H6800F-CH型圆锥破碎机破碎腔型与矿料硬度关系研究

撰文/童来平 崔林科

■714102 金钼股份三十亩地选矿厂 陕西 渭南



H6800F-CH型圆锥破碎机破碎腔型与矿料硬度关系研究

撰文/童来平 崔林科

■714102 金钼股份三十亩地选矿厂 陕西 渭南

H6800F-HC型圆锥破碎机是由瑞典山特维克公司开发出来的一种细碎设备，它的独特之就处在于动锥衬板以高频、小摆幅运动，其制作精良，结构紧凑，细碎效率极高，细碎效果也很理想，固定衬板与动锥衬板的使用寿命较长。H6800F-HC；细碎；效率极高

H6800F-CH型圆锥破碎机概述

尤其独特于其它圆锥破碎机的是，其排矿口的大小受ASR给料口系统自动调整，而且当固定衬板及动锥衬板发生磨损以后，该机能提供排矿间隙的补偿机理，因此在理论上，其排矿间隙在工作状态中都一直保持恒定不变，山特维克圆锥破碎机在国内的行业市场上的占有率约为57%。我厂也先后于2005年及2007年分别引进一台H6800F-HC型圆锥破碎机，均用于我厂选钼生产工艺中的细碎作业。

H6800F-CH型圆锥破碎机在应用过程中发现存在的主要问题

先后引进的两台H6800F-HC型圆锥破碎机分别于当年就投入了我厂选钼的细碎作业，在投产之后截止2013年年底期间，其使用效果表现良好，能够达到-12mm粒度的细碎产品占71%左右的原机设计要求，同时也能满足我厂对细碎生产的指标要求。然而，当时间来到2014年1至4月份期间，我们发现细碎生产的指标一直维持在-12mm粒度的细碎产品占68%水平左右，这个问题引起了车间、厂里甚至股份公司的高度重视，我们立刻成立了研究小组，针对细碎生产指标持续异常的现象进行探讨、分析和研究，期望能尽快获得解决问题的办法。

问题的分析及症结

我们用排除法对问题进行分析。首先，我们排除了设备故障问题，因为一般来说，两台设备出现同样故障的概率很小。其次，也排除了固定衬板及动锥衬板本身的问题，因为比对图纸，两者的结构未变，经过化验，两者的材质也都没变。最后，我们将问题的落脚点归结于矿料硬度。自2013年年底上溯建厂之初的42年前，我厂一直使用北露天开采的矿料进行选矿生产，而从2014年年初开始，我厂使用的是新矿区——南露天所提供的矿料，对比前、后两者的矿料平均硬度，前者f = 7.5，而后者竟高达f = 12。因此，问题的症结应当在矿料平均硬度发生了较大的变化，使得H6800F-HC型圆锥破碎机旧有相关结构的设计已难以适应平均硬度为f = 12的矿料细碎作业。

解决方案的提出

2014年4月中旬，我们研究小组否定了先前提出的几个预案，并提出了一个大胆的方案，决定针对H6800F-HC型圆锥破碎机的破碎型腔进行重新设计，以使该设备能满足f = 12的平均硬度矿料的生产要求。

H6800F-HC型圆锥破碎机原破碎型腔及其工作原理简介

如图a所示，为H6800F-HC型圆锥破碎机原破碎型腔的示意简图。形成破碎腔型的两个关键部件分别是固定衬板（1）及动锥衬板（2）。固定衬板的内侧曲面与动锥衬板的外侧曲面所夹的环形空间即为破碎型腔。

在作业状态下，固定衬板（1）一直保持静止不动。动锥衬板（2）在自行绕其轴线旋转的同时，其轴线射线的射点始终与点0重合，轴线射线本身绕着锥角为2β的锥面在旋转摆动。在图a所示的破碎型腔的工作瞬间，动锥衬板（2）右侧外母线与固定衬板（1）内轮廓之间所形成的放矿间隙CSS值最小，此处两衬板之间正最大化的给予矿料以挤压和研磨；其左侧外母线与固定衬板（1）内轮廓之间形成的CSS值最大，此处两衬板之间正最大化的进行排料。这就是破碎型腔的工作原理。

H6800F-HC型圆锥破碎机原破碎型腔与矿料硬度关系分析

如图a所示，破碎腔型由两部分组成，上部为弧部，下部为平行破碎带。位于弧部顶部的入料口尺寸为φ70mm，位于末端的平行破碎带的斜长为80mm。本型腔中，弧部的破碎可视为一次破碎，平行破碎带的破碎可视为二次破碎。显然，矿料硬度越高，平行破碎带的斜长就应越大，这样以来，高硬矿料的二次破碎才会越充分，进而细碎效果才会更好。然而，该设备的机体体积固定不变，若增加了平行破碎带的斜长，势必要减小弧部破碎的长度。此外，为补偿弧部的工作量，入料口的尺寸必须相应加大。因此，在研究该设备适应生产平均硬度为f=12的细碎矿料、研制新破碎腔型时，既要权衡平行破碎带与弧部之间的矛盾性，又要兼顾入料口有适量阔张的需求，另外，也必须考虑细碎生产随之适量减产的问题，只有把三个方面的问题通盘进行考虑，研制新破碎型腔的把握性才会更大。

适应平均硬度f=12矿料破碎腔型研发综述

2014年4月中旬开始，我们研究小组用了半个月的时间设了三种新破碎腔

型（如图b所示，具体数值见表c）。三种破碎腔型相应的固定衬板及动锥衬板的图纸设计完成后，立刻投入了委托加工，并在三套新备件回来后，我们在连续三个衬板的使用周内，分别在平均硬度f=12的鉬矿料细碎生产中试用了这三种腔型，其相关参数及生产结果指标与H6800FHC原破碎腔型的对照表见表c。

根据表c的数据可以明显看出，在生产平均硬度f=12的鉬矿料细碎生产时，随着破碎腔型中平行破碎带斜长的加大，细碎效果越来越好，但过分加大，势必会影响细碎产量的指标要求。结合三种新型腔的使用效果，我们最终采用了第二种型腔，与它相关的固定衬板及动锥衬板的设计图分别如图d、图e所示。

结论

综上所述，我们研究小组根据适应f=12鉬矿料细碎生产的要求，研发了H6800F-HC型圆锥破碎机的新腔型，解决了H6800F-HC型圆锥破碎机在硬度为f=12的钼矿料的细碎生产中碰到的难题，同时，也为同类设备用户在型腔与矿料硬度关系问题的处理上提供了一种科学的、颇有成效的解决方法。

参考：

［1］裘祖荣，孙立岩，李杏华.回转体测量机热变形误差三截面法补偿技术［J］.天津大学学报.

［2］周超 黄健萌 高诚辉.各向异性分形表面建模研究［J］.中国机械工程. 2015（08）

［3］苗恩铭 苗继超.数控机床热误差特性分析［J］.中国机械工程. 2015（08）

作者简介：

童来平（1976.09-），男，陕西富平，大学本科，机械工程师，研究方向：多年从事矿山机械的应用与实践。

表c 破碎腔型相关参数及生产f=12鉬矿料细碎生产结果指标对照表