圆锥破碎机发展主要存在的问题
自破碎机诞生至今己有百余年历史,破碎机的工作环境决定了其长期处于重载以及频繁负荷变更的条件下,结构零部件大多是复杂多样。目前市场上较为广泛应用的主要是颚式破碎机和圆锥破碎机,其零部件主要的性能参数是抗磨损耐久性和结构强度。相比颚式破碎机来说,圆锥破碎机设备复杂,零件成百上千,增强圆锥破碎机的研发设计首要任务就是增强主要零部件的耐磨能力结构强度,减少应力和应变。通常情况下,圆锥破碎机的设计主要有两种方式:一是通过计算机辅助设计进行仿真模拟以及样机实验来获得设计参数,二是以理论计算推导获得强度数据。在实际中,通常两种设计方法是相辅相成的,理论计算的结果来确定数值模拟模型求解的边界条件,同时,试验结果因为受多种因素的影响,也需要结合理论计算才能使分析结果更为详尽、全面。
目前圆锥破碎机发展主要存在以下方面问题:
(1)新型耐磨材料不足。目前较为常用的耐磨材料集中在高铬铸铁和超高锰钢,一些较好的新型耐磨材料如耐磨钢等被应用,可以有效地提高破碎机的使用寿命。发现和使用新耐磨材料是破碎机发展的重要方向之一。
(2)模拟辅助设计水平低
在如今,越来越多的行业领域开始采用计算机辅助设计,如CFD,FEA等有限元分析,可以大大的减少产品开发周期,来提高产品性能可靠性。
(3)制造工艺水平较低
圆锥破碎机设备对于加工精度的要求较高,加工精度的好坏保障了设备的使用寿命,而目前矿山设备制造商以及零件提供商,多为粗放式加工,缺乏先进的加工设备和检测仪器,这使得圆锥破碎机的发展难以得到保证。
破碎设备种类多种多样,但工作原理相同,即依靠设备的部件运动,产生较大作用力,从而达到破碎物料的效果。施力的方式各有区别,包括有挤压力、剪切力、冲击力、弯折力和磨削力等。通常情况下,破碎设备施力的方式并不是上述其中的一种,而是以一种施力方式为主,并兼有其他施力方式。如立式冲击破碎机以冲击力为主,磨削力为辅;圆锥破碎机以压碎为主,并以弯折力为辅。对圆锥破碎机来说,衬板及耐磨盘等关键部件的使用寿命影响较为显著。
衬板是圆锥破碎机上需要频繁更换的耐磨件,在圆锥破碎机工作的过程中会对衬板有冲击力,引起衬板磨损。磨损是由摩擦引起的,指两个物体在有接触的相对运动中,物体摩擦面受到法向力作用,同时受介质及环境、温度等的影响,引起物体形状、尺寸、组织和性能变化。磨损是引起机器零件失效的主要原因之一,极大的影响了零件的使用寿命以及运行可靠性。由于磨损而引起破碎机耐磨件的更换,零部件频繁更换和修理,需要停工所造成的人力和物力损失,以及生产率降低,所引起的经济损失更为巨大。
衬板和耐磨盘是圆锥破碎机上较为易损坏的耐磨件,它们的机械性能和寿命也是用户和制造商最为关心的技术指标,良好的衬板和耐磨盘不仅需要耐磨性强,还需要抵抗一定的冲击力,如果冲击力超过耐磨件本身的承载能力,就会引起失效,因此结构强度的分析也是至关重要的。