隨著立式復(fù)合破碎機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，傳統(tǒng)形式的立式復(fù)合破碎機(jī)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、性能、適用范圍等方面已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的需要，目前市場(chǎng)上立式復(fù)合破碎機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中存在的主要問(wèn)題是：復(fù)合破的上、下破碎腔之間設(shè)置有隔板，當(dāng)破碎機(jī)工作時(shí)，上、下破碎腔之間的隔板易產(chǎn)生堵料現(xiàn)象，造成物料通過(guò)量小、產(chǎn)量低、設(shè)備能耗大等問(wèn)題；二是復(fù)合破的上、下甩料盤(pán)的筋形狀不合理，接近外邊緣的筋磨損很快，造成壽命短、材料利用率低，增加用戶(hù)的設(shè)備維護(hù)工作量和使用成本。

針對(duì)這些疑難問(wèn)題，我們認(rèn)真分析研究了國(guó)內(nèi)外細(xì)碎技術(shù)，突破傳統(tǒng)的思維模式束縛，解決了傳統(tǒng)復(fù)合破的存在問(wèn)題和不足，使立式復(fù)合破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)原理和技術(shù)性能有了質(zhì)的飛躍。

結(jié)構(gòu)分析與對(duì)策

傳統(tǒng)立式復(fù)合破碎機(jī)的甩料盤(pán)和破碎腔的問(wèn)題分析如下：

1、甩料盤(pán)結(jié)構(gòu)的分析

對(duì)于甩料盤(pán)結(jié)構(gòu)的材料利用率低、不耐磨的問(wèn)題，我們根據(jù)甩料盤(pán)的實(shí)際磨損特性，對(duì)甩料盤(pán)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

                                      圖1   老型PFL系列的甩料盤(pán)                     圖2  新型PFL- III系列的甩料盤(pán)

    老型PFL的甩料盤(pán)結(jié)構(gòu)如圖1所示：由于甩料盤(pán)的筋靠近圓周邊緣的切線(xiàn)速度比內(nèi)側(cè)要高、磨損要快，材料利用率很低（不足10%），甩料盤(pán)筋的形狀和磨損位置如圖1所示。

新型PFL-Ⅲ的甩料盤(pán)結(jié)構(gòu)如圖2所示：甩料盤(pán)由甩料筋和甩料襯板圓周交叉均布組成，甩料筋磨損后可做甩料襯板用；甩料筋的形狀也進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，根據(jù)其工作磨損特性（切線(xiàn)速度大、磨損相對(duì)就快），甩料筋的形狀設(shè)計(jì)為由里到外逐漸加寬、加高（如圖2所示），以實(shí)現(xiàn)同步磨損、提高材料利用率的的目的。

通過(guò)實(shí)踐證明，新型PFL-Ⅲ型甩料盤(pán)大幅度提高了材料利用率和壽命，材料利用率達(dá)50%以上，壽命比老型提高了近10倍，降低了用戶(hù)的使用成本和維修工作量。

2、破碎腔結(jié)構(gòu)的分析

圖3  傳統(tǒng)立式復(fù)合破碎機(jī)的破碎腔結(jié)構(gòu)

   目前大多立式復(fù)合破碎機(jī)的破碎腔結(jié)構(gòu)有兩種如圖3所示：a為上、下轉(zhuǎn)子圓柱形，b為上錐形、下圓柱形轉(zhuǎn)子，上、下轉(zhuǎn)子間的環(huán)形隔板或篦板將破碎腔分上、下兩部分，上下轉(zhuǎn)子圓周均布有錘頭，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子錘頭與反擊板之間形成環(huán)形間隙，且由上至下的間隙是由大到小，一般情況下，上部為中碎破碎腔，下部為細(xì)碎破碎腔。

環(huán)形隔板或篦板的作用是：物料通過(guò)第一破碎腔破碎后，在環(huán)形隔板或篦板上自然形成堆積角，將物料導(dǎo)向下甩料盤(pán)，使其二次加速重復(fù)上一級(jí)的破碎過(guò)程。由于筒體高度的局限性，使上、下轉(zhuǎn)子間距較小，環(huán)形隔板或篦板距上轉(zhuǎn)子錘頭太近，不但形不成自然堆積角，反而經(jīng)常引起堵料和上錘頭的過(guò)度磨損。

下甩料盤(pán)的理論作用是：當(dāng)大塊物料通過(guò)上部腔的破碎作用后，碎至40mm左右，落到下甩料盤(pán)上獲得二次加速，使物料獲得足夠的能量并拋射到反擊板上實(shí)現(xiàn)沖擊破碎。若要實(shí)現(xiàn)沖擊破碎，物料必須獲得足夠的速度，對(duì)于沖擊破碎所需要的速度，目前國(guó)內(nèi)教材使用的公式是：

計(jì)算得：V = 31.8m/s。

式中： V —— 礦石沖擊速度，m/s

μ —— 礦石泊松比。（μ取0.25）

γ —— 礦石密度，kg/m3。（γ取2400 kg/m3）

σ —— 礦石抗壓強(qiáng)度，Pa。（σ取160 MPa）

E —— 礦石彈性模數(shù)。（E取80 GPa）

大多數(shù)礦石的泊松比為0.25左右，礦石的密度2200～3000 kg/m3，礦石的抗壓強(qiáng)度為160～250MPa，彈性模數(shù)為60～100GPa。

立式復(fù)合破碎機(jī)的下甩料盤(pán)的圓周切線(xiàn)速度υx一般為為28～40m/s，由于該處用于加速物料的下甩料盤(pán)是一個(gè)開(kāi)式的盤(pán)狀結(jié)構(gòu)，物料在甩料盤(pán)上翻滾、滑動(dòng)、摩擦現(xiàn)象嚴(yán)重（通過(guò)觀察甩料盤(pán)磨損情況，靠近邊緣的甩料筋磨損嚴(yán)重，且劃痕是接近"圓弧形"的拋物線(xiàn)狀），所以，甩料盤(pán)上物料的實(shí)際切線(xiàn)速度υx，要低于下甩料盤(pán)的圓周切線(xiàn)速度υx：

υx，=υx?β=（28～40）×0.7 = 19.6～28( m/s)

式中：υx`——物料的圓周切線(xiàn)速度，m/s。

υx ——下甩料盤(pán)的圓周切線(xiàn)速度，m/s。（一般取28～40m/s）

β ——物料的圓周切線(xiàn)速度系數(shù)。（一般取0.7）

由以上計(jì)算可知，下甩料盤(pán)上物料不能達(dá)到?jīng)_擊破碎所需的的切線(xiàn)速度，無(wú)法給物料提供足夠的推力使其獲得同轉(zhuǎn)子相同的切線(xiàn)速度，此時(shí)的下甩料盤(pán)充當(dāng)?shù)氖?quot;撒料器"，將落在其上面的物料撒向四周，起不到應(yīng)有的沖擊破碎作用。

圖4  PFL-Ⅲ 立式復(fù)合破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

立式復(fù)合破碎機(jī)的破碎過(guò)程是通過(guò)式破碎，其破碎腔的設(shè)計(jì)理念要體現(xiàn)其破碎過(guò)程的通暢無(wú)阻，從而提高生產(chǎn)能力。根據(jù)以上分析，我們打破傳統(tǒng)的由隔板分為上、下兩破碎腔的結(jié)構(gòu)原理，將隔板去掉，為了使破碎粒度更細(xì)，增加了中轉(zhuǎn)子（如圖4所示），上、中、下轉(zhuǎn)子合并，與筒體反擊板形成直通式多級(jí)連續(xù)破碎腔，由上至下復(fù)合了打擊、反擊和擠壓、研磨的破碎形式，實(shí)現(xiàn)了物料的中碎、中細(xì)碎、細(xì)碎，使能量和空間得到充分利用，從而提高機(jī)器的性能。因其破碎過(guò)程為通過(guò)式破碎，物料的通過(guò)量大，通過(guò)速度快，因而產(chǎn)量就高，相對(duì)而言，能耗就少。此結(jié)構(gòu)不但可以解決堵料問(wèn)題，減少了堵料引起的錘頭磨損，還取消了下甩料盤(pán)、降低筒體高度，充分利用破碎腔空間，達(dá)到最佳的破碎效果和提高產(chǎn)量。