一、破碎機(jī)簡(jiǎn)介

錘式破碎機(jī)廣泛應(yīng)用于水泥、陶瓷、玻璃、人工砂石、煤炭、非金屬礦山和新型綠色建材等行業(yè)。 大塊物料進(jìn)入破碎腔內(nèi)，堆放在機(jī)內(nèi)特設(shè)的中間托架上，錘頭在中間托架的間隙中運(yùn)行，將大塊物料連續(xù)擊碎而墜落，墜落的小塊經(jīng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的錘頭進(jìn)一步打擊而細(xì)碎，zui后經(jīng)弧形篦板均整合格后卸出。

單段錘式破碎機(jī)用于破碎一般的脆性礦石，如石灰石、泥質(zhì)粉砂巖、頁(yè)巖、石膏和煤等，也適合破碎石灰石和粘土的混合料，具有全回轉(zhuǎn)大質(zhì)量錘頭、可調(diào)整破碎板、順向篦子、安全門(mén)等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。適應(yīng)了入料粒度大、破碎比大、一次入磨的工藝要求。

當(dāng)前，5000t/d甚至l0000t/d水泥熟料生產(chǎn)線逐漸普及，水泥生產(chǎn)設(shè)備大型化需求也隨之增多，其中石灰石破碎能力l 000 t/h以上、適應(yīng)立磨工藝系統(tǒng)要求的單段錘式破碎機(jī)具有相當(dāng)廣闊的市場(chǎng)需求。國(guó)內(nèi)各大水泥廠所選用的1000t/h級(jí)以上破碎機(jī)中，大部分是雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)。國(guó)產(chǎn)同類型單轉(zhuǎn)子破碎機(jī)中，目前只有單段錘式破碎機(jī)的單機(jī)產(chǎn)量能夠穩(wěn)定達(dá)到這一數(shù)量級(jí)。單段錘式破碎機(jī)與雙轉(zhuǎn)子破碎機(jī)相比，少一臺(tái)電機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)，少一只轉(zhuǎn)子，即主要優(yōu)勢(shì)在于破碎機(jī)本身的單機(jī)成本很低，且廣大用戶對(duì)單轉(zhuǎn)子破碎機(jī)的使用更為熟悉。通過(guò)緊密跟蹤單段錘式破碎機(jī)的使用狀況，并及時(shí)修正了各個(gè)環(huán)節(jié)的不足，定型后的單段錘式破碎機(jī)已成為目前國(guó)內(nèi)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量zui高的單轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

二、工作原理

錘式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)都屬于沖擊式破碎機(jī)，利用高速回轉(zhuǎn)的錘頭或板錘與礦石發(fā)生劇烈的撞擊，使礦石發(fā)生破碎的同時(shí)，還獲得一定的運(yùn)動(dòng)速度，進(jìn)而與反擊板或襯板發(fā)生碰撞，或礦石彼此之間發(fā)生碰撞，多次碰撞后得到合格產(chǎn)品排出機(jī)外。

錘式破碎機(jī)僅以鉸接在錘軸上的單個(gè)或數(shù)個(gè)錘頭對(duì)礦石進(jìn)行打擊，進(jìn)而使礦石破碎。礦石發(fā)生破碎的同時(shí)，所獲得的速度和動(dòng)能較為有限，與反擊板或襯板之間的碰撞的劇烈程度也相對(duì)較低。如果礦石的抗壓強(qiáng)度較高而且塊度較大時(shí)，錘頭本身的動(dòng)能不足以將礦石一擊而碎或一擊而撞開(kāi)，錘頭能夠在鉸接軸上360°反方向回轉(zhuǎn)，并在碰撞結(jié)束后再逐步向工作方向加速至正常速度。這種情況下，礦石則沿著錘盤(pán)滑動(dòng)、滾動(dòng)，在幾十毫秒的時(shí)間間隔內(nèi)遭受下一排錘頭的打擊。可見(jiàn)，錘式破碎機(jī)單次撞擊交換的能量較低，zui高不*時(shí)發(fā)生碰撞的錘頭的動(dòng)能總和。

又由于錘頭重新恢復(fù)至額定速度過(guò)程中的時(shí)間較長(zhǎng)、加速度較小，即轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對(duì)錘頭的動(dòng)能補(bǔ)償是一個(gè)漸漸的過(guò)程，對(duì)整個(gè)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的速度沖擊較小。另外，礦石被一擊而碎或一擊而撞開(kāi)與否，僅和同時(shí)發(fā)生撞擊的錘頭動(dòng)能之和相關(guān)，而與整個(gè)轉(zhuǎn)子所具有的動(dòng)能大小無(wú)關(guān)。轉(zhuǎn)子動(dòng)能的大小僅需保證碰撞后的錘頭能夠及時(shí)恢復(fù)原有速度，即確保對(duì)錘頭動(dòng)能補(bǔ)償所產(chǎn)生的速度波動(dòng)在許可范圍內(nèi)。如果礦石的抗壓強(qiáng)度過(guò)高、性質(zhì)過(guò)于致密堅(jiān)韌，單次撞擊所交換的能量達(dá)不到礦石的破裂強(qiáng)度，則單次破碎效率將明顯下降。若多次打擊后礦石仍未發(fā)生疲勞破壞，則破碎機(jī)的整體破碎效率將明顯下降。

可見(jiàn)，錘式破碎機(jī)僅適于破碎中等強(qiáng)度的脆性礦石，這是它的局限之處；錘式破碎機(jī)對(duì)大塊脆性礦石又具有極大的適應(yīng)性，可通過(guò)多批次中等強(qiáng)度的打擊使大塊礦石沿薄弱面得以逐漸碎裂，這是其明顯的優(yōu)勢(shì)。

三、選擇變頻器的必要性
3.1.具有自動(dòng)加減速功能，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)平滑啟動(dòng)，機(jī)械沖擊小，減少維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用，減小了對(duì)電網(wǎng)的沖擊；
3.2.具有的轉(zhuǎn)速控制能力，用戶可根據(jù)材料和所需出料粒度調(diào)節(jié)合適的速度，變頻控制破碎機(jī)的輸出力矩隨著負(fù)載變化而改變，有效地提率；
3.3.節(jié)能，根據(jù)所破碎的材料來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，提率，節(jié)約電能；
3.4.變頻器保護(hù)功能齊全，可實(shí)現(xiàn)過(guò)壓、過(guò)流、欠壓、過(guò)載、短路等保護(hù)功能，確保電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行, 并可減少振動(dòng)、沖擊及噪音，提供良好工作環(huán)境等

四、解決方案及應(yīng)用實(shí)例

4.1.改造目的：原控制系統(tǒng)采用星三角啟動(dòng)，工頻運(yùn)行，啟動(dòng)沖擊電流大，容易引起電網(wǎng)波動(dòng)，同時(shí)造成了很大的機(jī)械沖擊和磨損，導(dǎo)致電機(jī)的使用壽命大大降低，維護(hù)工作量較大，直接影響了生產(chǎn)效率。且原控制系統(tǒng)的電機(jī)一直工頻運(yùn)行，無(wú)法通過(guò)調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速以適應(yīng)不同礦石的破碎要求。針對(duì)以上這些問(wèn)題，對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造。本系統(tǒng)采用了普傳科技的產(chǎn)品PI500系列變頻器。

4.2.PI500系列變頻器具有如下特點(diǎn)：

準(zhǔn)確的電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)

穩(wěn)速精度高、調(diào)速范圍廣

低速大轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小

瞬時(shí)停電不停機(jī)

40℃環(huán)境溫度設(shè)計(jì) 、獨(dú)立風(fēng)道

新一代節(jié)能運(yùn)行

三防漆涂層處理

安規(guī)認(rèn)證CE/TUV

內(nèi)置自適應(yīng)PID功能模塊

易用的上位機(jī)軟件

I/O擴(kuò)展功能

內(nèi)置制動(dòng)單元

支持多種通訊

高防護(hù)薄膜按鍵鍵盤(pán)

支持多種安裝方式，可法蘭安裝

可卸載式風(fēng)扇，安裝維護(hù)方便

增加了QUICK多功能鍵及鍵盤(pán)鎖定功能選擇

4.3.選型原則：由于破碎機(jī)負(fù)載不恒定，隨著破碎對(duì)象的大小變化、喂料多少負(fù)載跳躍幅度很大，要求變頻器啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過(guò)流能力強(qiáng)，因此變頻器的功率選擇上要比電機(jī)大2檔。本方案采用一臺(tái)PI500 400G3變頻器帶動(dòng)一臺(tái)320kw電機(jī)，變頻器通過(guò)外部端子啟動(dòng)，使用變頻器起動(dòng)控制系統(tǒng)平穩(wěn)，運(yùn)行電流穩(wěn)定。

4.4.現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用圖片：

五、破碎機(jī)進(jìn)行變頻改造后效果
5.1.提高破碎工作效果
   變頻控制系統(tǒng)具有的轉(zhuǎn)速控制能力，使電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出與負(fù)載相匹配。用戶可根據(jù)材料和所需出料粒度調(diào)節(jié)合適的速度，變頻控制破碎機(jī)的輸出力矩隨著負(fù)載變化而改變，有效地提高了工作的效率。
5.2.節(jié)約能源
   變頻器控制破碎機(jī)與傳統(tǒng)控制的破碎機(jī)比較，能源節(jié)約是zui有實(shí)際意義的。根據(jù)所破碎的材料來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速工況是經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀態(tài)。
5.3.延長(zhǎng)破碎機(jī)的使用壽命
   變頻器有效的將啟動(dòng)電流的峰值減少到zui低程度，延長(zhǎng)破碎電機(jī)的使用壽命。
5.4.防止電機(jī)損壞
   變頻器具有很好的過(guò)流保護(hù)功能，如出現(xiàn)設(shè)備*或設(shè)備缺潤(rùn)滑油導(dǎo)致電機(jī)負(fù)載過(guò)重，變頻器的保護(hù)功能可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行有效保護(hù)，防止其過(guò)載燒壞。