石子加工设备与破碎机器自我保护系统成为未来主流

破碎机器是目前广泛应用的矿山设备，在各行各业，用于破碎各种不同硬度、不同性质的物料，因此颚式破碎机在作业过程中，不可避免地会出现过载现象。这就要求设备本身应具有良好的自我保护系统，以使设备能安全运行，故障率保持在低的水平上。1 破碎机器的常用过载保护方法及其发展 颚式破碎机破碎作业工况极为恶劣，工作负荷波动性很大，尖峰负荷通常为平均负荷的3倍以上。常因人料不均或因破碎腔进入极硬极强的不可破碎物(如铁块等，以下简称料障)而出现突然的大幅度的超载险情。为此，颚式破碎机多设有针对性的过载保护措施，发展至今，常用的主要有以下几种方法。 (1)肘板折断法：设定肘板低强度易折断点，即在破碎机出现过载时，肘板应力灵敏区因应力急剧上升到极限值而自行折断，切断动力传递，防止机器损伤。 这种传统的过载保护措施，结构简单，制造容易。但由于肘板(一般为铸铁)的机械性能波动性较大及受计算精度的限制，无法精确定量控制折断点，实际应用中往往是过载而得不到保护。况且，即使过载时得到了保护，但由于破碎机处于事故状态，在清理、拆装和换件前机器是不能运行的，这势必造成流程中断，延误生产。 (2)飞轮限矩保护：采用弹簧摩擦离合器、液压摩擦离合器或设置安全销等。此类方法在简摆式颚式破碎机上应用较多。 摩擦离合器的工作力矩： M=fN 式中N为碟形弹簧与离合器间的压紧力；f为碟形弹簧与离合器间的摩擦因数。 这种离合器，既要保证正常工作力矩的传递，又要使传递的力矩不超过允许值。当破碎腔落人料障时，机器过载，达到临界转矩，飞轮在轴卜自由滑动，起到保护主要零部件的作用。由于离合器摩擦因数／受外界条件(如温度等)影响较大，使其工作的可靠性受到限制，且过载时，仍需人为清障、停机修理，系统恢复比较麻烦。 (3)液压保护：由于前述两种过载保护方法存在保护不可靠和事故状态下需停机处理，造成流程中断及其恢复较麻烦等问题，在破碎处理含有较多料障的物料流时(如钢渣破碎线)，往往不能适应生产的需要。因此，研制安全可靠的液压保护装置取代传统的消极保护手段，更大限度地保证机器安全平稳地进行连续运转显得尤为必要。2 液压过载保护装置的工作原理 颚式破碎机的液压过载保护机构如图1所示，主要由工作缸、储能器、柱塞式喷油泵、凸轮装置、油压调节装置、动作阀、过滤器、油箱等组成。2.1 件功能 (1)工作缸 提供颚式破碎机推力板正常工作所需推力，过载时缸内油压升高，活塞右移缩回，以限制破碎机更大破碎力； (2)储能器 降低液压系统油压脉动，使动作阀在过载时准确动作泄油； (3)凸轮装置 它是柱塞式喷油泵柱塞上、下移动的机械能输入装置； (4)油压调节装置 根据系统油压升高或下降，通过其内部小活塞的作用，由拔叉机构驱动柱塞式喷油泵的柱塞逆时针或顺时针方向转动一个角度； (5)柱塞式喷油泵 向系统提供高压油，在柱塞的圆柱表面铣有螺旋形斜槽，槽内有孔道和柱塞上面的泵腔相通；柱塞套上有进油孔和回油孔。其泵油有效行程由柱塞与柱塞套相对位置确定，当柱塞逆时针方向转动时，有效行程减小，泵油少；反之，泵油增大； (6)动作阀 动作阀为自行设计的装置，内有面积不同的两个活塞，当上腔压力高于下腔压力时，活塞下移，对上腔泄油；当上腔压力低于或等于下腔压力时，活塞处于上极限位置，泄油口被堵液压系统处于正常工作状态。2.2 过载保护工作过程 颚式破碎机液压过载保护装置液压系统原理如图l所示。采用油压调节装置调节柱塞式喷油泵的有效泵油行程，根据液压系统微量泄漏油量大小自动调节注油量，工作缸采用螺栓限制极限伸长位置，克服了动颚对液压系统油压的脉冲，便于排矿口调节。 在机器的工作过程中，通过凸轮装置的回转，驱动柱塞式喷油泵向系统供高压油。系统油压根据破碎机允许更大破碎力由油压调节装置的调节螺母设定，当油压升高时，油压调节装置中柱塞压缩弹簧右移，带动柱塞式喷油泵柱塞逆时针方向旋转，缩短柱塞有效行程以减少注油量，限制系统油压升高；反之，系统油压降低时，增加注油量，阻止系统油压的降低，使液压系统油压保持在初始设定压力。 (1)正常工作 正常工作时，破碎机推力板作用在工作缸上的压力低于液压缸推力，动作阀处于上极限位置，推力板不产生移动，破碎机正常破碎物料； (2)过载保护 当颚式破碎机破碎腔进入非破碎物体时，破碎力增大，此时颚式破碎机推力板作用在工作缸上的压力高于液压缸所能提供的推力，于作缸高压油腔中油压瞬时升高，节流阀使动作阀动作，系统(液压缸)泄油，限制推力板更大推力(即更大破碎力)而保护机器； (3)排除故障 非破碎物进入破碎腔后，由于受工作缸所能提供的更大推力限制，活塞右移缩回，相应地破碎机排矿口增大，由于破碎机动颚的啮合，非破碎物逐步向下运动而更终从排矿口排出，自动排除破碎腔中的非破碎物。如果破碎腔中进入非破碎物生产的“产品&