顎式破碎機(jī)廣泛應(yīng)用于礦山、建材、冶金等行業(yè)，主要負(fù)責(zé)破碎強(qiáng)度不超過200MPa的石灰石、金屬礦石、水泥熟料和白云石等脆性物料的破碎工作。復(fù)雜擺動(dòng)顎式破碎機(jī)，即復(fù)擺顎式破碎機(jī)，該設(shè)備因?yàn)楦臃掀扑樵?、生產(chǎn)能力高、顎板磨損均勻和成品為立方體等特點(diǎn)，所以得到眾多生產(chǎn)廠家的一致重視。但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的限制和對(duì)其深入的研究和使用，尤其是大型化機(jī)型的應(yīng)用，對(duì)該設(shè)備進(jìn)行基礎(chǔ)性的研究顯得十分必要。本文在數(shù)值計(jì)算平臺(tái)上對(duì)其生產(chǎn)能力有重大影響的因素之一--破碎腔寬度變化規(guī)律及工程意義進(jìn)行研究。

1、研究條件

為方便起見，以具有代表性的機(jī)型PEF600X100為例且作為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究。其具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)為：進(jìn)料口尺寸600mmX900mm，排料口尺寸80mm，嚙角α=20°，動(dòng)顎的擺動(dòng)行程為20mm，偏心軸的偏心距e=20mm，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在下極限位置時(shí)的傳動(dòng)角y=55°，肘板擺動(dòng)角Ф=5°，連桿長度L即動(dòng)顎板上端孔到肘板墊的距離1600mm，推力板長度k=550mm，固定桿長度（偏心軸軸線到調(diào)節(jié)座上肘墊的距離）是1410mm，其結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。

2、破碎腔寬度變化數(shù)據(jù)

在動(dòng)顎板上取7個(gè)點(diǎn)進(jìn)行破碎腔寬度變化分析。其中，A為動(dòng)顎上端點(diǎn)，B為下端點(diǎn)，E為中點(diǎn)，C、D、F、成為動(dòng)顎上的特征點(diǎn)；各部尺寸為：AB=L=1600mm，AF=250mm，F(xiàn)C=250mm，CE=300mm，ED=200mm，DG=300mm，GB=300mm。在固定顎上取與之對(duì)應(yīng)的點(diǎn)分別表示破碎腔相應(yīng)位置的寬度；將偏心軸即曲柄旋轉(zhuǎn)一周分為18個(gè)位置，其中79°和260°為該曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極限點(diǎn)。二者選取如圖2和表1所示。曲柄旋轉(zhuǎn)一周時(shí)各觀測點(diǎn)間的距離即破碎腔寬度數(shù)值讀取完成。具體數(shù)值如表1。

3、破碎腔寬度變化及影響

（1）破碎腔寬度變化

將表1的數(shù)據(jù)用Excel處理后得到動(dòng)顎相應(yīng)點(diǎn)處破碎腔寬度變化趨勢如圖3所示。由圖3可知，在復(fù)擺顎式破碎機(jī)的偏心軸（曲柄）回轉(zhuǎn)一周過程中，圖示右側(cè)動(dòng)顎上各點(diǎn)距圖示左側(cè)固定顎對(duì)應(yīng)點(diǎn)的距離即相應(yīng)點(diǎn)破碎腔寬度分別達(dá)到大值和小值各一次，也就是說在破碎過程中破碎腔任一點(diǎn)寬度是在寬和窄之間交替變化的，這表明破碎機(jī)破碎作業(yè)時(shí)的破碎比和生產(chǎn)能力是變化的，成品顆粒尺寸在理論上都是不穩(wěn)定的；另一方面，破碎腔任一點(diǎn)寬度的大值和小值出現(xiàn)的位置是不同的，它隨研究點(diǎn)位置的下移分別向右移和向左移，即出現(xiàn)的越來越遲和越來越早。為此對(duì)表1的數(shù)據(jù)再進(jìn)行處理做進(jìn)一步的研究，處理結(jié)果如表2所示。

由表2可知，除BB外，破碎腔寬度的大值約為平均值的1.09倍，小值約為平均值的0.92倍，變化不是很大，變動(dòng)幅度在20%之內(nèi)，這在工程上可以認(rèn)為是不變化的。但實(shí)際上破碎機(jī)成品粒度是由排礦口所決定的，在本研究中可以近似認(rèn)為是由離排礦口近的BB所決定，此時(shí)的變動(dòng)幅度約為59%，這表明即使在工程精度的概念下此次變化也是不可忽略的。同時(shí)，此現(xiàn)象與復(fù)擺顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸有著密切的關(guān)系。需要說明的是，本研究是在數(shù)值分析平臺(tái)上以特定機(jī)型為對(duì)象進(jìn)行的，盡管可以說明研究的變化趨勢，但數(shù)據(jù)量不夠大致使研究精度不夠，為此應(yīng)利用解析分析的方法作進(jìn)一步的研究。

（2）破碎腔寬度與位置的關(guān)系

表3

從表1中取出窄點(diǎn)數(shù)據(jù)，即動(dòng)顎上對(duì)應(yīng)點(diǎn)短距離和該點(diǎn)與動(dòng)顎板上端點(diǎn)的距離列如表3所示。以該點(diǎn)與上端點(diǎn)A的距離為橫坐標(biāo)，小破碎腔數(shù)值為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系繪出關(guān)系線圖，如圖4所示。

由圖4可知，給定機(jī)型破碎腔各處的寬度極值與對(duì)應(yīng)點(diǎn)到動(dòng)顎頂點(diǎn)距離的關(guān)系為線性關(guān)系，即隨動(dòng)顎頂端距離的增加破碎腔寬度極值單調(diào)減小。