砂石場常見破碎機械的國內外差距探討

隨著國內基本建設和國民經濟的持續發展，我國的建設機械市場已經成為國外設備制造商關注的焦點，破碎機械行業也不例外，外資的進入，進一步加劇了市場的競爭程度，國內破碎機械企業要想在競爭的大潮中取得先機，其問題就是要提高現有破碎設備的質量和技術含量，盡快縮小與國外先進水平的差距，創造自己的品牌，爭取市場主動，本文通過比較國內外破碎機械的差距來說明國內外破碎的機械現狀。

破碎機械通常可以分為6類，除了其中的錘式破碎機和輥式破碎機2類外，砂石場常見的破碎機械還有復擺顎式破碎機、圓錐破碎機、反擊式破碎機和立軸沖擊式破碎機（VSI）等4類。

一、復擺顎式破碎機

復擺顎式破碎機是砂石場的初級破碎設備。以下主要從3個方面來分析國內外產品差異。

（一）產品的品種規格

復擺顎式破碎機以進料口的長度和寬度來標定機器的規格，國內制造商基本上按行業標準制造約8種規格粗碎系列產品。國外主要制造商的產品有更多的規格。

我國目前主要缺少的是大規格品種：以進料口在750mmX1060mm以上為界。各制造商生產的大規格產品僅3-4種。而諾德伯格公司的C系列11種規格中大規格有9種，錫達公司也有9種。大規格品種齊全，使大型砂石場建設中合適的初破設備可以選擇。

（二）產品的性能

復擺顎式破碎機的主要技術參數是處理能力。同一規格的復擺顎式破碎機由于設計不同，其允許進料尺寸也不相同，我國參照采用原蘇聯標準，進料口寬度以固定齒板（齒底）與活動齒板齒底距離為計算標準，而國外不少企業以固定齒板和活動齒板之間距離計算，由此，標明相同規格的產品，國內產品與國外企業的產品相比實際上往往小一個齒深的距離，大規格的破碎機齒深為60-100mm，因而國內產品的允許進料尺寸往往偏小50-80mm。

復擺顎式破碎機的排礦口可以調整，不同排礦口對應有不同的處理能力。因此，在比較處理能力時，應確定排礦口尺寸相同。例如，諾德伯格公司的C100型復擺顎式破碎機，在閉邊排礦口設定（C、S、S）為125mm時，處理能力為265t/h，國內相應的PE750X1060型產品；處理能力為195t/h，約低25%。由此，在250X300t/h規模的砂石場生產線上，采用C100型作為初級破碎設備可以滿足使用要求，而PE750X1060型就勉為其難了。

（三）產品的設計與制造工藝

近20年來，針對復擺顎式破碎機運動方法的四連桿機械設計理論有很大進展。例如：破碎腔的雙向嚙角，短肘板大擺角，減少傳動角與偏心距等，國外公司所提供的產品往往已采用這些經過驗證的先進設計理論來提高產品性能和使用可靠性。我國國內制造商由于種種原因采用先進設計理論甚少，其主流產品幾乎都是20世紀70年代之前定型的產品，采用耐磨材料，（如高錳鋼）和重要配套件（如調心滾子軸承）等國產基礎件，使用壽命低于國外先進水平的同類產品。此外，主機廠的加工和裝配工藝上多年來也較少有改變，例如軸承孔、軸承座的加工的裝配工藝及機架的加工與裝配等等。

二、圓錐式破碎機

圓錐式破碎機往往作為砂石場的二級和三級破碎設備。圓錐式破碎機以圓錐底圓直徑尺寸作為規格的劃分標準。常見為底部單缸和（外部）多缸2種型式。國內目前主流產品為彈簧圓錐破碎機（即用彈簧來代替外部油缸），歸屬于多缸式。

（一）使用性能

圓錐式破碎機的性能主要體現在允許進料粒度、處理能力和排料粒度等3個方面。目前，國內市場上的彈簧圓錐式破碎機產品與國外上先進水平相比，性能上的差異主要有進料小、排料大、處理能力低和機器重等幾個方面，這主要是設計理念落后造成的。

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錢60年代技術水平的西蒙斯彈簧圓錐機，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，運落后于國外先進水平。

（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。

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。

從國外來看，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、的耐磨材料和零件設計，有效的粉塵控制。對國內市場來講，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。

先進的葉輪通道可以在3-7個間變化，有不同構造與不同轉速等的配合以適應不同的物料及進料粒級，達到較高的制砂量和需要不得的細度模數，而國內的閉式轉子基本上固定為4個通道，很少變化，因此對不同工況的適應性較差。

（二）耐磨材料和零件設計

由于在立軸沖擊式破碎機上設計了物料的料墊來取代襯板作為易損件，因而，提高耐磨件的使用壽命可分解為零件設計和耐磨材料應用2個方面，例如，第二代葉輪設計曾采用外徑堆焊耐磨材料進行保護，現在先進的零件設計已采用料墊保護方式，取消了價格昂貴的鉻合金鋼堆焊。

國外專業的立軸沖擊式破碎機制造商已普遍采用陶瓷制作耐磨零件，而不僅僅是硬質合金（碳化鎢）和高鉻鑄鐵。陶瓷材料不但可耐較高的溫度，而且有特別好的抗腐蝕性，因而在帶有相當溫度的物料高速沖擊時耐磨性能良好。國內的立軸立軸沖擊式破碎機目前采用硬質合金和高鉻鑄鐵材料，質量不穩定，易腐蝕和磨損，且易被金屬件擊碎，由于砂石場使用的破碎設備國內外產品差距明顯，故國內高端市場，如規模較大的砂石場仍是進口的設備占多數。

國內外破碎機械存在差距的原因很多，其中市場需求不同是造成差距的客觀原因，由于國外市場上的破碎設備制造商集中在歐美地區，那里大規模的基本建設階段已過去，市場對砂石料的需求不多，且環保要求又高，勢必形成砂石場高度集中以大規模生產來實現環境保護，幫所需破碎設備規格大、自動化程試想高、機動性強。滿足這樣的市場需求發展的破碎設備與國內產品不大一樣，而我們正處于大規模的基本建設時期，各地對砂石料的需求劇增，引起投資砂石場熱，遍地開花的砂石場往往規模小，只求上馬快、投資少，供不應求的市場使粗制濫造、技術水平低下、耗能高、污染環境嚴重的產品紛紛進入，而這些設備往往只能以低價來占領市場，因此與國外先進水平差距明顯。

目前國內的破碎機械制造商無論國有企業還是民營企業，在科技開發上的投入不足是產品差距的主觀原因，既缺乏科研手段（例如幾乎沒有一家制造商具備巖石實險室），又缺少先進技術支撐，自主產權的開發力量十分薄弱。因而近制就是測繪國外產品，以此作為更新換代的主要手段，技術進步甚慢。

盡管國內外破碎設備差距很大，但縱觀國外的破碎設備制造商由于本土市場日漸縮小，生產成本高，紛紛開拓本國以外的市場，而且作為傳統工業在資金、人才等方面獲得新的投入甚少，因此，近來年兼并重組頻繁，這種局面給國內破碎機械制造商以很大的發展機遇，畢竟我國的制造成本較低，又有較好的重工業基礎，通過引進國外先進技術，產學科研投入，一定能克服技術上的差距，使我國的破碎設備產品更好的進入作者國內外市場。