一、破碎機簡介

錘式破碎機廣泛應(yīng)用于水泥、陶瓷、玻璃、人工砂石、煤炭、非金屬礦山和新型綠色建材等行業(yè)。 大塊物料進入破碎腔內(nèi)，堆放在機內(nèi)特設(shè)的中間托架上，錘頭在中間托架的間隙中運行，將大塊物料連續(xù)擊碎而墜落，墜落的小塊經(jīng)高速運轉(zhuǎn)的錘頭進一步打擊而細碎，zui后經(jīng)弧形篦板均整合格后卸出。

單段錘式破碎機用于破碎一般的脆性礦石，如石灰石、泥質(zhì)粉砂巖、頁巖、石膏和煤等，也適合破碎石灰石和粘土的混合料，具有全回轉(zhuǎn)大質(zhì)量錘頭、可調(diào)整破碎板、順向篦子、安全門等結(jié)構(gòu)特點。適應(yīng)了入料粒度大、破碎比大、一次入磨的工藝要求。

當前，5000t/d甚至l0000t/d水泥熟料生產(chǎn)線逐漸普及，水泥生產(chǎn)設(shè)備大型化需求也隨之增多，其中石灰石破碎能力l 000 t/h以上、適應(yīng)立磨工藝系統(tǒng)要求的單段錘式破碎機具有相當廣闊的市場需求。國內(nèi)各大水泥廠所選用的1000t/h級以上破碎機中，大部分是雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機。國產(chǎn)同類型單轉(zhuǎn)子破碎機中，目前只有單段錘式破碎機的單機產(chǎn)量能夠穩(wěn)定達到這一數(shù)量級。單段錘式破碎機與雙轉(zhuǎn)子破碎機相比，少一臺電機及傳動系統(tǒng)，少一只轉(zhuǎn)子，即主要優(yōu)勢在于破碎機本身的單機成本很低，且廣大用戶對單轉(zhuǎn)子破碎機的使用更為熟悉。通過緊密跟蹤單段錘式破碎機的使用狀況，并及時修正了各個環(huán)節(jié)的不足，定型后的單段錘式破碎機已成為目前國內(nèi)臺時產(chǎn)量zui高的單轉(zhuǎn)子錘式破碎機，具有廣闊的市場前景。

二、工作原理

錘式破碎機和反擊式破碎機都屬于沖擊式破碎機，利用高速回轉(zhuǎn)的錘頭或板錘與礦石發(fā)生劇烈的撞擊，使礦石發(fā)生破碎的同時，還獲得一定的運動速度，進而與反擊板或襯板發(fā)生碰撞，或礦石彼此之間發(fā)生碰撞，多次碰撞后得到合格產(chǎn)品排出機外。

錘式破碎機僅以鉸接在錘軸上的單個或數(shù)個錘頭對礦石進行打擊，進而使礦石破碎。礦石發(fā)生破碎的同時，所獲得的速度和動能較為有限，與反擊板或襯板之間的碰撞的劇烈程度也相對較低。如果礦石的抗壓強度較高而且塊度較大時，錘頭本身的動能不足以將礦石一擊而碎或一擊而撞開，錘頭能夠在鉸接軸上360°反方向回轉(zhuǎn)，并在碰撞結(jié)束后再逐步向工作方向加速至正常速度。這種情況下，礦石則沿著錘盤滑動、滾動，在幾十毫秒的時間間隔內(nèi)遭受下一排錘頭的打擊?？梢姡N式破碎機單次撞擊交換的能量較低，zui高不*時發(fā)生碰撞的錘頭的動能總和。

又由于錘頭重新恢復至額定速度過程中的時間較長、加速度較小，即轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對錘頭的動能補償是一個漸漸的過程，對整個轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的速度沖擊較小。另外，礦石被一擊而碎或一擊而撞開與否，僅和同時發(fā)生撞擊的錘頭動能之和相關(guān)，而與整個轉(zhuǎn)子所具有的動能大小無關(guān)。轉(zhuǎn)子動能的大小僅需保證碰撞后的錘頭能夠及時恢復原有速度，即確保對錘頭動能補償所產(chǎn)生的速度波動在許可范圍內(nèi)。如果礦石的抗壓強度過高、性質(zhì)過于致密堅韌，單次撞擊所交換的能量達不到礦石的破裂強度，則單次破碎效率將明顯下降。若多次打擊后礦石仍未發(fā)生疲勞破壞，則破碎機的整體破碎效率將明顯下降。

可見，錘式破碎機僅適于破碎中等強度的脆性礦石，這是它的局限之處；錘式破碎機對大塊脆性礦石又具有極大的適應(yīng)性，可通過多批次中等強度的打擊使大塊礦石沿薄弱面得以逐漸碎裂，這是其明顯的優(yōu)勢。

三、選擇變頻器的必要性
3.1.具有自動加減速功能，可實現(xiàn)電機平滑啟動，機械沖擊小，減少維護保養(yǎng)費用，減小了對電網(wǎng)的沖擊；
3.2.具有的轉(zhuǎn)速控制能力，用戶可根據(jù)材料和所需出料粒度調(diào)節(jié)合適的速度，變頻控制破碎機的輸出力矩隨著負載變化而改變，有效地提率；
3.3.節(jié)能，根據(jù)所破碎的材料來調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，提率，節(jié)約電能；
3.4.變頻器保護功能齊全，可實現(xiàn)過壓、過流、欠壓、過載、短路等保護功能，確保電機穩(wěn)定運行, 并可減少振動、沖擊及噪音，提供良好工作環(huán)境等

四、解決方案及應(yīng)用實例

4.1.改造目的：原控制系統(tǒng)采用星三角啟動，工頻運行，啟動沖擊電流大，容易引起電網(wǎng)波動，同時造成了很大的機械沖擊和磨損，導致電機的使用壽命大大降低，維護工作量較大，直接影響了生產(chǎn)效率。且原控制系統(tǒng)的電機一直工頻運行，無法通過調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速以適應(yīng)不同礦石的破碎要求。針對以上這些問題，對原系統(tǒng)進行變頻改造。本系統(tǒng)采用了普傳科技的產(chǎn)品PI500系列變頻器。

4.2.PI500系列變頻器具有如下特點：

準確的電機參數(shù)自學習

穩(wěn)速精度高、調(diào)速范圍廣

低速大轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩脈動小

瞬時停電不停機

40℃環(huán)境溫度設(shè)計 、獨立風道

新一代節(jié)能運行

三防漆涂層處理

安規(guī)認證CE/TUV

內(nèi)置自適應(yīng)PID功能模塊

易用的上位機軟件

I/O擴展功能

內(nèi)置制動單元

支持多種通訊

高防護薄膜按鍵鍵盤

支持多種安裝方式，可法蘭安裝

可卸載式風扇，安裝維護方便

增加了QUICK多功能鍵及鍵盤鎖定功能選擇

4.3.選型原則：由于破碎機負載不恒定，隨著破碎對象的大小變化、喂料多少負載跳躍幅度很大，要求變頻器啟動轉(zhuǎn)矩大，過流能力強，因此變頻器的功率選擇上要比電機大2檔。本方案采用一臺PI500 400G3變頻器帶動一臺320kw電機，變頻器通過外部端子啟動，使用變頻器起動控制系統(tǒng)平穩(wěn)，運行電流穩(wěn)定。

4.4.現(xiàn)場應(yīng)用圖片：

五、破碎機進行變頻改造后效果
5.1.提高破碎工作效果
   變頻控制系統(tǒng)具有的轉(zhuǎn)速控制能力，使電機的轉(zhuǎn)矩輸出與負載相匹配。用戶可根據(jù)材料和所需出料粒度調(diào)節(jié)合適的速度，變頻控制破碎機的輸出力矩隨著負載變化而改變，有效地提高了工作的效率。
5.2.節(jié)約能源
   變頻器控制破碎機與傳統(tǒng)控制的破碎機比較，能源節(jié)約是zui有實際意義的。根據(jù)所破碎的材料來調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速工況是經(jīng)濟的運行狀態(tài)。
5.3.延長破碎機的使用壽命
   變頻器有效的將啟動電流的峰值減少到zui低程度，延長破碎電機的使用壽命。
5.4.防止電機損壞
   變頻器具有很好的過流保護功能，如出現(xiàn)設(shè)備*或設(shè)備缺潤滑油導致電機負載過重，變頻器的保護功能可以對電機進行有效保護，防止其過載燒壞。