秦在智1 ，沈俊萍1，王安林2，桑永強(qiáng)1

1 洛陽大華重型機(jī)械有限公司  河南洛陽  470123

2 昆明雙佛礦業(yè)有限公司      云南昆明  654100

摘要：介紹了AF圓錐破碎機(jī)的工作原理和特性，并針對(duì)層壓縮破碎理論進(jìn)行了分析，同目前較先進(jìn)的圓錐破碎機(jī)進(jìn)行了比較和分析，對(duì)圓錐破碎機(jī)的安裝調(diào)試提出了操作要領(lǐng)。在實(shí)際應(yīng)用中解決了碎礦行業(yè)“多破少磨”的問題，提高選礦產(chǎn)能，提高回收率、增加效益，給以后推廣使用奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：AF圓錐破碎機(jī)；細(xì)碎；多破少磨；層壓縮破碎理論；操作要領(lǐng)

作者簡介：秦在智，男，1976年生，工程師，主要從事各種破碎機(jī)的研發(fā)工作。

Performance analysis and research of AF Series Cone Crusher

QIN Zaizhi1 ,SHEN Junping1 ,WANG Anlin2,SANG Yongqiang1

1Luoyang Dahua Heavy Type Machinery Co., Ltd., Luoyang 471023,Henan,China

2Kunming Shuangfo mining Co., Ltd., Kunming 654100,Yunnan,China

Abstract：This article introduces the operational principles and features of AF Series Cone Crusher and analyzes the layer compression crushing theory. After the comparison with currently advanced cone crushers, it brings forward the operational essentials to the adjustment and installation of cone crushers. It solves the‘more crushing and less grinding’problem in the practical applications, enhances beneficiation capacity, recycle ratio and effectiveness. It lays the groundwork for future generalization and utilization.

Keywords: AF Series Cone Crusher; fine crusher ; more crushing and less grinding; layer compression crushing theory; essential points of operation

1  前言

圓錐破碎機(jī)是大中型礦山選廠細(xì)碎作業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，具有生產(chǎn)能力高、產(chǎn)品粒度小、工作穩(wěn)定及性能可靠等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于細(xì)碎作業(yè)場合[1]。目前國內(nèi)有色礦山資源正面臨資源品位低，選礦成本居高不下，利潤越來越低的境況，所以怎么提高回收率和降低成本是目前所有礦產(chǎn)企業(yè)首要考慮的問題。有經(jīng)驗(yàn)有實(shí)力的企業(yè)也都在尋找一條路子，提高產(chǎn)能，增加效益，增加工人收入。

2  工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

AF液壓圓錐破碎機(jī)屬于單缸液壓圓錐破碎機(jī)，其結(jié)構(gòu)組成為：進(jìn)料斗、上機(jī)架、下機(jī)架、動(dòng)錐部、偏心套部、傳動(dòng)軸部、液壓缸部及潤滑液壓站部、控制部等組成[2]。該機(jī)動(dòng)錐部上部在上機(jī)架頂部軸承內(nèi)支撐，動(dòng)錐部下部在偏心套內(nèi)孔內(nèi)支撐，電機(jī)通過三角帶傳遞動(dòng)力給傳動(dòng)軸部，傳動(dòng)軸部帶動(dòng)偏心套部，偏心套帶動(dòng)動(dòng)錐部周期性的擺動(dòng)，破碎過程是在上機(jī)架和動(dòng)錐部之間形成的破碎腔內(nèi)完成的。

AF液壓圓錐破碎機(jī)在破碎腔腔形、偏心套轉(zhuǎn)速及偏心距、電機(jī)功率等主要技術(shù)參數(shù)方面進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用高能層壓縮破碎理論，輸入更大的能量，使物料破碎不僅發(fā)生在顆粒與襯板之間，而且發(fā)生在顆粒與顆粒之間。因此，產(chǎn)量更高，易損件相對(duì)磨耗少，產(chǎn)品粒形更趨于立方體，針片狀含量少，產(chǎn)品粒形好。機(jī)架、主軸采用高強(qiáng)度合金鋼精鑄、精鍛加工而成，堅(jiān)固耐用，適合堅(jiān)硬物料的破碎，生產(chǎn)能力大，小型規(guī)格的高能圓錐破碎機(jī)就能滿足普通大規(guī)格圓錐破碎機(jī)所能達(dá)到的生產(chǎn)能力。單缸液壓調(diào)整及保護(hù)安全可靠，液壓、潤滑合二為一，結(jié)構(gòu)緊湊，所占空間小。

潤滑系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)采用風(fēng)冷型式，適用范圍廣。配備有自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過模擬量采集的電流和油壓數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)節(jié)排料口大小，使設(shè)備產(chǎn)能一直處于最佳破碎狀態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)配置的均等給料裝置，使破碎腔內(nèi)物料分布均勻，破碎壁和軋臼壁磨損均勻，消除了軋臼壁偏磨“失圓”現(xiàn)象。操作維護(hù)簡單方便，更換易損件襯板不需澆注填料，配備有標(biāo)準(zhǔn)的正壓防塵系統(tǒng)，免去正常的繁瑣維護(hù)。采用高能層壓縮理論，避免了物料與易損件的高速撞擊、摩擦或擠壓磨損。采用螺旋傘齒輪傳動(dòng)方式，傳動(dòng)效率高，噪音低。

3  層壓縮破碎理論分析

AF圓錐破碎機(jī)動(dòng)錐襯板和定錐襯板經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得物料在破碎腔內(nèi)各區(qū)段單位時(shí)間內(nèi)通過能力相一致。

破碎機(jī)的通過能力為：

                                     Q=60π*n *D* B* S

式中：n—動(dòng)錐襯板擺動(dòng)次數(shù)；D—物料壓縮層平均直徑；B—物料被壓縮時(shí)物料厚度；

S—動(dòng)錐擺動(dòng)一次物料的下落位移。[3][4]

由于要保證物料在破碎腔內(nèi)下落過程中被擠碎，又要保證能夠順利排出破碎腔，所以n不能太高，也不能太低。有一個(gè)合理的n值也很關(guān)鍵。

對(duì)于同一種規(guī)格的破碎機(jī)，提高動(dòng)錐襯板擺動(dòng)次數(shù)n，直接提高產(chǎn)量。增大沖程e，同樣增大了物料被壓縮時(shí)物料厚度B，提高了產(chǎn)量。由于沖程e的增大，使物料壓縮路徑增大，物料被壓縮擠壓的更碎，同時(shí)對(duì)于扁片狀的物料最先被壓縮擠碎，所以破碎出的物料粒形好。該種經(jīng)過優(yōu)化后的圓錐破碎機(jī)破碎腔型，被叫做具有層壓縮破碎的圓錐機(jī)腔型，該種圓錐破碎機(jī)破碎腔型，破碎出的物料顆粒多為立方體，物料顆粒小。同時(shí)也能大大降低了能耗。該種圓錐破碎機(jī)在給料時(shí)必須滿足破碎腔均勻積滿給料，這樣才能更好的實(shí)現(xiàn)層壓縮破碎。

由上述結(jié)構(gòu)及原理可以看出，經(jīng)過優(yōu)化動(dòng)錐襯板和定錐襯板的腔型的同時(shí)，提高了動(dòng)錐襯板擺動(dòng)次數(shù)n，增大沖程e，就可以實(shí)現(xiàn)層壓縮破碎（如圖1），提高產(chǎn)量，生產(chǎn)出更多細(xì)顆粒物料，同時(shí)生產(chǎn)出物料粒度趨于立方體狀。對(duì)于以前的圓錐破碎機(jī)，物料只能在破碎腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)單粒子破碎，破碎出的物料片狀多、產(chǎn)量低、能耗高（如圖2）。

根據(jù)表1對(duì)比看，AF45圓錐在13mm和5mm以下的成品比例都明顯比GP300M要高。從現(xiàn)場AF45圓錐的出料皮帶看，也可看出，細(xì)料比例較大。從以上數(shù)據(jù)可以看出AF45圓錐在碎礦細(xì)碎作業(yè)中優(yōu)勢(shì)比較明顯。由于AF液壓圓錐破碎機(jī)的特點(diǎn)，所以用于要求破碎產(chǎn)品中立方體顆粒較多的場合非常適用。

4   安裝調(diào)試操作要領(lǐng)

圓錐破碎機(jī)操作情況對(duì)物料破碎產(chǎn)品粒形影響很大，給料物料粒度分布均勻及均勻給料可大大改善破碎產(chǎn)品粒度。[5]

在碎礦系統(tǒng)中怎樣使整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)揮最大的產(chǎn)能，實(shí)際也就是怎樣使圓錐破碎機(jī)發(fā)揮到最大破碎能力的問題。首先圓錐破碎機(jī)必須滿足以下幾個(gè)條件：1.均勻給料；2.均勻布滿給料腔，達(dá)到積滿給料，這樣才能實(shí)現(xiàn)層壓縮破碎；3.不能進(jìn)入過大料塊；4.不能進(jìn)入鐵塊，如挖機(jī)和鏟車斗牙，鉆頭等不可破碎物。在這4個(gè)條件中，3和4是可以控制和避免的，往往會(huì)把1和2忽略掉。實(shí)際1和2是保證圓錐破碎機(jī)長期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，為什么有的圓錐破碎機(jī)沒什么問題，但就是容易損壞呢，其主要就是不能滿足均勻積滿給料，影響到上部機(jī)架軸承的受力，機(jī)架銅套的受力，液壓缸止推軸承的受力，一旦給料不均勻，這幾個(gè)地方就很容易損壞的。

一臺(tái)設(shè)備要想使它穩(wěn)定可靠運(yùn)行，前期的調(diào)試是很重要的，圓錐破碎機(jī)調(diào)試時(shí)要特別注意以下幾個(gè)問題：1.破碎機(jī)的電流：2.潤滑回油溫度；3.液壓系統(tǒng)的壓力；4.潤滑系統(tǒng)壓力：5破碎機(jī)的磨合時(shí)間。只要以上幾個(gè)參數(shù)在第一周試運(yùn)行時(shí)在正常的范圍之內(nèi)，設(shè)備以后就可以放心運(yùn)行。

正常情況下，一臺(tái)再好的設(shè)備，如果不能很好的維護(hù)，是不可能長期穩(wěn)定運(yùn)行的，對(duì)于圓錐破碎機(jī)更是如此。現(xiàn)場操作人員要做好以下幾點(diǎn)：1.每一個(gè)小時(shí)做一次記錄，記錄下主機(jī)的電流、潤滑回油溫度、液壓系統(tǒng)壓力、潤滑系統(tǒng)壓力。2.每天檢查油箱油位、潤滑管路。3.每周檢查一次潤滑濾芯。根據(jù)以上檢查情況就可以很好的診斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也可以制定好檢修和維護(hù)時(shí)間，保證設(shè)備長期無故障運(yùn)行，圓滿完成生產(chǎn)任務(wù)。在實(shí)際使用中，定期對(duì)主軸和偏心襯套，偏心套和架體襯套檢查，發(fā)現(xiàn)異常磨損及時(shí)處理到位，這些都是設(shè)備長期無故障運(yùn)行的保證。

5   現(xiàn)場應(yīng)用

現(xiàn)針對(duì)云南銅礦的技術(shù)改造升級(jí)及圓錐破碎機(jī)在銅礦中的應(yīng)用進(jìn)行一個(gè)分析比較。原來工藝流程為：450X450格篩——PE600X900顎式破碎機(jī)——DH36圓錐破碎機(jī)——粉料倉——磨機(jī)——分級(jí)機(jī)——浮選機(jī)，由于原來DH36圓錐破碎機(jī)為中碎圓錐機(jī)，在此處作為最終碎礦作業(yè)，碎礦成品粒度在40mm以下，以此成品做為磨機(jī)的粉礦原料，從磨礦追求的“多破少磨”的碎礦理念來講，明顯是很不明智的，使得整個(gè)選礦能耗大大增加。原來設(shè)計(jì)流程，一次投入較小，短期內(nèi)見效快。但對(duì)于長期運(yùn)行，磨機(jī)耗電量和球磨介質(zhì)鋼球磨損來看，進(jìn)入磨機(jī)的礦石從小于40mm，磨到85%－200目以下，明顯運(yùn)行成本太高。對(duì)于當(dāng)今礦石品位越來越低來講，企業(yè)會(huì)感覺成本太高，所以技術(shù)升級(jí)改造也是迫在眉睫。

2011年10月，昆明雙佛礦業(yè)有限公司經(jīng)過研究決定，在原來基礎(chǔ)上增加了洛陽大華重型機(jī)械有限公司生產(chǎn)的一臺(tái)AF45圓錐破碎機(jī)和一臺(tái)2YKR2160振動(dòng)篩。

2011年11月底改造完成，本次技術(shù)改造后工藝流程為：

 

進(jìn)入粉礦倉的原料為10mm以下。改造后兩臺(tái)圓錐并排使用如圖3。

經(jīng)現(xiàn)場積滿給料如圖4，出料如圖5，經(jīng)過測(cè)試，AF45圓錐破碎機(jī)排料口設(shè)定在25mm時(shí)，通過能力為295噸/小時(shí)，出料中12mm以下占52%，這樣算來12mm以下153.4噸/小時(shí)，大于樣本中13mm以下105噸/小時(shí)，所以AF45圓錐從產(chǎn)能和生產(chǎn)指標(biāo)完全達(dá)到并超過設(shè)計(jì)參數(shù)。

目前碎礦設(shè)備一天平均運(yùn)行16小時(shí)，達(dá)到正常碎礦系統(tǒng)設(shè)計(jì)的運(yùn)行時(shí)間（一般為16-18小時(shí)）。磨礦產(chǎn)量提高30%以上，并且磨機(jī)能耗和磨機(jī)襯板、鋼球的磨損也將會(huì)大大降低。到目前為止來看，整個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)量由原來1500噸/天提高到現(xiàn)在2100噸/天。

昆明雙佛礦業(yè)有限公司對(duì)我公司AF圓錐破碎機(jī)機(jī)進(jìn)行了較高的評(píng)價(jià)，對(duì)比進(jìn)口知名圓錐破碎機(jī)，大華公司圓錐破碎機(jī)價(jià)格明顯低于進(jìn)口圓錐機(jī)，后期運(yùn)行備件比進(jìn)口圓錐破碎機(jī)價(jià)格便宜更多，設(shè)備的處理能力與進(jìn)口圓錐破碎機(jī)基本持平，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，所以綜合對(duì)比我公司的圓錐破機(jī)性價(jià)比優(yōu)于進(jìn)口圓錐機(jī)。這是用戶經(jīng)過兩年使用對(duì)大華公司圓錐破碎機(jī)的最終評(píng)價(jià)。

5   結(jié)語

由于AF圓錐破碎機(jī)采用了先進(jìn)的層壓縮破碎理論技術(shù)，優(yōu)化了破碎腔，在細(xì)碎作業(yè)中，細(xì)顆粒含量高于同類其它圓錐破碎機(jī)， 在礦山細(xì)碎作業(yè)中優(yōu)勢(shì)很明顯。目前，在礦山、水電、城建、水泥、鐵路等領(lǐng)域得到市場的認(rèn)可，并快速推廣使用，為以后其它領(lǐng)域的拓寬奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]母福生.  破碎及磨礦技術(shù)在國內(nèi)外的技術(shù)發(fā)展和行業(yè)展望[J]. 礦山機(jī)械，2011,39(12):63

[2]鄭鳴皋，朱雨東，王迺芳.  單缸液壓圓錐破碎機(jī)簡介[J].礦山機(jī)械，2013,41(1) :64

[3]郎寶賢.破碎機(jī)[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，2008:110-111

[4]郎寶賢.圓錐破碎機(jī)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998:203-204

[5]陳紅江，鄒莉娟，鄒宗偉.  基于總體平衡模型的圓錐破碎機(jī)破碎過程研究[J]. 礦山機(jī)械，2006,34(7):19