多缸圆锥破碎机腔型选择与产品粒型分析

雷华良，曾庆水

（南昌矿山机械有限公司，江西　南昌　３３０００４）

介绍多缸液压破碎机的腔型及腔型选择原则和多缸圆锥破碎机产品粒型分析。摘 要：

多缸圆锥破碎机；腔型；粒型关键词：

ＴＤ４５１　　Ａ　　１００２－５０６５（２０１９）１０－０２７３－２中图分类号：文献标志码：文章编号：

multi-cylinder cone crusher application analysis

LEI󰀁Hua-liang,󰀁Zeng󰀁Qing-shui

（Ｎａｎｃｈａｎｇ　Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｎａｎｃｈａｎｇ　３３０００４，Ｃｈｉｎａ）

Abstract:　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｃａｖｉｔｙ　ｔｙｐｅ　ａｎｄ　ｃａｖｉｔｙ　ｔｙｐｅ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉ－ｃｙｌｉｎｄｅｒ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｂｒｅａｋｅｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｇｒａｉｎ　

ｓｈａｐｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉ－ｃｙｌｉｎｄｅｒ　ｃｏｎｅ　ｃｒｕｓｈｅｒ

Keywords: ｍｕｌｔｉ－ｃｙｌｉｎｄｅｒ　ｃｏｎｅ　ｃｒｕｓｈｅｒ；　ｃａｖｉｔｙ；　ｓｈａｐｅ

近年来，由于市场的变化及需求，多缸圆锥破碎机已经成为当前破碎机行业重点关注的机型。如何选型适合的腔型？怎样才能获得更好的产品粒型？这些都是用好多缸圆锥破碎机的关键所在。

集中在破碎腔的下部破碎，造成衬板下部过度磨损，衬板利用率低。②破碎比下降，破碎效率低且易造成动锥自转。如果入料口太小。①物料不能进入破碎腔，产能严重缩水，入料口衬板剧烈磨损甚至毁坏。②造成破碎力大幅波动和调整环跳动，造成机架座衬垫损坏，加速锁紧缸密封件的磨损，影响设备的稳定性。

1 腔型

图3󰀁󰀁物料进入破碎腔示意图

图1󰀁󰀁多缸圆锥破碎机破碎腔示意图

多缸圆锥破碎机的破碎腔如图1所示，多缸圆锥破碎机腔

型有短头型和标准型两种，两种腔型的应用不同。标准型用于二段破和三段破，成品粒径一般大于25mm。用于二段破不需要闭路循环，破碎比4~6，最好先筛后破。短头型用于三段破，成品粒径小于25mm。需要闭路循环，破碎比3~5，必须要先筛后破。

2 腔型选择原则2.1 破碎比i

i=F（80）/P（80）如图2。i：破碎比。F（80）：80%的进料能通过的筛孔尺寸。P（80）：80%的出料能通过的筛孔尺寸。

物料的磨蚀性主要影响破碎衬板的使用寿命，适当增加

衬板的锰含量（不超过20%）可以提高衬板的使用寿命，目前使用较多的是ZGMn18Cr2材质的衬板。一个好的衬板使用率可以达到50%甚至60%。2.3 产品的粒径和粒型

产品粒径取决于破碎工艺是开路破碎还是闭路破碎，获得满意的产品粒径所需的排料口必须清楚。这里的排料口指的是一个大概值，即使是相同的工况两台相同的破碎机，排料口也不一定相同。一般而言破碎机的紧边排料口等于筛孔尺寸或略大于所需产品平均粒径。每种腔型都有一个最小排料口，在腔型选择是应该避免使用到最小排料口。当定锥螺纹进入调整环1.5牙时的排料口为最大排料口（定锥螺纹至少要旋入调整环1.5牙，否则容易造成设备故障）。

相对而言小的破碎腔型能够设定较小的排料口和更好的调节排料口。小的破碎腔更容易获得好的粒型。就产品粒型而言短头型的破碎腔能获得最好的产品粒型，其次是标准细腔型，越大的腔型越不容易获得好的产品粒型。为了保证一个好的产品粒型应该将破碎比控制在3到3.5。

图2󰀁󰀁破碎比计算

2.2 进料的粒径和磨蚀性

破碎机的紧边给料口不能小于最大进料粒径。入料口不能太大也不能是太小。如图3所示：如果入料口太大。①物料主要

3 如何获得更好的产品粒型

一个较好的产品粒型应该保证90%以上产品的最大尺

寸和最小尺寸的比值小于3(比值越小粒型越好)，在取样时样品数量应不少于300个。破碎物料的产品粒型是由诸多因素决定的。但其主要影响因素集中在给料、破碎腔型、排料口、破碎设备及破碎工艺等方面。

（下转275页）

2019年 5月下 世界有色金属273

２０１９－０５收稿日期：

雷华良，男，生于１９８６年，本科，研究方向：破碎机及地下作者简介：铲运机设计研发。

集在一起，组成一个大颗粒，这样一个碳化物团就形成了，裂纹源也会因微裂纹的产生而形成。同时，金属材料夹杂物和部分碳化物处于非共格关系，微裂纹就会存在于这些颗粒中，微裂纹尺寸与颗粒相当时，冷热循环下的金属材料会受到应力作用，形成更大的应力围绕在四周，裂纹处的应力场强度因子超过最大限度会使微裂纹失去平衡而扩展，热疲劳裂纹逐渐形成。

随着循环次数的增加而减少。

4 验证结论

根据上述研究得出，不同样本在循环600次时裂纹已基本产生，随后虽有新的裂纹源产生，但裂纹的扩展已占主导。一部纹受到冷热交变的热应力而变宽、变深形成主裂纹，而其他小裂纹由于应力的释放失去了扩展的机会，随着循环次数的增加而氧化剥落，但在经过酸洗、抛光便会消失，所以得出结果，循环次数1200次时裂纹总长度反而比循环600次时要少。金属铝合金在经过热处理工艺的加工后热强性被提高，所以铝合金的热疲劳性能提升，从而提升了铝合金的抗疲劳性能。

3 不同热处理工艺下金属热疲劳性能验证

球化退火不同等温温度下铝合金的热疲劳性能对比：两个试样材料在600次的冷热循环后表面都出现不同程度的细裂纹产生，在循环1200次后，两个试样表面都有不同程度的变粗的裂纹产生。

表1为不同退火等温温度下试样经600次和1200次后的热疲劳表面损伤因子的记录。

表1  损伤因子数记录

循环数/次温度℃A%W/mmL/mmD/10-4

600

68028.110.04531.7.56

70018.570.01828.821.33

68043.370.08119.4521.36

1200

70037.850.04423.6510.31

5 结语

本文仅以铝合金材料为例进行了热处理工艺的探究，得到的结果可以代表大部分的金属材料不足以代表全部。具有局限性，但目前国内外对金属材料抗疲劳性能影响研究正向多元素、多层结构的方向发展。多种元素在热处理过程中相互配合，展现出优异的性能。因此热处理工艺仍然是我们研究的重要方向。[1]󰀡蒋英，热处理对磷铜合金组织性能影响研究[J].世界有色金属,2018，

11(1)：112-113.

[2]󰀡王国强,赵子博,于冰冰,等.热处理工艺对Ti6246钛合金组织与力学

性能的影响[J].材料研究学报,2017,31(5):352-358.

从表1损伤因子数记录可以清晰地看出，在相同金属材料条件下，相同工艺试样的裂纹面积和主裂纹宽度与热疲劳循环次数成正比，即损伤因子随着热疲劳循环次数的增加而增加；裂纹总长度与热疲劳循环次数成反比，即损伤因子会（上接273页）（1）正确的给料。多缸圆锥破碎机必须做到满腔给料（物料高出分料盘300mm），可以将给料与料位传感器连锁，和搭建给料仓实现满腔给料。稳定的连续级配给料可以避免破碎功率的变化和给料级配断档，同时可以保持比较稳定的破碎腔和排料口。宽的级配给料得到的产品粒型要优于窄小的级配给料。给料中小于排料口的这部分物料会增加物料间的挤压作用并对破碎腔有一个很好的填充效果。不要太细最好是略小于或等于排料口尺寸，比例不要20%。大排料口会带来较多的片状产品，所以为了得到好的产品粒型就需要一个较小的排料口，并且将破碎比控制在3到3.5。这就要求控制好给料粒径，最好不要超过50mm。不理想的给料将导致破碎机的产能下降，调整环跳动，衬板使用寿命缩短，破碎产品粒型差等一系列问题。（2）准确的破碎机和破碎腔。某些圆锥破碎机比其他圆锥破碎机破碎出的粒形要好。对于细碎，一个10/50mm的给料，对比弹簧圆锥破，南昌矿机MC多缸圆锥破机可获得更好的粒形，南昌矿机MC多缸圆锥破机可达到立轴整形的效果。如前面所述小的破碎腔型能够设定和保持较小的排料口，所以小的破碎腔更容易获得好的粒型。小的破碎机同样可以获得较好的粒型。功率、破碎力和排料口是决定多缸圆锥破碎机产量和细度的三大因素。提高功率的方法是增加给料而不是减小排料口，最好的破碎功率是额定功率的80%左右。调整环跳动是多缸圆锥破碎机超破碎力最明显、最直观的表现，即调整环跳动代表破碎力超过设计极限，一旦破碎机出现超破碎力现象，可以将排料口调大1mm~2mm。排料口调节极限是不导致调整环跳动和避免出现功率高峰。调整环跳动和功率高峰会给破碎机增加额外应力，最终导致破碎机严重损坏。

（3）闭路循环和破碎系统。破碎机是破碎系统的一环，其

它设备也会影响整个破碎系统。矿物的输送系统必须有足够的输送能力。破碎机前是否缓存料仓对破碎机的稳定挤满给料是非常重要的，小料仓能解决大问题。筛分效率的高低对破碎系统的影响也是巨大的。筛分不充分，一方面造成返回料中细物料过多，容易引起破碎机过载；另一方面，过多的合格的细物料返回到破碎机降低了破碎系统的生产能力。破碎系统中的非破碎异物对破碎机的伤害是很大的，比如过铁可能造成破碎机烧铜套，机架开裂、主轴断裂的严重后果。闭路循环破碎，用在二段破可以为细碎提供精确的小的给料粒级，避免过多的细物料进入破碎腔，使破碎腔达到理想的充填效果。用在细碎破碎可以改善连续给料级配，提高产品的质量。（4）物料和产品。一般而言，岩石越软，岩石的结晶颗粒越粗，产品越粗，破碎粒形越好。例如要获得6~15的产品。二段破采用闭路循环破到50以下，筛掉6mm以下的料，保证细碎有一个择稳定的6~50连续级配给料。细碎选择多缸圆锥破碎机短头腔型，13~15的排料口，闭路循环破碎。

4 结语

多缸圆锥破碎机在破碎领域具有先进性和优越性。一个好的破碎系统加上正确的腔型选择以及规范的操作方法，良好的维护保养习惯，及时正确的处理故障，可使多缸液压圆锥破碎机发挥其最大价值。南昌矿机MC多缸圆锥破碎是具有代表性的新一代破碎机。[1]󰀡雷华良，詹春生，姜俊雄，等.多缸液压圆锥破碎机现场应用分析：中国有

色金属工业协会主管，有色金属技术经济研究院主办《世界有色金属》半月刊总第507刊.第192-193页，文章编号：1002-5065（2018）15-0192-2.

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