隨著(zhe)國內(nèi)基本建設和國民經濟的持續發展,我國的建設機械市場已經成為各國設備製造商關注的(de)焦點,破碎機械行業(yè)也不例外,外資的進入(rù),進一步加劇了市場(chǎng)的(de)競爭程度,國內破碎機械企業要想在(zài)競爭的大潮(cháo)中取得先機,其首要問題就是要提(tí)高現有破碎設備的質量和技術含量,盡快縮小與國外好水平(píng)的差距(jù),創造自己的品牌,爭取市場主動(dòng),本文通過比較(jiào)國內外破碎機械的(de)差距來說明國內外破碎的機械現狀。
破碎機械通常可以分為6類,除(chú)了其中的錘式破碎機和輥式破碎機(jī)2類外,砂石場常(cháng)見的破碎機械還有複(fù)擺顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機、反擊式破(pò)碎機和(hé)立軸衝(chōng)擊式破碎機(VSI)等4類。
複(fù)擺(bǎi)顎式破碎(suì)機是砂石場的初級破碎設(shè)備。以下主要從3個方麵(miàn)來分析(xī)國內外產品差異。
複擺顎式破碎機以進料口的長度和寬度來標(biāo)定機器的規格,國內製造商基本上按行(háng)業標準製造約8種(zhǒng)規格粗碎係列產品。各國上主要製造商的產品(pǐn)有更多的規格。例如:美卓(zhuó)集團的諾德伯格(gé)公司,有C、VB和重型3個係列合計22種規格;特雷克斯集(jí)團的錫達公司有28種規格(gé);愛斯太克(kè)集團的先鋒公司有15種規格。
我國目前主要(yào)缺少的是大規(guī)格品種:以進料口在750mmX1060mm以(yǐ)上為界。各製造商生產的(de)大規格產品僅3-4種。而諾德伯格(gé)公司的C係列11種規格中大規格有9種,錫達公司也有9種。大規格品種齊全(quán),使大型砂石場建設中合適(shì)的初破設備可以選擇。
複擺顎(è)式破碎(suì)機的主要技術參數是處理能(néng)力和較大允許進(jìn)料尺寸。同一規格的複擺顎式破碎機由(yóu)於設計不同,其較大(dà)允許進料尺寸也不相同,我(wǒ)國參照采用原蘇聯標準,進(jìn)料口寬度(dù)以固定齒板(bǎn)齒尖(齒(chǐ)底)與(yǔ)活動齒板齒底(齒尖)距離(lí)為計算(suàn)標準(zhǔn),而各國上不少企業以固定齒板和活動齒板之間距離(lí)計算,由此,標明相同(tóng)規格的產品,國內產品與國外(wài)企業的產品相比實際(jì)上往往小一個齒深的距離(lí),大規格的破碎機齒深為60-100mm,因而國內(nèi)產品的允許(xǔ)進料尺(chǐ)寸往(wǎng)往偏(piān)小(xiǎo)50-80mm。
複擺顎式破碎機的排(pái)礦口可以調整,不同排礦口對應有不同的處理能力(lì)。因此,在比較處理能力時,應確定排礦口尺寸相同。例如,諾德伯(bó)格公司(sī)的C100型複(fù)擺顎式破碎機(jī),在閉邊排礦口設定(C、S、S)為125mm時,處理能力為265t/h,國內相應的PE750X1060型產品;處理能力為195t/h,約低25%。由此,在250X300t/h規模的砂石場(chǎng)生產線(xiàn)上,采用C100型作為初級破碎設備可以滿足使用要求,而PE750X1060型就勉為其難了。
近20年來,針對複擺顎式破碎機運動方法的四連杆機械設計(jì)理論有很大進展。例如:破碎腔的雙向齧角(jiǎo),短肘(zhǒu)板大擺角,減少傳動角與偏心距等,國外公司所提(tí)供的產品(pǐn)往往已采用這些經(jīng)過驗證的好設計理論來提高產品性能和使用可靠性。我國國內製造商由於種種原(yuán)因采用好設計理論(lùn)甚少,其主(zhǔ)流(liú)產品幾乎都是20世紀(jì)70年代之(zhī)前定型的產品,采用耐(nài)磨材料,(如高錳鋼)和重要配(pèi)套(tào)件(如調心滾子軸承)等國(guó)產基礎件,使用壽命低於各國好水平的同類產品(pǐn)。此外,主機廠的加(jiā)工和裝配工藝上多年來也較少(shǎo)有改變,例如軸承孔、軸承座的加(jiā)工的裝配工藝及機架的加工與裝配等等。
圓錐式破碎機往往作為砂石場的二級(jí)和三級破碎(suì)設備。圓錐式破碎機以圓錐底圓直徑(jìng)尺寸作(zuò)為(wéi)規格的劃分標(biāo)準。常見為(wéi)底部單缸和(外部)多缸2種型式。國內目前主流產(chǎn)品(pǐn)為彈簧圓錐破碎機(即用彈簧來代替(tì)外(wài)部油缸),歸屬於(yú)多缸式(shì)。
圓錐式破碎機的性能主要體現在允許進(jìn)料粒度、處理能力和排料粒度等3個方麵。
目前,國內市場上的彈簧圓錐式(shì)破(pò)碎機產品與各國上好(hǎo)水平相比,性能上的差異主要有進料小(xiǎo)、排料大、處理能力(lì)低和機器重等幾(jǐ)個方麵,這主要是設計理念落(luò)後造成的。
20世紀50年代,原蘇聯的西蒙斯式圓錐式破碎機技術進入我國,80年代我國又直接引進國錢(qián)60年代技術水平的西蒙斯彈簧圓錐機,至今雖(suī)經過不少改進(jìn),但主體結構基本上沒有大的(de)變化。因此,在腔形設計、動力(lì)學(xué)與運動學的設(shè)計(jì)等方麵,運落後於(yú)各國好水平。
設計上的(de)落後主要(yào)表現在機構實現層壓破碎原理(或稱(chēng)料層破碎(suì))的程度上。20世(shì)紀50年代實驗室試驗證明,物料的單顆粒粉碎與多顆粒(lì)(形成料(liào)層)粉碎。其功耗和粉碎後的機械理盡可能實現層壓破碎,因而可以擺脫完全依靠排(pái)礦口(kǒu)來控(kòng)製出料粒級的情況(kuàng),從而實現較大的進(jìn)料粒度、較(jiào)小的排料粒度和較大的處理能力。因(yīn)此,設計的好性在於盡可能為層壓破碎創造條件(jiàn),采用腔形設計和加(jiā)大破碎力就是有效(xiào)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(pò)碎機(jī)性能也不(bú)同。
目前,國內彈簧圓錐式破碎機均采用滑(huá)動軸承,而各國(guó)上至少已有4家主要的(de)破碎機製(zhì)造商(美國(guó)的JCI、錫達、Telsncith和(hé)英國的Pegson公司等)早在很多年之前就采用滾動軸(zhóu)承取代滑動軸承。滾動軸承(chéng)允許(xǔ)比滑動軸承更高的運動(dòng)速度(dù),在同一(yī)工況條(tiáo)件(jiàn)下其處理能(néng)力超過國產設備30%以上。
以(yǐ)往中小型砂石(shí)場常采用細(xì)碎顎式破碎機作(zuò)為二級破碎設備,目(mù)前,大中型砂石場以圓錐式破(pò)碎機為主。在一些特殊場合,例如要求(qiú)礦石產(chǎn)品的顆粒狀立方形特別嚴格(即針片狀(zhuàng)顆粒比較少)時,往往采用反(fǎn)擊式破碎機作為二級或(huò)三(sān)級破碎(suì)設備(bèi),例如我國高等級(jí)公司建(jiàn)設的路麵石料場(chǎng)普遍采用該類(lèi)型的設備。在國外由於城市建設廢棄物的鋼筋混凝土再生十分普及,因此,采(cǎi)用反擊式破碎(suì)機為主要設備十分常見。
反擊式破(pò)碎機以轉子的直徑和有效長度(dù)作為規格劃分(fèn)標準(zhǔn),國內(nèi)外典型產品的差距主要是產品(pǐn)設計和(hé)耐磨材料兩個方麵。
同(tóng)一規格的反擊式破碎機國內外產品的主機質量相似,然而,國(guó)產產(chǎn)品機殼質量小,轉子的反擊架質(zhì)量大(dà),而國內產品機殼和轉子質量(liàng)大,反擊架質(zhì)量較小。
由於轉子的質量小,轉動慣量小,拖動的電機功率也小,特別在破碎硬岩用希望獲得小顆粒時(shí)的處理能(néng)力低。
此外(wài),在反擊腔形設計,不同粒度需求時的(de)反擊板調整以(yǐ)及板錘的更換等方麵,國內外產品在設計(jì)上的差(chà)別也十分明顯(xiǎn)。這些方麵的不良設計,不僅影響(xiǎng)產品品質,而且給使用、維修也帶(dài)來(lái)諸(zhū)多(duō)不(bú)便。
(二)耐磨材料
作為二級或三級破碎(suì)的反擊式破碎機,在破碎硬物料時基主要抗磨零件(jiàn)板錘采用(yòng)高鉻鑄鐵製造,我國的高(gāo)鉻鑄(zhù)鐵標準(抗磨白口(kǒu)鑄鐵標準(zhǔn))適用於小型零件。對(duì)大型零件(如幾百千克的板錘)的質量控製標準不齊全,主機製造商並不製造耐磨材料,因此(cǐ)板錘等耐磨零(líng)件質量易失(shī)控。更何況不少鑄件(jiàn)生產企業缺乏必要的質量控製條件,因此,同一工況條件下(xià),國內外的易損件(jiàn)使(shǐ)用(yòng)壽命往往相(xiàng)差1倍。
作為20世紀(jì)80年代發展起來的(de)破碎機型,已在砂石場廣泛應用,被用戶公認為較有效的製砂設(shè)備,通常直稱為製砂機。
立軸衝擊式破碎機以葉輪直徑作為規格的劃分標準,按葉(yè)輪形式分為開式和閉(bì)式。按外(wài)殼(ké)是否裝(zhuāng)有反(fǎn)擊板可(kě)分為石打石和石打鐵2種破(pò)碎方式,從而組合為(wéi)4種基本形式。
從(cóng)各國(guó)上來看,立軸衝擊式破碎機的好技術體(tǐ)現在3個(gè)方麵(miàn):靈(líng)活的機械(xiè)性能、優秀的(de)耐磨材料和零件設計(jì),有效的粉塵控製。對(duì)國內市場來講,至少前兩者是(shì)共同的。
開式葉輪將(jiāng)允許100-150mm的進料(liào)粒級(jí),而國內至今沒有商品(pǐn)化的開式葉輪立軸立(lì)軸衝擊式(shì)破碎機提供給(gěi)市場。因此在砂石場國內立軸衝擊式破碎(suì)機僅能作為三級或(huò)四級破碎設備而不(bú)能如(rú)國外那樣作為二級破碎設備。
國(guó)外公司已(yǐ)有葉輪直徑達1.6m,配套的電機功(gōng)率紅星(xīng)1103kW的設備,適合各種特(tè)大的生產線(xiàn),而國內的立(lì)軸衝擊式破碎機規(guī)格(gé)很少超過1.2m。
好的(de)葉輪通道可以(yǐ)在3-7個間變化,有不同構造與不同轉(zhuǎn)速等的配合以適應不同的物料及進料(liào)粒級,達到較高(gāo)的製砂(shā)量和需要不得的細度模數,而國內的閉式轉子基本上固定為4個(gè)通(tōng)道,很少變化,因此對不同工況的適應性較差。
由於在立軸衝擊式破碎(suì)機上設計了物料的(de)料墊(diàn)來取代襯(chèn)板(bǎn)作(zuò)為(wéi)易損件(jiàn),因而,提高耐(nài)磨件的使用壽命可分解為零件設計和耐磨材料應用2個方麵,例如(rú),第二(èr)代葉輪設計曾采用外(wài)徑堆焊耐磨材料進行保護,現在好的零件設計已采用料墊(diàn)保護方(fāng)式,取消(xiāo)了價格昂(áng)貴(guì)的鉻合金鋼堆(duī)焊。
各國上(shàng)專業的立軸衝擊式破碎機製(zhì)造(zào)商已普遍采用陶瓷製作耐磨零件(jiàn),而不僅僅是硬質合金(jīn)(碳化鎢)和(hé)高鉻鑄鐵(tiě)。陶瓷材(cái)料不但可耐較高的溫度(dù),而且有特別好的抗腐蝕(shí)性,因而在帶有相(xiàng)當溫度的物料高速衝擊時耐磨性能良好(hǎo)。國內的(de)立軸立軸(zhóu)衝擊式破碎機目前采用硬質合金和高鉻鑄鐵材料(liào),質量不穩定,易腐蝕和磨損,且易被金屬件擊碎,由於砂石場使用的破碎設備國內(nèi)外產品差距明顯,故國內高端市場,如規模較大的砂石(shí)場仍是進口的(de)設(shè)備占多數。
國內外破碎(suì)機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(guān)原因(yīn),由於各國(guó)市場上優秀的破碎設(shè)備製造商集中在歐美地區,那裏大規模的基本建(jiàn)設階段(duàn)已(yǐ)過去,市場對砂石料的需求不(bú)多,且環保要求又高,勢必形成砂石場高度集(jí)中以大規模生產來實現環境保護,幫所需破碎設備規格大、自動化程試想高、機動性強。滿足(zú)這樣的(de)市場需求發展的破碎設備與國內產品不大一樣(yàng),而我(wǒ)們正處於大規模(mó)的基本建(jiàn)設時期,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,隻求上馬快、投資(zī)少,供不應求的市(shì)場使粗製濫造、技術水平(píng)低下、耗能高(gāo)、汙染環境嚴重的產品(pǐn)紛紛進入,而這些設備往往隻能以低價(jià)來占領市場,因此與各國上好水平差距明顯。
目前國內的破碎機械製(zhì)造(zào)商無論國有企業還(hái)是民營企業,在科技開發上的投入不足是產品差距的主觀原因,既缺乏科研手段(例如幾乎沒有一家製(zhì)造商具備岩石實險室),又缺少好技術支撐(chēng),自主產權(quán)的開發力量十分薄弱(ruò)。因而近(jìn)製就是測繪國外產品,以此作為更新換代的主要(yào)手段,技術進(jìn)步甚慢。
盡管(guǎn)國(guó)內外破碎設備差距很大,但縱觀國外的破碎設備製造(zào)商由於本(běn)土市場日漸縮小,生(shēng)產成本高,紛紛開拓本國以(yǐ)外的市場,而且作為傳統工業在(zài)資金、人才等方麵獲得新的(de)投入甚少,因(yīn)此,近(jìn)來年兼並重組頻繁,這種局麵給國內破碎機械製(zhì)造商以很大的發展機遇,畢竟我國的製造成本較低,又(yòu)有較好(hǎo)的重工業基礎(chǔ),通過引進各(gè)國上好技術(shù),產學科研投入,一(yī)定能克服技術上的(de)差(chà)距,使我國的破碎設備產品更好的進(jìn)入作者國(guó)內外市場。
輥(gǔn)式破碎機出現於1806年,是比較古老的一種破碎機,但由於他的結構簡單,易於製造,特別(bié)是產品過粉碎少,隱藏(cáng)直到現在仍在選煤,冶金燒結、水泥、玻璃等工業部門中(zhōng)應用著。它(tā)可以破碎煤、焦炭、石灰石、頁岩、長石等物料,也(yě)可以對中硬和軟礦石進行中、細破碎,特別是破碎(suì)含貴金屬的礦石而不要(yào)求礦石泥化較少時,往往采用(yòng)對輥式破碎機。安輥子的數目,輥式破碎機可分為單輥破碎機、雙棍破碎機和雙段三輥、雙(shuāng)段四輥破(pò)碎機,安輥麵形狀可分為(wéi)光輥破碎機和齒輥破碎機兩種。
在高產量、重(chóng)型破碎生產(chǎn)過程中,輥式破碎機因為具有較好的外部結構(gòu)和(hé)工作特性,所以時(shí)常優於(yú)其他類型的破碎機,當破碎力作用在機架(jià)上時(shí),對輥破碎(suì)機比大型圓錐破(pò)碎機所占用的空間小,對安裝基座產生的變形較小,對輥式破碎機比顎式破碎機(jī)具有更大的生產能力,滾石破碎機的缺(quē)點是因為破(pò)碎機(jī)集中於(yú)輥子的中心,故需(xū)要高強的軸,軸承及支撐機構。輥(gǔn)式破碎機自出現以來,得到了廣泛的應用,但一直是作為鄂(è)式破碎機,圓錐破碎機等的配(pèi)套設備,作為對物(wù)料的二次破(pò)碎,也就是說,輥式破碎機一直處於配角(jiǎo)地位,在(zài)實際應用中的數量(liàng)相對要少。