第15卷第3期 2017年6月
中国工程机械学报
CHINESE JOURNAL OF CONSTRUCTION MACHINERY
Vol.15 No.3 Jun.2017
离散单元法在制砂机成砂率提升研究中的应用
黄柯，郭岗，张剑敏
（902）
摘要：针对冲击破碎机械特点，采用离散单元法，结合ProE三维设计与EDEM离散元仿真，对制砂机中粒子流仿真、分析，研究其在制砂机内部的运动规律，研究制砂机转子、砖铁某些关键结构参数的变化对粒子仿真数据的影响，从而实现达到优化制砂机结构，提升制砂机成砂率的目的.在研究成果基础上，研发出新型制砂机，试验验证40mm连续级配石灰石人料、底层筛网2.8mm孔径条件下，成砂率提升到33%，出砂率达到54%，且粒型优秀，成品砂的细度模数为2.7左右，级配曲线处于中砂二区，在行业内达到先进水平。
关键词：制砂机；离散单元法；成砂率
中图分类号：TD451
文献标志码：A
文章编号：16725581(2017)03023905
Applicationof discreteelement method inthe researchon
improvement of crusher's sand production rate
HUANG Ke,GUO Gang,ZHANG Jianmin
(Chinese National Engineering Research Center of Concrete Machinery,
Zoomlion Heavy Industry Science & Technology Co. ,Ltd.,Changsha 410205,China)
Abstract: Considering the characteristic of the impact crusher machines,the motion law of the particle flow is got by our research,we also can get the impact to the particle simulation data by changing thekey structure parameters such as rotor and anvil of the sand making machine,eventually the structure of sand making machine is optimized, the sand ratio is increased. The test used by new produced sand making machine shows that: under the conditions in which the material is 40 mm continuously graded limestone and the size of the bottom screen is 2.8 mm, the sand ratio has risen to 33% and sand production ratio has increased to 54% , the fineness modulus is about 2. 7, the grading curve is in the second area of the medium sand, which has reached the advanced level of the industry.
Key words: sand making machine; discrete element method(DEM); sand ratio
制砂机俗称为立轴式冲击破，是利用高速旋转转子，将原石料抛射，使石料相互撞击、破碎，生成人工砂的机械设备.其基本结构原理如图1所示. 轴承座固定在制砂机卸料腔机体上，电动机通过皮带传动，驱动轴承筒主轴上的转子高速旋转；人料腔的原石料从中心进人高速旋转的转子，加速飞出后，击打在破碎腔周圈形成破碎，破碎后的石料从卸料腔排出制砂机。
制砂机出料粒度≤4.75mm含量占其处理量
的百分比称为制砂机的出砂率，出砂率减去原料含砂率的值称为制砂机的成砂率，成品砂的表观密度、堆积密度、空隙率等指标是否达到国家标准是判断人工砂质量的主要依据.制砂机的成砂率和成品砂质量是体现制砂机设计、制造水平的关键性能指标.制砂机成砂率低，将增加制砂系统中砂石的循环量，增加系统中其他如筛分、斗提设备的负荷，增加单位成品砂的设备成本和生产能耗.破碎机械研究需基于大量的实际工况数据和经验进行设计
基金项目：潮南省科技计划资助项目(2015GK3047）
作者简介；黄柯（1974—），男，高级工程师，硕士，E-mail，huangke7499163.com 万方数据