解讀顎式破碎機鄂板磨損的因素

顎式破碎機（jī）在現代礦山開發（fā）、冶金和建築製砂製石等行業中廣（guǎng）泛使（shǐ）用的一種破碎設備。顎式破碎機的破碎機理是靠（kào）動顎相對於定顎的相（xiàng）對擠壓運動來破碎物料，因此使用過程中顎板屬於顎式破（pò）碎機的易損件,顎板的磨損是很普遍的現象。根據專業廠商的統計數據（jù）顯示，生產20萬t石英材料要消耗98kg的固定齒板260塊，120kg的活動齒板88塊，可見（jiàn）齒板（bǎn）磨損失（shī）效問題的嚴重性。目前廣（guǎng）泛（fàn）使用的顎板也就是齒（chǐ）板材料為水韌處（chù）理的高錳鋼，使用中由於擠壓造成加工硬化，其硬度可以（yǐ）由200Hv達到650Hv，在（zài）有（yǒu）一定程度磨損齒板齒麵上可以（yǐ）看到齒板表麵由於擠壓形成的凹凸不平（píng），以及由物料的切削形成的劃痕。可見顎板的磨損主要是由於物料的擠壓以及物（wù）料與顎板之間相對滑（huá）動造成。影響顎板磨損的主要因素有：物料（liào）特性、顎式破碎機運行參數、顎板的材料（liào）。目前（qián），對於顎板（bǎn）磨損的研究大多數從微觀材料學的角度進行。下麵以動（dòng）顎運動分析為基礎，結合物料在破碎腔內的流動分析＼物料（liào）破碎特性（xìng），從宏（hóng）觀角度對顎板的磨（mó）損進行分析。

顎式破碎機運動分析

顎式破碎（suì）機機構為（wéi）曲柄搖杆機構，見圖1。AB為偏心（xīn）軸（zhóu）偏心距（jù），OC為肘板，動顎BC在AB帶動下（xià）做複雜擺動，物料在兩顎板間擠壓破碎。下麵以PE400x600破碎（suì）機機構參數(見表1)為依據進行計算，圖2，圖3，圖4，圖5，圖6為（wéi）origin7．0軟件對計算結果處理得出的圖形。圖2為BC杆上從C到刀（dāo）點的十等（děng）分點的運動軌跡。很顯然，月點軌跡是以A點為圓心，偏心距為半徑的圓，C點軌跡（jì）是以0為（wéi）圓心；OC為半徑（jìng）的（de）一段圓弧。圖3為圖（tú）2上5點的放大軌跡。由圖4為5點水平位移和豎直位移相對（duì）甲角（jiǎo）的軌跡圖（tú），結合圖3、圖4可以看出，從／4點開始，BC段為擠（jǐ）壓（yā）行（háng）程，豎（shù）直方向先向上後（hòu）向下運動。圖5為動顎板BC上從C到B的各點周期運（yùn）動的水平行程和豎直行程。圖6為從C到B各（gè）點擠（jǐ）壓行程中向上運動和（hé）向—F運動的行程。

物（wù）料流動（dòng）受力分（fèn）析

顎式破碎機物（wù）料在破碎腔內流動是一個看似簡單卻很複雜的過程。

理（lǐ）想狀態下，物料經過一係列的破碎粒度減小（xiǎo）到（dào）要求（qiú）標準，從排（pái）料口排 出（chū）。由上述分析可（kě）知，動顎在擠壓行程中豎直方向有運動（dòng），因此，物料與（yǔ）顎板之（zhī）間必然存在相對滑動。從運動（dòng）分析圖中可以發（fā）現，在動顎的擠壓行程中，動顎在垂直方向先向上然後向下運（yùn）動。下麵分別對物料破碎時-上述兩種情況進行受力（lì）運動分析。由於物（wù）料自身重力相比較其他力較小（xiǎo），可以（yǐ）忽略。圖7，圖8為（wéi）物料破碎（suì）時受力分析圖。動顎向上運動時：這說明假設符合實際情況。由（yóu）此說明，在動顎向上（shàng）運動的時候，物料和定（dìng）顎板首先發生（shēng）相對滑動，且較物料與（yǔ）動顎板相對容易發生滑動。同樣方法，在動顎向下運動的時候，物料和動顎板（bǎn）首先發生相對滑動，且較物料與定顎板相對（duì）容易發生滑動。

物料破（pò）碎分（fèn）析

很顯然，物料在顎式破碎機中的破碎大多數情（qíng）況下是點接觸擠壓（yā）引起的劈裂破碎，在這種情況（kuàng）下破碎（suì）是由於物料內部拉（lā）應力作（zuò）用下內部（bù）裂紋擴張引發物（wù）料破碎，見（jiàn）圖9。圖10為花崗（gǎng）石在Allis-Chalmers高能破碎測試係統（tǒng）下進行的破碎實驗數（shù）據圖。其中擠壓行程(STROKE)欄中1個單位（wèi）對應10.16mm，破碎力(FORCE)欄中1個單位對應15．57kN破碎速度相當於（yú）破碎機偏心軸轉速228r／s。破碎力從峰值迅速下降說明物料已經破碎。從圖直0中可以看出，物料的（de）破碎過程很迅速，大約需（xū）重（chóng）us，對應行程很小。考慮實驗試件為平均直徑47．492mm，長25．668mm的圓柱體，實際中破碎的物料為不規則形狀，其破碎前擠壓接觸部分粉碎發生要更為嚴重，需要更多（duō）的擠（jǐ）壓行程，其破碎過程中豎直行程更多，而且物料的有效破碎（suì）行程，也就是物料劈裂所需行程和物料（liào）的體積有關，是隨著體積增大而加大的。從圖6中（zhōng）可以看出，破（pò）碎腔內上部破碎時動顎有較多的向下行程，而（ér）在下（xià）部由於向上運動的破碎行程（chéng）很（hěn）大（dà），可以認為在破碎行程中動顎向（xiàng）下運動時物料基本上已經完成破碎。這也可從使用過的顎板得到證明，在定顎（è）板磨損嚴重的中下部有（yǒu）明顯的相對劃（huá）痕，而動顎板則幾乎沒有看到劃痕。

堵塞分析

在複擺（bǎi）顎式破碎機使用過程中，特別是在有較大破（pò）碎比時（shí），物料的堵塞也相對嚴重，出現物料破碎困難或者無法破（pò）碎。在這種情況下（xià）物料在顎板擠壓下的滑動增加，加劇顎板的磨損，同時由（yóu）於磨（mó）損產生（shēng），使（shǐ）得齧角進一步加大（dà），堵塞更加嚴重，形成惡性循環（huán）。

從以上分析可以看出，動顎板的磨損主要是由於物料（liào）與顎板的擠壓而形（xíng）成，而對於定顎板物料與顎板的相對滑動也是造成磨損的主要原因。從使用者角度看，影響破碎機顎板磨損的因素有很（hěn）多，對於特定物料來說，確定顎（è）板磨損分布還需要進一步（bù）對破碎時顎板受力（lì）的分布進行（háng）分析，如果能有（yǒu）效（xiào）預測顎板磨損分布，將為破碎機的設計和選擇提供依據。