液压锤的合理配置是降低二次破碎成本的保障

张春智

(咸阳非金属矿研究设计院有限公司， 陕西 咸阳 712021)

液压锤的合理配置是降低二次破碎成本的保障

张春智

(咸阳非金属矿研究设计院有限公司， 陕西 咸阳 712021)

综合近几年工程设计中液压破碎锤选配原则结合工程实例，提出合理配置液压破碎锤的些许经验方法，以便矿山开采企业或矿山工程设计者选配液压破碎锤时作为技术参考。

液压锤； 合理配置； 改进

0 前言

近年来，随着矿山开采企业二次爆破大块矿岩飞石伤人事故的频发、矿用炸药审批程序的严格化，矿区周边地理环境的复杂化，液压破碎锤(简称：液压锤)已逐步替代了矿用炸药在大块矿岩二次破碎中的地位而成为矿山开采企业的新宠，受到越来越多矿山开采企业的青睐[1]。

液压锤属于冲击式液压振动装置，是一种将液压能转变为机械冲击能的破碎机具，生产期主要以液压挖掘机为承载设备，因其具有效率高、成本低、可靠性高、安全性高等优点而在矿岩开采上用于对中等坚硬以上矿岩进行二次破碎。

当前，市场上出现的液压锤种类众多、功能相似、价格不等，无形中给矿山开采企业或矿山工程设计者在如何选择适合挖掘机的液压锤时带来困惑。液压锤的合理配置不仅关系到矿山工程设计的最终质量；更关系到使用者资金的长期回报和矿山生产期二次破碎的工效、成本。

为了解决液压锤选配时所带来的困惑，本文通过对近几年工程设计中液压锤选配原则结合工程实例进行分析，提出合理配置液压锤的些许经验方法，以便矿山开采企业或矿山工程设计者选配液压锤时作为技术参考。

1 挖掘机与液压破碎锤的合理配置原则

1.1挖掘机铲斗容积法[3]

铲斗容积法与液压锤重量有如下关系：

Wh=Wl+W2+W3=(0.6～0.8)×(W4+ρV)

(1)

式中W1—液压锤锤体(裸锤)重量,kg；W2—钎杆重量,kg；W3—液压锤机架重量,kg；W4—挖掘机铲斗自身重量,kg；ρ—矿岩松散体重,kg/m3；V—挖掘机铲斗斗容,m3。

1.2挖掘机整机操作质量比值系数法[4]

比值系数=(液压锤工作重量×挖掘机地面最大作业半径)/(挖掘机整机操作重量×履带左右外侧间距的一半)

表1 比值系数区间划分及效果说明

1.3液压破碎锤的液压流量和工作压力[3-4]

不同品牌、型号的液压锤，其液压流量、工作压力等技术参数也是不同的。选定液压锤时不仅须满足上述计算原则，同时务必保证液压锤的液压流量、工作压力需求与挖掘机备用阀的输出液压流量、工作压力相符，否则极易出现液压锤很快损坏或效果不明显的现象，以致达不到预期的配置目的，进而影响投资者利益。

2 工程应用事例

2.1工程概述[1-2]

本文依据已达产多年的“铜川声威建材有限责任公司李家沟水泥用灰岩矿(整合区)建设工程”结合矿区周边地理环境、二次破碎工程量，经项目组与建设单位沟通，在经济技术方案比较论证的基础之上，最终确定新购一台小松PC240LC- 8MO型履带液压挖掘机，一台阿特拉斯·科普柯MB1700型液压破碎锤(与PC240LC- 8MO型履带液压挖掘机配套)专用于大块矿石的二次破碎。

2.2履带液压挖掘机、液压破碎锤相关技术参数[1-2]

PC240LC- 8MO是小松24.6吨级中型履带液压挖掘机，具有燃油消耗低、操作环境舒适、耐久性高、适应性强等优势。主要配置了小松SAA6D107E- 1型大功率发动机，其与先进的压力补偿式CLSS液压系统完美结合，可提供123 kW(167PS)的强大动力；大型TFT液晶监控器，可实现对设备进行监控和及时保养；康查士系统，可随时反馈设备运行信息。

与国内同类型液压破碎锤相比，阿特拉斯·科普柯MB1700型液压破碎锤安装与拆除更方便，噪声与振动小，消音减震效果好，特制的螺纹嵌件对挖掘机有很好的保护作用，可有效避免漏油现象的出现，DustprotectorⅡ超级防尘罩可有效防止灰尘进入破碎锤，进而缩短设备停机维修时间，质量轻，性能好，工作效率提高约40%。

两者的配套使用无论是提高生产效率、操作人员安全性、保护环境，还是降低生产成本，都表现出了卓越的性能。

表2 小松PC240LC- 8MO型履带液压挖掘机技术参数

表3 阿特拉斯·科普柯MB1700型液压破碎锤技术参数

2.3 配置验算

(1)挖掘机铲斗容积法[3]

依据公式(1)验算如下：

Wh=0.625×(800+1600×1.2)=1700，配置合理。

(2)挖掘机整机操作质量比值系数法[4]

依据比值系数公式验算如下：

比值系数=(1700×10020)/(24600×1590)=0.43。比值系数介于0.3～0.5之间，配置合理。

(3)液压流量、工作压力比选[3-4]

从表2和表3中可知：小松PC240LC- 8MO型履带液压挖掘机工作机构的液压流量(439 L/min)和工作压力(37.3 MPa)远超过阿特拉斯·科普柯MB1600型液压破碎锤的液压流量(130～160 L/min)和工作压力(16～18 MPa)需求。

2.4综述[5]

由2.3配置验算结果分析可得出，小松PC240LC- 8MO型履带液压挖掘机的液压流量、工作压力与阿特拉斯·科普柯MB1600型液压破碎锤的流量、压力是不配套的。但综合考虑挖掘机铲斗容积法、挖掘机整机操作质量比值系数法验算结果是合理的且挖掘机的液压流量和工作压力均高于液压锤正常作业的流量与压力需求。

因此，使用期可采取对PC240LC- 8MO型履带液压挖掘机与MB1600型液压破碎锤间液压回路进行降压、分流改进以达到配置合理的目的。

改进措施：一是在主换向阀处加装过载阀，其调定压力应比溢流阀大2～3 MPa；二是将工作油路的回油管路接至冷却器前，保证工作回油及时冷却；三是当主泵流量超过破碎锤最大流量的2倍时，在主换向阀前安装分流阀，以减轻溢流阀的负荷。

3 结语

通过对新购PC240LC- 8MO型履带液压挖掘机与MB1600型液压破碎锤之间液压回路进行改进后，该设备已在李家沟水泥用灰岩矿矿山现场正常使用近5年，年破碎大块矿岩约15万m3，较之前钻孔爆破+人工辅助二次破碎方式年节约资金达60万元。

[1] 罗铭.JB/T5953—2008液压锤[M].北京：机械工业出版社，2008.

[2] 陈正利.JB/T9139—2008，液压挖掘机技术条件[M].北京：中国标准出版社，2009.

[3] 周志鸿，高丽稳，许同乐，张康雷，李静.液压破碎锤的型号及选型研究[J].工程机械，2004，(6)：66-68.

[4] 翁东玲，曾利文.神钢SK320- 6挖掘机液压锤的配置及使用[J].现代制造工程，2006，(6)：131-133.

[5] 颜荣庆.现代工程机械液压与液力系统基本原理故障分析与排除[M].北京：人民交通出版社，2001.

ReducingtheCostofSecondaryCrushingbyReasonableConfigurationofHydraulicHammers

ZHANG Chun-zhi
(Xianyang Design Institute of Non-metallic Minerals Research Co., Ltd. Xianyang 712021, China)

This paper mainly introduces the reasonable methods about how to configure the hydraulic crushing hammers, by matching principles of hammers and engineering application recently. They could be the technical reference when the designers choosing the hammers.

hydraulic hammers； reasonable configuration； improvement

2014-10-26

张春智(1980-)，男，陕西渭南人，大学本科，工学学士，采矿工程师，主要从事与非金属矿产相关的研究和设计工作，现任咸阳非金属矿研究设计院有限公司研究设计中心项目经理。

TU67

B

1003-8884(2014)06-0050-02