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科技创新与和谐社会建设 产量，势必对混合机主电机功率及设备结构提出更高的要求。故确定设备动力消耗及结构时需要更加科 学、严谨。 随着炼铁系统高炉现代化，大型化，铁矿石的供应成为重要的一环。球团矿被称为高炉的精料，具 有品位高，碱度低，强度好，透气性强等特点。但球团矿对铁精矿品位的要求较高，从我国铁矿山品位 较低的实际情况出发，粉矿烧结还是占主要部分，随着钢产量和高炉技术的进一步提升，混合机市场大 有空间，相信经过我们大家的共同努力，混合机的设计在满足烧结工艺要求的同时，会更合理，更准确， 更科学。 由于本人对混合机的设计、制造及安装调试介入的时间有限，文中难免出现缺点错误，恳请有关专 家指正。 参考文献 [ 1 ] 刘会英，于春生．机械设计基础．哈尔滨工业大学出版社，1 9 9 7 ．4 [ 2 ] 汪用澎，张信．大型烧结没备．机械工业出版社，1 9 9 7 ．9 3 ] 程建国等．烧结球团．马钢二烧3 号烧结机近几年的技术改造。2 0 0 1 ．11 ．第6 期 [ 4 ] 钢铁产业．鞍山钢铁公司．中国是钢铁大国还是钢铁强国，2 0 0 6 ．0 1 ．第1 期 作者简介 段玉新，女，汉族，1 9 7 9 年5 月2 1 日出生，2 0 0 2 年毕业于沈阳工业学院 现名沈阳理工大学 机械制造工艺与设备 专业，同年入沈阳冶金机械有限公司，2 0 0 3 年1 0 月自学东北大学机电一体化专业毕业。现在公司矿山设备设计研究所冶备 室，主要从事冶金设备的设计工作，2 0 0 5 年晋升为助理工程师，现被公司聘为工程师，主要负责烧结机、混合机、干燥机 等冶金没备的设计工作。 P Y Y 2 2 0 0 超重多缸液压圆锥破碎机粉碎效果与设计分析 高志华关雅梅倪健 沈阳冶金机械有限公司辽宁装备制造职业技术学院上海宝钢集团梅山矿业公司 摘要P Y Y 2 2 0 0 超重型多缸液压圆锥破碎机．- j - 弄0 用书2 2 0 0 弹簧圆锥破碎机的基础、电机、液压站与润滑 站，采用液压保险、液压锁紧和液压调整排矿口，通过改进破碎腔设计、增大保险总压力、增加破碎圆锥惯性 力，有效地利用电机使用功率，从而提高破碎效率，改善产品粒度，达到节能降耗的目的，同时提高设备运行稳 定性，减少故障率。 关键词超重型稳定性故障率破碎效率破碎腔合格粒级 一、刖昌 P Y Y 2 2 0 0 超重型多缸液压圆锥破碎机的研发设计是在原由2 2 0 0 短头弹簧圆锥破碎机的基础上进行的 改进设计，利用原书2 2 0 0 弹簧圆锥破碎机的基础、电机、液压站与润滑站，在动锥主轴转速不变的情况 下，采用液压保险、液压锁紧代替弹簧保险与机械锁紧，通过改进破碎腔设计、增大保险总压力、增加 破碎圆锥惯性力，更为有效地利用电机的使用功率，从而提高破碎效率，改善产品粒度。在生产实践中， 用三台P Y Y 2 2 0 0 超重型多缸液压圆锥破碎机替代了原来四台同型号普通短头弹簧圆锥破碎机。生产能力 还有剩余。 信息科学与工程技术 二、粉碎效果对比 P Y Y 2 2 0 0 超重型多缸液压圆锥破碎机最早是为梅山矿业公司书2 2 0 0 弹簧圆锥破碎机的没备改造而进 行的改进设计，本设备用于细碎车间。此工段是一个闭路循环破碎系统，由矿仓、给矿皮带机、P Y Y 2 2 0 0 超重型液压圆锥破碎机、2 Z S l 6 4 2 振动筛，筛下物料皮带机运送矿石到球磨，筛上物料皮带机运送矿石到 破碎机给矿皮带的矿仓等组成。在生产过程中，P Y Y 2 2 0 0 超重型液压圆锥破碎机与普通弹簧破碎机在粉 碎效果方面进行了实验对比与分析。 一 现场试验的条件与方案 试验是在细碎工段的闭路循环系统上进行的，系统设备分别是宽度为1 0 0 0 m m 给矿皮带机、超重型 液压圆锥破碎机 普通弹簧圆锥破碎机 、宽度为1 4 0 0 m m 集矿皮带机、2 Z S l 6 4 2 振动筛 筛网的尺寸为 1 4 m m 1 4 m m 的方孔 、宽度为1 4 0 0 m m 筛上集矿皮带机及宽度为1 4 0 0 m m 筛下集矿皮带机。 在破碎机的给矿皮带上取样，经过称重来测定破碎机的通过能力。在破碎机的集矿皮带上取样、称 重，用人工进行筛分，筛分用筛的孑L 径分别为1 4 m m 1 4 m m 、l O m m l O m m 、6 m m 6 m m 的编织筛网； 根据筛分结果，经过计算确定破碎机的破碎效率。 为了测定超重液压圆锥破碎机对铁矿石的粉碎效果，同时体现测试条件与生产的实际状况相符合， 测试在生产的正常过程中进行。试验方案如下 1 单独启动给矿皮带机、书2 2 0 0 超重液压圆锥破碎机、集矿皮带机，在整个系统设备运转正常，物 料均匀通过的情况下，在给矿皮带机上取2 m 长度内的矿石，称重后计算出破碎机每小时通过量。 2 停止给矿，系统停车。在破碎机的集矿皮带机上取l O O k g 的物料，进行人工筛分，对筛分后的物料 进行称重，计算出破碎机的破碎效率。 3 在书2 2 0 0 超重液压圆锥破碎机正常破碎物料的过程中，通过机旁柜上电流表的读数，确定其能耗 状况。 4 单独启动普通弹簧型圆锥破碎机系统，重复上面的过程，同样测定短头型圆锥破碎机每小时通过 量、破碎效率和能耗状况。 二 试验结果 物料种类铁矿石，其中含铁5 1 ％，含硫L 9 ％，含磷0 ．4 5 ％，含二氧化硅4 ．8 ％，平均普氏系数f 为 9 1 6 。 测试结果如下 序号试验项目超重型破碎机数据 普通型破碎机数据备注 1 人料粒度 1 4 7 5 m m 1 4 ～7 5 m m 2 通过量 4 0 l t ／l l 2 8 9 t ／l l 3 1 4 m m 产率 4 6 ．7 6 ％4 6 ．5 l ％ 4一1 4 r a m 产率 5 3 ．2 4 ％5 3 ．4 9 ％ 5一l O m m 产率 3 4 ．4 1 ％3 4 ．8 8 ％ 6一6 m m 产率 1 8 ．8 3 ％1 8 ．6 1 ％ 7电流表的读数 2 8 ．5 A2 4 A 三 试验数据分析 由上面试验数据可知，改造后的P Y Y 2 2 0 0 超重型液压圆锥破碎机与巾2 2 0 0 普通短头弹簧圆锥破碎机 相比，在获得小于1 4 m m 合格粒级的破碎效率方面两者差不多。由于超重液压圆锥破碎机实际通过量大， 获得一1 4 m m 合格粒级达2 1 3 ．5 t ／h 、一l O m m 粒级达1 3 7 ．9 8 t ／h 、一6 m m 粒级达7 5 ．5 1 t ／h 。而巾2 2 0 0 普通弹簧 5 3 科技创新与和谐社会建设 圆锥破碎机破碎获得一1 4 m m 粒级为1 5 4 ．5 8 t ／h 、一l O m m 粒级为1 0 0 ．8 t ／h 、一6 m m 合格粒级为5 3 ．7 8 t ／l l 。在相 同的作业条件下，P Y Y 2 2 0 0 超重液压圆锥破碎机一1 4 m m 粒级的破碎能力相对提高了3 8 ．1 ％、一l O m m 粒级 的破碎能力相对提高了3 6 ．8 9 ％、一6 m m 粒级的破碎能力相对提高了4 0 ．4 ％。 在生产运行过程中，改造后的P Y Y 2 2 0 0 超重型液压圆锥破碎机与巾2 2 0 0 普通短头型弹簧圆锥破碎机 破碎相比，在设备费用消耗和能源消耗方面均有很大节约。 2 0 0 2 年1 月到1 2 月期间，由2 2 0 0 普通短头型圆锥破碎机平均消耗的备件、材料费用为0 ．8 6 元／吨 矿 一1 4 m m 。2 0 0 2 年4 月到1 2 月，P Y Y 2 2 0 0 超重型圆锥破碎机平均消耗的备件、材料费用为0 ．4 0 元／ 吨矿 一1 4 m m 。由此可以看出，P Y Y 2 2 0 0 超重液压圆锥破碎机物资消耗费用方面节约11 5 ％，明显低于 普通短头型弹簧圆锥破碎机。 虽然P Y Y 2 2 0 0 超重型圆锥破碎机运行电流高于普通短头型圆锥破碎机，但提高了电机的使用功率， 使破碎机的矿石通过量大，生产效率高，能耗低。在2 0 0 2 年4 月到1 2 月的生产运行中，P Y Y 2 2 0 0 超重 液压圆锥破碎机平均电单耗为1 ．8 8 k W h ／t ，而普通短头型弹簧圆锥破碎机平均电单耗为2 ．2 k W h ／t ，每破 碎l t 矿石，节约电0 ．3 2 k W h ，节电率为1 4 ．5 ％。 另外，在设备故障率方面，P Y Y 2 2 0 0 超重型液压圆锥破碎机的运行稳定性远远高于普通短头型圆锥 破碎机。 三、设计分析 P Y Y 2 2 0 0 超重型液压圆锥破碎机与普通短头破碎机相比有如此优越性，在设计方面做了如下改进， 才达到这样的效果。 一 破碎腔的改进 普通短头破碎机的最大给矿口尺寸为1 3 0 m m ，排矿口调整范围5 。1 5 m m 。而超重液压圆锥破碎机根 据破碎实际需要将最大给矿尺寸改为8 5 m m ，排矿口调整范围5 ～1 5 m m ，同时加大破碎腔的深度，尽量增 大破碎腔的容积，延长矿石在破碎腔的停留时间，使破碎产品粒度分布更为合理。图l 和图2 为两种破 碎机在排矿口尺寸调整至5 m m 的破碎腔形状。 从图中可以看出，超重液压圆锥破碎机的平行带有两部分组成，一部分是长1 5 0 m m 、环形宽度由l o 图1超重多缸液压圆锥破碎机的破碎腔形状 信息科学与工程技术 图2 普通弹簧圆锥破碎机的破碎腔形状 到5 m m 的过渡区，一部分是长3 2 0 r a m 、宽5 m m 的平行区。物料在过渡区至少经过一次破碎，然后在平 行区要经过1 ．7 5 次破碎，最后从排矿口排出。这样，破碎腔的破碎区加长，延长了矿石在破碎区的停留 时间，同时物料在不同破碎区实现分步破碎，不但提高破碎效果，也减少在破碎过程中因物料压实而阻 塞的情况。 而普通弹簧圆锥破碎机只有3 5 0 m m 长5 m m 宽的平行带，此平行带长只是要确保物料在此区域实现两 次破碎，但物料从啮住到破碎的过程中，腔形变化太急，在破碎过程中易压实而阻塞，甚至闷车。因而 破碎效果远不如前者。 二 破碎圆锥惯性力的增大 普通弹簧圆锥破碎机的破碎圆锥部重量为1 5 1 7 0 k g ，而超重液压圆锥破碎机的破碎圆锥部重量增加到 1 7 5 0 0 k g ，重量增加了1 5 ％多，但相应的惯性力由2 1 t 提高到2 7 ．5 t ，提高了近3 1 ％。惯性力的增大，相当 于实际破碎力的增大，在一定程度上体现了破碎效果的改善，更有效地利用电机的使用功率，这点体现 在实验数据中的电流表读数上。 I 三 保险压力增加5 0 ％ 普通弹簧圆锥破碎机的弹簧保险总压力为4 0 0 t ，而超重液压圆锥破碎机采用液压保险，保险总压力 为6 0 0 t ，由于 正常破碎力P R C N p ／L , ．- y L P 最大破碎力P m a x 0 ．7 5 C n 肋 G ／L , ． f L ， 其中尺为保险压力的力臂； G 为破碎锥的重力； 肋为保险总压力； b 为破碎力P 的力臂； L ，为摩擦力的力臂； ．厂为摩擦系数； 眈为附加总压力。 由此可知，随着保险总压力的增大，正常破碎力和最大破碎力均相应有增大。 科技创新与和谐社会建设 四 液压技术的采用 液压保险代替弹簧保险，破碎机运行过程中过铁时通过液压保险装置自动排除噎铁，避免了弹簧破碎 机因噎铁而产生闷车现象，使破碎机更适用于复杂多变的破碎状况。 采用液压调整排矿口和液压锁紧装置，使设备运行更为可靠，操作更为方便。 四、结论 在多年生产运行中的实践证明，圆锥破碎机的老设备改造采用重型代替普通型，同时进行相应结构改 进设计，采用液压技术，不但可大大提高原破碎机的效率，节约能耗，降低成本，还能使设备运行更为可 靠，大大减少设备故障率。本设备的改造成功为扩大生产又不影响原破碎系统的破碎机技术改造指明了一 个确实可行的方向。 作者简介 高志华，女，生于1 9 6 8 年1 0 月3 日，1 9 8 9 年毕业于中南1 二业大学并获取工科学士学位，高级工程师，现于沈阳冶金 机械有限公司从事矿山设备的设计研发工作。 M o n t eC a r l o 可靠性方法在压缩机设计中的应用 蒋占丽 沈阳鼓风机 集团 有限公司 摘要概述了可靠性在现代工业中的重要性以及在沈阳鼓风机 集团 有限公司的应用情况。结合可靠性 理论与实例，分别叙述了用应力一强度干涉模型、M o n t eC a r l o 模拟法进行压缩机零件可靠性设计和压缩机系统 概率树模型。介绍了沈阳鼓风机 集团 有限公司自主开发的可靠性数据管理软件。提出了沈鼓未来提高产品可 靠性的措施。 关键词压缩机应力一强度干涉模型M o n t eC a r l o 法 一、引言 可靠性是产品质量的一个重要指标，是产品在出厂后所表现出来的一种质量特性，是一切生产厂家 和顾客追求的目标。只有可靠性好的产品，才能长期发挥其使用性能而受到用户欢迎。而且有些产品如 汽车、轮船、飞机等，如果其关键零部件不可靠，不仅会给用户带来不便，造成经济损失，甚至还直接 危及使用者的生命安全。美国的“挑战者”号航天飞机、前苏联的切尔诺贝利核电站发生的可靠性事故 所引起的严重后果，都足以说明产品的可靠性差会引起一系列严重问题，甚至会危及国家的荣誉和安全。 我国“神州”系列人造卫星的屡次发射成功，不仅为国家带来荣耀，而且说明了高科技的发展要以可靠 性技术为基础。 我国已加入w r 0 ，经济正在与国际接轨，企业也面临更多的挑战和机遇。我国企业只有主动研究可 靠性技术，自觉运用可靠性方法才能在激烈的国际竞争中存活。沈阳鼓风机 集团 有限公司 以下简 称沈鼓 生产的离心压缩机广泛应用于石油、化工、天然气管线、矿山等重要部门，作为备受关注的心 脏设备，如果发生故障会造成巨大的经济损失，甚至危及到操作人员的生命安全。因此沈鼓早就意识到 提高产品可靠性是保护品牌、巩固和扩大市场份额的重要手段，公司早在1 9 8 5 年就成立了质量管理中 心，对员工进行可靠性理论培训，督促各部门用可靠性方法进行设计，对可靠性数据进行收集和分析。 5 6 PYY2200超重多缸液压圆锥破碎机粉碎效果与设计分析PYY2200超重多缸液压圆锥破碎机粉碎效果与设计分析 作者高志华， 关雅梅， 倪健 作者单位高志华沈阳冶金机械有限公司， 关雅梅辽宁装备制造职业技术学院， 倪健上海宝钢 集团梅山矿业公司 本文链接
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