複擺颚式破碎機破碎腔寬度變化規律及工程意義研究

颚式破碎機廣泛應用于礦山、建材、冶金等行業，主要負責破碎強度不超過200MPa的石灰石、金屬礦石、水泥熟料和白雲石等脆性物料的破碎工作。複雜擺動颚式破碎機，即複擺颚式破碎機，該設備因為更加符合破碎原理、生産能力高、颚闆磨損均勻和成品為立方體等特點，所以得到衆多生産廠家的一緻重視。但由于結構複雜的限制和對其深入的研究和使用，尤其是大型化機型的應用，對該設備進行基礎性的研究顯得十分必要。本文在數值計算平台上對其生産能力有重大影響的因素之一--破碎腔寬度變化規律及工程意義進行研究。

1、研究條件

為方便起見，以具有代表性的機型PEF600X100為例且作為曲柄搖杆機構進行研究。其具體的結構參數為：進料口尺寸600mmX900mm，排料口尺寸80mm，齧角α=20°，動颚的擺動行程為20mm，偏心軸的偏心距e=20mm，曲柄搖杆機構在下極限位置時的傳動角y=55°，肘闆擺動角Ф=5°，連杆長度L即動颚闆上端孔到肘闆墊的距離1600mm，推力闆長度k=550mm，固定杆長度（偏心軸軸線到調節座上肘墊的距離）是1410mm，其結構簡圖如圖1所示。

2、破碎腔寬度變化數據

在動颚闆上取7個點進行破碎腔寬度變化分析。其中，A為動颚上端點，B為下端點，E為中點，C、D、F、成為動颚上的特征點；各部尺寸為：AB=L=1600mm，AF=250mm，FC=250mm，CE=300mm，ED=200mm，DG=300mm，GB=300mm。在固定颚上取與之對應的點分别表示破碎腔相應位置的寬度；将偏心軸即曲柄旋轉一周分為18個位置，其中79°和260°為該曲柄搖杆機構的極限點。二者選取如圖2和表1所示。曲柄旋轉一周時各觀測點間的距離即破碎腔寬度數值讀取完成。具體數值如表1。

3、破碎腔寬度變化及影響

（1）破碎腔寬度變化

将表1的數據用Excel處理後得到動颚相應點處破碎腔寬度變化趨勢如圖3所示。由圖3可知，在複擺颚式破碎機的偏心軸（曲柄）回轉一周過程中，圖示右側動颚上各點距圖示左側固定颚對應點的距離即相應點破碎腔寬度分别達到大值和小值各一次，也就是說在破碎過程中破碎腔任一點寬度是在寬和窄之間交替變化的，這表明破碎機破碎作業時的破碎比和生産能力是變化的，成品顆粒尺寸在理論上都是不穩定的；另一方面，破碎腔任一點寬度的大值和小值出現的位置是不同的，它随研究點位置的下移分别向右移和向左移，即出現的越來越遲和越來越早。為此對表1的數據再進行處理做進一步的研究，處理結果如表2所示。

由表2可知，除BB外，破碎腔寬度的大值約為平均值的1.09倍，小值約為平均值的0.92倍，變化不是很大，變動幅度在20%之内，這在工程上可以認為是不變化的。但實際上破碎機成品粒度是由排礦口所決定的，在本研究中可以近似認為是由離排礦口近的BB所決定，此時的變動幅度約為59%，這表明即使在工程精度的概念下此次變化也是不可忽略的。同時，此現象與複擺颚式破碎機的結構尺寸有着密切的關系。需要說明的是，本研究是在數值分析平台上以特定機型為對象進行的，盡管可以說明研究的變化趨勢，但數據量不夠大緻使研究精度不夠，為此應利用解析分析的方法作進一步的研究。

（2）破碎腔寬度與位置的關系

表3

從表1中取出窄點數據，即動颚上對應點短距離和該點與動颚闆上端點的距離列如表3所示。以該點與上端點A的距離為橫坐标，小破碎腔數值為縱坐标建立直角坐标系繪出關系線圖，如圖4所示。

由圖4可知，給定機型破碎腔各處的寬度極值與對應點到動颚頂點距離的關系為線性關系，即随動颚頂端距離的增加破碎腔寬度極值單調減小。