多缸液壓圓錐破碎機MC500的研發與應用

雷華良，詹春生，彭祖歡，姜俊雄

（南昌礦山機械有限公司，江西 南昌 330004）

多缸液壓圓錐破碎機是中碎與細碎堅硬物料的一種典型破碎設備，我公司創新設計的新型高性能多缸圓錐破碎機,MC500，采用“高能化和層壓破碎”理念，提高一次破碎成品率，更簡單方便的維護和更低的運營成本。可廣泛用于核電，高速公路、機場以及礦山節能增效等項目。性能將達到國際水平，打破國外多缸破碎機在國內的壟斷，替代進口，提升公司的核心競爭力。

1 工作原理

如圖1所示，多缸液壓圓錐破碎機工作部件由兩個截錐體——動錐7和定錐8組成。工作時電機1通過皮帶輪2傳動軸4、小齒輪5、大齒輪7帶動動錐7沿著內表面作旋擺運動，靠近定錐8的地方，物料受動錐的擠壓和彎曲而破碎，偏離動錐的地方，已破碎的物料由于重力作用從錐底下落，整個破碎和卸料過程沿著內表面連續依次進行。釋放油缸部由六個釋放油缸3和三個蓄能器9及連接管路組成。釋放油缸3主要起起過鐵保護及清腔的作用，在正常破碎時，用以吸收緩沖因少數硬物料造成的調整環跳動沖擊現象[1]。

2 方案設計

2.1 設計要求（STD-M腔型）

原料：各類巖石和礦石，中碎和細碎，最大給料口：204mm，最小排料口：20mm，生產能力：排料口30時410t/h～540t/h。

2.2 設備主要技術參數

功率：400kw；機器總重量：39t；動錐直徑1520mm，主軸直徑380mm，傳動軸直徑130mm，排料口調節范圍20mm～51mm。

2.3 結構設計與計算

MC500多缸液壓圓錐破碎機是我公司吸收國內外先進圓錐破碎機技術，創新設計而成的新型高性能圓錐破碎機。

（1）結構設計。設計三維模型如圖1。

圖1 多缸液壓圓錐破碎機剖面結構圖

（2）通過能力的計算。

圖2 破碎腔通過能力計算

圓錐破碎機破碎腔時根據破碎腔各截面通過能力設計的。沿破碎機ξ坐標的破碎腔各截面（圖2）上的通過能可按下式計算：

式中：n——動錐擺動次數（r/min）；

b(ξ)——物料被壓縮時料層厚度（m）；

D(ξ)——物料壓縮層平均直徑（m）；

S(ξ)——動錐擺動一次，物料位移（m）。

MC500設計中；

n=346(rpm),b=0.28m,D=1.3,S=0.21，通過能力，符合410-540t/h的設計要求。

（3）配重及不平衡量計算。配重時為了平衡偏心套，使整個動錐和配重及偏心機構的重心回到主軸中心。我公司通過Solidworks三維實體設計，來確定配重所需灌鉛的質量。配重允許不平衡量，可根據以下公式計算：

可簡化為：m=9549MG/r×n

式中：M——轉子質量（kg）；

G——精度等級（選用）；

r——校正半徑（mm）；

n——工件的工作轉速（rpm）；m——不平衡合格量（g）；

設計中M=1211kg，G=16，r=600mm,n=346rpm。m=9549×1225×16÷600÷346=824g

配重在灌鉛的時候可以多加2kg。灌鉛完成后，如圖3在偏輕的一端加鐵塊直至配重完全水平。稱量出所加鐵塊的重量及其到對稱中心的距離，將配重上偏重端的鉛在適當的位置鉆去相應重量（最好接近2kg），使配重左右配平。

圖3 配重左右校平

3 結構特點

3.1 更大的有效破碎能力

圖4 單缸圓錐破碎機多缸圓錐破碎機力矩圖

如圖4單缸圓錐破碎機：①排料口鎖緊力低，主軸支承，單個液壓缸。②排料口和過鐵行程相關聯，導致行程有限。③生產中排料口是一個波動值。致使液壓泵為保證排料口而頻繁啟動。多缸圓錐破碎機：①排料口鎖緊力大，是單缸液壓圓錐的2倍以上。②排料調節范圍寬，在調整產品級配上有較大的靈活性。③能恒定保持小排料口穩定生產。液壓泵工作頻率很低。產品粒度細，排料均勻。能滿足針片狀＜5%，0/20高端砂石料和金屬礦山細碎要求。產能是彈簧圓錐的3倍。

3.2 更高的生產能力和質量

與彈簧圓錐相比，加大了動錐直徑、偏心距和給料口尺寸。實現“料層破碎”原理，獲得更好的產品粒型。加強型機架，相比同類破碎機可提高功率20%和提高轉速15%。

3.3 高擺頻和大偏心距

固定的主軸和抗旋擺機構設計，改善了主軸受力，增強了動錐穩定性，增強了零部件剛性。從而提高了主機轉速，進而獲得更高的功率/質量比。

3.4 創新的液壓潤滑系統

過鐵裝置釋放改傳統的釋放缸帶蓄能器為自主創新設計的國際先進的溢流閥系統控制，降低了過鐵裝置的故障率。

3.5 AutoRun自動控制系統

圖5 AutoRun自動控制系統界面

如圖5所示，通過AutoRun自動控制系統可檢測破碎機的料位、破碎機電流、排料口尺寸、潤滑油壓力、鎖緊壓力、釋放壓力、潤滑油回油溫度、潤滑油油箱溫度、液壓油泵壓力、襯板磨損量等。可通過界面上的“+”和“-”觸屏鍵調節給料皮帶的頻率保證擠滿給料，使破碎機功率發揮大最大。同時該系統還具備報警功能，在非狀態下運行將報警，并根據事故的嚴重程度判定是否停機。

圖6 MC500在勝達礦業作業

4 MC500勝達礦業昌北石料廠應用實例

4.1 實用分析

如圖6所示MC500在石料行業應用。巖石為輝綠巖，產品粒度為0/28，使用MC500STD-M，緊邊給料口204，最小排料口20。電機功率：315kw。

如圖7所示在勝達進料粒度70mm～90mm，排料口23.5mm，平均產量可達395t/h，粉料＜25%。產品品質良好、能耗小、產量高。

圖7 MC500在勝達礦業運行數據

4.2 使用效果及經濟性

在勝達礦業用我公司的一臺MC500取代兩臺300型號的同類產品，改造前每條線156t/h，改造后達395t/h，比改造前提高產量83t/h,提高生產率26.6%。

即直接經濟效益增長26.6%，同時還減少了設備成本和維護成本。

經勝達礦業石料廠生產實踐證明，南昌礦機MC500多缸圓錐破碎機使用性能好，產能和產品質量到達技術要求，滿足需要，可以與國外同行知名公司競爭，替代國外知名公司的產品，達到了國內領先，國際先進水平，因此建議砂石和礦石加工系統可以優先考慮南昌礦山機械有限公司的MC多缸圓錐破碎機系列產品。

5 結語

MC500是國內較早應用最先進技術研發的新一代多缸圓錐破碎機，運營半年即獲得用戶認可，MC500多缸圓錐破碎機與國際知名同類產品相比，在性能相當情況下，具有較高的性價比優勢，是替代國外同類破碎機的首選產品。MC500多缸圓錐破碎機的開發成功，為南礦增加了有一個系列產品，大大增強了我公司的競爭優勢，為發展破碎機民族品牌再添新篇章。