隨著國內基本建設和國民(mín)經濟的(de)持續發展,我國(guó)的建設機械市(shì)場已經成為各國設備(bèi)製造商關注(zhù)的焦點,破碎機械行業也(yě)不例外,外資的進入,進一步(bù)加劇了市場的競爭程度,國內(nèi)破碎機械企(qǐ)業要想在競爭的(de)大潮中取得先機,其首要問題就是(shì)要提高現有破碎設備的質量和技術含量,盡快縮小與國外好(hǎo)水平的差距,創造自己的品牌,爭取市場主動,本文通過比較國內外破碎機械的差距來說明(míng)國內外破碎的機械(xiè)現狀。
破碎(suì)機械通常可以分為6類,除(chú)了其中的(de)錘式破碎(suì)機和輥式破碎機2類外,砂石場常見的破碎機械還有(yǒu)複擺顎式破碎機、圓錐破碎機、反擊式破碎機和(hé)立軸衝擊式破碎機(VSI)等4類。
複擺顎式破碎機是砂石場的初級破碎設備。以下主要從3個方麵來分析國(guó)內外產品差異。
複擺顎式(shì)破碎機以進料口的長度和寬(kuān)度來標定(dìng)機器的規格(gé),國內製(zhì)造商基(jī)本上按(àn)行業(yè)標(biāo)準製造約8種規格粗碎係列產品。各國上主要製造(zào)商(shāng)的產品有更多的規格。例如:美卓集團(tuán)的諾德伯格公司,有C、VB和重型3個(gè)係列合(hé)計22種規(guī)格;特雷克斯集團的錫達(dá)公司有28種規格;愛斯太克集團(tuán)的(de)先鋒公司有(yǒu)15種規格。
我國目前主要缺少的是大規格品種:以進料口在750mmX1060mm以上(shàng)為界。各製造商生(shēng)產的大規(guī)格產(chǎn)品僅3-4種。而諾德伯格公司的C係列11種規格中大規格有9種,錫達公(gōng)司也有9種。大(dà)規格品(pǐn)種齊(qí)全,使大型砂石場(chǎng)建設中合適的初破設(shè)備可以選擇。
複擺顎式破碎機的主要技(jì)術參數是處理能力(lì)和較大允許(xǔ)進料尺寸。同(tóng)一規格的複擺(bǎi)顎式破(pò)碎機由於(yú)設計不同(tóng),其較大允許進料(liào)尺寸也不相同,我(wǒ)國參照采用原蘇聯標準,進料口寬度以固定齒板齒(chǐ)尖(齒底)與活動齒板齒(chǐ)底(齒尖)距離為計算標準,而各國上(shàng)不少企業以固定齒(chǐ)板(bǎn)和活動齒板之間(jiān)距離計算,由此(cǐ),標明相同(tóng)規格的產品,國內(nèi)產品與國外企業的產品相比實際上往(wǎng)往小一個齒深的距(jù)離,大規格的破碎機齒深(shēn)為60-100mm,因而國內產品的允許進料尺寸往往(wǎng)偏小50-80mm。
複擺顎式破碎機的排礦口可以調(diào)整,不同(tóng)排礦口對應有(yǒu)不(bú)同的處理能力。因此,在比較處理能力時,應確(què)定(dìng)排礦口尺寸相同。例如,諾德(dé)伯格公司的C100型複擺顎式破碎機,在閉邊排礦口設定(C、S、S)為125mm時,處理能力為(wéi)265t/h,國(guó)內相應的PE750X1060型產品;處(chù)理能(néng)力為195t/h,約(yuē)低25%。由此(cǐ),在250X300t/h規(guī)模的砂石場生產線上,采用C100型作為初級破碎設備可以滿(mǎn)足使用要求,而(ér)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理論有很大進展。例如:破碎腔(qiāng)的雙向齧角(jiǎo),短肘板大擺角,減少傳動角與偏心距等,國外公司(sī)所提供的產品往往已采用這些經過驗證(zhèng)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(zào)商由於種種原因(yīn)采(cǎi)用好設計理論甚少,其主流產品幾乎都是20世紀70年(nián)代之前定(dìng)型的產品,采用耐磨材(cái)料,(如高錳鋼)和重要配套(tào)件(如調心滾子軸(zhóu)承)等國產基礎件,使用(yòng)壽命(mìng)低於各國好水平的同類產(chǎn)品。此外,主機廠的加工和裝配工藝上多年來也較少有改變,例如軸(zhóu)承孔、軸承座的加工的裝配工藝及機架(jià)的加工與裝配等等。
圓錐式破碎機往往作為砂石場的二級和三級破(pò)碎設備。圓錐(zhuī)式破碎(suì)機以圓(yuán)錐底圓直徑尺寸作為(wéi)規格的劃分標準。常見為底(dǐ)部單缸和(外部)多缸2種型式。國內目前主流產品為(wéi)彈(dàn)簧圓錐破碎(suì)機(jī)(即(jí)用彈(dàn)簧來代替外部油缸),歸屬於多缸(gāng)式。
圓錐式破碎機的性能主要(yào)體現在允許(xǔ)進料粒度、處理能(néng)力和排料粒度等3個方(fāng)麵。
目前,國內市場上的彈簧(huáng)圓錐式破碎機產品與各國上好水平相比,性能上的差異主(zhǔ)要有進料小(xiǎo)、排料大、處理(lǐ)能力低和機器重等幾個方麵,這主要是設(shè)計理念落後造成的。
20世紀50年代,原蘇聯的西蒙斯式(shì)圓錐式(shì)破碎機(jī)技術進入我國,80年(nián)代我國又直接引進國錢60年代技術水平的西蒙斯彈簧圓錐機(jī),至今雖經過不少改進,但主體結構基本上沒有大的變化。因此(cǐ),在腔形設計、動力(lì)學與運動學的(de)設計等方麵(miàn),運落後於各國(guó)好水(shuǐ)平(píng)。
設計上的落後主要表現在機構實(shí)現層壓破碎原理(或稱料層破碎)的程度上。20世紀50年(nián)代實驗室試驗證(zhèng)明,物料的單顆粒粉碎與多顆粒(形(xíng)成料層)粉碎(suì)。其功耗和粉碎後的機械理盡可能(néng)實(shí)現層壓破碎,因而可以擺脫完全依靠排礦口來控製出料粒級的情況(kuàng),從而(ér)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。因此,設計(jì)的好性在於盡可(kě)能為層壓破碎創造條件,采用腔形設計和加大破碎力就是(shì)有效的措施。以主軸擺動速度和偏(piān)心距(jù)為例,不同發展階段的(de)3種圓錐式破碎機性能也不同。
目前,國內彈簧圓(yuán)錐式破碎機均采(cǎi)用滑動軸承,而各國上至少已有4家主要的破碎機製造商(美國的JCI、錫達、Telsncith和英國的Pegson公司(sī)等)早在(zài)很多(duō)年(nián)之前(qián)就采(cǎi)用滾動軸承取代滑動軸承(chéng)。滾動軸承允許比滑動軸承更高的運動(dòng)速度,在同一工況條件下其(qí)處理能力超過國產設備30%以上。
以往中(zhōng)小型砂石場(chǎng)常采用細碎顎式破碎機作為二級破碎設備,目前,大中型砂石場以(yǐ)圓錐(zhuī)式破(pò)碎機為主。在一些特殊(shū)場合,例如要求礦石產品的顆粒狀立方(fāng)形特別嚴格(即針片狀顆粒比較少)時(shí),往往采用反擊式破碎機作為二級或三級破(pò)碎設備,例如我國高等級公司建設的路麵石料場普遍采用該類型的設備(bèi)。在國外由於城市建(jiàn)設廢棄物的鋼筋混凝土再生(shēng)十分普及,因(yīn)此(cǐ),采用反擊式破碎機為主要設備十分常見。
反擊(jī)式(shì)破(pò)碎機以轉子(zǐ)的直徑和有效長度(dù)作為規格劃分標準,國內(nèi)外典型產品的差距主要是產品設(shè)計和耐磨材料兩個方(fāng)麵。
同一規格的反(fǎn)擊式破碎機(jī)國內外(wài)產品的主機(jī)質量相似,然而,國產產品機殼質量小,轉(zhuǎn)子的反擊架質量大,而國(guó)內產品機(jī)殼和轉子質量(liàng)大,反(fǎn)擊架質量較小。
由於轉(zhuǎn)子的質量小(xiǎo),轉動(dòng)慣量小,拖動的電機功率也(yě)小,特(tè)別在破碎硬岩(yán)用希望獲得小顆粒時的處理能力低。
此外,在反擊腔形設計,不同粒(lì)度需求時的反擊板調整以及板錘的更換等方麵,國內外產品在設計上的(de)差別也十(shí)分明(míng)顯。這些方(fāng)麵的不良設計,不僅影響產品品質,而且給使用、維修也帶來諸(zhū)多不(bú)便。
(二)耐磨材料
作為二級或三級破碎的反擊式破(pò)碎機(jī),在破碎硬物料時基主要抗(kàng)磨零件板錘采用高鉻鑄鐵製造,我國的高(gāo)鉻鑄鐵標準(抗磨白口鑄鐵標準)適用於(yú)小型零件。對大型(xíng)零件(如(rú)幾百千克的板錘)的質量控製標準不(bú)齊全,主機製造商(shāng)並不製造耐磨材料,因此板錘等耐磨零件質量易失控。更何況不少鑄(zhù)件生產企業缺乏必要的質量控製(zhì)條件,因此,同一(yī)工況條件下,國內外的易損件使用壽命往往相差1倍。
作為(wéi)20世紀80年代(dài)發展起來的破碎機型,已在砂石場廣泛應用,被用戶公認為較有效的製砂設備,通常(cháng)直(zhí)稱為製砂機。
立軸衝擊(jī)式破碎機以葉(yè)輪直徑(jìng)作為規格的劃分標準,按葉輪形式分為開式和(hé)閉式。按外殼是否裝(zhuāng)有反擊板可分為石打石和石打鐵2種破碎方式,從而(ér)組(zǔ)合(hé)為(wéi)4種基本形式。
從(cóng)各國上來看(kàn),立軸(zhóu)衝擊式破碎機的好技術體(tǐ)現在3個方麵:靈活的機械性能(néng)、優秀的耐磨材料和零件設計,有(yǒu)效的粉塵控製。對國內市場(chǎng)來講,至(zhì)少前(qián)兩者(zhě)是共同的。
開式葉輪將(jiāng)允許100-150mm的進料粒(lì)級,而國內(nèi)至今沒有商品化(huà)的開式葉輪立軸立軸衝擊式破碎機提供(gòng)給(gěi)市場。因(yīn)此在砂石場國內(nèi)立軸衝擊式破碎(suì)機僅能作為三級或四級破碎設備而不能如國外那樣(yàng)作為(wéi)二級破(pò)碎設(shè)備。
國外公司已有葉輪直徑達(dá)1.6m,配套的電機功率紅星1103kW的設備,適(shì)合各種特大的生(shēng)產線(xiàn),而國內的立軸衝擊式(shì)破碎機規格很少超過1.2m。
好的葉輪通道(dào)可以在3-7個間變化,有不同構造與不(bú)同轉速等的配合以適應不同的(de)物料及進料粒級,達到較高(gāo)的製砂量和需要不得的細度模數,而國內的閉式轉子基本上(shàng)固定為(wéi)4個通道,很少變化,因此對不(bú)同工況的適應性(xìng)較差。
由(yóu)於在立軸衝擊式破碎機上設計了物料的(de)料墊來取代襯板作為易損件,因而,提高耐磨件的使用(yòng)壽(shòu)命可分解為零件設計和耐磨材料應用2個方麵,例(lì)如,第二代葉輪(lún)設計曾采用(yòng)外徑堆焊耐磨材料進行保護,現在好的零件設計已采用料墊保護方式,取消了價格昂貴的鉻合金鋼堆焊。
各國上專業的立軸衝擊(jī)式破碎機製(zhì)造商已普遍采用陶(táo)瓷製作(zuò)耐磨零件,而不(bú)僅(jǐn)僅是硬質合金(碳化鎢)和高鉻鑄鐵。陶瓷(cí)材料不但可耐(nài)較高的溫度,而且有(yǒu)特別好的抗腐蝕性,因而在帶有相當(dāng)溫度的物(wù)料高速衝擊時(shí)耐磨性能良好。國內的立軸立軸衝擊式破碎機(jī)目前采用硬質(zhì)合金和高鉻鑄鐵材料(liào),質量不(bú)穩定,易腐蝕和磨損,且易(yì)被金屬件擊(jī)碎,由(yóu)於砂石場使用的破碎設備國內外產品差距明顯,故國內高端市場,如規模較(jiào)大的(de)砂石場仍是進口的設備占多數。
國內外破碎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原(yuán)因,由於各國市場上優秀的破碎設備製造商集中(zhōng)在歐美地區,那裏大規模的基本建設階段已過去,市場對砂石料的需求不多,且(qiě)環保要求又高(gāo),勢必形成(chéng)砂石場高(gāo)度集中以大規模生產來實現(xiàn)環境(jìng)保護,幫所需破碎設備規(guī)格大、自(zì)動化程試想高、機動性強。滿(mǎn)足這樣的市場需(xū)求發展的破碎設備與(yǔ)國內(nèi)產品不大一(yī)樣,而我們(men)正處於大規模的基本建設時期,各(gè)地對砂石料的需求劇增,引起投資砂石場(chǎng)熱(rè),遍(biàn)地開花的砂石場往往規模小,隻求(qiú)上馬快、投資少,供(gòng)不應求的市場使粗製濫(làn)造、技術水平低下、耗能高、汙染環境嚴重的產品紛(fēn)紛進入,而這些設備往往(wǎng)隻能以低價來(lái)占領市場,因此與各國上好水平差(chà)距明顯。
目(mù)前國內的破碎機械製造商無論國有企業(yè)還是民營(yíng)企業,在(zài)科技開發上的投入(rù)不足是產品差距的(de)主觀原因,既缺乏科(kē)研手段(例如(rú)幾(jǐ)乎沒有一家製造商具備岩石實險室(shì)),又缺少好技術支撐,自主產權的開發力量十分薄弱。因而近製就是測(cè)繪國(guó)外產品,以此作為更新換代的主要手段,技術進步甚慢。
盡管國內外破碎設備差距很大,但縱觀國外的(de)破碎設備(bèi)製造商由(yóu)於本土市場日漸縮小,生產成(chéng)本高,紛紛開拓本國以外(wài)的市場,而且作為傳統工業在(zài)資金、人才等方麵獲(huò)得(dé)新(xīn)的投入甚少,因此,近來年兼並重組頻繁(fán),這種局麵給國內破碎機械製造商以很(hěn)大的發展機遇,畢竟我國的製造成本(běn)較低,又有(yǒu)較好的重工(gōng)業基礎,通過引進各國(guó)上(shàng)好技術,產學科(kē)研投入,一定能克服技術上的差距,使我國的破碎設備產(chǎn)品更好的進入作者國內外市場。
輥式破碎機出(chū)現於1806年,是比較古老(lǎo)的一種(zhǒng)破碎機,但由於他的結構簡單,易於製造,特別(bié)是(shì)產品(pǐn)過粉碎少,隱藏直到現在仍在選煤,冶金燒結、水泥、玻(bō)璃等工業部門中應(yīng)用著。它可以破碎煤(méi)、焦炭、石灰石、頁(yè)岩、長石(shí)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(hán)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。安輥子(zǐ)的數目,輥式破(pò)碎機可分為單輥破(pò)碎機(jī)、雙棍破碎機和雙段三輥、雙段四輥破碎機,安輥麵形狀可分為光(guāng)輥破(pò)碎機和齒輥(gǔn)破碎(suì)機兩種。
在高產量、重型破碎生產過(guò)程中,輥式破碎機因為具有較好的外(wài)部結構和工(gōng)作特性,所以時常優於其他類型的破(pò)碎機,當破碎力作用在機架上時,對輥破碎機比大型圓錐破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(suì)機具有更大的生產能力,滾石破(pò)碎機的缺點是因為破碎機集中於輥子的中心,故需要高強的軸,軸承及支撐機構(gòu)。輥(gǔn)式破(pò)碎機自出現以來,得到了廣泛的應用,但(dàn)一直是作為(wéi)鄂式破(pò)碎機,圓錐破碎機等的配套設備,作為對物料的(de)二(èr)次破碎,也(yě)就是說,輥式破碎機一直處於配角(jiǎo)地位,在實際應用中的數量相對要少。