全國人大十屆五次會議溫家寶總理在政府工作報告中提出：節(jié)能與環(huán)保是政府未來達(dá)標(biāo)的兩項(xiàng)工作。“國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定”明確了做好十一五時期節(jié)能工作的指導(dǎo)思想，把節(jié)能擺在更加突出的戰(zhàn)略位置，對于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展具有十分重大的意義。在工業(yè)節(jié)能方面，冶金、礦業(yè)與建材是工業(yè)主要耗能大戶，該領(lǐng)域的高耗能是影響我國達(dá)到節(jié)能目標(biāo)的主要障礙之一，應(yīng)是重點(diǎn)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造的行業(yè)。
1、雙腔層壓破碎機(jī)技術(shù)特點(diǎn)
1.1雙破碎腔、回轉(zhuǎn)式破碎
    雙腔層壓破碎機(jī)依靠一個高耐磨的破碎輥進(jìn)行破碎工作，該輥與左右對稱設(shè)置的曲線形因定破碎板耦合組成雙破碎腔。破碎輥通過軸承裝在主軸的偏心位置上，電動機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動主軸施轉(zhuǎn)，由于偏心的作用，使破碎輥?zhàn)龈咚倩剞D(zhuǎn)運(yùn)動，產(chǎn)生的循環(huán)漸進(jìn)擠壓力連續(xù)對兩個破碎腔內(nèi)高密度的多層物料交替進(jìn)行破碎，充分發(fā)揮層壓破碎和次生破碎作用獲得極高的破碎率和超細(xì)的產(chǎn)品。物料從人料口同時進(jìn)入雙破碎腔內(nèi)，產(chǎn)品從兩條排料口不斷迅速排出。
1.2運(yùn)用層壓破碎原理
    雙腔層壓破碎機(jī)是運(yùn)用層壓破碎原理設(shè)計的細(xì)破碎機(jī)，其特征是在破碎腔的有效破碎段形成高密度的多個顆粒層，將充足的破碎功作用于巖石顆粒群，使物料在料群之中受到全方位的擠壓，形成物料顆粒之間的相互作用，從而使物料顆粒承受交變擠壓，剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。由于物料顆料從破碎腔人口向排口移動過程中相對相鄰顆粒不斷改變其方位，結(jié)果相互作用力的矢量也不斷改變。物料顆粒越小，晶格缺陷越少，強(qiáng)度越大，因此，強(qiáng)度大的小顆�？善扑橄噜彽膹�(qiáng)度小的大顆粒，在等強(qiáng)度顆粒中，那些品格缺陷與剪切力方向重合的顆粒被破碎，造成顆粒間強(qiáng)制自粉碎，使物料主要沿晶格的區(qū)域破碎而不破碎晶格本身，破碎后的物料具有最低過粉碎，從而實(shí)現(xiàn)了物料的選擇性破碎，可輕松破碎抗壓強(qiáng)度高達(dá)360Mpa的物料。
    由于充分發(fā)揮層壓破碎和次生破碎作用，所以能獲得極高的破碎率和能量利用率。次生破碎是利用巖石破碎過程中所產(chǎn)生的強(qiáng)大碎片飛濺動能對相鄰巖石進(jìn)行再破碎。破碎機(jī)使用中，當(dāng)給料粒度一定，產(chǎn)品越細(xì)則破碎比越大，所消耗的能量越高，即產(chǎn)品細(xì)粒含量的百分?jǐn)?shù)與破碎功成正比，破碎機(jī)產(chǎn)量與排料口間隙成正比，但要獲得更多的細(xì)產(chǎn)品則應(yīng)給予更多的能量，而不一定是更小的排料口，在高能化層壓破碎中，如將充分的破碎功加給巖石顆粒群．即便破碎腔有比較大的排口間隙，也能大量生產(chǎn)細(xì)粒產(chǎn)品。因此，這一破碎過程使機(jī)器既保持高產(chǎn)量又獲得大量細(xì)產(chǎn)品。‘雙腔層壓破碎機(jī)正是遵循上述原理進(jìn)行設(shè)計，為此該機(jī)具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)化的破碎腔形狀，配以最佳的機(jī)械狀態(tài)參數(shù)，真正做到使高能化層壓破碎完全實(shí)現(xiàn)，讓機(jī)器達(dá)到高效節(jié)能的目標(biāo)。
1.3技術(shù)優(yōu)勢分析
    在作者十幾年前自主研發(fā)“雙腔回轉(zhuǎn)破碎機(jī)”的基礎(chǔ)上，通過升級改進(jìn)與先進(jìn)的層壓破碎原理進(jìn)行合成創(chuàng)新。在機(jī)器的主要結(jié)構(gòu)中，采用①雙腔層壓破碎機(jī)機(jī)架外掛軸承座結(jié)構(gòu)；②雙腔層壓破碎機(jī)偏心套拉臂拉緊裝置；③雙腔層壓破碎機(jī)懸掛軸瓦盒承裝結(jié)構(gòu)。新結(jié)構(gòu)使機(jī)器的無故障使用壽命期大幅度提高，使裝配與維護(hù)工作更為快速便捷不要求維修工和裝配工有高專業(yè)技術(shù)水平就能圓滿完成裝配工作，這一點(diǎn)對于廣大用戶在現(xiàn)場操作尤為重要。該結(jié)構(gòu)方案是提供可靠、耐用破碎機(jī)的技術(shù)保證。為了提高機(jī)器的主要技術(shù)性能指標(biāo)，通過大量生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)工作對機(jī)器的擺頻、偏心距與腔形進(jìn)行了多次優(yōu)選組合，找到了最佳匹配方案，設(shè)計了優(yōu)化的破碎腔形狀，對提高機(jī)器的技術(shù)性能完成了新的突破，使先進(jìn)的層壓破碎原理充分體現(xiàn)在機(jī)器的工作中。突顯新一代產(chǎn)品更優(yōu)越的技術(shù)性能和成熟耐用的品質(zhì)。
    (1)工作效率高。雙腔層壓破碎機(jī)是雙破碎腔結(jié)構(gòu)的破碎機(jī)，它改變了單腔破碎機(jī)（如顎破機(jī)）低效率的間斷工作方式，使機(jī)器高效連續(xù)工作。雙腔結(jié)構(gòu)比同寬度單腔破碎機(jī)的排料口長度增加一倍，創(chuàng)造了優(yōu)越的排料條件，與單腔破碎機(jī)相比生產(chǎn)量可成倍增加。雙腔層壓破碎機(jī)是一種高效連續(xù)工作的優(yōu)秀破碎機(jī)。
    (2)細(xì)碎性能好。雙腔層壓破碎機(jī)是層壓破碎機(jī)械，由于多層顆粒之間的相互作用，造成強(qiáng)制性自磨的條件，其獲得的高破碎使細(xì)粒增多。同時由于該機(jī)破碎輥的高速回轉(zhuǎn)，提供了很高的擺動頻率，使物料顆粒在向排料口移動的過程中相對相鄰顆粒改變其方位的次數(shù)和經(jīng)受破碎的次數(shù)增多，從而調(diào)整普形并使產(chǎn)品粒度明顯降低。高能化帶來的細(xì)產(chǎn)品，其原理是：“當(dāng)給料粒度一定，產(chǎn)品越細(xì)，所消耗的能量越多，即產(chǎn)品細(xì)粒級含量百分?jǐn)?shù)與輸入功率成正比。要獲得更多的細(xì)粒產(chǎn)品，則應(yīng)給予更多的能量。”雙腔層壓破碎機(jī)是高能化的層壓破碎機(jī)，可以對物料加以充分的破碎功。所以能生產(chǎn)出更多的細(xì)顆粒產(chǎn)品。
    (3)節(jié)能明顯。雙腔層壓破碎機(jī)在破碎物料時，破碎輥?zhàn)龌剞D(zhuǎn)運(yùn)動。其破碎作用力主要發(fā)生在破碎輥的偏心位置附近，形成高功率密度破碎。隨著破碎輥偏心位置的循環(huán)移動又形成漸進(jìn)破碎的過程，因?yàn)槠扑榱χ患�中作用于破碎腔中某區(qū)段的較少量物料，所以工作時所用破碎力較小，而能量利用率高，因此具有明顯的節(jié)能效果。
    (4)鋼耗小。雙腔層壓破碎機(jī)的破碎輥用耐磨性極強(qiáng)的特種鋼制成，它的主軸與破碎輥之間有軸承連接，輥面可自由轉(zhuǎn)動，當(dāng)輥面與物料產(chǎn)生摩擦?xí)r該輥會產(chǎn)生與摩阻力方向相同而與主軸轉(zhuǎn)動方向相返的慢回轉(zhuǎn)，這就大大減小了物料與輥面之間由于相對運(yùn)動所產(chǎn)生的直接摩擦，這種慢回轉(zhuǎn)還能使輥面得到均勻利用，克服了被局部嚴(yán)重磨損的現(xiàn)象發(fā)生，故可大幅度延長耐磨件的使用壽命。以低鋼耗為企業(yè)帶來低使用成本。
    (5)工作時震動小。雙腔層壓破碎機(jī)無肘板支承結(jié)構(gòu)，破碎輥工作在平衡回轉(zhuǎn)狀態(tài)，所以工作時震動小、噪聲低。可在無基礎(chǔ)的鋼架上平穩(wěn)工作。
    (6)維護(hù)簡單。雙腔層壓破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡單并采用外掛軸承座結(jié)構(gòu)和懸掛軸瓦盒承裝結(jié)構(gòu)，所以拆裝十分方便。該機(jī)排料口調(diào)整快捷，整機(jī)采用脂潤滑，維護(hù)簡單使用成本低雙腔層壓破碎機(jī)與結(jié)構(gòu)簡單的顎破機(jī)都具有上述相同優(yōu)點(diǎn)，正是憑借了這一優(yōu)勢造就顎破機(jī)能在長達(dá)160年中受到用戶的喜愛而得到廣泛應(yīng)用。與結(jié)構(gòu)復(fù)雜和采用稀油潤滑的圓錐破碎機(jī)相比，雙腔層壓破碎機(jī)因維修費(fèi)用低和易于進(jìn)行維修工作，定會受到廣大用戶歡迎。
1.4產(chǎn)品性價比較優(yōu)勢
    表1中的細(xì)碎機(jī)是以對中硬以上巖石進(jìn)行細(xì)破碎作業(yè)為目標(biāo)，以國內(nèi)外知名廠商生產(chǎn)的名牌壓縮型細(xì)碎機(jī)為比較對象，對表中3種機(jī)器進(jìn)行比較后看出，雙腔層壓破碎機(jī)的性價比最高，該機(jī)技術(shù)性能與美國GPIOOM型高效圓錐機(jī)基本相同，更大幅度優(yōu)于細(xì)碎顎破機(jī)，而售價只是國外的38%，月使用成本是國外的26%。
    雙腔層壓破碎機(jī)適用于破碎任何高硬度的巖礦物料，高產(chǎn)量加工優(yōu)粒形的細(xì)粒產(chǎn)品，具有操作簡單、維護(hù)方便和使用成本低的特點(diǎn)，它優(yōu)良的技術(shù)性能可大幅度提高破碎作業(yè)的效率和質(zhì)量，其極佳的細(xì)碎性能的實(shí)現(xiàn)“多碎少磨”高效節(jié)能生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大作用。本項(xiàng)目曾榮獲1997年度北京科委頒發(fā)的科技型中小企業(yè)創(chuàng)新資金資助，是經(jīng)過專家評定的北京市政府科研基金支持項(xiàng)目。
2、技術(shù)市場分析
    粉碎在人類生產(chǎn)活動中占極重要的地位，一切礦物的開發(fā)和非礦物料的加工都離不開粉碎作業(yè)。據(jù)統(tǒng)計全世界每年約有200多億t物料要經(jīng)過粉碎加工，用于粉碎物料的能量消耗占全世界總能耗的5%，鋼耗達(dá)2000萬t。我國每年需粉碎50多億t物料，用于粉碎物料的能耗約為全國總能耗的8%，鋼耗約500萬t。
    據(jù)1992年中國礦業(yè)報統(tǒng)計，我國有礦業(yè)大中型企業(yè)10879座，鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體和私營礦業(yè)企業(yè)227 857座。以上統(tǒng)計不包括建筑、筑路、水泥、化工等其他需要粉碎加工的行業(yè)。我國年需求標(biāo)準(zhǔn)臺顎式破碎機(jī)2萬臺，顎式破碎機(jī)開發(fā)距今已有160多年的歷史，現(xiàn)仍是粉碎行業(yè)中的主力機(jī)種，所以開發(fā)性能更優(yōu)越的新型高效節(jié)能粉碎機(jī)械將具有極高的推廣應(yīng)用價值。
    眾所周知，礦物原料加工與利用中，首當(dāng)其沖的是破碎和磨礦兩個工序，而磨礦工序遠(yuǎn)比破碎工序的能耗高且效率低�，F(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中磨礦的成本和能耗是碎礦的幾倍，因此，采用“多碎少磨”會使碎磨流程的能耗大幅度下降而生產(chǎn)效率將得到大幅度提升。使企業(yè)降低成本，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。為達(dá)到上述目標(biāo)選用生產(chǎn)效能高和細(xì)碎性能好的高效節(jié)能型細(xì)碎機(jī)是關(guān)鍵所在。在生產(chǎn)實(shí)踐中那些傳統(tǒng)的壓縮式細(xì)碎機(jī)如細(xì)碎顎破機(jī)和彈簧短頭圓錐破碎機(jī)，這些傳統(tǒng)細(xì)碎機(jī)的生產(chǎn)效率和細(xì)碎性能已達(dá)不到現(xiàn)代選廠技改的要求，而傳統(tǒng)沖擊式破碎機(jī)如錘破機(jī)和反擊破碎機(jī)，由于工作部件的磨損率為壓縮式破碎機(jī)的十倍，而能量利用率僅是壓縮式破碎機(jī)的一半，所以對大量中硬以上物料的破碎一般不會被采用。
    為滿足現(xiàn)代選廠對優(yōu)秀細(xì)碎機(jī)的需求和完成節(jié)能增產(chǎn)的目標(biāo)，國內(nèi)外的破碎機(jī)研發(fā)單位為此投入了大量人力物力，希望開發(fā)出工作效能更高細(xì)碎性能更好的高效細(xì)碎機(jī)械。在選擇開發(fā)方向時，被所有專家達(dá)成共識的有兩點(diǎn)，第一是采用連續(xù)漸進(jìn)破碎，使機(jī)器達(dá)到最高的工作效率。第二是運(yùn)用層壓破碎原理，充分發(fā)揮層壓破碎作用獲得極高的破碎率和極好的細(xì)碎效果。雙腔層壓破碎機(jī)研發(fā)成功已經(jīng)達(dá)到以上兩點(diǎn)共識的技術(shù)要求，代表著先進(jìn)技術(shù)的設(shè)備一定會具有廣闊的市場前景。