礦山圓錐破碎機襯板的性能分析與優化

現今液壓圓錐破碎機在礦山等工程領域越來越受歡迎和重視，國內關于液壓圓錐破碎機的制造產商也是遍地開花，但大部分都是一些中小企業，主要依靠經驗值國外的產品，缺乏自己的技術研巧，因此無論在質量上還是技術水平與國外的產品還是有一定的差距的，只有少部分大型企業和研巧院會投入大量的研究分析，Ｗ此完善提高液壓圓錐破碎機的工作性能，提高其生產效率Ｗ及使用壽命。在所有類型的破碎設備中，不論是飄式破碎機還是圓錐破碎機亦或是反擊破等，其中磨損快、更換頻繁的均是襯板，因此襯板的耐磨性一直是用戶和制造商為關也的指標，那么提高襯板的使用壽命，則是對液壓圓錐破碎機作出優化改進的首要任務。

圓錐破碎機襯板的性能分析

由于襯板是主要的并且是直接接觸破碎物料的零件，因此也是破碎機中磨損快速的零件。影響破碎機襯板磨損的因素主要包含：
（１）被破碎物料的體積。體積越大，襯板磨損越快；
（２）被破碎物料的硬度。硬度越商，襯板磨損越快；
（３）破碎機的規格尺寸；
（４）動錐體擺動一次作為一個破碎周期，周期內被破碎物在破碎腔內走的路程。路程越長，襯板磨損越快；
（５）動錐襯板與定錐襯板工作表面間距離，距離越小，襯板磨損越快；
（６）襯板本身的機械性能，包括尺寸大小、硬度、初性等。

襯板磨損之后，為保證生產的繼續進行，必須要進行更換。但是更換襯板，會影響生產的連續性，影響生產效率，要是頻繁更換，更會嚴重影響了企業運行的經濟效益，對襯板的耐磨性能的提高是破碎機設計中的重要問題之一。優化設計是一種新的設計方法，通過集合眾多因素組成各種方案，然后綜合考慮進而給出方案，可Ｗ極大地提升設計效率，在機械設計中得到了廣泛的應用。為提高襯板的耐磨性，通過應用優化設計方法，從襯板的材質、厚度Ｗ及動錐與定錐兩者間的距離Ｈ個方面對圓錐破碎機的襯板進行優化改進，并采用懲罰函數法對影響襯板耐磨性能的參數進行了描述，提髙襯板的使用壽命。

圓錐破碎機襯板材質的改進

襯板是圓錐破碎機中主要工作元件之一，直接接觸礦石物料，對物料起到破碎作用，由于在作中受到破碎力和摩擦作用，極易產生磨損。由于破碎機破碎的物料都是硬度較高的礦石類，因此對襯板材料的性能提出了很高的要求，要具有高硬度、高強度、高抗沖擊性，并且具有良好的耐磨性，保證一定的使用壽命。

分別體現在對材料的組織要求和性能要求方面：
（１）組織要求金屬材料的顯微組織決定了其性能。通常情況下，襯板磨損屬于磨料磨損，因此，在此工況下工作的襯板，要求具有高硬度和高強度，能盡量減少磨料磨損程度。一般情況下，破碎機襯板采用的材料是猛合金鋼，因此，在顯微組織結構呈馬氏體與少量貝氏體共存的情況下，材料會具有較髙的硬度和沖擊初性，能較好的實現抗磨和抗沖擊，滿足襯板的顯微組織要求。
（２）性能要求
（ａ）高硬度和高強度硬度可Ｗ反映材料的耐磨性。一般來說，材料的耐磨性隨著硬度的增大而提高。對于磨料磨損環境中的材料來說，要提高其耐磨性，必須合理選擇材料的硬度和沖擊初性，使兩者達到平衡。但是通常情況下，金屬材料的硬度越高，初性越差，硬度越低，初性則越好，兩者是相互矛盾的。當金屬材料的硬度達到并超過６０ＨＲＣ后，材料的初性快速下降，使得材料在工作中產生脆性斷裂、剝落等現象，大大影響的工作過程的穩定性和安全性。因此，為保證材料的硬度和耐磨性，破碎機襯板的硬度一般在４０ＨＲＣＷ上，同時采取相應的措施，如通過微合金化手段和相應的熱處理工藝來増強材料的強度，從而提高材料硬度和耐磨性，保證其使用壽命，使襯板滿足設計與使用要求。
（ｂ）良好的初性初性在材料性能中扮演著重要的角色，使材料擁有良好的抗彎性能，防止材料出現斷裂失效，通過和材料硬度的合理搭配，使材料性能實現化。材料的初性可Ｗ通過合理的熱處理工藝來實現。隨著回火溫度的提高，鋼的強度、硬度下降，而塑性和初性提高。一般情況下，對于破碎機使用的襯板材料，要求沖擊初性達到１６Ｊ／ｃｍ２Ｗ上，才能保證襯板不會在工作中出現突然斷裂失效現象，保證生產的安全進行。
（c）良好的鑄造和加工性能,襯板的制造是采用鑄造結合機加工的方式，因此，為獲得良好的襯板，材料的鑄造性能和可加工性需要關注。要保證掩注過程中盡量減少出現氣泡、夾雜、縮孔等鑄造缺陷，保證清晰的輪廓，同時要保證晶粒細化，提高材料的致密程度。在機加工過程中，則要在保證尺寸和凡何精度的前提下，盡量減少殘余應力，不必過度在意加工硬化。
（ｄ）優良的渾透性除了要保證襯板材料的硬度、初性和良好的鑄造和加工性能之外，還要求襯板材料有良好的萍透性。即在渾火時能形成一定深度的沮織結構理想的馬氏體，對于提高襯板的耐磨性有重要的影響。