第1章 绪 论
1. 1课题研究的背景
近年来,随着我国加大基本建设与建筑业的投资力度,特别是高速公路和铁路的建设,使工程建筑机械市场得到了迅猛发展,矿产资源综合利用突飞猛进。不管是公路建设还是铁路建设都离不开砂石和混凝土原料,而拆除这些建筑都离不开挖掘机和破碎锤,因此近年来液压破碎机的市场增长尤为迅速,特别是对15~3 0吨的中型机型的市场需求增长较为明显。 由于建筑标准不同,对砂士的设备需求也不同,随着建筑标准的不断提高,对砂石骨料生产的标准也越来越高,这就促使砂石设备技术的不断飞速发展,123新型破碎机不断应用而生。 随着国内基本建设的发展,破碎机的应用非常广泛,可以用于拆除建筑,破碎岩石,清楚隧道,挖掘沟、槽及拆除水下建筑或障碍物等。它不仅能提高效率,还可以保障人员的安全。如拆除巴登附近的钢筋混凝土的桥,桥长56m.宽6m,承包商科恩公司用量两台破碎机,仅用了11个小时就完成了拆除作业,这是单纯的人工所不能达到的;另外在芬兰的赫尔辛基1号环行公路有一条轨道和300立方米的混凝土的拆除作业必须在周末的晚上全部结束,否则要影响赫尔辛基的环线交通运输,拆迁公司采用两台破碎机进行拆除,按期完成了拆除作业。还有很多这样的例子,可见现在的建筑施工要想顺利快速地完成任务是离不开破碎机的。
由于以前的建筑物多以砖瓦结构的多,因此破碎机的技术要求相对较低,而现在的建筑物随着科技的进步在不断地发展,结构比较坚固牢靠,这就为拆除作业带来很大的麻烦,也对破碎机提出了更高的技术要求。专家分析,我国对破碎机的研发较晚,没用相关的技术研发队伍,主要是引进国外先进技术.进口国外的模体进行组装,国内的品牌比较杂乱,且质量参差不齐,价格比较混乱,概括起来可以说成:起步不晚,发展缓慢,市场混乱,技术落后。
在科技高速发展的今天,为了缩短我们与世界破碎机领先水平的差距,国家及相关企业投入了大量的资金和人力进行分析和研究,特别是对机械结构的组成
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进行分析和优化,我们知道只有不断地创新,才能为企业、行业乃至国家输送新鲜的血液,也只有技术创新才能不断完善和提高产品的层次及档次,创造出符合技术要求的新产品。
图1. 1正在进行拆除作业的破碎机
1. 2破碎机技术的发展 1.2.1国外破碎机技术的发展
由于全球城市的现代化发展速度加快,高速铁路、高速公路以及建筑高速发展,作为拆除行业的关键工具移动破碎机是必不可少的,因此移动破碎机的应用也越来越广泛,现在没有人能够统计出到底每年销售出多少台各种规格的的破碎机,随着建筑材料的不断发展,移动破碎机的技术水平也在不断提高。液压破碎机的主要市场依然是发达的欧洲、北美洲和资金充实的中东,其次才是远东,其市场远景很好,每年都保持两位数的市场增长率。
破碎机行业的著名企业阿特拉斯·科普柯建筑工具公司,最近新推出了SB 100 mk2和SB 150 mk2轻型整体机身的产品,其质量小冲击力高,而且噪音和振动都低得多;芬兰公司锐猛最新推出的四种城市型的低噪音,高冲击力的产品—S
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23 N BL. S 23 N BL城市型、S25NBL和S25NBL城市型,其中S 23 N BL的质量为268kg. S 23 N BL的质量为322kg. S 25 N BL的质量为390kg. S 25 N BL的质量为420kg。 S23型主要用于底盘质量为3~6.5t的,S25型主要用于底盘质量为5~8.5t的。 另外多家破碎机生产厂家在环保方面和节能方面上进行了研究,特雷克斯在7个型号的产品上安装了减振用的聚合物衬套,这样可以减少工作时带给操作人员和机器底盘的振动,减少人员和机器的伤害及噪音产生的根源。而山猫在紧凑型破碎机系列总增加了小规格的HB380破碎机,在优化结构的基础上,减少了运动零部件的数量,去掉了连杆,起到了很好的隔音效果。
当然在提高产品性能的同时国外公司还向纵向发展,最近很多公司开始研制“大家伙”,目前沃尔沃公司已经可以做到820~3700Kg,可用于9~70吨的机器上,这种产品的顶部装有蓄能器,这是用来提高活塞的动力冲程和对锤头的压力峰值进行衰减,为了防护操作人员和机器底盘,沃尔沃的产品还增加了一个很大的橡胶缓冲装置,他的噪音要比最小的型号的噪音还有低一些;特雷克斯也为客户提供机器在1350吨,质量可达3300 Kg城市静音型破碎机,并为其配备了液压方式或机械方式的缓冲装置;韩国MSB公司推出了据称是韩国最大的破碎机,其质量为5600Kg,配备在45~77吨的机器上,并备有先进的缓冲装置以减少噪音,还配备了自动润滑系统。
另外在技术改进上,韩国Komac推出了TOR系列4个型号破碎机具有使用范围宽,可以在大多数底盘上应用,减振功能强,噪音低,而且配备了自动润滑装置,自动化程度高;西班牙的丁Tabe公司正在研制新型的液压系统,据称可以去掉蓄能器,这是款液气混合式的破碎机,冲击能量是原来的1.2倍.螺栓只用了原来的一半,同时缩减了四分之一的零部件。阿特拉斯·科普柯建筑工具公司的HB2500中型破碎机(见图1.2),增加了许多人性化操作,系统油压超过峰值可自动停机,保护了机器和人员的安全,启动选择功能可根据不同的工况进行选择,自动系统可以控制破碎作业的冲击能量,增加了粉尘的防护装置。
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图1. 2阿特拉斯·科普柯建筑工具公司的HB2500中型破碎机
1.2.2国内破碎机的现状
早在“六五”期间,我国就将液压破碎锤(移动破碎机)的发展列为重点科技项目,并在1984年对研制的液压破碎锤进行了部级鉴定,但是经过20多年发展,由于很多厂家找不到市场,产品质量不过关等因素,因此我国自己的品牌较少,目前较具规模的有:惊天液压、湖南山河智能和长治液压。
1999年惊天液压机械制造有限公司和哈尔滨工业大学联合开发了第一代液压破碎锤,第二年又通过采用进口原装零部件开发具有国际90年代先进水平的第二代产品—GT系列,打破了国外产品在我国的独占地位,成为了具有独立自主知识产权的破碎机产品,2001年推向市场目前已经出口15个国家和地区,呈现出良好的态势。
山河智能推出的SWH液压破碎锤是何清华教授结合多年的液压凿岩理论和装备技术,并吸收国内外先进的技术和经验,结合企业的实际情况研制开发,其主要优势为:在设计采用CAE仿真,优化了产品的结构和技术参数;在生产中通过精益制造保证关键零部件的质量,通过对关键零部件的选材和控制热处理要求,保证产品的耐用性,增强产品的冲击能,密封技术采用了高压、高速气液联合等
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