上世紀(jì)80年代，立式?jīng)_擊式破碎機(jī)的出現(xiàn)，是成功地應(yīng)用細(xì)碎技術(shù)的典范，它能提供立方體形的物料。特別是用于制砂領(lǐng)域，在砂的質(zhì)量、產(chǎn)量方面，得到了一致的公認(rèn)和好評(píng)?？赡艹蔀?a href="/productlist/p10.html">制砂機(jī)的同義詞。故20多年來(lái)，立式?jīng)_擊式破碎機(jī)得到迅猛發(fā)展。世界上各個(gè)公司均相繼研發(fā)了各種各樣形式的立式?jīng)_擊式破碎機(jī)。國(guó)內(nèi)許多公司也相應(yīng)推出了引進(jìn)、仿制、改進(jìn)的立式?jīng)_擊式破碎機(jī)，砂石行業(yè)稱為沖擊式制砂機(jī)。為了規(guī)范沖擊式制砂機(jī)的市場(chǎng)，建材部制定了“沖擊式制砂機(jī)”JC/T 1013-2006行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)自2006年11月1日正式實(shí)施。它的實(shí)施，標(biāo)志沖擊式制砂機(jī)有了一個(gè)規(guī)范，對(duì)沖擊式制砂機(jī)的定義作了明確的規(guī)定，它的制定是參照了國(guó)外一些受歡迎生產(chǎn)廠商的技術(shù)參數(shù)，結(jié)合國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠商的實(shí)際情況，定出了技術(shù)參數(shù)，同時(shí)對(duì)今后的發(fā)展又留有一定的余地，故不失為一個(gè)國(guó)內(nèi)的精良標(biāo)準(zhǔn)。

一般而言，一個(gè)機(jī)制砂系統(tǒng)在設(shè)備選型時(shí)，應(yīng)依據(jù)巖石的抗壓強(qiáng)度，二氧化硅含量，物料水分以及對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量要求等因素，來(lái)選擇不同破碎機(jī)理的設(shè)備，以達(dá)到更佳的效果。其頭破大多選用顎破。二破一般選用圓錐破或反擊破。三破即為沖擊式制砂機(jī)。因此，沖擊式制砂機(jī)用來(lái)制砂是制砂機(jī)器中非常成功的一種，也是制砂機(jī)器的常選產(chǎn)品。由于二破選用圓錐越來(lái)越廣泛，但圓錐的出料粒度較差，為了使粒形趨于立方體，沖擊式制砂機(jī)的衍生機(jī)--砂石整粒機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。經(jīng)過(guò)砂石整粒機(jī)可使粒形趨于立方體，針片狀物料也很少，故該機(jī)器的發(fā)展也十分迅猛。為了更好的設(shè)計(jì)出符合用戶需要的整粒機(jī)，有必要對(duì)砂石的性能有所了解。

一、巖石的種類

自然界中巖石按其形成過(guò)程可分為三大類。

1、火成巖：它是由地下深處的巖漿經(jīng)火山爆發(fā)流在地表表面或者巖漿向地表表面上升過(guò)程中受到冷卻而形成的巖石。其巖石種類主要為流紋巖、安山巖、玄武巖、頁(yè)巖、輝綠巖、花崗巖、片巖、角閃巖、斑巖、橄欖巖等。

2、沉積巖：地表的巖石，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)化和大自然的搬運(yùn)與堆積而形成的巖石。其巖石種類主要是泥巖、貝殼巖、凝灰?guī)r、凝灰角閃巖、石灰?guī)r、鐵礦巖、白云巖、燧巖等。

3、變質(zhì)巖：地下的巖石在高溫、高壓的作用下，礦物組成與結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而形成的巖石。其巖石種類主要是結(jié)晶片巖、千枚巖、片麻巖、蛇紋巖、角閃巖、大理石、粘板巖等。

二、砂石整粒機(jī)的作用機(jī)理

砂石整粒機(jī)是利用其高速離心產(chǎn)生的動(dòng)能，把物料拋出，得到能量的物料與物料間的碰撞，引起能量交換的連鎖反應(yīng)：高能量、大質(zhì)量的物料與較小物料的碰撞，形成劇烈的沖擊而沿其自然裂紋碎裂，較低能量的中等粒度的物料與前面沖擊產(chǎn)生的物料及其它物料相遇形成沖擊劈裂和磨蝕，而較低能量較小的物料也以高速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生一種“砂噴”現(xiàn)象，使之繞破碎腔洶涌地涌動(dòng)，從而發(fā)生相互碰撞，磨擦和研磨，使粒形趨于立方體，知道失去足夠的速度掉出粒子云從而離開(kāi)破碎腔。從設(shè)計(jì)角度而言，轉(zhuǎn)子的線速度一般在40~60m/s。

三、 我公司同類產(chǎn)品SCBL砂石整粒機(jī)介紹

SCBL砂石整粒機(jī)是我公司與日本神戶制鋼合作生產(chǎn)的SX沖擊式破碎機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)而成的。它是一種閉式轉(zhuǎn)子自襯式、轉(zhuǎn)子給料的破碎機(jī)。其破碎作用是物料由上部進(jìn)料口進(jìn)入，落到高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中心部，落下的物料在轉(zhuǎn)子強(qiáng)大離心力作用下，被高速拋出，與原來(lái)只存在物料架上的物料相碰撞而被破碎。被破碎的物料向上彈出，繼續(xù)與拋出的物料相撞，多次粉碎成立方體物料。它是由進(jìn)料斗、轉(zhuǎn)子、軸系、破碎室、底座、電動(dòng)機(jī)底座、電動(dòng)機(jī)等零部件組成。在物料進(jìn)料口兩側(cè)，備有空氣循環(huán)裝置，使其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的風(fēng)，在循環(huán)裝置內(nèi)循環(huán)，以減少排到外面的灰塵量。它分成4個(gè)規(guī)格，即SCBL700、SCBL900、SCBL1000、SCBL1200。每一規(guī)格根據(jù)不同用戶的要求分別有二種或三種不同的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和多種電機(jī)功率，組成幾十種組合。由于是閉式轉(zhuǎn)子，裝有鑲硬質(zhì)合金刀片的外刀，故對(duì)進(jìn)料粒度的控制十分嚴(yán)格，且可完全不允許有鐵塊進(jìn)入，以免沖壞硬質(zhì)合金刀片，整個(gè)轉(zhuǎn)子采用堆焊耐磨焊條的方式來(lái)保護(hù)轉(zhuǎn)子本體，故一旦磨損，修復(fù)工作量較大，其修復(fù)工藝要求也較高，也不能無(wú)限制的一次又一次修復(fù)。其易損件的使用壽命在破碎河卵石時(shí)大約為500小時(shí)左右。

四、砂石整粒機(jī)的計(jì)算

1、處理量的確定

處理量計(jì)算大致可用如下公式計(jì)算

Q=3600AρVω2R t/h

A--補(bǔ)償系數(shù) 0.7～1.2t/m*h

轉(zhuǎn)速越高取小值，轉(zhuǎn)速低取大值

ρ--物料密度t/m3

V--轉(zhuǎn)子出口的總體積m3

V=mV1

m--轉(zhuǎn)子出口數(shù)

V1--單個(gè)出口的體積 m3

ω--轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)圓頻率（弧度）

ω=2πn/60

n--轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 r/min

R--轉(zhuǎn)子半徑 m

2、電機(jī)功率的確定

同一規(guī)格的機(jī)器可選用不同的電機(jī)功率，以滿足不同的需要，因此其功率的確定不過(guò)是一個(gè)范圍，一般而言，可用下述公式表達(dá)：

N=Φ（0.03～0.15）D2nkW

N--電機(jī)功率 kW

Φ--補(bǔ)償系數(shù) 0.8～1.8m2r*kW/min

視轉(zhuǎn)子直徑大小而定，轉(zhuǎn)子直徑越大，Φ值越大

D--轉(zhuǎn)子直徑 m

n--轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速r/min

3、轉(zhuǎn)子線速度的確定

轉(zhuǎn)子線速度并非越高越好，因?yàn)槠扑槊恳环N物料均有一個(gè)合適值，這一般要做試驗(yàn)而定，在一般情況下，設(shè)計(jì)時(shí)在40～60m/s內(nèi)選取，只要保證所破碎的效果能達(dá)到用戶要求，線速度取低一些為好，這樣對(duì)機(jī)器的壽命是有好處的。

4、轉(zhuǎn)子主軸強(qiáng)度計(jì)算

一般可按設(shè)計(jì)手冊(cè)上有關(guān)軸的強(qiáng)度計(jì)算來(lái)計(jì)算。

5、轉(zhuǎn)子動(dòng)載荷的計(jì)算

由于制造等問(wèn)題，當(dāng)機(jī)器工作時(shí)，有一動(dòng)載荷出現(xiàn)，故必須按有關(guān)手冊(cè)，計(jì)算動(dòng)載荷，以避免出現(xiàn)不良問(wèn)題。

五、砂石整粒機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

1、向大型化發(fā)展

為了滿足各種不同用戶的需要，為了滿足更大的產(chǎn)量，其轉(zhuǎn)子直徑也越來(lái)越大，電機(jī)功率也越來(lái)越大。這樣允許進(jìn)料的粒度也越來(lái)越大，可能在一些場(chǎng)合，可作為二破使用。即機(jī)器的適用范圍越來(lái)越寬。目前國(guó)外砂石整粒機(jī)其轉(zhuǎn)子直徑已達(dá)1600mm，允許通過(guò)量達(dá)1500t/h，進(jìn)料粒度達(dá)180mm,我公司目前轉(zhuǎn)子直徑為1200mm。

2、型式多樣化

目前砂石整粒機(jī)已發(fā)展成開(kāi)式轉(zhuǎn)子和閉式轉(zhuǎn)子二大類，每一大類又分為帶反擊襯板（即石打鐵）和不帶反擊襯板（即石打石）。且每一規(guī)格的機(jī)器中又有幾種不同的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，幾種不同的電機(jī)功率和幾種不同轉(zhuǎn)子出口數(shù)，進(jìn)料有中心給料和中心給料加周邊給料等方式，從而組合成不同的通過(guò)量，不同的破碎效應(yīng)，根據(jù)用戶需要，達(dá)到所需效果，且為了滿足用戶特定粒度的需求，可能可制成帶部分反擊板的腔型，即配置的多樣性和靈活性得出充分體現(xiàn)。

3、全自動(dòng)控制

一臺(tái)機(jī)器的控制系統(tǒng)也是多樣化，一般用戶可采用常規(guī)控制，特殊用戶采用計(jì)算機(jī)或PLC控制。運(yùn)行中可遠(yuǎn)距離顯示工作狀態(tài)下的機(jī)器各種參數(shù)，如軸承的溫度，機(jī)器的振動(dòng)，瞬時(shí)的通過(guò)量，潤(rùn)滑油的質(zhì)量情況等等。也可通過(guò)無(wú)極調(diào)速調(diào)整轉(zhuǎn)子不同的轉(zhuǎn)速，適應(yīng)不同物料，達(dá)到不同的出料粒度。

4、向綠色環(huán)保破碎機(jī)發(fā)展

砂石整粒機(jī)，就目前來(lái)說(shuō)，還是作為細(xì)破及整形較多，故其粉塵問(wèn)題是必須解決的，這也是環(huán)保的需求。從發(fā)展趨勢(shì)看，可采用空氣再循環(huán)的設(shè)計(jì)，來(lái)解決粉塵外溢之事，也可在出料口皮帶機(jī)附近設(shè)置空氣收塵裝置，也可以在機(jī)器內(nèi)部出料口附近設(shè)置水噴霧裝置，以降低粉塵的外泄，可能可以設(shè)計(jì)適合濕破的立式?jīng)_擊破碎機(jī)等。總之，誰(shuí)在環(huán)保上取得成功，其必然在沖擊式制砂機(jī)上前列一步，必然會(huì)受到市場(chǎng)的寵愛(ài)。

5、設(shè)計(jì)中新材料，新工藝，新技術(shù)的應(yīng)用逐漸廣泛

由于砂石整粒機(jī)使用工況特別惡劣，故機(jī)器零部件的使用壽命，特別是易損件的使用壽命引起人們的關(guān)注。為了提高使用壽命，降低運(yùn)行成本，減少停機(jī)時(shí)間，涌現(xiàn)了不少新工藝，新材料，新的設(shè)計(jì)理念，如設(shè)計(jì)中采用模塊化設(shè)計(jì)，這樣，只要有幾個(gè)基本模塊，其余模塊和基本模塊的排列組合，可衍生成幾十種可能上百種不同用途的機(jī)器，以滿足用戶的不同需求。其易損件使用的耐磨材料也采用了新型研究成果。如用復(fù)合材料，或材料上的鑲嵌方式，工業(yè)陶瓷在耐磨件上的使用，碳化鎢的噴涂等，都在使用或試驗(yàn)之中，在設(shè)計(jì)中還使用有限元分析，進(jìn)行虛擬仿真或快速成型技術(shù)，以求得更優(yōu)設(shè)計(jì)方案。同時(shí)對(duì)立式?jīng)_擊破碎機(jī)的沖擊碰撞理論也進(jìn)行了深入研究。如物料的粒度與形狀對(duì)沖擊時(shí)間的影響，沖擊時(shí)間與速度的關(guān)系，不同物料對(duì)沖擊時(shí)間的影響，碰撞的理想角度和合適速度的研究。出料粒度數(shù)學(xué)模型的建立和預(yù)測(cè)等都在進(jìn)程之中?？赡芸刹捎酶咚俣葦z影技術(shù)來(lái)觀察物料的破碎過(guò)程，以加深理論的研究。

6、成套化的研究

一個(gè)機(jī)制砂系統(tǒng)，必然是一個(gè)成套設(shè)備，其成套設(shè)備的選用，即不同設(shè)備破碎同一種物料的效果是不同的，故必須對(duì)其成套化加以研究。選擇設(shè)備時(shí)，必然要結(jié)合用戶對(duì)機(jī)制砂的具體要求，所破碎物料的特性，如物料的抗壓強(qiáng)度、晶粒狀態(tài)、二氧化硅含量、水分含量、選擇機(jī)型的經(jīng)濟(jì)性等方面加以綜合考慮。一般按砂石料的加工工藝分為濕法和干法二種，其典型的生產(chǎn)流程往往以≤60mm的砂石作為原料供給砂石整粒機(jī)。

對(duì)于砂石整粒機(jī)是采用“石打石”還是“石打鐵”視工藝要求，一般來(lái)說(shuō)“石打石”粒形較好，但細(xì)度模數(shù)略高，粉量較低，“石打鐵”粒度均勻性較差，粉量較高，但細(xì)度模數(shù)較小。如采用二段破碎，可用圓錐破碎機(jī)+沖擊式制砂機(jī)或反擊式破碎機(jī)+沖擊式制砂機(jī)，對(duì)于易碎性物料，選用反擊式破碎機(jī)，其出料粒形較好，對(duì)難碎性物料，采用圓錐破碎機(jī)，但其針片含量可能要超標(biāo)，有些地方，由于物料較大，必須采用三段破碎，則頭破一般采用顎破，當(dāng)然對(duì)于特別大型采石場(chǎng)，頭破也可采用旋回破，但一般來(lái)說(shuō)，頭破所破物料的出料粒度中大石含量比例旋回破是高于顎破的?？傊?，一個(gè)優(yōu)化的成套制砂系統(tǒng)是達(dá)到用戶要求的必要保證。