锥式破碎机的发展锥式破碎机的发展M.Lindqvist,C.M.Evertsson戴玉贵译摘要摘要：现在矿产业等领域广泛的应用圆锥破碎机，主要用其对石料进行破碎。以前研究了一种模型预测耐磨几何学在圆锥破碎机中的使用，根据那些模型，在实际测量中和预测几何学中产生了不同意见，一些影响被提出用于解释在这个模型中的差异。研究表明，在这个模型中剪切力在破碎机表面的作用是可以实现的。模拟法和测量法相比得出的是两个不同的破碎腔。结果展示了一个具有重要意义的进步是关于测量和模拟几何是存在差异的。测量法是在粗破碎腔内进行的，同时也是追踪那些热定型参数压力，能量和容量等，还有就是对衬板的安装了。模型的操作参数表现出了一些和测量法得到的数据的相同的地方，但是破碎机并不是一直在理想工作状态下运行的。1 1介绍介绍圆锥破碎机被广泛的应用于矿产业等领域，主要用来破碎爆破后的石料。破碎机两种主要的部件是动锥和定锥，动锥的主要传动轴上端悬挂于顶部的横梁上，下端插入偏心套筒中，一个液压装置支撑着大齿轮，用于抵消来自于主轴的负载力，这个液压装置可以升高主轴，以补偿动锥和定锥的磨损。液体在液压缸内所产生的压力支撑来自于主轴的偏心力，这个称为液压。当偏心轴转动时，石料就会因为挤压而破碎。当石料通过破碎腔的时候，一个大块的石料会被破碎为几个小块，在通过破碎腔的最短距离被称为边缘接近设定 CSS。对于破碎机的运行这是一个很重要的可以变化的数值。控制系统会连续的将 CSS 保持在一个固定值。在以前关于破碎机模型中所作的研究中认为这个方法是可行的。Evertsson 发明了一种动态模型，一个缩小了的压力反应模型。破碎腔的几何学对于破碎机的运行是极其重要的。出于对耐磨性的考虑衬板的几何将会改变。对于困扰了破碎机有害的影响也将会被改变。这个对于衬板的形状的改变的磨损是合意的。以前曾经做过这个方面的研究。这个模型是建立在Evertsson 的研究基础上的。在这个模型中在破碎腔的较高的位置上对于磨损的预测在模拟几何和测量中是有一些差异的。好几种对于差异的解释被提出。第一个假1设是由于直接压力使工作表面衬板的材料变得更为坚硬。在一项研究中，一位学者将其归结为：在破碎腔内工件表面变硬使其不再是一个可变量，导致了在磨损模型中的差异。2在其它的一些对于差异的解释中，有一些是由 Lindquist 和 Evertsson 共同提出的，在衬板上对于压力的预测被假设为一个很重要的因素。通过这些，一个提高了的，动态压力模型被 Lindqvist 和 Evertsson 提出，这个模型在预测操作规范CSS 中显示了一个重要的进步，破碎强度和破碎的容量，但对于好的破碎机的工作腔的磨损预测只是一个较小的改进。其它的解释是附属于压力和摩擦间的非线性关系的。在无聊和破碎工作面的剪切力的大小，主要由无聊的大小和摩擦率决定。在一个光滑磨损的实验中 Chenje和 Radziszewski 证明了破碎力和磨损率之间的非线性关系，如果 Chenje 的结果同样能在圆锥破碎机中适用那么非光滑摩擦至少在某种程度上解释了这种差异。在当前的研究中，以这种技术去测量衬板类似于 Rosario 对于这种技术的使用，他在旋回式破碎机中制定了衬板的磨损标准。在那么多可能的却又达不成一致的解释中，物料和衬板之间的剪切力是唯一在所有的文章中涉及到的。2.方法方法2.12.1 磨损原理磨损原理Archard 提出了破磨原理，他认为磨损是由破磨的距离和所产生的力等特性所决定的。在以前的研究中作者也提出了磨损即使石料和衬板间没有滑落运动它也会发生的，这是圆锥破碎机的一种情况，动锥空转时也会与石料的基座发生相对运动至少在一个方面，在那个时候的动锥平衡，在动锥和基座间有一个纯粹的转动在其它方面，下滑运动是很小的。当定锥被设计为一个理想的圆锥和将动锥悬挂在横梁3上。Archard 提出的磨损模型认为磨损率的特性是由快速下滑所决定，如果一个损坏的破碎机衬板被检查过，没有沟槽被发现，那么在石料的基座和衬板的表面就不会有由于压迫而产生的相关的运动，当石料被破碎后重新分布，但这种运动的分布是随意的。由 Archard 提出的破磨模型是依靠圆锥破碎机中快速下滑的情况而作出的，相当于无磨损。Lindqvist 和 Evertsson 采纳了破磨模型并将其使用于圆锥破碎机。这个模型对于磨损的预测，根据 Lindqvit 和 Evertsson 的描述猜测在破碎事件发生时，磨损的数量在单一破碎运动中对于最大平均压力值 P 来说是想称的。在这W 是等同于磨损的持续作用一种物质的参数对于每个混合起来的岩石和钢都是独一无二的。磨损 W 的单位是 mm 压力单位是 N/vmm2，将其进行转化得到磨损的持续单位是 N/mm3。平均压力在 Eq 的解释中包含有大量的在刚体表面所产生的接触载荷，磨损的发生在机器的刚体上是它的一个功能。大量的表面载荷以及形状和岩石颗粒的机械特性。磨损持续作用 W 是由岩石和钢的机械特性所决定的，它会在实验中或大范围测量中改变。Eq 在先前的研究中发现磨损持续参数是 94kn/mm3.石英与锰钢的结合有很高的4研磨作用。这表明在那个研究中，磨损模型和破碎模型的结合使对于破碎腔上部的磨损可以进行预料。这里的目标是提出一个模型可以对差异进行解释。如图 6 所示，如果一个颗粒在斜面上受压，剪切力会和啮合角一起增大，在几个涉及以及部分调查的原因中，剪切力在接触面被假设改变表面的压力单元和提高磨损率。正如提到的，这是不可能在磨损的衬板表面发现任何一个沟槽。这表示没有滑落运动，在石料和钢表面摩擦力并没有充分被应用。如果一个颗粒在斜面上被挤压在其接触表面的剪切力是可而已计算出来的。如图 7 所表示的那样颗粒在两斜面间被挤压。石料没有下落，摩擦力并没有完全被使用。图中的摩擦力 Ft 可以被分解为摩擦因素 f 和普通力 N。因为摩擦力并未完全应用。所以 f=u，u 是摩擦力的有效因素。如图 7 所示，平衡要求。如果计算出的因素 f 超过有效摩擦那么物料就会下落。5在这破碎模型中，Evertsson 和 Lindqvist 提出了压力是可以通过压力反馈模型计算出来的。压力反馈和压缩率以及颗粒的尺寸等的变化有一定的关系。第二步6的主要体现在两个变化（压缩和尺寸的变化）是符合证明结果的。全压 Ptot 也能通过压力反馈模型计算出来。所以在物体表面的剪切力 Pshear 和一般压力 Pnormal 可以通过式子（6）和（7）解出来。这里的 Ptot 是从压力反馈模型计算出来的全压，因此假设的磨损模型可以看作k 在这里表示一个新的参数，表示当无下滑运动产生时剪切力的作用。在相同的负载下，下滑磨损在鄂式破碎机中比单纯的压力磨损快 36 倍。2.22.2 磨损的测量磨损的测量测量设备在以前的圆锥破碎机中被用来测量损坏的程度。这种方法和以前 Rosario 用过的方法相似。当探测工具检查工具检查到动锥和定锥的表面的一个地点时，破碎机就会被停止。这个装置被作为一个结构依附于破碎机的主轴上，步进电机通过一死杠的转动传递一个载荷。然后传到探测器，窜动的数值会被送到步进电机的一个位置也就是测量的那个结构，当该结构接触到衬板控制系统会停机，并将跳动数据记录，这些跳动数据接着将会被转换到坐标系中。这次的测量是在 NCC,这地方离开 Goteberg,Sweden 大约往东 70km。这是一台二手的 SANDVIK H6800 型的破碎机，有一个粗破腔，送入其中的无聊是 32250mm 的7已经在鄂式破碎机中破碎过的。3 3.结果结果3.13.1 测量测量将坐标中的数据进行传输，这测量结果通过 CAD 工具显示如图 10，同部分截面相比较，显示了一个破损的几何图形。3.23.2 破损的积累测试破损的积累测试在破碎模型中，破损衬板的数据常被运用其中。图 11 表示破损的动锥数据在不同时间，有两种不同的磨损的模型。左边的那数据显示，破损的旧的几何形状主要8是由于剪切力所造成的，右边的数据显示磨损的是新的剪切应力造成的。对于上破碎腔的磨损，有两种截然不同区别存在于这两种模型中，无摩擦剪切力的作用是连续的积累所以能被测量。破损模型中，参数 k 在式（8）中被选择为了使磨损能在衬板上的两点被正确预测，在动锥的底部附近是最大磨损发生的地方。另一点是在衬板的顶部附近，在破碎腔中的顶点往下三分之一处。当 k=50 是最为恰当的，一剪切力的破损因素也许看起来高了点，但剪切力磨损因素 f 在式子（5）是小了点，因此和衬板的夹角也小了一点。图 12 表示在 H6800 的动锥上的磨损积累，磨损在一般新的和磨损过的上面得出的数据是不同的，从七一般的表面测量来说。从图 12 中可以看出，和旧的模型相比，新的磨损模型破碎腔上部的比预测的要严重的多，在这使用的反馈性是由Lindqvist 提出来的。图 13 表示的是一个破损的 SANDVIK H3000 MF 定锥破碎腔中的磨损积累。这一测量是由 Lindqvist 和 Evertsson 来完成的，高强度石英被破碎，这一过程和在Evertsson 提出的反馈模型中完成的，这一模型和在这里使用的有一点不同。图 12表示的是 Sandvik,H6800 破碎机上动锥的磨损，而图 13 标号司的是 Sandvik,H3000 MF 定锥上的磨损。动锥和定锥有不同的坐标系统，因此在 y 坐标中这是不同的。3.33.3 参数测量参数测量压力和粉磨可以从控制面板上读出来，当出料口被石料堵塞的时候，就应该进行处理。对于圆锥破碎机来说，这实际一个惯用的方式，读数表示应该进行一般的9操作， 例如喂入的石料一般是经过初破以后的 32250mm 的石料。磨损模型和次数并无大小的关系，磨损率在积累方面被夸张了，为了节省次数，Lindqvist 和 Evertsson 在研究中发现，当超过 4700 次的时候，磨损速度就会加快，例如喂入的石料一般是经过处破以后的 32-250mm 的石料。 图 14 表示了粉末和压力之间的关系对于自动和破碎压力的要求一些参数被证实。在这所作的统计，选择的模型的参数对粉末和压力的预测尽可能像平均值那样精确。粉末和压力是不可能在遗漏数据的情况下如此精确的。这样情况的发生在圆锥破碎机中主要是由电机转速提高而导致的，带驱动齿轮由主轴驱动，这种遗失发生在齿轮的顶部，其它的都是由齿轮来传动的，通过机器特性这种破碎机一般有 3035kw的驱动力。大部分主轴的压力在 0.28MPa。为了减少压力损失，负荷应该加一些常数来进行平衡。一个连续的负载丢失 35kw，被加到负载丢失，经计算，区分七一般能量从点能量中，其中的能量转化率 59%，在电机带轮，主轴，齿轮，这些传输过程中能量的遗失大约为 10%。Lindqvist 在一台 H3000MC 的破碎腔中发现这两种模式的参数是 K1=0.3590 和 K2=1.2387. 10通过读上图一般一天清理一次。这些都是非常特别的数据，每天每小时每个破碎机的操作都会被记录，当然在 8 小时以下。这意味着一个不精确的记录，少于 8小时，正如数据的积累那样，正如测量的那样，在坐标中生产那些相同数量的最大磨损在动锥上被记录。最大模拟磨损坐标直接指向模拟时间，在最后的测量中动锥的磨损是 48mm。在破碎机工作的那天，测量的容量就已经全部记录下来了，这一破碎机是一个二手货，当设计一个破碎装置，在其组合中是存在瓶颈的，这意味着接下来的安装，将会多次不恩能够正常工作，也许他将不恩能够进行清理，因此测量容量是很麻烦的。这就是产量和预测不符合的原因。11在一些移动中，被安置破 090 的材料在二手破碎中，在其它的一些移动，读数是行不通，这些移动是不可能涉及的，对于大多数机器的一般用途，少于 10%的破碎机被用来破 099mm 的材料。4.4.讨论讨论这个研究的目的是提高破碎机模型产量，通过增加一个剪切力将其整合在磨损模型中。正如提到的在以前的研究中，在破碎腔的上部的磨损在模型和实际中是存在差异的。在 Lindqvist 的研究中，在一个扩大

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