立式冲击式破碎机简述

上海建设路桥机械设备有限公司　郑鸣皋

上世纪80年代，巴马克（Barmac）立式冲击式破碎机的出现，是成功地应用细碎技术地典范。特别用在制砂领域，由于其砂的质量，产量得到一致公认好评。故20多年来，立式冲击式破碎机得到迅猛发展。世界上各个公司均相继研发了各种各样外形的立式冲击式破碎机。国内好些公司也相应推出了引进、仿制、改进的立式冲击式破碎机。综观立式冲击式破碎机，有以下几个发展趋势：

1.向大型化发展

为了满足各种不同用户的需要，为了满足更大的产量，其转子直径也越来越大，电机功率也越来越大。这样允许进料的粒度也越来越大，甚至在一些场合，可作为二破使用。目前国外立式冲击式破碎机其转子最大直径已达1600mm，允许通过量达1500t/h，进料粒度达180mm。

2.型式多样化

目前立式冲击式破碎机已发展成开式转子和闭式转子二大类，每一大类又分为带反击衬板（即石打铁）和不带反击衬板（即石打石）。且每一规格的机器中又有几种不同的转子转速，几种不同的电机功率和几种不同转子出口数。从而组合成不同的通过能量，不同的破碎效应，即配置的多样性和灵活性得出充分体现。

3.全自动控制

一台机器的控制系统也是多样化，一般用户可采用常规控制，特殊用户采用计算机或PLC控制。运行中可远距离显示工作状态下的机器各种参数，如轴承的温度，机器的振动，瞬时的通过量，润滑油的质量情况等等。也可通过无极调速调整转子不同的转速来改变不同的出料粒度。

因此，立式冲击式破碎机用来制砂是制砂机器中最成功的一种。一般来说，制成的砂大多是作为混凝土骨料用，故首先必须对砂石的性能有所了解，才能更好地设计出与众不同的立式冲击式破碎机。

一、岩石的种类

自然界中岩石按其形成过程可分为三大类。

1.火成岩：它是由地下深处的岩浆经火山爆发流在地表表面或者岩浆向地表表面上升过程中受到冷却而形成的岩石。其岩石种类主要为流纹岩、安山岩、玄武岩、页岩、辉绿岩、花岗岩、片岩、角闪岩、斑岩、橄榄岩等。

2.沉积岩：地表的岩石，经长时间的风化和大自然的搬运与堆积而形成的岩石。其岩石种类主要是泥岩、贝壳岩、凝灰岩、凝灰角闪岩、石灰岩、铁矿岩、白云岩、燧岩等。

3.变质岩：地下的岩石在高温、高压的作用下，矿物组成与结构发生变化而形成的岩石。其岩石种类主要是结晶片岩、千枚岩、片麻岩、蛇纹岩、角闪岩、大理石、粘板岩等。

二、砂的性质

按照定义：经除土处理，由机械破碎筛分制成粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包含软质岩、风化岩石的颗粒。在混凝土中0.15-4.75mm的料称细集料或细骨料，也称为砂。一般砂的表观密度在2.5以上，吸水率在3.5％以下，最好在3％以下。因为吸水率表示骨料颗粒内部的孔隙比例，是骨料质量好坏的一个指标。特别是骨料的强度对混凝土强度的影响很大，尤其是对高强度混凝土的影响。且一般高强度混凝土均选取级配良好的II区中砂。而立式冲击式破碎机的料又正好落在此区域内，故立式冲击式破碎机作为机制砂的首先产品是当仁不让的。

我国地域辽阔，故砂资源十分丰富，但必须认识到，砂石是一种不可再生的资源，尤其是天然砂，也不是可以无限制开采的。

因此，用机制砂是大势所趋。我国砂石的量较多的地区有辽宁、山东、江苏、江西、浙江、广东、福建等省区。但砂石生产厂家大多是产量不高，条件简单，利用率较低的小厂，且由于急功近利的原因，往往破坏了环境，这一点要引起大家足够的重视。也是制造立式冲击式破碎机厂家应注意的问题。要开发出更加符合环保要求的立式冲击式破碎机是我们厂家的义务和方向。

三、立式冲击式破碎机的作用机理

立式冲击式破碎机是利用其高速离心产生的动能，把物料抛出，得到能量的物料与反击板，或物料与物料间的碰撞，引起能量交换的连锁反应：高能量、大质量的物料与较小物料的碰撞，或与反击板碰撞形成剧烈的冲击而沿其自然裂纹碎裂，较低能量的中等粒度的物料与前面冲击产生的物料及其它物料相遇形成冲击劈裂和磨蚀，而最低能量较小的物料也以高速运动，产生一种“砂喷”现象，使之绕破碎腔汹涌地涌动，从而发生相互碰撞，磨擦和研磨，直至失去足够的速度掉出粒子云从而离开破碎腔。从设计角度而言，转子的线速度一般在45~95m/s，但由于加工原因，配套原因等等因素，实际上在50~85m/s之间，但对于制砂来说，这种线速度是完全足够的。

四、我公司的立式冲击式破碎机

我公司生产的立式冲击式破碎机有二种，一种是自行开发的PLII系列立式冲击式破碎机，另一种是与日本神户制钢合作生产的SX系列立式冲击式破碎机。

1.PLII系列式冲击式破碎机（图1）

PLII系列立式冲击式破碎机一般来说是一种开放式转子系统，带反击板，转子给料的破碎机。根据用户要求也可以换成闭式转子，不带反击板，转子给料的破碎机。该系列破碎机根据转子直径大小，其出口数为3-5个，目前有700、850、1000、1200四个规格。每个规格又有不同的线速度和不同的电机功率，这样组合而成几十种配置，以满足不同用户对不同物料和不同通过量的需求。主要组成部件为回转机构、进料斗、筒体、转子、机座、电动机座、电机等。开放式转子是在一个圆盘上焊有安装流道板的支撑柱，支撑柱放置位置一般为径向式。由于开放式转子制作工艺相对简单，但由于转子内部其结构特点，形成不了物料垫，故流道板要受到冲蚀磨损，其磨损机理是由于物料沿流道板流动时，会形成旋涡体，旋涡的 曲率半径紧贴流道板壁面，瞬时的对流速度很大，故对壁面的切削作用也很强，使流道板壁面掏成坑穴，其流向是前深后浅。因此，其使用寿命也较短，特别是在湿法破碎上，其使用寿命仅是干法破碎的1/2不到。故如何提高流道板的使用寿命是今后要改进的一个方向。PLII系列立式冲击式破碎机特点是进料相对较大，偶尔一小块铁块进入不影响机器使用。

本公司的PLII系列中PLⅡ850立式冲击式破碎机在成都某石场使用，破碎河卵石（以玄武岩，花岗岩为主）在湿法生产中，进料在25-40mm，通过量为85t/h，小于4.75mm达53％，其细度模数为2.8-3.0，属于II区中砂。PLII系列立式冲击式破碎机采用了稀油站润滑，而轴承又采用了SKF轴承，其密封采用二道骨架式油封和一道迷宫式密封，其油封采用国际知名品牌的产品。故其轴承的使用寿命很长。另外，根据不同用户需要可配有振动保护装置，在运转过程中，一旦振动超过某一设定值，会发出信号给进料装置，使之进料装置停止给料，过一延时段，主机电机会自动停止。以保护机器不受损坏。为了方便装拆易损件，减少开机盖的时间，为了适应现场无起重设备的情况，对机盖采用了液压开盖方式。由液压小车带动液压缸顶升机盖。由于液压缸内装有滚动轴承，故只要随势而推，上盖可以任意旋转。PLII系列立式冲击式破碎机最大规格目前为1200型。

2.SX系列立式冲击式破碎机（图2）

SX系列立式冲击式破碎机是我公司与日本神户制钢合作生产的破碎机，它是一种闭式转子带反击板、转子给料的破碎机。其破碎作用是物料由上部进料口进入，落到高速旋转的转子中心部，落下的物料在转子强大离心力作用下，被高速抛出，撞击到机架内部的反击板上被破碎。由于与反击板撞击的角度为90°，故能量得到充分利用。它是由进料斗、转子、轴系、破碎室、底座、电动机底座、电动机等零部件组成。在物料进料口两侧，备有空气循环装置，使其转子旋转所产生的风，在循环装置内循环，以减少排到外面的灰尘量。它分成4个规格，即SX700、SX900、SX1000、SX1200。每一规格根据不同用户的要求分别有二种不同的转子转速和多种电机功率，组成几十种组合。由于是闭式转子，装有镶硬质合金刀片的外刀，故对进料粒度的控制十分严格，且绝对不允许有铁块进入，以免冲坏硬质合金刀片，整个转子采用堆焊耐磨焊条的方式来保护转子本体，故一旦磨损，修复工作量较大，其修复工艺要求也较高，也不能无限制的一次又一次修复。其易损件的使用寿命在破碎河卵石时大约为500小时左右。SX系列立式冲击式破碎机的反击板是通用的，只不过每一规格中的数量有所不同，且反击板可上下颠倒使用，其安装位置也可以上下调整，以便充分利用反击板。即反击板的利用率较高。其中SX1000规格的破碎机用在浙江某石场中，在进料粒度15-25mm，通过量120t/h，破碎河卵石，出料粒度小于4.75mm的物料占50％，其细度模数为3.1左右，也属于II区中砂。