某廠PCX-Ⅳ-40A型熟料破碎機(jī)于2002年12月投入使用，破碎立窯熟料。使用的錘頭除3副為原廠的，其余均為本地仿原結(jié)構(gòu)的自制錘頭。原廠錘頭的使用壽命分別為3 057h、2733h和2280h,從耐磨性能看，好于本地生產(chǎn)的。這兩類錘頭均表現(xiàn)為使用初期出料較細(xì)，粉料含量較多，但工作面磨損較快，當(dāng)出料明顯變粗后，需更換工作面或錘頭。為提高錘頭的使用壽命和降低生產(chǎn)費(fèi)用，我們漸次對錘頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，取得了不錯(cuò)的效果。
1、第1次改進(jìn)
    第1次改進(jìn)是基于原錘頭的外形面，將原兩個(gè)工作面改為四面可輪換使用，裝螺栓的橢圓沉孔改為圓錐沉孔，保持錘頭的單件質(zhì)量不出現(xiàn)大的改變。
    改進(jìn)后的錘頭及其工作狀態(tài)見圖1，圖中的2條雙點(diǎn)劃線中，內(nèi)側(cè)的為錘頭的磨損線，外側(cè)的為錘頭的運(yùn)動(dòng)軌跡。錘頭打擊部位帶有一定的傾斜角（楔入作用），中部略帶弧形。錘頭打擊熟料塊時(shí)，作用力因斜面而產(chǎn)生力的分解，特別是頂部錘擊面和側(cè)面磨損成曲面后，錘頭對熟料塊的打擊力減小，熟料塊撞擊反擊襯板的沖擊力及反彈力都相應(yīng)下降。細(xì)碎主要靠錘頭外形面在回轉(zhuǎn)時(shí)與破碎機(jī)篦板形成的從大變小的半月牙形楔形空間進(jìn)行擠壓、剪切來完成，因此，錘頭工作面的磨損較大。
    該錘頭使用壽命在同等工作條件下好于以前的仿原結(jié)構(gòu)錘頭，但從出料變化來說，仍不理想，出料粒度初期在10mm以下，當(dāng)錘頭工作部位磨損到一定程度后，出料明顯變粗，約15～25mm，且錘頭殘?bào)w質(zhì)量仍較大，與原廠錘頭相似。
2、第2次改進(jìn)
    經(jīng)對第1次改進(jìn)后的錘頭形狀、殘?bào)w形狀及工作狀態(tài)、工作電流變化等分析后，從錘頭外形面上作了第2次改進(jìn)，改后的結(jié)構(gòu)及工作狀態(tài)見圖2。
    將錘頭外形改為上大下小、側(cè)面為斜直面的形狀，即安裝在錘架上是一個(gè)倒置的正四棱截錐臺(tái)。該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：
    1)料塊觸及錘頭直擊面后，即沿錘擊面法向射出，力的作用線與錘頭的直擊面近似垂直，避免了原錘面結(jié)構(gòu)的斜面與料塊接觸的瞬間產(chǎn)生沿斜面的滑移，料塊獲得的動(dòng)能最大，從而提高反擊襯板對料塊的反擊作用和料塊互撞力度。
    2)由于打擊力大，料塊對錘擊面有冷作硬化作用，有利于錘頭壽命的提高。
    3)錘頭的打擊部位和篦板不形成原來的楔形空間，熟料的細(xì)碎主要在打擊、反擊和料塊互撞之間完成，減少了錘頭與篦板對未細(xì)碎熟料的擠壓、剪切以及打擊時(shí)料塊沿錘面瞬間滑移造成的劇烈摩擦作用，因而錘頭工作部位的磨損從頂面棱角開始，磨損速度明顯降低，篦板的磨損也相應(yīng)降低。
    4)打擊部位磨損到一定程度后，錘頭側(cè)面也因磨損出現(xiàn)了曲面，磨損處的打擊作用降低，進(jìn)入細(xì)碎腔的粗料粒增多。錘頭和篦板形成楔角，曲面對熟料又產(chǎn)生楔入擠壓作用，落入細(xì)碎腔（下部）的部分粗料就會(huì)在楔形空間中受擠壓，與改進(jìn)前情形相似。這種現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，錘頭因磨損，打擊作用減弱，這時(shí)的擠壓作用對物料的破碎起到一種彌補(bǔ)作用。該現(xiàn)象雖為時(shí)較短，是不可避免的階段性現(xiàn)象，但卻是有益的。正是這種后期現(xiàn)象使得出料粒度始終保持穩(wěn)定。由于不久就要將錘頭換面使用，因此，不會(huì)磨損到錘架，避免了過去在錘頭嚴(yán)重磨損未及時(shí)換面或更新時(shí)，錘頭與錘架一同磨損的現(xiàn)象。
3、第2次改進(jìn)后的使用情況
    錘頭經(jīng)第2次改進(jìn)后，打擊面積增加，作用力集中穩(wěn)定，對料塊的打擊力與反擊力加大，因此，初期電動(dòng)機(jī)負(fù)荷略有增加，使用初期5～7d，電流達(dá)50～60A（改前正常工況下是30A左右），隨后逐漸下降穩(wěn)定在45～50A，磨損到一定程度后，電流穩(wěn)定在30A左右。電動(dòng)機(jī)Y226M-4型，1480r/min，45kW，額定電流84.2A,電動(dòng)機(jī)及破碎機(jī)工況正常。
    與原廠錘頭相比，使用初期出料中細(xì)粉量相對減少，但錘頭的磨耗速度明顯降低，粒度均勻穩(wěn)定。與仿制錘頭比較，不論是使用初期或磨損到該換面時(shí)（即圓錐孔口與磨損面形成楔角，剩余厚度2～4mm時(shí)），出料細(xì)度始終看不出有明顯變化，其中8mm以下約占90%左右，內(nèi)含近50%細(xì)粉粒（隨機(jī)取瞬時(shí)樣目測判斷）。
    第2次改進(jìn)的錘頭從2005年5月20日投入使用，9月3日因車間根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)擔(dān)心錘頭過度磨損，停機(jī)檢查錘頭磨損情況（以往都是從出料細(xì)度判斷磨損情況），發(fā)現(xiàn)不知何時(shí)開始，2005年1月更換的3塊篦板均不同程度因篦條磨損斷裂出現(xiàn)大小不等的多處破洞，其中最大一處破洞為220mm×180mm，但從出料未發(fā)現(xiàn)有大的變化，也就是說難以象過去一樣從出料粒度來判斷錘頭的磨損情況，說明改進(jìn)后的細(xì)碎效果主要靠打擊、反擊及料塊互撞來實(shí)現(xiàn)。從電流變化看，雖初期電流增大些，到中后期恢復(fù)到原狀，錘頭隨著磨損，重量逐漸減小，當(dāng)9月3日換用第3面時(shí)（頭兩面過早更換），電流也只在30～40A波動(dòng)。從系統(tǒng)電耗、錘頭的使用壽命以及保持出料細(xì)度來說，第2次錘頭改進(jìn)是有效的，從2005年5月20日投入使用，到2006年1月31日已開機(jī)4 002h．破碎熟料42116t（2006年2月和3月開機(jī)898h，熟料7621t．因使用到最后一面，磨損后打擊面變小，出料變粗而未統(tǒng)計(jì)進(jìn)去）。
4、結(jié)束語
    第2次改進(jìn)后的錘頭線速度達(dá)40m/s．充分利用了動(dòng)能破碎，尤其適合破碎小料球煅燒的熟料，破碎出來的物料粒度始終保持均勻，無大的變化，避免了粒度前細(xì)后粗和粗細(xì)懸殊混雜的現(xiàn)象。而且，顆粒經(jīng)高速?zèng)_擊、反擊后，內(nèi)部存在微細(xì)裂紋，在一定程度上改善了易磨性。
    由于出料粒度保持相對穩(wěn)定，也便于研磨體級配的優(yōu)化選擇，為水泥磨穩(wěn)定提高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，降低電耗創(chuàng)造了一個(gè)有利的條件。