全國(guó)人大十屆五次會(huì)議溫家寶總理在政府工作報(bào)告中提出：節(jié)能與環(huán)保是政府未來(lái)達(dá)標(biāo)的兩項(xiàng)工作。“國(guó)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(shí)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(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(guó)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(gè)高耐磨的破碎輥進(jìn)行破碎工作，該輥與左右對(duì)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(guò)軸承裝在主軸的偏心位置上，電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)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(dòng)，產(chǎn)生的循環(huán)漸進(jìn)擠壓力連續(xù)對(duì)兩個(gè)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(shí)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(jì)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(gè)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(dòng)過(guò)程中相對(duì)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)度大的小顆粒可破碎相鄰的強(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(guò)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(guò)程中所產(chǎn)生的強(qiáng)大碎片飛濺動(dòng)能對(duì)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(guò)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(jì)，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(shì)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(guò)升級(jí)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(wú)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(duì)于廣大用戶在現(xiàn)場(chǎng)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(guò)大量生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)工作對(duì)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(jì)了優(yōu)化的破碎腔形狀，對(duì)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(zhǎng)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(shí)由于該機(jī)破碎輥的高速回轉(zhuǎn)，提供了很高的擺動(dòng)頻率，使物料顆粒在向排料口移動(dòng)的過(guò)程中相對(duì)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(lái)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(jí)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(duì)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(shí)，破碎輥?zhàn)龌剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。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(dòng)又形成漸進(jìn)破碎的過(guò)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(shí)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(dòng)，當(dāng)輥面與物料產(chǎn)生摩擦?xí)r該輥會(huì)產(chǎn)生與摩阻力方向相同而與主軸轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)耐磨件的使用壽命。以低鋼耗為企業(yè)帶來(lái)低使用成本。
    (5)工作時(shí)震動(dòng)小。雙腔層壓破碎機(jī)無(wú)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(shí)震動(dòng)小、噪聲低。可在無(wú)基礎(chǔ)的鋼架上平穩(wěn)工作。
    (6)維護(hù)簡(jiǎn)單。雙腔層壓破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(rùn)滑，維護(hù)簡(jiǎn)單使用成本低雙腔層壓破碎機(jī)與結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(shì)造就顎破機(jī)能在長(zhǎng)達(dá)160年中受到用戶的喜愛(ài)而得到廣泛應(yīng)用。與結(jié)構(gòu)復(fù)雜和采用稀油潤(rùn)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(huì)受到廣大用戶歡迎。
1.4產(chǎn)品性價(jià)比較優(yōu)勢(shì)
    表1中的細(xì)碎機(jī)是以對(duì)中硬以上巖石進(jìn)行細(xì)破碎作業(yè)為目標(biāo)，以國(guó)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(duì)象，對(duì)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(jià)比最高，該機(jī)技術(shù)性能與美國(guó)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(jià)只是國(guó)外的38%，月使用成本是國(guó)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(jiǎn)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(guò)專家評(píng)定的北京市政府科研基金支持項(xiàng)目。
2、技術(shù)市場(chǎng)分析
    粉碎在人類生產(chǎn)活動(dòng)中占極重要的地位，一切礦物的開(kāi)發(fā)和非礦物料的加工都離不開(kāi)粉碎作業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界每年約有200多億t物料要經(jīng)過(guò)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(wàn)t。我國(guó)每年需粉碎50多億t物料，用于粉碎物料的能耗約為全國(guó)總能耗的8%，鋼耗約500萬(wàn)t。
    據(jù)1992年中國(guó)礦業(yè)報(bào)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)有礦業(yè)大中型企業(yè)10879座，鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體和私營(yíng)礦業(yè)企業(yè)227 857座。以上統(tǒng)計(jì)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(guó)年需求標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)顎式破碎機(jī)2萬(wàn)臺(tái)，顎式破碎機(jī)開(kāi)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(kāi)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(jià)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(gè)工序，而磨礦工序遠(yuǎn)比破碎工序的能耗高且效率低。現(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(huì)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(duì)大量中硬以上物料的破碎一般不會(huì)被采用。
    為滿足現(xiàn)代選廠對(duì)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(guó)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(kāi)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(kāi)發(fā)方向時(shí)，被所有專家達(dá)成共識(shí)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(shí)的技術(shù)要求，代表著先進(jìn)技術(shù)的設(shè)備一定會(huì)具有廣闊的市場(chǎng)前景。