黑白礦機“單段顎式破碎機”何以引爆破碎技術(shù)革命
在延續多年超量開(kāi)采天然砂石資源之后，一方面是河道生態(tài)環(huán)境和安全面臨極大威脅，另一方面資源本身也在走向枯竭，在國家全面禁采限采政策下，機制砂石用量正以前所未有的速度增長(cháng)。
據中國砂石協(xié)會(huì )統計，僅2013年，機制砂石市場(chǎng)占有率便從2003年的不到10%增長(cháng)到49%，總產(chǎn)量達到60億噸左右。中國砂石協(xié)會(huì )會(huì )長(cháng)胡幼奕認為, 2014年機制砂市場(chǎng)占有率有可能超過(guò)70%，甚至達到80%。
與天然砂石相比，高品質(zhì)機制砂石可以更好的控制粒徑和級配，提升混凝土性能，降低水泥用量，但值得注意的是，大量機制砂石生產(chǎn)帶來(lái)的能源消耗同樣不容忽視。在大力推廣機制砂石應用的同時(shí)，提升生產(chǎn)效率，降低能源消耗，成為機制砂石本身可持續發(fā)展的需要。
從實(shí)踐中來(lái) “單段顎破” 橫空出世
義烏新一代礦機科技開(kāi)發(fā)有限公司總經(jīng)理朱興良，在砂石破碎領(lǐng)域工作二十余年，在多年來(lái)的設備維護過(guò)程中，朱興良發(fā)現，顎式破碎機誕生雖然已有一百多年，應用也相當成熟，但機械工作原理卻存在明顯缺陷。
設備運轉時(shí)，動(dòng)顎下部呈“減力”狀態(tài)，其功能僅以排放物料為主，使破碎沖程與排放行程形成此強彼弱的矛盾，耗功、低效。其破碎腔結構和“單顆粒破碎”機理也無(wú)法滿(mǎn)足細料破碎的要求。因此，顎式破碎機成為典型的“粗破”設備，破細料很難，應用范圍受到制約。
黑白礦機董事長(cháng)朱興良
為解決傳統顎式破碎機存在的先天不足，提升破碎效率，從2010年開(kāi)始，朱興良決定設計一款全新的顎式破碎機。然而，這一過(guò)程卻極為艱辛，從產(chǎn)品設計到材料選用再到現場(chǎng)測試，每一個(gè)環(huán)節都需要反復鉆研與推敲，為了找到一個(gè)合適的部件，曾經(jīng)花了整整的半年時(shí)間。
功夫不負有心人，經(jīng)過(guò)多年的不懈努力，在付出了大量的人力、物力并先后攻克13項相關(guān)技術(shù)難題之后，于2012年5月完成了第一臺“單段顎式破碎機”的研制。2014年至2015年初，成功運行了近20個(gè)推廣應用項目，在提升??砂石骨料生產(chǎn)線(xiàn)穩定性、節約生產(chǎn)成本、實(shí)現節能減排等方面取得了顯著(zhù)成效。
“與傳統顎破相比，單段顎式破碎機可以降低噸砂石生產(chǎn)成本2~5元。不要小看這幾塊錢(qián)，放在國內數十億噸的砂石生產(chǎn)量面前，其帶來(lái)的經(jīng)濟效益、社會(huì )效益和環(huán)境效益非常巨大?！敝炫d良如是說(shuō)。??
黑白礦機生產(chǎn)車(chē)間
相關(guān)資料顯示，相比于傳統顎破，單段顎破的創(chuàng )新之處在于讓“粗破”機型實(shí)現“細碎”功能，使原本“多段破碎”的破碎流程，可以由“單機單段”完成。
具體而言，傳統的顎破只有動(dòng)顎上部破碎做功，動(dòng)顎下部?jì)H配合上部作排放物料。完整的破碎任務(wù)需用多機、設置多段破碎來(lái)完成，且每?jì)啥纹扑橹g需用輸送機相連接，同時(shí)由于輸送機輸送受到坡度和物料重量的限制，造成砂石生產(chǎn)線(xiàn)投資大、占地多、功耗高。
單段顎破通過(guò)增設一套曲柄搖桿機構和“階梯式結構”破碎腔型設計，運用“小角增力”的原理，將動(dòng)顎下部的“減力”狀態(tài)變?yōu)椤霸隽Α毙?，大大提高了破碎比，?shí)現了“層壓破碎”機理，使顎式破碎機可以直接將大塊物料一次性破碎成所需尺寸成品，進(jìn)而簡(jiǎn)化砂石生產(chǎn)線(xiàn)流程，降低功耗，提升生產(chǎn)效率。
一機二破 超常的優(yōu)越性
朱興良表示，相比于一百多年來(lái)對傳統顎式破碎機不斷的局部改進(jìn)，單段顎破在腔型、機型、機理等方面實(shí)現了整體創(chuàng )新，與傳統顎式破碎機相比，具有超常的優(yōu)越性。
1、明顯的節能增效。單段顎破改傳統設備減力結構為增力結構，降低了破碎過(guò)程中的能耗損失，從而提升破碎效率。據朱興良介紹，單段顎破代替老式顎破后，每噸砂石骨料生產(chǎn)成本可以降低2~5元，按照2013年全年機制砂石產(chǎn)量60億噸計算，至少可降低生產(chǎn)成本120億元，非同小可！
2、煥然一新的顎破功能。以往，顎式破碎機受工作機理制約，無(wú)法完成細料破碎，在砂石骨料生過(guò)程中主要用于礦石粗破，為達到要求粒徑必須加裝輔助破碎設備，不但增加了生產(chǎn)線(xiàn)建設成本，而且增加了砂石骨料單位生產(chǎn)能耗。單段顎破采用新型破碎機理之后，實(shí)現“一機二破”徹底改變傳統顎式破碎機僅能用于粗破的情況，拓寬了顎式破碎機應用范圍。
3、節約占地，簡(jiǎn)化生產(chǎn)線(xiàn)。砂石骨料生產(chǎn)線(xiàn)建設過(guò)程中，受地形等因素制約，建設面積有限。單段顎破“一機二破”功能減少了原有生產(chǎn)線(xiàn)細破環(huán)節，使生產(chǎn)線(xiàn)流程縮短，設計更為合理，大幅減少建設用地。
4、生產(chǎn)、管理、維修更為方便。朱興良表示，得益于單段顎破“一機二破”對砂石骨料生產(chǎn)線(xiàn)流程的簡(jiǎn)化以及設備運行本身穩定的提高，對員工要求也隨之降低，一般員工經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單培訓就可以操作，而生產(chǎn)線(xiàn)簡(jiǎn)化以后維護也變得簡(jiǎn)單，同時(shí)帶來(lái)的還有生產(chǎn)管理的便捷。
義烏市黑白礦山機械有限公司生產(chǎn)線(xiàn)
到實(shí)踐中去 無(wú)限的應用價(jià)值
作為一種全新的破碎設備，相比于已經(jīng)大范圍應用百余年的傳統顎破，單段顎破剛剛起步。但是，面對當前砂石骨料日益廣闊的應用前景，在節能降耗的社會(huì )背景下，傳統顎破對行業(yè)發(fā)展帶來(lái)的制約作用將逐步凸顯，性能優(yōu)越的單段顎破應用值得期待。
一方面，單段顎破不僅僅是單個(gè)機器性能的提升，作為機制砂石生產(chǎn)線(xiàn)最重要的環(huán)節之一，單段顎破帶來(lái)的是生產(chǎn)線(xiàn)的系統優(yōu)化整合。朱興良告訴中國水泥網(wǎng)記者，各種破碎設備均有其獨特的優(yōu)勢，單段顎破不可能代替其它產(chǎn)品，但是以單段顎破為基礎的“單段顎破+”的多種模式將為機制砂石生產(chǎn)帶來(lái)新的生機和增值效益。根據原料的不同，為滿(mǎn)足不同的生產(chǎn)需求，搭配不同破碎設備，機制砂石生產(chǎn)將更為靈活，不同設備性能也將得到充分發(fā)揮，改變目前粗放的機制砂石生產(chǎn)現狀，推動(dòng)行業(yè)的高端精品化和集約化發(fā)展。??
另一方面，對現有砂石骨料生產(chǎn)線(xiàn)的技術(shù)升級改造成為可能。據了解，老式顎破多用于新生產(chǎn)線(xiàn)建設，對于已有生產(chǎn)線(xiàn)的改造提升作用并不明顯。單段顎破多功能化的特點(diǎn)可以在原生產(chǎn)線(xiàn)、原地、原項目、原班人馬的基礎上大幅提升生產(chǎn)線(xiàn)效能，為社會(huì )減少大量資源消耗。據朱興良提供的改造案例，部分砂石生產(chǎn)線(xiàn)換裝單段顎破之后，產(chǎn)能提升達到80%以上。
另外，為滿(mǎn)足科學(xué)發(fā)展、可持續發(fā)展的需要，機制砂石生產(chǎn)線(xiàn)的移動(dòng)化正在成為當前行業(yè)一大趨勢。在此背景下，單段顎破對生產(chǎn)線(xiàn)流程的簡(jiǎn)化功能顯得尤為可貴，有利于減少承載車(chē)輛，減小生產(chǎn)線(xiàn)規模，讓移動(dòng)站更加靈活機動(dòng)，對于移動(dòng)站的推廣應用有著(zhù)極大的促進(jìn)作用。
技術(shù)出身的朱興良做事嚴謹細致，給記者留下了深刻的印象
沒(méi)有最好 持續改進(jìn)做到更好
“傳統顎破經(jīng)過(guò)了一百多年的實(shí)踐應用，已經(jīng)相當成熟，但是至今仍然需要不斷的改進(jìn)，因此對于機械設備而言，改進(jìn)將是持續的，單段顎破也是如此?！敝炫d良表示。
朱興良認為，新產(chǎn)品的研發(fā)內容分為三個(gè)層次，首先是機械原理的進(jìn)步，對這單段顎破的原理進(jìn)步是非常顯著(zhù)的；其次是所有零部件參數的優(yōu)化，由于原材料差異和生產(chǎn)線(xiàn)配套設備的不同，需要從實(shí)踐中來(lái)到實(shí)踐中去，實(shí)現不斷優(yōu)化；最后是所有零部件的經(jīng)久耐用性。朱興良指出，追求經(jīng)久耐用并非所有的部件都越大越好、越強越好，還要考慮經(jīng)濟性，機械設計的任務(wù)就是要找到最合適的強度臨界點(diǎn)，以最低的造價(jià)達到最好的使用效果。
