1、双齿辊破碎机的破碎和排料机理
破碎机生产能力是用户选择破碎机的重要依据,它直接关系到破碎机设计中各参数的选择,比如电动机的功率、转速、齿形结构及破碎腔的长度等。其生产能力除了取决于破碎机自身的参数外,还受到物料的性质、松散程度和进料的充足程序等因素的影响。因此,实际生产能力波动很大,难以用精确的公式来描述。这里以2pgc-1270新型双齿辊破碎机为研究对象,通过理论分析和实验研究,对其生产能力的确定方法进行了研究,为新型双齿辊破碎机的设计及系列开发提供合理、可靠的理论依据。
进入破碎机的物料先经破碎机两个齿辊上的几个交错齿冲击剪切而破碎,即物料被齿咬入;若物料仍未被粉碎,则齿沿物料表面强行滑过,靠齿的螺旋布置,将物料进行翻转,等等下一对齿的继续作用,直到破碎的物料能被齿辊咬入为止。
能被齿辊咬入破碎后的物料,经过当前一对齿的下棱和前一对齿的上棱的挤压、剪切作用而将物料破碎,粒度小的物料直接排出,粒度大的物料由于包容的体积逐渐变小而被强行挤压剪碎而挤出,符合要求的物料从齿侧间隙漏下。
个别粒度较大的物料将被破碎棒阻挡,当齿运动到破碎棒附近时,进一步将搁置于破碎棒与齿辊间的大块物料劈碎,并将其强行排出。
滚动排出的物料体积为整个破碎腔的体积减去破碎齿的体积;排料的多少很大程度受到齿辊与物料的摩擦力以及辊缝的大小、物料的块度及大块率等因素的影响。
2、生产能力的理论估算
从破碎和排料机理不难看出,新型双齿辊破碎机的生产能力在辊子转速一定时,齿辊在运动中咬入物料后,生产能力取决于强制排料这个阶段。而这一能力取决于两个因素:一是齿的几何形状,即生产能力与破碎棒上的齿形成的面积有关;另一因素是破碎物料的矿岩特性。
3、实际应用
根据以上理论,中信重工1993年为内蒙古元宝山露天矿研制了2台2pgc-1370双齿辊破碎机,该机入料1.5m,排料0.3m,产量2000t/h;1994年为镇江船山公司采石厂开发了1台2pgc-1370双齿辊破碎机,用于石料的初碎。这3台2pgc-1370双齿辊破碎机的设计制造参照了国外同种规格产品,排料2000t/h,物料堆密度1.3~1.5t/m3。设计中根据两辊齿形的状况及破碎棒具体尺寸的统计、归纳,验证了新型双齿辊破碎机产量的经验计算公式,并用此公式为新疆铁厂露天煤矿设计了2pgc-980双齿辊破碎机,该机入料1m,排料0.3m,产量500t/h,物料堆积密度0.9t/m3。经试车产量达标,这台破碎机已没有仿制的影子。
在给霍林河露天煤矿设计制造的2pgc-1270双齿辊破碎机上已完全是自己选择的参数:破碎产量1200t/h,煤密度0.85t/m3,入料最大块度1.2m,但含有1%的岩石,其中最硬的“铁结核”类玄武岩的抗压强度较大,破碎机各参数的选择既要考虑能破碎少量的极硬岩石,又要保证排料粒度和产量,功率用邦德功第三破碎理论确定;齿辊转速则要求既能满足产量的要求,又要保证破碎岩石的能力,利用产量的经验公式,根据两辊和破碎棒的具体结构,确定双辊的转速。为了更保险起见,把产量的经验公式提高了15%左右,再反过来校核其功率,最终确定破碎机各参数,此法在实际应用中达到了预期的效果,破碎产量可达到1400t/h左右,并可以破碎“铁结核”类的物料。至此对初碎机的设计已胸有成竹,总结的产量计算经验公式又一次得到了验证。
2005年又为内蒙海拉尔宝日希勒露天煤矿设计制造了两台2pgc-1630双齿辊破碎机,其入料粒度1.8m,排料0.3m,产量2000t/h,煤密度0.85t/m3,经运行后产量再次得到验证。由于下一级细碎机产量的限制,设计时考虑了20%的过载量。