反擊式破碎機(jī)組合板錘設(shè)計(jì)生產(chǎn)探析

黃韻

摘要：文章以反擊式破碎機(jī)組合板錘設(shè)計(jì)生產(chǎn)為研究對(duì)象，首先討論了傳統(tǒng)反擊式破碎機(jī)板錘生產(chǎn)條件及生產(chǎn)工藝存在的問(wèn)題，隨后著重圍繞反擊式破碎機(jī)組合板錘設(shè)計(jì)與制作，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇等角度進(jìn)行了探討分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：反擊式破碎機(jī);組合板錘;設(shè)計(jì)生產(chǎn)

前言

相對(duì)于傳統(tǒng)錘式破碎機(jī)而言，反擊式破碎機(jī)整體結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，易損件更少，可有效節(jié)約生產(chǎn)費(fèi)用，且破碎比更高，成品料粒形更好，因此在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。然而反擊式破碎機(jī)在實(shí)際工作時(shí)，板錘線速度可達(dá)50m/s，承受著非常嚴(yán)重的荷載與磨損，為提高高強(qiáng)度工作條件下板錘適應(yīng)能力，減少更換頻率，有必要對(duì)反擊式破碎機(jī)組合板錘設(shè)計(jì)生產(chǎn)進(jìn)行分析，對(duì)于提升反式破碎機(jī)工作性能具有重要的意義。

一、傳統(tǒng)反擊式破碎機(jī)板錘生產(chǎn)條件及生產(chǎn)工藝存在的問(wèn)題分析

傳統(tǒng)的反擊式破碎機(jī)板錘基于機(jī)型不同，板錘質(zhì)量也各有差異，最低十幾公斤，最高可達(dá)上百公斤。在實(shí)際生產(chǎn)制作時(shí)，結(jié)合工廠生產(chǎn)條件實(shí)際，運(yùn)用手工濕砂造型工藝，以傳統(tǒng)順序凝固技術(shù)為依據(jù)，進(jìn)行澆冒口設(shè)計(jì)。但實(shí)際落實(shí)到生產(chǎn)工藝之中，發(fā)現(xiàn)實(shí)際冒口補(bǔ)縮效果難以達(dá)到預(yù)期要求，主要存在以下問(wèn)題，一是在碎石生產(chǎn)過(guò)程中，將澆冒口打掉后，發(fā)現(xiàn)內(nèi)澆口的根部存在嚴(yán)重的縮孔、縮松問(wèn)題，并且隨著內(nèi)澆口增大，整體板錘撕裂掉塊也愈發(fā)嚴(yán)重。二是對(duì)冒口尺寸進(jìn)一步加高加大，雖然使得冷卻后冒口實(shí)際尺寸得到了明顯的增加，但卻致使反擊式破碎機(jī)工藝出品品質(zhì)嚴(yán)重下降，補(bǔ)縮效果難以達(dá)到理想狀態(tài)。由于板錘在實(shí)際工作過(guò)程中需要承受大量荷載，但受自身高鉻鑄鐵脆性特征影響，對(duì)于板錘整體設(shè)計(jì)制作質(zhì)量有著非常苛刻的要求，即使板錘自身從存在細(xì)微缺陷，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，依然很有可能導(dǎo)致崩裂問(wèn)題發(fā)生，甚至引發(fā)嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故。

二、反擊式破碎機(jī)組合板錘設(shè)計(jì)與制作

（一）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為改善傳統(tǒng)板錘生產(chǎn)缺陷，可進(jìn)行組合板錘設(shè)計(jì)，組合板錘由板錘本體與耐磨條組成，其中耐磨條在板錘上端一角位置，具體位置即是板錘實(shí)際工作時(shí)迎向物料的一面。與此同時(shí)，在耐磨條的下端中心位置，進(jìn)行榫頭設(shè)置，榫頭具體呈燕尾形，而在板錘本體的中心處，設(shè)置了一個(gè)安裝孔，以便于其能夠與破碎機(jī)轉(zhuǎn)子體更好的連接在一起。在板錘耐磨條部位，設(shè)置了燕尾形榫槽，以便能夠更好的與組合耐磨條相配合，在組合耐磨條之上，鑲鑄有硬質(zhì)合金棒，在其下端，設(shè)置一方孔，并放入一方形螺母，并在板錘本體一端，設(shè)置有裝配空間，便于方形螺母能夠更好的容納螺栓、彈簧墊圈等零件。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠增加板錘表面零件貼合面積，促使裝配配合更加緊密，可以有效防止在實(shí)際作業(yè)施工時(shí)，出現(xiàn)板錘與耐磨損條分離問(wèn)題。除此之外，在榫頭與榫槽長(zhǎng)度方向配合面設(shè)計(jì)上，通過(guò)將配合面設(shè)計(jì)成斜面，斜面具體傾斜度為2°，可以促使榫頭與榫槽在側(cè)面結(jié)合更加緊密，同時(shí)也更加有利于組合耐磨條的安裝與拆卸。為避免耐磨條與板錘出現(xiàn)滑脫問(wèn)題，特意設(shè)置了設(shè)計(jì)了防移動(dòng)裝置，該裝置由由螺母、螺栓和彈簧墊圈組成，能夠使耐磨條與板錘結(jié)合更加緊固，防止出現(xiàn)位移滑脫。耐磨條一般置于板錘易磨損位置，一方面可增加板錘耐磨性，另一方面也有利于增加板錘整體強(qiáng)度。

（二）組合板錘設(shè)計(jì)制作材料分析

在整體組合板錘組成之中，耐磨條是其核心配件之一，不僅能夠有效保護(hù)板錘本體，同時(shí)還是負(fù)責(zé)破碎物料的主體，需要直接承受大量荷載，因此最容易磨損，對(duì)于制作材質(zhì)有著非常高的要求。一方面需要其具備過(guò)硬的強(qiáng)度，以便能夠抵御物料強(qiáng)大的荷載沖擊，另一方面，還應(yīng)具備足夠的韌性，以便提升其耐磨強(qiáng)度。在實(shí)際制作選材過(guò)程中，通常會(huì)選Cr26高鉻鑄鐵材料，具體化學(xué)成分及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)如表一所示。

板錘本體是組合板錘的最為基本且最為主要的構(gòu)件，占組合板錘整體的86%以上，主要起到支撐、連接、固定并帶動(dòng)耐磨條運(yùn)動(dòng)的作用。與此同時(shí)，板錘在實(shí)際工作過(guò)程中，雖然也會(huì)承擔(dān)一定的散落物料的直接沖擊，但主要的物料破碎沖擊都由磨損條承擔(dān)，因此在實(shí)際選擇板錘制作材料過(guò)程中，可以選擇造價(jià)成本相對(duì)低一些的高鉻鑄鐵材料，具體化學(xué)成分如表二所示：

在組合耐磨棒之上，鑲嵌有硬質(zhì)合金棒，可以有效強(qiáng)化耐磨條的耐磨特性，在實(shí)際進(jìn)行耐磨棒制作時(shí)，主要要求即是具備足夠的硬度及強(qiáng)度，同時(shí)具備良好的抗磨損能力與鐵基金屬濕潤(rùn)性能。因此可選擇YL10.2 硬質(zhì)合金棒作為外購(gòu)件，為促使購(gòu)買(mǎi)成本得到有效的降低，可以選擇使用硬質(zhì)合金圓鋼毛坯，究其原因在于，該材料作為鑲鑄材料，對(duì)精鑄沒(méi)有精度要求，可節(jié)省磨削加工費(fèi)用。具體來(lái)說(shuō)，該YL10.2硬質(zhì)合金棒材料直徑為5至6mm，主要由Wc（碳化鎢，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%）與Co（鈷，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%）組成，抗彎強(qiáng)度為2200至2500MPa，密度為1400至14550kg/m3，硬度為91.5Hw。

（三）組合板錘制作生產(chǎn)要點(diǎn)分析

一是結(jié)合耐磨條與板錘本體實(shí)際材料需求，做好對(duì)應(yīng)的高鉻鑄鐵鐵液熔煉生產(chǎn)，生產(chǎn)采用的是常規(guī)的熔煉加工方法，分別澆入對(duì)應(yīng)的模砂箱中，鑄成組合耐磨條與板錘本體。二是在組合耐磨條之上進(jìn)行硬質(zhì)合金棒鑲嵌時(shí)，需要配合耐磨條與板錘鑄造同步進(jìn)行，即先將硬質(zhì)合金圓鋼毛坯切割成段，隨后提前預(yù)先插入耐磨條模具之中，由于模具是由聚苯乙烯（Eps）泡沫塑料制成，因此在完成澆筑后模具會(huì)“自然消失”，最后讓硬質(zhì)合金棒成功與耐磨條鑲嵌澆筑在一起，形成完整的鑲嵌鑄件。三是在制作澆筑模具時(shí)，需要注意控制好板錘本體燕尾形榫頭、榫槽的尺寸、形狀以及表面粗糙度等，對(duì)上述精度嚴(yán)格控制，提高鑄件品質(zhì)與質(zhì)量。究其原因在于，高鉻鑄鐵受自身性質(zhì)影響，無(wú)法進(jìn)行機(jī)械切削加工，在實(shí)際裝配時(shí)，只能采用砂輪機(jī)進(jìn)行稍作修整。換句話說(shuō)，即后期鑄件精修空間較小，需要在前期做好精度控制，一般在鑄件整體品質(zhì)質(zhì)量。四是在組合耐磨條與板錘鑄件熱處理方面，應(yīng)選擇運(yùn)用強(qiáng)制風(fēng)冷方法，即在高鉻鑄鐵液澆入模具之后，在完成短暫時(shí)間等待后，快速取出已經(jīng)成型的鑄件，然后將其放置有強(qiáng)制風(fēng)冷的位置處，進(jìn)行淬火處理，主要借助的是鑄件余熱，完成相應(yīng)淬火處理。五是由于組合耐磨條受自身作用影響，決定了其屬于易損構(gòu)件，相對(duì)于板錘本體而言，服役期限相對(duì)較短，在實(shí)際工作過(guò)程中更換次數(shù)更加頻繁，因此在實(shí)際生產(chǎn)制作時(shí)，組合耐磨條與板錘本體可以按照60：1的比例進(jìn)行生產(chǎn)，已滿足實(shí)際應(yīng)用需求。

（四）組合耐磨條與板錘裝配分析

在完成組合耐磨條與板錘制作生產(chǎn)后，需要做好板錘與組合耐磨條的裝配。首先，應(yīng)采用噴丸清理技術(shù)，將鑄件表面的黏砂及其他雜質(zhì)及時(shí)清除掉，然后利用砂輪機(jī)，做好耐磨條與板錘本體的打磨工作，主要打磨位置有燕尾形榫頭、燕尾形榫槽以及對(duì)存在配合關(guān)系的其他鑄件平面位置，確保其表面平整光滑，與此同時(shí)，還需要將耐磨條容易磨損部位上的高出鑄件的硬質(zhì)合金棒及時(shí)敲斷，使其整體形狀更加穩(wěn)定，有利于提升工作性能。隨后將組合耐磨條燕尾形榫頭與板錘本體燕尾形榫槽進(jìn)行對(duì)接，并利用榔頭或其他敲擊工具，緩慢進(jìn)行錘擊敲打，直至榫頭與榫槽完全對(duì)接在一起;在裝配時(shí)，還要注意將方形螺母裝入組合耐磨條后端的方孔中，完成相應(yīng)裝配后，需要在基于板錘本體的裝配空間中，將加入帶彈簧墊圈的螺栓通過(guò)螺栓孔，使其與方形螺母成功進(jìn)行聯(lián)結(jié)，接著用板手將其擰緊，使其結(jié)合的更加緊密。在后續(xù)生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中，待組合耐磨條磨損度一定的程度，需要進(jìn)行組合耐磨條更換時(shí)，只需要直接將彈簧墊圈的螺栓拆卸下來(lái)，利用榔頭輕輕敲出磨損組合耐磨條，重新再換上新的組合耐磨條即可。

三、總結(jié)

綜上所述，相對(duì)于傳統(tǒng)的反擊式破碎機(jī)板錘設(shè)計(jì)制作生產(chǎn)，反擊式破碎機(jī)組合板錘在設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中加入耐磨組合條，有效彌補(bǔ)了其存在的缺陷，提高了反擊式破碎機(jī)整體工作性能，同時(shí)需要更換的組合耐磨損條僅占組合板錘整體的15%至20%，因此還有利于節(jié)省生產(chǎn)成本，具有更好的經(jīng)濟(jì)效益。

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