節(jié)能減排是國民經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，隨著技術(shù)的進步和經(jīng)濟的快速發(fā)展，對破碎設(shè)備的節(jié)能要求越來越高。分級破碎技術(shù)是目前新型節(jié)能破碎技術(shù)，其技術(shù)特點是通過破碎齒的特殊設(shè)計，只對大子粒度要求的物料進行破碎，實現(xiàn)對物料分級破碎，從而降低破碎過程的能耗。鑒于分級破碎技術(shù)的節(jié)能優(yōu)勢，國內(nèi)多家單位對分級破碎技術(shù)展開了研究，設(shè)計了多款分級破碎設(shè)備。但是，由于目前國內(nèi)缺乏分級破碎技術(shù)的理論支持，無法很好地滿足分級破碎設(shè)備處理能力提高、能耗降低的技術(shù)需求，因此制約了分級破碎設(shè)備的系列化及大型化發(fā)展。
　　在長期的研究過程中，巍立路橋總結(jié)出了分級破碎設(shè)備的設(shè)計方法和系統(tǒng)參數(shù)、運轉(zhuǎn)參數(shù)的選取準(zhǔn)則，為開發(fā)高效、低能耗大型分級破碎設(shè)備提供了可能的技術(shù)支持。
　　 三級破碎過程節(jié)能原理分析
　　根據(jù)破碎過程的不同特點，物料破碎過程不同階段的功耗可由彈性變形(基克)、開裂和裂縫擴展(邦德)、斷裂形成新表面(雷廷格)三種理論之一模化。基克的彈性學(xué)說適用于低破碎比、粗粒級破碎情況；邦德學(xué)說適用于中等破碎比、中等粒級破碎；雷廷格的表面積學(xué)說適用于高破碎比、粉磨過程。大塊物料破碎到符合要求粒度的過程，都伴隨著三種學(xué)說所適用的子破碎過程或者局部過程。分級破碎技術(shù)就是依據(jù)大塊物料破碎過程的特點，將破碎過程分為大塊物料破碎、中等尺度物料破碎和物料尺度控制破碎三級過程，并針對每一個過程的破碎特點，進行了節(jié)能設(shè)計。
　　第一級是大塊物料的破碎。被破碎物料由相對的破碎齒頭咬合住，使得物料在破碎齒頭施加的集中載荷作用下產(chǎn)生應(yīng)力集中，這種應(yīng)力使巖石沿其自然紋理破碎。研究表明，在尖銳形破碎工具與礦石物料接觸處，隨著加載過程的進行，會依次產(chǎn)生幾條擴展裂紋和局部破碎，當(dāng)裂紋擴展到幾條后，其中的一條就會出現(xiàn)失穩(wěn)狀態(tài)，使物料發(fā)生大體積脆斷。因此，分級破碎技術(shù)采用尖齒支撐咬合大塊物料，以減少接觸點，避免相鄰接觸點的局部擴展裂紋連接，減少局部不可控破碎引起的過破碎，同時也減少了接觸點處裂紋擴展的總數(shù)量，減少能耗；另一方面，大塊物料破碎后，使物料沿破碎輥分布的寬度增加，從而降低了大塊物料通過破碎輥時自身受壓引起的過粉碎，減少能耗。
　　第二級是中等尺度物料的破碎。一根破碎輥上的齒頭和另一根破碎輥上的齒背所夾持的空間隨著破碎輥的旋轉(zhuǎn)而減小，為第一級破碎產(chǎn)物和尺度較小物料的進一步破碎提供了條件。破碎輥上齒頭和齒背所形成的支撐點線速度有所差異，形成對物料施加托伸載荷作用，降低了物料破碎所消耗能量。
　　第三級是物料尺度控制破碎。經(jīng)過第一級和第二級的破碎，物料的尺度變小，但有些物料的尺度有可能會超出要求。設(shè)計破碎輥上和破碎梁上破碎齒所形成的夾持空間，使尺度滿足要求的物料從空間內(nèi)通過，而粒度不滿足要求的物料則在破碎齒之間形成的剪切作用下破碎，從而避免了物料的過度破碎，降低了破碎過程能耗。
　　這三級破碎過程可對不同粒度組成的入料進行選擇性分階段破碎，既可使符合粒度要求的物料直接通過，又保證了產(chǎn)品全部滿足粒度要求，降低了破碎過程能耗。
　　2 系統(tǒng)參數(shù)與運轉(zhuǎn)參數(shù)的優(yōu)化
　　2．1 系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化
　　系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化包括三方面：
　　(1)首先是深度螺旋布齒結(jié)構(gòu)設(shè)計。根據(jù)最大破碎物料塊尺度，優(yōu)化設(shè)計螺旋齒齒高、螺距和破碎齒輥直徑，使螺旋布齒結(jié)構(gòu)可推動大塊物料在破碎腔體內(nèi)沿軸向移動，將物料布滿整個破碎機腔體，實現(xiàn)破碎輥全長破碎，提高破碎效率；超出破碎尺度的物料則在螺旋布齒推動下，從破碎機的端部出口流出破碎機。
　　(2)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計的第二個方面是破碎齒的
強度優(yōu)化設(shè)計。根據(jù)破碎物料的尺度、強度參數(shù)，設(shè)計破碎齒的齒根和沿齒高的截面面積。基于有限元分析技術(shù)，優(yōu)化破碎齒的彎曲角度、形狀和破碎齒根部的連接強度，可使破碎齒具有合適的強度和足夠的使用壽命。
　　(3)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計的第三方面是破碎機的柔性設(shè)計。如前所述，物料的破碎粒度是由齒輥和破碎齒所形成的通過空間決定，因此可以通過調(diào)節(jié)齒輥問的距離來實現(xiàn)對物料破碎粒度的調(diào)節(jié)。巍立新型研發(fā)的2PSG-Y液壓雙輥式分級破碎機就是采用偏心軸承杯實現(xiàn)對齒輥間距離的調(diào)節(jié)，不僅具有連續(xù)剛性可調(diào)的特點，還能夠保證兩輥之間的平行度、齒輥安裝座的強度和剛度。
　　2．2運轉(zhuǎn)參數(shù)優(yōu)化
　　運轉(zhuǎn)參數(shù)主要是指破碎機的轉(zhuǎn)速。根據(jù)破碎理論，在慢加載情況下，只有低應(yīng)力下活化的缺陷對破碎過程有實際貢獻(xiàn)，能夠降低材料破壞的閾值，起作用的缺陷數(shù)目少，破碎后的粒度較大，在快速加載情況下，應(yīng)力水平的升高速度高于缺陷擴展速度，在缺陷兼并之前，已經(jīng)有較多的缺陷形成擴展，提高了材料破壞的閾值，起作用的缺陷數(shù)目多，破碎后的粒度較小(圖1)。

　　由分級破碎技術(shù)的實現(xiàn)原理可知，在破碎過程中物料從大粒度到中粒度再到符合要求的粒度的破碎是可控的。因此，第一級的破碎過程宜使用慢加載方法，使物料由大粒度破碎為中等粒度。因而需要對破碎輥的轉(zhuǎn)速進行優(yōu)化設(shè)計，使破碎輥的轉(zhuǎn)速盡量降低，降低大尺度物料破碎時的能耗。然而，提高破碎輥的轉(zhuǎn)速又有利于提高破碎機的處理能力，因此破碎輥轉(zhuǎn)速的設(shè)計需要綜合考慮節(jié)能和處理能力兩種兇素的影響。
　　分級破碎機破碎齒的線速度與物料在破碎區(qū)的下降速度相同時，一方面可使物料無阻礙通過，提高設(shè)備的處理能力，另一方面還能夠減少由于物料下落速度與破碎輥速度差異造成的物料與破碎輥之間的撞擊，從而減少這一過程產(chǎn)生的過粉碎。不同破碎物料的下落速度有所差異，因此在設(shè)計時需要針對物料選擇合適的破碎輥轉(zhuǎn)速。
　　破碎機工作在大負(fù)荷時，需要較大的驅(qū)動扭矩，工作在小負(fù)荷時，需要較小的扭矩。然而，物料的下落速度與負(fù)荷沒有關(guān)系，這就需要盡量減小破碎機轉(zhuǎn)速隨負(fù)荷變化的幅度。
分級破碎技術(shù)是根據(jù)破碎過程中物料的破碎規(guī)律和特點，利用破碎機的幾何特征，將破碎過程分為三個階段，在一定程度上實現(xiàn)對破碎過程的控制。減少物料的過粉碎；同時，分級破碎技術(shù)又針對每一個破碎過程，充分利用該過程的破碎特點，從而降低了該過程的破碎能耗。生產(chǎn)實踐表明，應(yīng)用分級破碎技術(shù)的破碎機具有減少粉塵排放、降低能耗的優(yōu)點。而根據(jù)物料特點和處理能力要求，優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)參數(shù)和運轉(zhuǎn)參數(shù)是實現(xiàn)分級破碎技術(shù)節(jié)能目的的關(guān)鍵點。
巍立2PSG-Y液壓雙輥式破碎機www.shwlm.com是分級破碎技術(shù)的典范，在破碎行業(yè)中裝備2PSG-Y液壓雙輥式破碎機，可使產(chǎn)量提高30%-40%，總能耗可降低20%-30%。因此應(yīng)用前景廣泛，實為礦山、采石等行業(yè)的優(yōu)選設(shè)備。更多產(chǎn)品相關(guān)信息請登錄巍立官方網(wǎng)站查詢。