露天矿开采半连续工艺核心设备研制——
PUF履带式破碎机
完成单位：徐工集团工程机械有限公司江苏徐州工程机械研究院徐州徐工施维英机械有限公司
主要完成人：罗衍领、祁玉龙、郑永生、王国宝、管培鹏
一、项目的目的和意义
露天矿开采半连续工艺：单斗采掘—移动式破碎—胶带运输机运输。采用半连续开采工艺是降低剥采成本、节约燃油消耗的根本途径，是进行露天矿山剥离和采矿工程的发展趋势。
履带移动式破碎机是露天矿开采半连续工艺最重要的核心设备之一，使之能够在采掘工作面随着挖掘设备自由行进，并将破碎后的物料通过胶带系统输送，从而大大减少卡车的使用，大幅度降低露天矿运营成本，给矿山带来显著的经济效益。
PUF履带式破碎机的研制不仅满足露天矿大开采工艺的发展需要，同时打破国外产品的技术垄断。PUF履带式破碎机是一种集受料、破碎、筛分和传送于一体的破碎设备，具有优良的金属矿石、建筑垃圾、岩石破碎、骨料生产的破碎作业性能。具有一体化机组、灵活机动性等特点，移动设备方便，时间短，随采场延深移动设备，能保持较短的汽车运距，极大降低了采矿过程的运输成本。
二、主要研究内容
PUF履带式破碎机整机的布局是根据破碎筛分工艺流程进行布置，主要有以下几部分构成：履带行走机构，船型机架，进料斗，主振动给料机，破碎主机、带式输送机、振动卸料机、磁选机、动力系统、液压系统、电气系统、除尘系统、防护系统和集中润滑系统组成。
1、主要部件研究
（1）破碎主机
为提高反击式破碎机的破碎效率、降低衬板的磨损。在设计研发过程中充分考虑并解决了现有反击式破碎机入料口处易堵料、破碎腔型小和破碎不充分、衬板磨损快和衬板之间互换性低的问题，具体实施方式如下：
1）大转动惯量转子：实现了大惯量转子结构设计，提高破碎效果；
2）优化进料导板的长度及角度，增大入料口尺寸，避免堆料；
3）大破碎腔型的设计：采用离散元技术对板锤和物料冲击碰撞分析，得出反击板的优化形状，使破碎腔容积增加30%，提高石打石的作用几率，最大限度地利用物料动能，提高破碎效果，同时降低金属磨耗和过粉碎；
4）采用多目标优化方法，确定破碎机内腔面积和衬板尺寸，衬板之间互换性达到80%，可以实现同系列不同型号间，及不同系列间磨耗件的互换，方便配件储备管理，降低使用成本。
5）破碎主机独立检修控制技术：破碎机的翻转机架和二级反击板间隙调节皆采用电机泵驱动的液压辅助系统，可在停机状态下打开翻转机架的开启和关闭以及调节二级反击板间隙，有效降低劳动强度，使操作更安全。
（2）动力系统
1）发动机柔性离合自动控制技术:采用柔性离合自动控制技术控制离合器接合压力和速度，实现柔性接合，使离合器接合更加平稳，接合力保持更长久，提高摩擦片使用寿命。
2）热平衡电液比例自动控制技术：根据温度的变化实时调整电比例溢流阀的开启大小，自动控制发动机散热马达的转速，使发动机处于热平衡状态工作，并使散热马达一直处于较为经济的转速范围内，以实现节能、降噪的目的，同时可通过反向风流清除散热器的堵塞。
2.3液压系统
PUF履带式破碎机液压系统为开式系统，由带式输送系统、油缸举升系统、履带行走系统、反击破调节控制系统等四大部分组成。
液压系统采用变量柱塞泵与负载敏感阀配合使用，供多执行机构同时工作，简化系统布置；履带行走通过电比例控制负载敏感阀实现履带行走的前进、后退、转弯等功能，并能无极调速。振动给料机可通过电液比例阀调节马达转速，实现振动频率的调节。磁选机、闭环返料系统可根据负载情况手动调节系统流量，实现皮带转速的调节。自然细料输送机、筛分输送机能通过液压油缸实现折叠功能。
2.4电气系统
1）电气系统的主要功能为：振动给料机的启停控制，以及振动给料速度的控制、皮带机的启停控制、破碎主机的启停控制、喷淋除尘系统的开关控制、磁选机控制、发动机的启停，以及底盘行走控制、安全保护控制和无线遥控等辅助控制：
破碎工艺流程智能控制技术：为此根据PUF履带式破碎机的工艺流程制定控制策略，各执行部件的启动、停止采用IMC-T控制器自动控制，各设备均按照设定的工艺顺序启动和停止。
2）物料破碎负荷控制技术：根据发动机的负荷自动调节给料机的给料速度，解决反击式破碎机在破碎过程中因给料量过多而引起的堵转、发动机熄火等故障，提高了产品的可靠性，同时使发动机始终处于满负荷工作，提高发动机的燃油利用率和系统的工作效率。
3）故障自诊断及安全保护自动控制技术：通过测速传感器检测各条皮带是否正常运转，防止发生皮带机因严重打滑、断带、堵转造成的堆料故障；通过测速传感器检测反击破碎机的转速，防止反击破因堵转造成传动皮带打滑、以及离合器打滑等故障；通过液位传感器实时检测燃油、冷却水箱液位，防止发生因缺油造成停机及水箱缺水故障；整机配置5处熄火急停，当急停按下时迅速切断控制器输出、发动机熄火、停止所有正在运作的设备。
三、关键技术和创新点
PUF履带式破碎机在高效、节能、智能、环保方面成功攻克了“高效破碎机结构优化设计、智能化控制技术、高效节能的液压驱动控制技术”等关键技术，弥补了国内产品与国外产品的技术差距，取得的技术创新点如下：
1、高效反击式破碎机：优化进破碎腔，腔容积增加30%，提高破碎效果及降低金属磨耗和过粉碎；优化衬板布置和尺寸，互换性达到80%以上。
2、破碎主机启动柔性离合自动控制技术：优化离合控制曲线，实现柔性接合，使离合器接合更加平稳。
3、破碎主机独立检修控制技术：发动机熄火状态下独立进行破碎主机开盖检修和反击板间隙调节，解决了维护的安全问题。
4、物料破碎负荷自动控制技术：根据发动机的负荷变化，实时调整给料机的给料速度。以降低破碎主机故障率及提高生产效率。
5、一键全自动顺序启停、实时监测运行状态并进行故障诊断的自动安全保护控制技术。
四、取得主要技术经济指标
1、技术指标
型号
单位
徐工PUF
发动机型号
-
QSZ13-C
发动机功率
kW
最大处理能力
t/h
最大行驶速度
km/h
1.1
总重量
t
61.3
工作尺寸
m
18.13×5.29×4.96
运输尺寸
m
16.3×3.5×3.7
破碎主机转子尺寸
mm
×
2、经济指标
项目总投资额
回收期(年/月)
1年
栏目
年份
新增产值
新增利税
创收外汇
增收(节支)总额
.04
90
.12
.5
.5
备注：设备销售单价万元（批量后销售价格），设备成本单价万元；年4月销售1台（首台销售为万元），年底预计可实现销售4台套。
五、应用及提高效率、降低成本等效益情况
截止目前，该产品主要租赁于徐州市宇鑫环保建材有限公司进行建筑垃圾处理，解决了其生产场地小，原料运输的问题，减少了不必要的工程投入和生产成本。于年10月至年12月进行了为期3个月的建筑垃圾处理，实现建筑垃圾回收再利用约2万m3，成品骨料为0~40mm，总利润为68.48万元。于年2月至年7月配合移动式筛分机组成生产线进行了为期6个月的建筑垃圾处理，实现建筑垃圾回收再利用约7万m3，成品骨料为0~5mm、5~10mm、10~25mm、25~40mm共4种骨料，总利润为.6万元。
六、推广前景
履带式破碎机在露天金属矿开采领域的应用，降低了矿石的采掘成本，同时也解决了由卡车耗油和轮胎消费所引起的成本增加，履带式破碎机不仅解决深凹露天矿运输距离增加所引起的采矿成本增加带来的企业效益降低问题，同时也解决了卡车尾气排放问题，保护了露天矿周边环境，响应了国家的低碳经济的政策。
履带式破碎机在建筑垃圾资源化领域的应用，响应国家政策号召与人民群众生态需求，为城市建筑垃圾处理提供更加适用的技术装备，实现建筑垃圾的资源化再利用，有助于改善生态环境。降低各类建材资源的开采，保护现有生态资源，为子孙后代造福，推动社会的可持续发展。
赞赏
长按白癜风的发病原因北京治疗白癜风大概要多少钱
转载请注明：http://www.gzcaifeng.com/sbzl/12329.html
当前位置： 矿山机械设备 > 设备种类 > 三等奖冶金矿山科学技术奖之露天矿开采
