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圆锥破碎机衬板磨损材料优化设计
作者：乐伟伟来源：《科学与财富》2017年第29期
摘要：破碎机作为破碎矿石物料主要设备，广泛应用于矿山、建筑、冶金等行业当中。圆锥破碎机因其破碎粒度范围广、效率高等优点在破碎过程中起着不可替代的作用。由于圆锥破碎机工作环境恶劣，正常工作时破碎机衬板磨损严重，需经常更换。随着破碎的物料总量不断增加，巨大的钢耗支出和更换衬板带来的时间浪费严重制约着圆锥破碎机的效率。因此，加强对破碎机衬板的磨损研究十分必要，函需开发高效、节能环保的圆锥破碎机。本文从衬板材料选择出发，分析了衬板材料属性，总结了衬板材料的化学成分，找到了一种经济耐用的衬板材料，本文的研究与一定实用价值，为相关的工程设计提供了理论参考。
关键词：圆锥破碎机；衬板；磨损材料；优化设计
从圆锥破碎机衬板磨损模型目标函数出发，运用相关算法对破碎机的结构参数和性能参数进行优化，以期使破碎机达到最优设计。破碎机的结构和性能参数决定了矿山物料与衬板怎样发生挤压破碎，这在很大程度上也就决定了衬板怎样磨损。优化这些参数，来减小衬板的磨损。但这只是一方面，从另一方面我们也在积极寻找合适的衬板材料，增强衬板的耐磨性能。
传统破碎机衬板一般选择高锰钢，而迁安某机械厂所使用的GP500型圆锥破碎机，其破碎壁衬板的材质是含铬高锰钢。高锰钢因其良好的延展性与韧性及优良的加工硬化能力，综合性能优于其他耐磨材料，一直能作为破碎机衬板材质的首选材料。衬板作为破碎机运转周期中较易磨损的物件，现代科学理论研究关注在高锰钢原有基本性能的基础，对其成分配比进行优化，设计使用新的高锰钢材料到破碎生产中去，以提高衬板的耐磨性能，达到节约成本扩大效益的目的。
1衬板材料选择依据
因为破碎机工作环境恶劣，在破碎机周期性运转过程中，矿石物料与衬板直接发生挤压破碎，矿石对衬板表面有冲击、挤压、剪切等方向的作用，考虑到铁矿石的硬度，这就需要衬板有较高的强度、硬度，优良的耐磨性能。
对破碎衬板材料的选择有近乎苛刻的条件。考虑到破碎机恶劣的工作条件，所以衬板材料必须要有良好的组织性能，可以选择马氏体少量贝氏体结合的方式。其性能主要还是以上提到的几点：1）高硬度。一般情况下，材料硬度高了，耐磨性能自然就好了。但同时也应注意硬度提高的同时，韧性会随之下降。有资料表明，材料当硬度增加到60HRC以后，其韧性会迅速下降，安全性能也r