1、前言
錘式破碎機是礦山、冶金、建材、陶瓷、耐火材料、化工、水泥及環保等工業部門中常見的一種破碎設備，是利用高速回轉錘子的打擊作用進行破碎的，用于中硬以下物料中碎和細碎作業。目前在生產中使用的環錘破碎機篩條和環錘多為高錳鑄鋼。又因結構工藝性存在問題，其在實際使用的過程中存在著一些問題，嚴重影響破碎系統的正常運行。我們通過對多臺環錘破碎機進行的設計改進，成功地解決了存在的問題。
2、篩條結構及性能分析
2.1 結構及工藝性方面
環錘破碎機的結構如圖1所示，每件篩條主要是由2個篩片組成，靠2道肋來保持其相對距離，同時形成篩孔。多件篩條安裝排列后必須是一段圓弧，只有這樣才能使其與轉子部分有較均勻的間隙，從而達到較好的破碎效果。保證尺寸a>b，c>d是為了使篩條能承受一定的徑向沖擊力，尺寸e也較大，一般為80～100mm，又由于材質多為ZGMn13，因此在鑄造加工工藝方面使得其砂型的分型面、啟模以及模型芯子的固定難度都非常大，在澆鑄過程中由于尺寸a、6較小，一般為10～13mm，鋼水進入空腔時，對空腔的砂壁有一定的沖刷熔化作用，從而使兩篩片之間發生粘連或達不到設計的尺寸要求，從而影響了破碎后物料的通過，為了便于鑄造，其兩片篩片之間的肋也不能過多，這樣便使得篩孔成為一條長縫，通過的破碎物料中便有大量片狀的大物料加雜其中，從而大大降低了設備的破碎能力。
2.2材質及使用性能方面
高錳鑄鋼導熱性很差，在水韌處理時應緩慢加熱，加熱溫度偏低或保溫時間不足則韌性差，加熱溫度過高屈服點下降，沒經水韌處理的高錳鑄鋼機械性能極差，耐磨性不好不能實際應用，加熱至水韌處理溫度1050～1150℃，經水韌處理后，硬度通常為HB185～220。在強沖擊冷作的條件下，由于加工硬化，表面層的硬度可提高到HB550，心部則仍保持低硬度，因而具有優異的抗沖擊磨耗性能，在沖擊冷作強度不足的工況條件下，表面硬化層的硬度就不夠高，抗磨性也就不太好，在沒有沖擊冷作的情況下，由于其硬度不高，抗磨性甚至不如碳鋼或低合金鋼。例如：噴砂機的噴嘴，選用高錳鋼或碳素鋼來制造，它們的使用壽命幾乎是相同的，這是因為噴砂機的噴嘴所通過的小砂粒不能引起高錳鋼的硬化所致。
在環錘破碎機中，只有入料端幾根篩條在使用中能產生壓力和沖擊作用，而后面大部分都不能產生冷作硬化，所以其使用壽命與普通低合金鋼基本相同，且在使用磨損后無法修補，必須全部更換整根篩條，增加了維修費用。
3、設計改進
針對以上問題，我們對其進行了如下改進設計：
(1)首先將鑄件改為鉚焊件，采用相同厚度的低合金鋼板及圓鋼進行焊接，并將原先的兩片篩片為一根整篩條改為一片篩片為一根篩條，這樣既便于焊接，又省去了鑄件分型和砂芯薄而寬造成的麻煩，避免了由于鋼水對砂芯的沖刷和熔化造成的粘連及其他鑄造缺陷，大大降低了廢品率，使生產工期由原來的20 d縮短到2d。
(2)由于低合金鋼具有一定的沖擊韌性，在受力變形時能夠吸收大量的能量，為了使其具有耐磨性，我們在其工作面用高硬度的硬質合金堆焊焊條，堆焊出一定厚度的耐磨層，因而使篩板既具有高錳鋼的韌性，又具有一定的耐磨性。
為控制篩下物片狀物料的數量，我們則采用增加一定數量的圓鋼，使過去的條縫篩孔成為方孔，為防止成型組對時排料道誤差造成的堵料，在篩孔尺寸不變的情況下，采用縮短圓鋼長度，增大排料空間的方法，從而保證了排料的暢通。
從制造維護檢修方面，由于采用了低合金鋼為篩條的本體材料，其焊接性能也大大提高，今后一旦耐磨層磨損后，還可以用硬質合金堆焊焊條再進行堆焊修復，且不需進行任何熱處理，使一根篩條可多次重復使用，從而也節省了維護檢修費用。
4、結語
經改造后的破碎機在肥城礦業集團已有8臺，運行良好。其性能和使用壽命不低于高錳鋼的產品，這也充分體現了該設計改進的成功。
