3.1 破碎机衬板使用寿命短
3.1.1 破碎机衬板寿命减少的原因分析
依据破碎机的基本结构和工作原理, 我们首先分析造成衬板寿命减少和影响破碎效率的原因。见图2机构简图, 能直观地分析出具体原因。
图2中四杆机构中AB曲柄为破碎机偏心轴, BD连杆为破碎机动颚, CD摇杆为破碎机肘板, EF为破碎机定颚。增大曲柄AB的长度, 将增大破碎动颚上各点的水平行程值, 从而提高破碎机生产能力, 但另一方面也会增加破碎机功耗, 恶化破碎腔受力状况。减小A点相对于E点的高度 (减小悬挂高度h) , 可增大动颚上各点的水平行程, 减小破碎机高度, 减轻破碎机重量, 减小动颚上各点行程特性系数, 从而大大提高破碎机工作性能。减小连杆长度则有利于增大动颚下端水平行程, 减小行程特性系数, 对提高生产能力和延长颚板使用寿命都是极为有利的。但过短的连杆给机架结构设计带来困难并使动颚受力恶化。连杆倾角对应于破碎腔啮角, 减小破碎腔啮角有利于提高破碎机产量, 改善破碎作用力并有利于采用新的破碎原理 (如层压破碎原理) 。但啮角过小, 将使破碎机高度增大, 机重增加, 机架长度加长。传动角的大小对破碎机性能影响很大, 增大传动角有利于改善破碎机受力, 提高散体物料破碎力, 但同时也会减小动颚下端水平行程, 增加垂直行程, 从而加大动颚衬板磨损, 减小衬板寿命。
3.1.2 破碎机衬板的改进
经过分析我们可以从以下几方面对衬板进行改进, 具体如下。
(1) 每块动颚衬板和定颚衬板的中、上部位把原来三角形的条形齿改变为一个个独立的圆锥形齿, 利用这样的衬板工作时, 由于减少了衬板与石块挤压时的受力面积, 从而增大了衬板对石块的压强。同时相应的使偏心轴的抗力降低。最大的优点是能够减少断轴、轴承损块、机体断裂等等恶性事故的发生。
(2) 定板原有厚度为70 mm, 增加到140 mm, 衬板加厚后颚式破碎机动板与定板的夹角减少了2°, 破碎效率提高了12%, 衬板的磨损区域上升了300 mm, 下料中心离开机体70 mm, 在下料漏斗的中心线上, 同时也减少了对下料漏斗衬板的磨损。
(3) 改子母板, 如图3a、b所示, 在定板增加厚度的基础上将定板进行剖分改成子母板。子板处于磨损位置, 母板处于非磨损位置。子板磨损后, 母板不动, 仅更换子板即可。在子母板的设计中应尽量加大σ角的角度, 以便于子板与母板之间的定位, σ角一般在100°~120°之间。
3.2 颚式破碎机除尘改进
3.2.1 对于破碎机产尘点 (尘源) 的分析
破碎机产尘源主要包括加料口、卸料口及溜槽。其工作时, 大块原石料被挤压、撞击、破碎, 后经溜槽溜到下面的胶带输送机上。这个过程将产生大量粉尘, 其浓度高达500 mg/m3~2 000 mg/m3。粉尘在尘源处产生后, 在环境中的气流带动下, 向尘源周围扩散, 形成粉尘污染。
3.2.2 加料口产尘分析
因为我矿颚式破碎机不是全封闭密闭式。破碎机工作时, 石料被挤压、撞击, 石粉间隙中的空气被挤压而向外高速运动, 带动粉尘一起逸出, 瞬间扬起大量粉尘。含尘气流通过溜槽向下排出 (少部分) 或通过加料口向上排出 (大部分) , 使加料口周围产生高浓度的粉尘。
3.2.3 卸料口产尘分析
石料破碎后, 经溜槽排到破碎机下部的受料设备 (胶带输送机) 上, 由于给料口与卸料口之间有一落差, 石粉流与周围空气产生剪切作用, 空气被卷进物料流中, 石粉流逐渐扩散, 相互的卷吸作用使粉尘不断地向外飞扬;同时, 输送机的胶带有一运动速度, 石粉流与胶带面的冲击, 瞬间在卸料口扬起粉尘, 并向四周飞扬。
3.2.4 破碎机粉尘扩散控制的方法
(1) 密闭控制
将产尘点用密封罩封住, 尽量使粉尘不大范围扩散。
(2) 消除高度势能差
搬运设备的料斗、防护罩、溜槽等因粉料落差所产生的高度势能差, 是产生粉尘外溢飞扬的主要原因, 应尽量减少落差, 减少溜槽滑槽的倾角, 有些密闭室最好造成负压, 这样才有利于粉尘的收集。
(3) 湿法除尘和排风除尘
根据粉尘产生的原因, 可以分别制定控制尘源的对策:在加料口和胶带转运点处设置喷雾装置, 并要控制水量加湿石料, 可较大地降低破碎车间内转载点的粉尘污染;当转载点特别是输料地下建筑通风不良时, 应采用离心风机, 强制通风, 加强排尘风速、风量;当胶带运转产生粉尘时, 采用布袋除尘器负压排风控制尘源。
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