20世纪50年代,原苏联的西蒙斯式圆锥式破碎机技术进入我国,80年代我国又直接引进国际60年代技术水平的西蒙斯弹簧圆锥机,至今虽经过不少改进,但主体结构基本上没有大的变化。因此,在腔形设计、动力学与运动学的设计等方面,运落后于国际先进水平。
(二)技术差距
设计上的落后主要表现在机构实现层压破碎原理(或称料层破碎)的程度上。20世纪50年代实验室试验证明,物料的单颗粒粉碎与多颗粒(形成料层)粉碎。其功耗和粉碎后的机械理尽可能实现层压破碎,因而可以摆脱完全依靠排矿口来控制出料粒级的情况,从而实现较大的进料粒度、较小的排料粒度和较大的处理能力。因此,设计的先进性在于尽可能为层压破碎创造条件,采用腔形设计和加大破碎力就是有效的措施。以主轴摆动速度和偏心距为例,不同发展阶段的3种圆锥式破碎机性能也不同。
目前,国内弹簧圆锥式破碎机均采用滑动轴承,而国际上至少已有4家主要的破碎机制造商(美国的JCI、锡达、Telsncith和英国的Pegson公司等)早在很多年之前就采用滚动轴承取代滑动轴承。滚动轴承允许比滑动轴承更高的运动速度,在同一工况条件下其处理能力超过国产设备30%以上。
三、反击式破碎机
以往中小型砂石场常采用细碎颚式破碎机作为二级破碎设备,目前,大中型砂石场以圆锥式破碎机为主。在一些特殊场合,例如要求矿石产品的颗粒状立方形特别严格(即针片状颗粒比较少)时,往往采用反击式破碎机作为二级或三级破碎设备,例如我国高等级公司建设的路面石料场普遍采用该类型的设备。在国外由于城市建设废弃物的钢筋混凝土再生十分普及,因此,采用反击式破碎机为主要设备十分常见。
反击式破碎机以转子的直径和有效长度作为规格划分标准,国内外典型产品的差距主要是产品设计和耐磨材料两个方面。
(一)产品设计
同一规格的反击式破碎机国内外产品的主机质量相似,然而,国产产品机壳质量小,转子的反击架质量大,而国内产品机壳和转子质量大,反击架质量较小。由于转子的质量小,转动惯量小,拖动的电机功率也小,特别在破碎硬岩用希望获得小颗粒时的处理能力低。 此外,在反击腔形设计,不同粒度需求时的反击板调整以及板锤的更换等方面,国内外产品在设计上的差别也十分明显。这些方面的不良设计,不仅影响产品品质,而且给使用、维修也带来诸多不便。
(二)耐磨材料
作为二级或三级破碎的反击式破碎机,在破碎硬物料时基主要抗磨零件板锤采用高铬铸铁制造,我国的高铬铸铁标准(抗磨白口铸铁标准)适用于小型零件。对大型零件(如几百千克的板锤)的质量控制标准不齐全,主机制造商并不制造耐磨材料,因此板锤等耐磨零件质量易失控。更何况不少铸件生产企业缺乏必要的质量控制条件,因此,同一工况条件下,国内外的易损件使用寿命往往相差1倍。
四、立轴冲击式破碎机(VSI)作为20世纪80年代发展起来的破碎机型,已在砂石场广泛应用,被用户公认为最有效的制砂设备,通常直称为制砂机。立轴冲击式破碎机以叶轮直径作为规格的划分标准,按叶轮形式分为开式和闭式。按外壳是否装有反击板可分为石打石和石打铁2种破碎方式,从而组合为4种基本形式。 从国际上来看,立轴冲击式破碎机的先进技术体现在3个方面:灵活的机械性能、优秀的耐磨材料和零件设计,有效的粉尘控制。对国内市场来讲,至少前两者是共同的。
(一)技术性能
开式叶轮将允许100-150mm的进料粒级,而国内至今没有商品化的开式叶轮立轴立轴冲击式破碎机提供给市场。因此在砂石场国内立轴冲击式破碎机仅能作为三级或四级破碎设备而不能如国外那样作为二级破碎设备。
国外公司已有叶轮直径达1.6m,配套的电机功率高达1103kW的设备,适合各种特大的生产线,而国内的立轴冲击式破碎机规格很少超过1.2m。
