余振（1967―），男，廣東饒平縣人，高級工程師，工程碩士，主要從事機(jī)械設(shè)備研究及設(shè)計(jì)工作。

　　1鼠籠破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)及其工作原理鼠籠破碎機(jī)由支座、大轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)殼、大轉(zhuǎn)子、小轉(zhuǎn)子、小轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)裝置、軸結(jié)構(gòu)及進(jìn)料槽等組成（見）工作時(shí)，大轉(zhuǎn)子、小轉(zhuǎn)子在各自驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，以相反方向高速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，待粉碎5.小轉(zhuǎn)子6.進(jìn)料槽7.小轉(zhuǎn)子皮帶輪8.機(jī)座鼠籠破碎機(jī)示意圖Fig.的物料從機(jī)殼上方的進(jìn)料槽連續(xù)不斷地進(jìn)入籠內(nèi)，在下落時(shí)與高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上之碎桿相撞，結(jié)塊的物料被打散、粉碎，經(jīng)粉碎的物料從下料斗進(jìn)入輸送帶輸入混料圓筒，完成破碎工序。

　　2原鼠籠破碎機(jī)存在的問題礦粉被干燥后，進(jìn)行粉碎是一道重要工序。自1976年建廠以來，該工序一直采用外委設(shè)計(jì)制造的鼠籠破碎機(jī)完成（生產(chǎn)能力為40 ~60t/h）由于初期產(chǎn)量較低，雖然鼠籠破碎機(jī)在生產(chǎn)中出現(xiàn)一些問題，如機(jī)殼內(nèi)壁結(jié)垢，適應(yīng)不了物料濕度大時(shí)的生產(chǎn)等，但仍能保證正常生產(chǎn)；隨著產(chǎn)量的不斷提高，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行，原有鼠籠破碎機(jī)的諸多缺陷暴露出來，主要有以下幾點(diǎn)。

　　2.1機(jī)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理機(jī)殼及清理門設(shè)計(jì)不合理，主要是機(jī)殼內(nèi)腔尺寸太小、清理門位置設(shè)置不當(dāng)，特別是殼頂與大轉(zhuǎn)子碎桿間的距離太小，以至于被高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子甩出的物料落在殼頂時(shí)，未能及時(shí)離開，被擠壓在門的內(nèi)壁接口處和機(jī)殼頂部角落，發(fā)生積料結(jié)垢；當(dāng)結(jié)垢增厚到一定程度時(shí)，對轉(zhuǎn)子上之碎桿產(chǎn)生磨損，造成碎桿折斷。

　　2.2大、小轉(zhuǎn)子匹配不合理大、小轉(zhuǎn)子匹配不合理，特別是小轉(zhuǎn)子直徑小，轉(zhuǎn)速慢。由于待破碎物料通過進(jìn)料槽進(jìn)入破碎機(jī)，物料流量波動(dòng)較大，當(dāng)物料流量瞬時(shí)增大時(shí)，物料破碎排量跟不上物料流量，致使物料在小轉(zhuǎn)子內(nèi)囤積，尤其在物料濕度大時(shí)，囤積情況尤為嚴(yán)重，不得不借助人工捅料或停機(jī)進(jìn)行清理。

　　2.3轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度匹配不合理大、小轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度直接影響鼠籠破碎機(jī)的效率和轉(zhuǎn)子的磨損，由于小轉(zhuǎn)子是物料破碎流程上的第一個(gè)環(huán)節(jié)，其破碎效果和排料速度決定著設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)。在正常情況下，自由下落的物料被高速旋轉(zhuǎn)的小轉(zhuǎn)子上的碎桿撞擊，并以接近小轉(zhuǎn)子上碎桿的線速度被甩出，剛好與迎面而來的大轉(zhuǎn)子上的碎桿相撞（大轉(zhuǎn)子與小轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反）結(jié)塊的物料被高度粉碎。但由表1可以算出，改造前，大轉(zhuǎn)子的線速度為25m/s小轉(zhuǎn)子的線速度為18m/s小轉(zhuǎn)子的線速度過小，造成大、小轉(zhuǎn)子對物料的破碎各自為營，達(dá)不到雙層破碎的最佳效果，物料松散程度達(dá)不到要求。

　　2.4軸結(jié)構(gòu)兩端失衡嚴(yán)重傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)存在缺陷，軸結(jié)構(gòu)兩端的帶輪與轉(zhuǎn)子的重量匹配不合理，由表1可以算出，改造前，大、小轉(zhuǎn)子軸結(jié)構(gòu)兩端的帶輪與轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的重量差分別為251kg和268kg造成軸結(jié)構(gòu)兩端失衡嚴(yán)重，生產(chǎn)時(shí)引起劇烈振動(dòng)，并且經(jīng)常發(fā)生軸承、電機(jī)燒壞和軸被折彎的情況。

　　3改造方案的確定針對以上存在的問題，擬定兩種改造方案。

　　改變廠房和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，將鼠籠破碎機(jī)旋轉(zhuǎn)90°擺放，使破碎機(jī)出料長邊軸線與輸送帶軸線平行，同時(shí)增大破碎機(jī)容積，以提高生產(chǎn)能力和解決下料斗堵塞問題。

　　不改變廠房和原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，立足于下料斗、鼠籠破碎機(jī)本身結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)的改進(jìn)，以達(dá)到提高生產(chǎn)能力和解決下料斗堵塞問題。

　　由于鼠籠破碎機(jī)安裝在廠房的樓板上，如果采用第一方案，需要拆除樓板（廠房已使用近30年）并重新建設(shè)，所需工期長，影響整個(gè)流程的生產(chǎn)，且需增加投資費(fèi)用約20多萬元。因此，決定采用第二方案，僅對鼠籠破碎機(jī)本身的結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

　　4產(chǎn)生問題的原因及解決辦法41改進(jìn)機(jī)殼結(jié)構(gòu)改進(jìn)上機(jī)殼的結(jié)構(gòu)，增大機(jī)殼內(nèi)腔尺寸和殼頂高度，將機(jī)殼內(nèi)腔寬度由460mm增大到536mm（轉(zhuǎn)子寬度不變）殼頂高度亦增加100，以增加大轉(zhuǎn)子與機(jī)殼內(nèi)壁空間，使被甩到機(jī)殼上的物料能夠及時(shí)下落，而不致受擠壓、層層堆積在機(jī)殼上；同時(shí)設(shè)置新型耐磨橡膠內(nèi)襯，增強(qiáng)內(nèi)壁自潤性，杜絕物料在內(nèi)壁停留并粘結(jié)現(xiàn)象，避免大轉(zhuǎn)子上的碎桿被結(jié)料摩擦而斷裂。

　　42合理匹配大、小轉(zhuǎn)子直徑由于受廠房空間和結(jié)構(gòu)的限制，如采用增大設(shè)備外形從而需同時(shí)增加大、小轉(zhuǎn)子尺寸的方法來提高產(chǎn)量，就必需增大樓板下料口尺寸，這將雷同于第一方案的許多缺陷，且加重下料斗堵塞問題。分析物料運(yùn)行情況發(fā)現(xiàn)，鼠籠破碎機(jī)的生產(chǎn)能力主要決定于小轉(zhuǎn)子的排料流量，而本次改造不改變轉(zhuǎn)子的寬度（用B表示）因而，可視排料的橫截面（用A表示）為恒量，生產(chǎn)能力則取決定于物料離開轉(zhuǎn)子時(shí)的速度。由可知，物料進(jìn)入鼠籠破碎機(jī)后自由下落根據(jù)自由落體的公式111：vo―物料進(jìn)入鼠籠破碎機(jī)后的自由下落速S―物料下落高度，S=R+H，m；―小轉(zhuǎn)子上碎桿的圓周半徑，m；H―進(jìn)料口到小轉(zhuǎn)子中心高度，m.由式（3）可知，物料離開小轉(zhuǎn)子時(shí)的速度vt與"=大小成正比（見），因此，提高小轉(zhuǎn)子半徑和提高進(jìn)料口到小轉(zhuǎn)子中心高度，是解決鼠籠破碎機(jī)生產(chǎn)能力和物料在小轉(zhuǎn)子內(nèi)囤積的最有效辦法。根據(jù)上述運(yùn)算結(jié)果和大轉(zhuǎn)子直徑（Y300）的大?。ㄓ涩F(xiàn)有廠房結(jié)構(gòu)和下料口決定），筆者將原來小轉(zhuǎn)子的直徑d由Y700改為Y50，即R由350mm改為475mm，同時(shí)將鼠籠破碎機(jī)進(jìn)料口到小轉(zhuǎn)子中心高度H由原來的0增大到150mm，轉(zhuǎn)子寬度B保持不變，根據(jù)轉(zhuǎn)子容積的計(jì)算公式：求得小轉(zhuǎn)子改造前的容積（Vi）和改造后的容）分別為：但根據(jù)鼠籠破碎機(jī)的工作原理，其生產(chǎn)能力主要體現(xiàn)在排料流量上；卩流量公式：中，A為轉(zhuǎn)子排料截面積，由于轉(zhuǎn)子寬度B保持不變，視A為恒值，由式（5）可看出，排料流量Q與物料下落速度vl成正比。因此，由新告，中國鋁業(yè)青海分公司青海鋁廠、西部礦業(yè)百河鋁業(yè)有限疆眾和股份有限公司等六家企業(yè)被列為第二批符合環(huán)境保責(zé)任公司、青海橋頭鋁電股份有限公司（一期）青海常青鋁護(hù)規(guī)定的電解鋁生產(chǎn)企業(yè)。