反击式破碎机破碎腔设计研究

反击式破碎机破碎腔设计研究

张志林

广西桂润投资有限公司  广西南宁   530000

摘要：作为工业生产中的重要环节，破碎质量决定了最终所使用的材料使用效果。此外，工业生产中节能降耗是永恒话题，正确使用破碎工艺起到了节能降耗的关键作用。因此，强调反击式破碎机的正确应用以及关键结构的使用优化极为关键。以反击式破碎机破碎腔为例，对其结构做深入分析并制定详细的设计方案，具有极为重要的现实意义。

关键词：反击式破碎机；破碎腔；优化设计

引言：节能降耗在当下能源紧张的背景下可谓意义重大，而作为在工业生产中不可或缺的重要设备，反击式破碎机被广泛应用于建筑、化工、矿业等领域，这就需要提高对其内部结构设计环节的重视。以破碎机中的破碎腔为例，优化其结构是提高生产率、降低能耗的重要步骤，无论是其产品粒度、粒形，还是其衬板磨损等均对反击式破碎机的应用效果有着较大影响，因此也可以说最佳的破碎腔设计是保证破碎机使用性能的决定因素。

1 破碎腔结构参数

进料导板、两级反击板以及圆弧空间（导板卸载点至反击板进料口）是组成破碎机破碎腔的主要结构。以图一为例，所选择的破碎腔结构参数基础为直径D与转子中心。设定的给料口宽度约为0.7D，排料口尺寸e1min约为0.1D；e2min约为0.01D。

图1 破碎腔参数

1.1各个位置倾角

沿着导板进入到破碎腔是反击式破碎机物料进入的主要方向，因此需明确导板倾角β参数的重要性。设定的β一般被控制在45°至60°之间，能够满足实际应用所需[1]。对应的若β越大，进入到腔体的物料下滑速度也就相对越快，越小则越慢，最终导致出现堆料情况影响到后续生产。在β较大的情况下，破碎机整体高度有明显提高，较小则高度整体较低。在满足实际条件需求的背景下，应尽量取较小的β角。在确定最终倾角时，还需要对物料滑出过程中导板与板锤之间的相遇关系予以充分考虑，例如物料已经滑出但板锤未能到达指定位置，或板锤已经到位但物料尚未完全滑出等，最佳的现象应是二者同时相遇，从而达到最佳的破碎效果。

1.2导板卸载点与反击板悬挂

设定导板卸载点为α，一般角度被控制在30°至50°范围内。在该角度较小的情况下整体的破碎机高度较低，因此角度设定较小决定了机器本体重量与高度，尤其是对具有移动性质的破碎机来说更起到了重要作用。在各方面条件能够满足实际条件的情况下，α的大小最好为30°，且具有对破碎腔圆弧长度予以增加的重要作用[2]。而对于反击板悬挂点来说，其一般决定于图一种的X与Y尺寸，但需要注意的是两个尺寸数值的设定又与进料口尺寸相关联，因此在一定程度被α与β相左右，由二者共同决定。

1.3其他参数

板锤外圆切线，其对应着反击板垂涎与反击板运动方向的夹角，一般为20°左右。设定这一角度的基础为反击板与物料之间呈现垂直冲撞的使用特点，从而获得最佳的物料破碎效果，且能够最大限度地减少衬板磨损[3]。正因为反击板与物料之间的垂直冲撞原因，使得最佳的反击板曲线应为渐开线，但受限于成本与制作条件，因此其形式多为弧线或折线。

第一级反击板的排料口位置（一段反击板）决定于θ1与l。之所以设定θ1为15°，其余规格均大于15°，原因在于转子水平中心线与二级反击板排料口相贴近，最终设定θ1的范围应为15°至19°范围内。若有三段折线反击板的制作需求，则l值一般不同，与最终的悬挂点以及各个位置的结构之间存在紧密联系。其中的二级反击板应将其位置安排尽量靠后，且下端需要保证与转子水平中心线尽量近，此时的θ2所设定范围一般为60°至77°之间，应尽量靠近最大值以保证物料的粉碎细腻性。γ角决定了第一级与第二级之间的相互位置，因此该角度设定范围为60°至73°范围内，联合γ角后即可确定第二级第二段的反击板位置，至此破碎机破碎腔设计完成。

2 反击板设计

对于反击板来说，在整个破碎机中所起到的作用是物料受板锤击出后从而向上破碎，并将破碎完成的物料回弹至破碎区，并进行二次破碎处理。因此制作的反击板形状决定了最终的破碎效果，因此有必要对物料破碎效果进行分析。

由于理论力学碰撞原理中，明确提到了正碰撞将带来最佳的破碎效果。但需要注意的是，板锤在运作过程中处于旋转运动状态，若想要确保正碰撞就必须保证反击板为渐开线，此时由于垂直方向的物料冲击，将获得最佳破碎效果[4]。但受限于制作条件，因此在破碎腔内物料之间将会有互相干扰的情况存在，且无法保证运行轨迹的规则效果。再加上物料本身的不规则，因此正碰撞现阶段只存在于理论中，这也是实际上采取与渐开线接近的折线反击板的原因。

本文中所举例的破碎机其包含了两段反击板，且由于给料口与排料口整体尺寸与β角均较大的原因，因此渐开线与反击板之间的距离相对较远。第一段的反击板以下与渐开线接近，虽然无法制作出完全依照渐开线规则的反击板，但仍然能够明确其应用特点。若想实现第一段的物料与反击板呈现垂直特点的目标，则应将卸载点A作为基准，此时设定δ范围在1°至2°范围内，反击板所转过的角度约为25°。

若为中细碎反击式破碎机，则意味着该机器包含了三段反击板，无论是排料口还是β角均相对较小，此时与渐开线接近的为第二段反击板。从点A抛射的物料，与反击板之间呈现垂直特点，此时的δ为2°[5]。板锤转过角度20°的情况下，则第二段反击板与物料抛射方向呈现正碰撞特点，若转过40°，则第三段反击板有正碰撞的物料接触表现。

实际对反击板的应用磨损情况进行总结分析后，可发现从A点的射线到反击板交点向下的区间段内是破碎物料的关键阶段，继而可制定出最佳的反击板设计方案：

由于δ为0°，在已经获得给料口尺寸后，即可确定第一段反击板布置位置；板锤转过25°后（围绕A点），此时设定δ为0°，联系第一段的排料口尺寸（最小）以及γ为60°等数值之后，即可确定第二段反击板位置[6]；第三段反击板位置的确定需要联系给料口尺寸与第一段、第二段反击板位置，此时γ约等于73°，即可确定第三段反击板位置。若条件允许，建议对该破碎机的θ2取最大值，从而在保证数据符合破碎机实际设置与工作要求的情况下，提高产品质量。

由于拥有三级反击板的破碎机腔体能够进行选择性破碎，因此若能增加破碎腔数量，则即使设置较低转子回转速度，也能够保证破碎效果，并能够最大限度地减少产品过大力度，且具有降低板锤磨损的作用。例如两腔破碎机35至40m/s的破碎速度，三腔只需要22至30m/s速度。

结束语：综上所述，反击式破碎机破碎腔设计需要重点考虑到位置倾角、卸载点、反击板悬挂以及其他参数，并应做好针对包含不同级别的反击板设计工作。此外，应联系实际对物料的破碎需要制定优化破碎腔的结构方案，选择合适的破碎机破碎腔类型，是保证物料破碎效果的重要基础。

参考文献

[1] 黄忠仕, 李成柏, 邹秉. 基于离散元法的反击式破碎机板锤材料分析与研究[J]. 金属矿山, 2019(12):5.

[2] 蒲勇, 黄娟. 一种颚板及包含其的矿山机械反击式破碎机:, CN212632785U[P]. 2021(1):3.

[3] 王惠东. 基于离散元的骨料用反击式破碎机腔形仿真分析[J]. 中国水泥, 2021(3):6.

[4] 徐义智, 张凯洋, 王宁. 反击式破碎机收尘系统改造及应用[J]. 价值工程, 2020, 39(13):2.

[5] 汪建新, 董鹏飞. 基于EDEM的新型立轴反击式破碎机工艺参数对破碎性能的影响[J]. 内蒙古科技大学学报, 2020, 39(2):6.

[6] 林文坤, 游兴玉. 一种安装便捷的反击式破碎机复合板锤:, CN212975345U[P]. 2021(3):1.