球磨機(jī)料位自控技術(shù)

　　隨著國(guó)內(nèi)基本建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，我國(guó)的建設(shè)機(jī)械市場(chǎng)已經(jīng)成為國(guó)際設(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(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)程度，國(guó)內(nèi)破碎機(jī)械企業(yè)要想在競(jìng)爭(zhēng)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(guó)外先進(jìn)水平的差距，創(chuàng)造自己的品牌，爭(zhēng)取市場(chǎng)主動(dòng)，本文通過比較國(guó)內(nèi)外破碎機(jī)械的差距來說明國(guó)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(chǎng)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。 

　　一、復(fù)擺顎式破碎機(jī)  

　　復(fù)擺顎式破碎機(jī)是砂石場(chǎng)的初級(jí)破碎設(shè)備。以下主要從3個(gè)方面來分析國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品差異。  

　?。ㄒ唬┊a(chǎn)品的品種規(guī)格  

　　復(fù)擺顎式破碎機(jī)以進(jìn)料口的長(zhǎng)度和寬度來標(biāo)定機(jī)器的規(guī)格，國(guó)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。國(guó)際上主要制造商的產(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(gè)系列合計(jì)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(guó)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(chǎng)建設(shè)中合適的初破設(shè)備可以選擇。 

　　（二）產(chǎn)品的性能  

　　復(fù)擺顎式破碎機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)是處理能力和最大允許進(jìn)料尺寸。同一規(guī)格的復(fù)擺顎式破碎機(jī)由于設(shè)計(jì)不同，其最大允許進(jìn)料尺寸也不相同，我國(guó)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(dòng)齒板齒底（齒尖）距離為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，而國(guó)際上不少企業(yè)以固定齒板和活動(dòng)齒板之間距離計(jì)算，由此，標(biāo)明相同規(guī)格的產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品與國(guó)外企業(yè)的產(chǎn)品相比實(shí)際上往往小一個(gè)齒深的距離，大規(guī)格的破碎機(jī)齒深為60-100mm，因而國(guó)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(duì)應(yīng)有不同的處理能力。因此，在比較處理能力時(shí)，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(shí)，處理能力為265t/h，國(guó)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(chǎng)生產(chǎn)線上，采用C100型作為初級(jí)破碎設(shè)備可以滿足使用要求，而PE750X1060型就勉為其難了。 

　　（三）產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造工藝  

　　近20年來，針對(duì)復(fù)擺顎式破碎機(jī)運(yùn)動(dòng)方法的四連桿機(jī)械設(shè)計(jì)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(dòng)角與偏心距等，國(guó)外公司所提供的產(chǎn)品往往已采用這些經(jīng)過驗(yàn)證的先進(jìn)設(shè)計(jì)理論來提高產(chǎn)品性能和使用可靠性。我國(guó)國(guó)內(nèi)制造商由于種種原因采用先進(jìn)設(shè)計(jì)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(guó)產(chǎn)基礎(chǔ)件，使用壽命低于國(guó)際先進(jìn)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。 

　　二、圓錐式破碎機(jī)  

　　圓錐式破碎機(jī)往往作為砂石場(chǎng)的二級(jí)和三級(jí)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(guó)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。 

　?。ㄒ唬┦褂眯阅?nbsp; 

　　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(gè)方面。目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的彈簧圓錐式破碎機(jī)產(chǎn)品與國(guó)際上先進(jìn)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(gè)方面，這主要是設(shè)計(jì)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(guó)，80年代我國(guó)又直接引進(jìn)國(guó)際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(jì)、動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)的設(shè)計(jì)等方面，運(yùn)落后于國(guó)際先進(jìn)水平。 

　?。ǘ┘夹g(shù)差距  

　　設(shè)計(jì)上的落后主要表現(xiàn)在機(jī)構(gòu)實(shí)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(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)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(shí)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(jí)的情況，從而實(shí)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(jì)的先進(jìn)性在于盡可能為層壓破碎創(chuàng)造條件，采用腔形設(shè)計(jì)和加大破碎力就是有效的措施。以主軸擺動(dòng)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(guó)內(nèi)彈簧圓錐式破碎機(jī)均采用滑動(dòng)軸承，而國(guó)際上至少已有4家主要的破碎機(jī)制造商（美國(guó)的JCI、錫達(dá)、Telsncith和英國(guó)的Pegson公司等）早在很多年之前就采用滾動(dòng)軸承取代滑動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承允許比滑動(dòng)軸承更高的運(yùn)動(dòng)速度，在同一工況條件下其處理能力超過國(guó)產(chǎn)設(shè)備30%以上。 

　　三、反擊式破碎機(jī)  

　　以往中小型砂石場(chǎng)常采用細(xì)碎顎式破碎機(jī)作為二級(jí)破碎設(shè)備，目前，大中型砂石場(chǎng)以圓錐式破碎機(jī)為主。在一些特殊場(chǎng)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(shí)，往往采用反擊式破碎機(jī)作為二級(jí)或三級(jí)破碎設(shè)備，例如我國(guó)高等級(jí)公司建設(shè)的路面石料場(chǎng)普遍采用該類型的設(shè)備。在國(guó)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(zhǎng)度作為規(guī)格劃分標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)外典型產(chǎn)品的差距主要是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和耐磨材料兩個(gè)方面。  

　?。ㄒ唬┊a(chǎn)品設(shè)計(jì)  

　　同一規(guī)格的反擊式破碎機(jī)國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品的主機(jī)質(zhì)量相似，然而，國(guó)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(guó)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(dòng)慣量小，拖動(dòng)的電機(jī)功率也小，特別在破碎硬巖用希望獲得小顆粒時(shí)的處理能力低。 此外，在反擊腔形設(shè)計(jì)，不同粒度需求時(shí)的反擊板調(diào)整以及板錘的更換等方面，國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上的差別也十分明顯。這些方面的不良設(shè)計(jì)，不僅影響產(chǎn)品品質(zhì)，而且給使用、維修也帶來諸多不便。 

　?。ǘ┠湍ゲ牧?nbsp; 

　　作為二級(jí)或三級(jí)破碎的反擊式破碎機(jī)，在破碎硬物料時(shí)基主要抗磨零件板錘采用高鉻鑄鐵制造，我國(guó)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(duì)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(guó)內(nèi)外的易損件使用壽命往往相差1倍。 

　　四、立軸沖擊式破碎機(jī)（VSI）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(chǎng)廣泛應(yīng)用，被用戶公認(rèn)為最有效的制砂設(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。 從國(guó)際上來看，立軸沖擊式破碎機(jī)的先進(jìn)技術(shù)體現(xiàn)在3個(gè)方面：靈活的機(jī)械性能、優(yōu)秀的耐磨材料和零件設(shè)計(jì)，有效的粉塵控制。對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來講，至少前兩者是共同的。 

　　（一）技術(shù)性能  

　　開式葉輪將允許100-150mm的進(jìn)料粒級(jí)，而國(guó)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(chǎng)。因此在砂石場(chǎng)國(guó)內(nèi)立軸沖擊式破碎機(jī)僅能作為三級(jí)或四級(jí)破碎設(shè)備而不能如國(guó)外那樣作為二級(jí)破碎設(shè)備。 

　　國(guó)外公司已有葉輪直徑達(dá)1.6m，配套的電機(jī)功率高達(dá)1103kW的設(shè)備，適合各種特大的生產(chǎn)線，而國(guó)內(nèi)的立軸沖擊式破碎機(jī)規(guī)格很少超過1.2m。  

　　先進(jìn)的葉輪通道可以在3-7個(gè)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(jí)，達(dá)到較高的制砂量和需要不得的細(xì)度模數(shù)，而國(guó)內(nèi)的閉式轉(zhuǎn)子基本上固定為4個(gè)通道，很少變化，因此對(duì)不同工況的適應(yīng)性較差。 

　?。ǘ┠湍ゲ牧虾土慵O(shè)計(jì)  

　　由于在立軸沖擊式破碎機(jī)上設(shè)計(jì)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(jì)和耐磨材料應(yīng)用2個(gè)方面，例如，第二代葉輪設(shè)計(jì)曾采用外徑堆焊耐磨材料進(jìn)行保護(hù)，現(xiàn)在先進(jìn)的零件設(shè)計(jì)已采用料墊保護(hù)方式，取消了價(jià)格昂貴的鉻合金鋼堆焊。 

　　國(guó)際上專業(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?zèng)_擊時(shí)耐磨性能良好。國(guó)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(chǎng)使用的破碎設(shè)備國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品差距明顯，故國(guó)內(nèi)高端市場(chǎng)，如規(guī)模較大的砂石場(chǎng)仍是進(jìn)口的設(shè)備占多數(shù)。 

　　國(guó)內(nèi)外破碎機(jī)械存在差距的原因很多，其中市場(chǎng)需求不同是造成差距的客觀原因，由于國(guó)際市場(chǎng)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(chǎng)對(duì)砂石料的需求不多，且環(huán)保要求又高，勢(shì)必形成砂石場(chǎng)高度集中以大規(guī)模生產(chǎn)來實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，幫所需破碎設(shè)備規(guī)格大、自動(dòng)化程試想高、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)。滿足這樣的市場(chǎng)需求發(fā)展的破碎設(shè)備與國(guó)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(shí)期，各地對(duì)砂石料的需求劇增，引起投資砂石場(chǎng)熱，遍地開花的砂石場(chǎng)往往規(guī)模小，只求上馬快、投資少，供不應(yīng)求的市場(chǎng)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(jià)來占領(lǐng)市場(chǎng)，因此與國(guó)際上先進(jìn)水平差距明顯。 

　　目前國(guó)內(nèi)的破碎機(jī)械制造商無論國(guó)有企業(yè)還是民營(yíng)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(shí)險(xiǎn)室），又缺少先進(jìn)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(cè)繪國(guó)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(guó)內(nèi)外破碎設(shè)備差距很大，但縱觀國(guó)外的破碎設(shè)備制造商由于本土市場(chǎng)日漸縮小，生產(chǎn)成本高，紛紛開拓本國(guó)以外的市場(chǎng)，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(guó)內(nèi)破碎機(jī)械制造商以很大的發(fā)展機(jī)遇，畢竟我國(guó)的制造成本較低，又有較好的重工業(yè)基礎(chǔ)，通過引進(jìn)國(guó)際上先進(jìn)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(guó)的破碎設(shè)備產(chǎn)品更好的進(jìn)入國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。