20世紀50年代,原蘇聯的西蒙斯式圓錐式破碎機技術進入我國,80年代我國又直接引進國際60年代技術水平的西蒙斯彈簧圓錐機,至今雖經過不少改進,但主體結構基本上沒有大的變化。因此,在腔形設計、動力學與運動學的設計等方面,運落后于國際先進水平。
(二)技術差距
設計上的落后主要表現在機構實現層壓破碎原理(或稱料層破碎)的程度上。20世紀50年代實驗室試驗證明,物料的單顆粒粉碎與多顆粒(形成料層)粉碎。其功耗和粉碎后的機械理盡可能實現層壓破碎,因而可以擺脫完全依靠排礦口來控制出料粒級的情況,從而實現較大的進料粒度、較小的排料粒度和較大的處理能力。因此,設計的先進性在于盡可能為層壓破碎創造條件,采用腔形設計和加大破碎力就是有效的措施。以主軸擺動速度和偏心距為例,不同發展階段的3種圓錐式破碎機性能也不同。
目前,國內彈簧圓錐式破碎機均采用滑動軸承,而國際上至少已有4家主要的破碎機制造商(美國的JCI、錫達、Telsncith和英國的Pegson公司等)早在很多年之前就采用滾動軸承取代滑動軸承。滾動軸承允許比滑動軸承更高的運動速度,在同一工況條件下其處理能力超過國產設備30%以上。
三、反擊式破碎機
以往中小型砂石場常采用細碎顎式破碎機作為二級破碎設備,目前,大中型砂石場以圓錐式破碎機為主。在一些特殊場合,例如要求礦石產品的顆粒狀立方形特別嚴格(即針片狀顆粒比較少)時,往往采用反擊式破碎機作為二級或三級破碎設備,例如我國高等級公司建設的路面石料場普遍采用該類型的設備。在國外由于城市建設廢棄物的鋼筋混凝土再生十分普及,因此,采用反擊式破碎機為主要設備十分常見。
反擊式破碎機以轉子的直徑和有效長度作為規格劃分標準,國內外典型產品的差距主要是產品設計和耐磨材料兩個方面。
(一)產品設計
同一規格的反擊式破碎機國內外產品的主機質量相似,然而,國產產品機殼質量小,轉子的反擊架質量大,而國內產品機殼和轉子質量大,反擊架質量較小。由于轉子的質量小,轉動慣量小,拖動的電機功率也小,特別在破碎硬巖用希望獲得小顆粒時的處理能力低。 此外,在反擊腔形設計,不同粒度需求時的反擊板調整以及板錘的更換等方面,國內外產品在設計上的差別也十分明顯。這些方面的不良設計,不僅影響產品品質,而且給使用、維修也帶來諸多不便。
(二)耐磨材料
作為二級或三級破碎的反擊式破碎機,在破碎硬物料時基主要抗磨零件板錘采用高鉻鑄鐵制造,我國的高鉻鑄鐵標準(抗磨白口鑄鐵標準)適用于小型零件。對大型零件(如幾百千克的板錘)的質量控制標準不齊全,主機制造商并不制造耐磨材料,因此板錘等耐磨零件質量易失控。更何況不少鑄件生產企業缺乏必要的質量控制條件,因此,同一工況條件下,國內外的易損件使用壽命往往相差1倍。
四、立軸沖擊式破碎機(VSI)作為20世紀80年代發展起來的破碎機型,已在砂石場廣泛應用,被用戶公認為最有效的制砂設備,通常直稱為制砂機。立軸沖擊式破碎機以葉輪直徑作為規格的劃分標準,按葉輪形式分為開式和閉式。按外殼是否裝有反擊板可分為石打石和石打鐵2種破碎方式,從而組合為4種基本形式。 從國際上來看,立軸沖擊式破碎機的先進技術體現在3個方面:靈活的機械性能、優秀的耐磨材料和零件設計,有效的粉塵控制。對國內市場來講,至少前兩者是共同的。
(一)技術性能
開式葉輪將允許100-150mm的進料粒級,而國內至今沒有商品化的開式葉輪立軸立軸沖擊式破碎機提供給市場。因此在砂石場國內立軸沖擊式破碎機僅能作為三級或四級破碎設備而不能如國外那樣作為二級破碎設備。
國外公司已有葉輪直徑達1.6m,配套的電機功率高達1103kW的設備,適合各種特大的生產線,而國內的立軸沖擊式破碎機規格很少超過1.2m。