神户制钢所的高性能破碎机( 日本神户制钢所柿禾宣比古)1 前言受惠于改革开放政策。中国的经济发展取得了举世瞩目的成就，为了在2 l 世纪取得更大的发展，中国计划开展以下的诸多大型项目。高速公路以及一、二级公路建设桥梁的建设铁路的建设及改善飞机场的改建大坝的建设及河流的整修与以上这些项目相关的辅助设施的建设为了推动这些项目的有效进展，需要来源不同的大量的资源及原材料，而铁精矿、有色金属等原料，以及作为骨料等基础原材料就成为这些项目的核心建筑材料。因此若把质量好的基础原材料廉价、大量、稳定地向市场供应，就等于是抓住了项目成功的关键环节。生产基础原材料的大本营一矿山、以及生产骨料的设备的作用就变得很重要。并且，支持这些现场生产的破碎机也同样责任重大，下面就是对这些设备的具体要求。必须具备大量生产细小粉粒的高破碎性能机械设备必须结实耐用、故障少、耐久性好作为骨料，粒形要好必须构造简单、维护，检修方便耐磨件必须寿命长。根据这些要求，我们介绍一下活跃于日本乃至世界各地的神户制钢的高性能破碎机。2 神户制钢的破碎机简介神户制钢是日本有代表性的大型企业之一，生产的产品从钢铁材料到破碎机、压缩机、建设机械、各种工业机械等多种多样的产品。大约是从5 0 年前正式开始生产破碎机，不但在日本的占有率第一，同时其破碎机也打人了几乎世界的所有国家，其优良的破碎性能和耐久性获得了很高的评价。而且，打人中国也很早，主要采用的厂家是宝钢，运转良好已达2 0 年以上。另外神户制钢生产多种多样的破碎机，从一次用的大型G Y 圆锥型或颚式、二次用的E X 圆锥型6 0及D H G Y 圆锥型、三次用的E X 圆锥型及A F 圆锥型等各种破碎机，到整形机及人工砂的生产专用机、振动筛等等。而且，神户制钢不仅生产单体机械，还进行成套设备的设计制作，是一个甚至还包括附属机械在内的综合破碎厂家。许多在日本国内具有代表性的工厂，都是由神户制钢设计完成的。照片1 是其中的一例。照片1 工厂垒景3 破碎机的介绍一次用的大型G Y 圆锥型破碎机不用说，在规模大的矿山、需要大量填埋的一次破碎工程，不论国内还是国外，都采用这种大型G Y R A T O R Y 破碎机。神户制钢在1 9 2 1 年采用本公司独自开发的技术制造了当时世界上最大的6 0 8 9 G Y 。当时的主轴支持方式是S p i d e rS u s p e n s i o n 的方式，此后就变迁成下部靠油缸来支持的方式一直到现在。由于破碎机构本身基本上并未改变，所以目前可说是达到成熟阶段的破碎机。利用自动翻斗卡车的不间断投人。在G Y 被埋没的状态下可以轻松的去破碎的状况来看。可以说充分的验证了其良好的可靠性和耐久性。( 照片2 )照片2 破碎时的大型G YG Y 图1大型G Y 断面图G Y 如果超出所给定的出口问隙的话，我们采用了计算机设计，对主轴在每一次回转时岩石的落下体积进行数值计算，以确定破碎室的形状，即便在大量喂料的情况下也不会超过负荷。尽管G Y 的破碎能力随喂给的岩石粒度的变化而大幅变化，但是神户制钢拥有一种技术。就是只要能提示出岩石原料粒度，就可以高精度地预测破碎能力。若向G Y 中投入细粒原料岩石的话。破碎能力值有时也可达到产品样本值的3 4 倍。各公司的产品样本值是各公司以任意设定的原料岩石的粒度为基础而计算出来的，而神户制钢则是以限制能力的粗料粒度统计为基础，所以尽管产品样本值比其它公司小，但实际却很大。大型G Y如图1 所示，它有非常简洁的构造，主轴采用一个操作开关即可控制其上升和下降。目前日本关西飞机场的第二条跑道上的填埋工程中，就有神户制钢的5 台大型G Y 正常运转中其中有3 台是世界最大的6 0 1 0 9 G Y ，从运输环节开始即采用了首次在世界上使用的技术一把整个机体采用纵向分割的构造。而且，根据F E M 的解析，测评了各部位的应力、应变。还把测头插入分割部位进行了安全验证。一次用的A S T R O 颚式破碎机颚式破碎机与大型G Y 一样，由于在设备的最前面处于非常严酷的条件下，所以就要求有特别高的可靠性与耐久性。A S T R O 颚式破碎机的外观如照片3 所示。它并不是仅仅根据经验而设计的。而是依据工学原理设计，并依此技术而满足客户的要求。照片3A S T R O 颚式破碎机 特长1 从工学角度判明的坚实的构造- 彻底、全面地测定了不同类别岩石的强度，而且采用统计学成功地实现了数量分布化，并把负载条件进行了量化。根据进行了量化的负载条件进行了F E M 的分析，因地适材进行配置。 特长2 】大能力除了采用适当的行程及转数之外。还采用适当的破碎室角度。表1 显示了由于机械生产能力小而困惑的客户。在更换了A S T R O 颚式破碎机后，问题被解决的例子。尽管A S T R O 是很小的机械，但是却展现了很大的能力。其它公司的 项目A s 】啪 机械1 0 6 0 m m 1 2 2 0 r a m - l t , 机械尺寸 7 f i O n 妫1 0 f i O w 埘出口间隙1 2 5 r r a n1 2 5 r n m合同能力2 0 0 t ，h2 0 0 t h实测能力2 l O 盯h1 5 0 t t h表1 能力的比较6 1图2 采用删解析强度的测定例 特长3 是从使用者的立场出发开发的构造实现了零件的长寿命化、零件交换作业的简单化等设计，它是一种可以节省现场劳动力的构造。二次、三次用的E X 圆锥型破碎机作为二次、三次用的破碎机，不论国内还是国外，几乎所有的领域里最多采用的还是E X C O N E 破碎机。主轴用油压缸来支持，即使操作时也可用油压泵开关来自由地变更出口的间隙，这是它所具有的最大特点。下面将要叙述的A F 破碎机上装备的自动控制盘也可以用于E X 破碎机根据用途也可以发挥自动监视及无人化等巨大的作用。如图3 的E X 破碎机断面图所示，E X 破碎机约5 0 年问基本构造没有变更，只是根据业绩进行了不断的改良，是一种达到完善阶段的破碎机。它的构造简单且有稳定感，使用及点检容易，具有充分的可靠性和耐久性。图3E x e o n e 破碎机断面图)我们看到，最近出现了为了降低机械本体的价格而大幅减轻本体重量的制造厂家。若本体过轻，6 2则由于破碎的荷重而导致变形增大，由于一边接触而造成的损伤、或由于轴芯移动而造成的轴承烧损等等、耐久性成了同题。而E X 破碎机不会减轻重量，它保留现有的稳定形状，它主要着眼于对各零件以及附属装置的改良。主要改良项目如下。准备几种不同材质的衬板，着眼于延长寿命把齿轮从原来的斜齿变更为弯齿，以达到静音效果三角皮带轮采用易卸装的楔形衬套把出口间隙的显示以及自动控制盘可做自选项目来装备。达到省力化行星轮轴承可白选装备自动给脂装置可以安装减轻水平负荷的配重装置可以安装减轻水平负荷的缓冲板装置冷却水不足时可以采用空冷式冷却器可自选安装均匀供料器以防止偏磨。二次用的D H G Y 圆锥型破碎机D H G Y 尽管是小型机械。但高破碎比及大能力是它的最大特长，它是一种能够大量地把长度为3 0 0 5 0 0 n u n 的岩石一口气破碎成4 0 6 0 n r a l 以下的装置。照片4D H G Y 圆锥型破碎机图4D H G Y 破碎机的断面图而且，如果将几台能力小的小型颚式破碎机的设备，更换成一台D H G Y 破碎机的话，可以减少耐磨件的消耗，并能使零件更换起来更省力。提高机械运转率，最终可达到降低成本和扩大生产量的目的。图5 提高运转率的例子三次用的A F 圆锥型破碎机三次用的破碎机是生产2 5 m 以下的骨材或生产1 2 n m a 以下矿石( 磨机原料) 的机械，它是特别重要的。神户制钢的A F 圆锥型破碎机是本公司独有的机械、它是根据层压破碎理论( 神户制钢的专利)以稳定运转大量生产细颗粒产品的机械。而且，在公路、建筑的应用上，要求粒形好的产品，它采用层压缩破碎方法优先破碎针片状石料，可以生产出高质量的骨材。以下介绍一下层压破碎和它的特长：生产细粒产品时的一般问题生产细粒产品的时候，一般是把破碎室的出口间隙设为产品尺寸的0 5 1 0 倍，这种叫单流破碎。可是出口间隙一小，生产能力就变小，容易受到水分的影响，所以电流值和油压值波动大，难于稳定操作。破碎品中含有许多针片状物，致使出现产品质量低下等问题。层压破碎理论它是与单流子破碎的想法完全相反的理论，是一种大量生产细粒产品的技术。首先在拥有比较大的出口间隙的破碎室内形成许多的岩石层，随着岩石密度的增高，对岩石施加充分的破碎力而完成破碎的。它是神户制钢经过长年的研究与实验确立的理论。( 图6 ，图7 )图6 单流破碎图7 层压破碎另外，表2 表示用实机试验，确认两种破碎方法的性能试验结果。表2 两种破碎方法的性能比较供给物R 寸1 3 5 r r m a破碎方法单流子破碎层压缩破碎出口间隙( m )6 81 6 15 n m a 以下的生产量( F 3 6 17 6 2 h )平均油压( 胁)2 ，52 4最大油压( I V l P a )5 53 3电力用量( k w l ，t )2 11 6从表2 中我们看到，尽管层压破碎的方法出口间隙大，但5 m m 以下的制品的生产量是以往方式的2 倍以上，特别是电力消耗降低到7 5 ，层压破碎的方法具备了优良的破碎能力。而且，两种方法的平均油压基本致。采用层压破碎的方法时，最大油压比单流子破碎时要低，这证明了由于岩石的水分及强度的变化影响很小，所以它可以稳定的运转。而且层压破碎是靠破碎室内的岩石之间互相磨擦挤压，使针片状的产品减少从而能生产出粒形良好的产品。- 标准装备一照片5 的均匀供料装置可以把岩石均匀地布人破碎室，从而能够提高破碎性能及延长耐磨件的寿命。照片5 标准装备的均匀供料装置以适宜的破碎室的形状、转数及偏心量来达到延长耐磨件寿命的目的。标准装备一一图8 的自动控制盘，随时监视油压值和电动机的电流值，在运转中自动调整最佳出口间隙、操作筒单，提高破碎性能。图8 标准装备的自动控制4 人工砂的专用生产机一P E B R A SS X人工砂的专用生产机P E B R A SS X 是让旋转的转子投射出来的岩石冲击高硬度的撞击板，主动的破碎岩石来生产人工砂的机械。它与利用岩石之间的碰撞的粒形整形机是完全不同的。( 图9 )另外，它也有以下的特长，可以生产高质量的人工砂。优良的破碎性能由于是把岩石撞击向高硬度的撞击板。破碎效率很高横轴式冲击式破碎机，因转子转动产生的风图9P E B R A SS x 的断面图将小块岩石吹走而难于粉碎。但用P E B R A SS X ，由于小块岩石不会被风吹走，因此可以很好的进行破碎。操作成本低廉易磨件少特殊高c r 铸铁或者超硬合金的易磨损零件寿命长低公害低噪音以及低振动由于采用空气循环装置，所以吹向外部的灰尘很少