(xiàn)狀。
破碎機(jī)械通??梢苑譃?類,除了其中的錘式破碎機(jī)和輥式破碎機(jī)2類外,砂石場常見的破碎機(jī)械還有復(fù)擺顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)和立軸沖擊式破碎機(jī)(VSI)等4類。
復(fù)擺顎式破碎機(jī)是砂石場的初級破碎設(shè)備。以下主要從3個方面來分析國內(nèi)外產(chǎn)品差異。
復(fù)擺顎式破碎機(jī)以進(jìn)料口的長度和寬度來標(biāo)定機(jī)器的規(guī)格,國內(nèi)制造商基本上按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制造約8種規(guī)格粗碎系列產(chǎn)品。各國上主要制造商的產(chǎn)品有更多的規(guī)格。例如:美卓集團(tuán)的諾德伯格公司,有C、VB和重型3個系列合計22種規(guī)格;特雷克斯集團(tuán)的錫達(dá)公司有28種規(guī)格;愛斯太克集團(tuán)的先鋒公司有15種規(guī)格。
我國目前主要缺少的是大規(guī)格品種:以進(jìn)料口在750mmX1060mm以上為界。各制造商生產(chǎn)的大規(guī)格產(chǎn)品僅3-4種。而諾德伯格公司的C系列11種規(guī)格中大規(guī)格有9種,錫達(dá)公司也有9種。大規(guī)格品種齊全,使大型砂石場建設(shè)中合適的初破設(shè)備可以選擇。
復(fù)擺顎式破碎機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)是處理能力和較大允許進(jìn)料尺寸。同一規(guī)格的復(fù)擺顎式破碎機(jī)由于設(shè)計不同,其較大允許進(jìn)料尺寸也不相同,我國參照采用原蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)料口寬度以固定齒板齒尖(齒底)與活動齒板齒底(齒尖)距離為計算標(biāo)準(zhǔn),而各國上不少企業(yè)以固定齒板和活動齒板之間距離計算,由此,標(biāo)明相同規(guī)格的產(chǎn)品,國內(nèi)產(chǎn)品與國外企業(yè)的產(chǎn)品相比實際上往往小一個齒深的距離,大規(guī)格的破碎機(jī)齒深為60-100mm,因而國內(nèi)產(chǎn)品的允許進(jìn)料尺寸往往偏小50-80mm。
復(fù)擺顎式破碎機(jī)的排礦口可以調(diào)整,不同排礦口對應(yīng)有不同的處理能力。因此,在比較處理能力時,應(yīng)確定排礦口尺寸相同。例如,諾德伯格公司的C100型復(fù)擺顎式破碎機(jī),在閉邊排礦口設(shè)定(C、S、S)為125mm時,處理能力為265t/h,國內(nèi)相應(yīng)的PE750X1060型產(chǎn)品;處理能力為195t/h,約低25%。由此,在250X300t/h規(guī)模的砂石場生產(chǎn)線上,采用C100型作為初級破碎設(shè)備可以滿足使用要求,而PE750X1060型就勉為其難了。
近20年來,針對復(fù)擺顎式破碎機(jī)運(yùn)動方法的四連桿機(jī)械設(shè)計理論有很大進(jìn)展。例如:破碎腔的雙向嚙角,短肘板大擺角,減少傳動角與偏心距等,國外公司所提供的產(chǎn)品往往已采用這些經(jīng)過驗證的好設(shè)計理論來提高產(chǎn)品性能和使用可靠性。我國國內(nèi)制造商由于種種原因采用好設(shè)計理論甚少,其主流產(chǎn)品幾乎都是20世紀(jì)70年代之前定型的產(chǎn)品,采用耐磨材料,(如高錳鋼)和重要配套件(如調(diào)心滾子軸承)等國產(chǎn)基礎(chǔ)件,使用壽命低于各國好水平的同類產(chǎn)品。此外,主機(jī)廠的加工和裝配工藝上多年來也較少有改變,例如軸承孔、軸承座的加工的裝配工藝及機(jī)架的加工與裝配等等。
圓錐式破碎機(jī)往往作為砂石場的二級和三級破碎設(shè)備。圓錐式破碎機(jī)以圓錐底圓直徑尺寸作為規(guī)格的劃分標(biāo)準(zhǔn)。常見為底部單缸和(外部)多缸2種型式。國內(nèi)目前主流產(chǎn)品為彈簧圓錐破碎機(jī)(即用彈簧來代替外部油缸),歸屬于多缸式。
圓錐式破碎機(jī)的性能主要體現(xiàn)在允許進(jìn)料粒度、處理能力和排料粒度等3個方面。
目前,國內(nèi)市場上的彈簧圓錐式破碎機(jī)產(chǎn)品與各國上好水平相比,性能上的差異主要有進(jìn)料小、排料大、處理能力低和機(jī)器重等幾個方面,這主要是設(shè)計理念落后造成的。
20世紀(jì)50年代,原蘇聯(lián)的西蒙斯式圓錐式破碎機(jī)技術(shù)進(jìn)入我國,80年代我國又直接引進(jìn)國錢60年代技術(shù)水平的西蒙斯彈簧圓錐機(jī),至今雖經(jīng)過不少改進(jìn),但主體結(jié)構(gòu)基本上沒有大的變化。因此,在腔形設(shè)計、動力學(xué)與運(yùn)動學(xué)的設(shè)計等方面,運(yùn)落后于各國好水平。
設(shè)計上的落后主要表現(xiàn)在機(jī)構(gòu)實現(xiàn)層壓破碎原理(或稱料層破碎)的程度上。20世紀(jì)50年代實驗室試驗證明,物料的單顆粒粉碎與多顆粒(形成料層)粉碎。其功耗和粉碎后的機(jī)械理盡可能實現(xiàn)層壓破碎,因而可以擺脫完全依靠排礦口來控制出料粒級的情況,從而實現(xiàn)較大的進(jìn)料粒度、較小的排料粒度和較大的處理能力。因此,設(shè)計的好性在于盡可能為層壓破碎創(chuàng)造條件,采用腔形設(shè)計和加大破碎力就是有效的措施。以主軸擺動速度和偏心距為例,不同發(fā)展階段的3種圓錐式破碎機(jī)性能也不同。
目前,國內(nèi)彈簧圓錐式破碎機(jī)均采用滑動軸承,而各國上至少已有4家主要的破碎機(jī)制造商(美國的JCI、錫達(dá)、Telsncith和英國的Pegson公司等)早在很多年之前就采用滾動軸承取代滑動軸承。滾動軸承允許比滑動軸承更高的運(yùn)動速度,在同一工況條件下其處理能力超過國產(chǎn)設(shè)備30%以上。
以往中小型砂石場常采用細(xì)碎顎式破碎機(jī)作為二級破碎設(shè)備,目前,大中型砂石場以圓錐式破碎機(jī)為主。在一些特殊場合,例如要求礦石產(chǎn)品的顆粒狀立方形特別嚴(yán)格(即針片狀顆粒比較少)時,往往采用反擊式破碎機(jī)作為二級或三級破碎設(shè)備,例如我國高等級公司建設(shè)的路面石料場普遍采用該類型的設(shè)備。在國外由于城市建設(shè)廢棄物的鋼筋混凝土再生十分普及,因此,采用反擊式破碎機(jī)為主要設(shè)備十分常見。
反擊式破碎機(jī)以轉(zhuǎn)子的直徑和有效長度作為規(guī)格劃分標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)外典型產(chǎn)品的差距主要是產(chǎn)品設(shè)計和耐磨材料兩個方面。
同一規(guī)格的反擊式破碎機(jī)國內(nèi)外產(chǎn)品的主機(jī)質(zhì)量相似,然而,國產(chǎn)產(chǎn)品機(jī)殼質(zhì)量小,轉(zhuǎn)子的反擊架質(zhì)量大,而國內(nèi)產(chǎn)品機(jī)殼和轉(zhuǎn)子質(zhì)量大,反擊架質(zhì)量較小。
由于轉(zhuǎn)子的質(zhì)量小,轉(zhuǎn)動慣量小,拖動的電機(jī)功率也小,特別在破碎硬巖用希望獲得小顆粒時的處理能力低。
此外,在反擊腔形設(shè)計,不同粒度需求時的反擊板調(diào)整以及板錘的更換等方面,國內(nèi)外產(chǎn)品在設(shè)計上的差別也十分明顯。這些方面的不良設(shè)計,不僅影響產(chǎn)品品質(zhì),而且給使用、維修也帶來諸多不便。
(二)耐磨材料
作為二級或三級破碎的反擊式破碎機(jī),在破碎硬物料時基主要抗磨零件板錘采用高鉻鑄鐵制造,我國的高鉻鑄鐵標(biāo)準(zhǔn)(抗磨白口鑄鐵標(biāo)準(zhǔn))適用于小型零件。對大型零件(如幾百千克的板錘)的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)不齊全,主機(jī)制造商并不制造耐磨材料,因此板錘等耐磨零件質(zhì)量易失控。更何況不少鑄件生產(chǎn)企業(yè)缺乏必要的質(zhì)量控制條件,因此,同一工況條件下,國內(nèi)外的易損件使用壽命往往相差1倍。
作為20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的破碎機(jī)型,已在砂石場廣泛應(yīng)用,被用戶公認(rèn)為較有效的制砂設(shè)備,通常直稱為制砂機(jī)。
立軸沖擊式破碎機(jī)以葉輪直徑作為規(guī)格的劃分標(biāo)準(zhǔn),按葉輪形式分為開式和閉式。按外殼是否裝有反擊板可分為石打石和石打鐵2種破碎方式,從而組合為4種基本形式。
從各國上來看,立軸沖擊式破碎機(jī)的好技術(shù)體現(xiàn)在3個方面:靈活的機(jī)械性能、優(yōu)秀的耐磨材料和零件設(shè)計,有效的粉塵控制。對國內(nèi)市場來講,至少前兩者是共同的。
開式葉輪將允許100-150mm的進(jìn)料粒級,而國內(nèi)至今沒有商品化的開式葉輪立軸立軸沖擊式破碎機(jī)提供給市場。因此在砂石場國內(nèi)立軸沖擊式破碎機(jī)僅能作為三級或四級破碎設(shè)備而不能如國外那樣作為二級破碎設(shè)備。
國外公司已有葉輪直徑達(dá)1.6m,配套的電機(jī)功率紅星1103kW的設(shè)備,適合各種特大的生產(chǎn)線,而國內(nèi)的立軸沖擊式破碎機(jī)規(guī)格很少超過1.2m。
好的葉輪通道可以在3-7個間變化,有不同構(gòu)造與不同轉(zhuǎn)速等的配合以適應(yīng)不同的物料及進(jìn)料粒級,達(dá)到較高的制砂量和需要不得的細(xì)度模數(shù),而國內(nèi)的閉式轉(zhuǎn)子基本上固定為4個通道,很少變化,因此對不同工況的適應(yīng)性較差。
由于在立軸沖擊式破碎機(jī)上設(shè)計了物料的料墊來取代襯板作為易損件,因而,提高耐磨件的使用壽命可分解為零件設(shè)計和耐磨材料應(yīng)用2個方面,例如,第二代葉輪設(shè)計曾采用外徑堆焊耐磨材料進(jìn)行保護(hù),現(xiàn)在好的零件設(shè)計已采用料墊保護(hù)方式,取消了價格昂貴的鉻合金鋼堆焊。
各國上專業(yè)的立軸沖擊式破碎機(jī)制造商已普遍采用陶瓷制作耐磨零件,而不僅僅是硬質(zhì)合金(碳化鎢)和高鉻鑄鐵。陶瓷材料不但可耐較高的溫度,而且有特別好的抗腐蝕性,因而在帶有相當(dāng)溫度的物料高速沖擊時耐磨性能良好。國內(nèi)的立軸立軸沖擊式破碎機(jī)目前采用硬質(zhì)合金和高鉻鑄鐵材料,質(zhì)量不穩(wěn)定,易腐蝕和磨損,且易被金屬件擊碎,由于砂石場使用的破碎設(shè)備國內(nèi)外產(chǎn)品差距明顯,故國內(nèi)高端市場,如規(guī)模較大的砂石場仍是進(jìn)口的設(shè)備占多數(shù)。
國內(nèi)外破碎機(jī)械存在差距的原因很多,其中市場需求不同是造成差距的客觀原因,由于各國市場上優(yōu)秀的破碎設(shè)備制造商集中在歐美地區(qū),那里大規(guī)模的基本建設(shè)階段已過去,市場對砂石料的需求不多,且環(huán)保要求又高,勢必形成砂石場高度集中以大規(guī)模生產(chǎn)來實現(xiàn)環(huán)境保護(hù),幫所需破碎設(shè)備規(guī)格大、自動化程試想高、機(jī)動性強(qiáng)。滿足這樣的市場需求發(fā)展的破碎設(shè)備與國內(nèi)產(chǎn)品不大一樣,而我們正處于大規(guī)模的基本建設(shè)時期,各地對砂石料的需求劇增,引起投資砂石場熱,遍地開花的砂石場往往規(guī)模小,只求上馬快、投資少,供不應(yīng)求的市場使粗制濫造、技術(shù)水平低下、耗能高、污染環(huán)境嚴(yán)重的產(chǎn)品紛紛進(jìn)入,而這些設(shè)備往往只能以低價來占領(lǐng)市場,因此與各國上好水平差距明顯。
目前國內(nèi)的破碎機(jī)械制造商無論國有企業(yè)還是民營企業(yè),在科技開發(fā)上的投入不足是產(chǎn)品差距的主觀原因,既缺乏科研手段(例如幾乎沒有一家制造商具備巖石實險室),又缺少好技術(shù)支撐,自主產(chǎn)權(quán)的開發(fā)力量十分薄弱。因而近制就是測繪國外產(chǎn)品,以此作為更新?lián)Q代的主要手段,技術(shù)進(jìn)步甚慢。
盡管國內(nèi)外破碎設(shè)備差距很大,但縱觀國外的破碎設(shè)備制造商由于本土市場日漸縮小,生產(chǎn)成本高,紛紛開拓本國以外的市場,而且作為傳統(tǒng)工業(yè)在資金、人才等方面獲得新的投入甚少,因此,近來年兼并重組頻繁,這種局面給國內(nèi)破碎機(jī)械制造商以很大的發(fā)展機(jī)遇,畢竟我國的制造成本較低,又有較好的重工業(yè)基礎(chǔ),通過引進(jìn)各國上好技術(shù),產(chǎn)學(xué)科研投入,一定能克服技術(shù)上的差距,使我國的破碎設(shè)備產(chǎn)品更好的進(jìn)入作者國內(nèi)外市場。
輥式破碎機(jī)出現(xiàn)于1806年,是比較古老的一種破碎機(jī),但由于他的結(jié)構(gòu)簡單,易于制造,特別是產(chǎn)品過粉碎少,隱藏直到現(xiàn)在仍在選煤,冶金燒結(jié)、水泥、玻璃等工業(yè)部門中應(yīng)用著。它可以破碎煤、焦炭、石灰石、頁巖、長石等物料,也可以對中硬和軟礦石進(jìn)行中、細(xì)破碎,特別是破碎含貴金屬的礦石而不要求礦石泥化較少時,往往采用對輥式破碎機(jī)。安輥?zhàn)拥臄?shù)目,輥式破碎機(jī)可分為單輥破碎機(jī)、雙棍破碎機(jī)和雙段三輥、雙段四輥破碎機(jī),安輥面形狀可分為光輥破碎機(jī)和齒輥破碎機(jī)兩種。
在高產(chǎn)量、重型破碎生產(chǎn)過程中,輥式破碎機(jī)因為具有較好的外部結(jié)構(gòu)和工作特性,所以時常優(yōu)于其他類型的破碎機(jī),當(dāng)破碎力作用在機(jī)架上時,對輥破碎機(jī)比大型圓錐破碎機(jī)所占用的空間小,對安裝基座產(chǎn)生的變形較小,對輥式破碎機(jī)比顎式破碎機(jī)具有更大的生產(chǎn)能力,滾石破碎機(jī)的缺點(diǎn)是因為破碎機(jī)集中于輥?zhàn)拥闹行?,故需要高?qiáng)的軸,軸承及支撐機(jī)構(gòu)。輥式破碎機(jī)自出現(xiàn)以來,得到了廣泛的應(yīng)用,但一直是作為鄂式破碎機(jī),圓錐破碎機(jī)等的配套設(shè)備,作為對物料的二次破碎,也就是說,輥式破碎機(jī)一直處于配角地位,在實際應(yīng)用中的數(shù)量相對要少。
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