编者按：高质量发展已成为砂石及装备行业的主旋律和核心任务，当前，我国经济下行压力加大，砂石行业面临“量价降价”。这要靠创新，尤其是技术创新！
与目前主流的制砂设备不同，浙江双金一直在开发和探索圆锥制砂机的制备和应用。 石晓峰先生根据浙江双金的研发，探讨了圆锥制砂机的艰辛过程和目前取得的成就，特别是在智能技术的加持下，圆锥制砂机有了新的突破，并撰写了《智能传感技术在圆锥制砂机中的应用》一文。 今天，中国砂石协会将在财经平台上分享石晓峰先生投稿的文章，欢迎大家阅读和参与讨论。
智能传感技术在圆锥制砂机中的应用石晓峰圆锥机可以用于制砂吗？这是一个讨论的话题，有很多意见，但它实际上是一个全球性的问题。 众所周知，锥形机可以满足砂石骨料的生产，但要将砂石骨料变成符合要求的机砂确实非常困难。 主要存在两个问题一、破碎比大要使砂石骨料变成沙子，其破碎比一般要高出15-20倍，机器的压力是通常锥形机的数倍。 其次，超小的闭边卸料口迫使型腔内轧制和层压骨料的密度增加，导致锥机经受刚性测试的威力极大。 也就是说，锥形机在制砂过程中的使用条件极其严格。 浙江双金于2024年开始研制圆锥制砂机，基于以上两个难点考虑，在普通圆锥机的前提下进行了几项改进。 用多缸液压系统代替弹簧，以提高机器刚性。 加厚主轴以提高其抗压能力。 减少破碎腔和减少（常规）机器负载。 高铬铸铁用于代替高锰钢进行轧制和破碎壁，以提高材料的耐磨性。 它在2024年取得了成功。 与常规反击式破碎砂相比，锥形机制砂具有电耗低、颗粒形状好、生产成本低、维护成本低、出砂率高（一次性收率可达60%以上）等多种优点。 然而，没想到，在营销推广中，差点碰壁，客户纷纷要求退货，有的干脆改换了塑机的功能或转为其他用途。 虽然圆锥制砂机在很多方面明显优于反击式破碎机，但人们还是普遍愿意使用反击式破碎机进行制砂。 其原因它是一种难以控制的双金锥制砂机当闭边出料口调整到合适的间隙时，一旦遇到过多的落料或突然掺杂一些超硬材料，就会造成闷机事故。 不可否认，这种机器对现场操作人员的要求极为严格，要求有强大而灵敏的控制和调整能力，必须非常专注。 然而，这几乎是制砂行业的风。 换句话说，这几乎是不可能的。 在天然砂日益枯竭、机制砂完全取代天然砂的今天，人们纷纷采用冲击式破碎法制砂。 虽然众所周知，反击式破碎机消耗大量动力且经常维护，其砂粒度和级配并不理想，但它仍然选择反击式破碎机来制砂。 为了保证晶粒形状和级配，有的还配备了辊磨机和棒磨机参与制砂，推高了机制砂的成本。 本轮双金锥制砂机研发的总体思路是：通过减少型腔类型，控制适当的产量，普通锥面机的零件可以满足制砂所需的刚性要求。其实就是大马拉小车的思路，解决了锥形制砂的问题。 但是，由于控制系统的缺点，现场操作极其困难，使产品无法成功推广。 双金机械于2024年重新立项，重启制砂机及制砂成套设备的研发项目，采用单缸液压锥机制砂新思路。 众所周知，单缸液压圆锥机有三大优点：主轴为浮动式，两端有支撑结构，主轴径向承载能力强型腔陡峭，落料较快卸料口可不停机调节，为现场操作带来极大的便利。 在总结成功经验和失败教训的基础上，做了以下改进。 型腔型的设计，在满足超细物料挤压和轧制的基础上，加强了对破碎壁底缘的设计和讨论，因为物料在通过底缘时容易滑出型腔，因此底线的磨损失效远小于型腔内其他零件， 而且很快会因为磨损少而堆积成障碍物，障碍物后材料的自由落体被阻挡，如果不及时处理，很容易在底边上部形成漩涡，影响正常生产。针对这一难题，我们感兴趣的是：在破碎壁底部采取预破坏措施，迫使底边第一线的磨损与破碎壁的其余部分同步失效形成恒出料口型，使破碎壁和轧壁的使用寿命更长，保证机器的正常运行。 制砂机在运行过程中必须承受比其他锥形机更大的压力，主轴、铜套和润滑油都经过了很大的考验。 当压力无法改变时，降低偏心轴的转速也是一种选择，这样可以调节滑动轴承（铜套）的PV值，控制油温的升高，保持有效的润滑这样生产才能正常进行。 制砂机的均衡进料也是控制的重要组成部分，控制室的操作人员密切关注生产动态，通过各种仪表和监控随时进行调节。 满足上述要素后，生产中粗机制砂的生产线基本可以正常运行，也可用于定型和路面织物生产。 在砂石骨料生产线的干法生产中，当圆锥制砂机配备进行尾矿制砂（干法制砂）时，只需配备除尘设备即可捕集粉尘，是满足环保需要的经济选择。 如果用于湿法生产或建筑垃圾生产，则需要注意破碎腔内物料的水分为了避免这一段3%-9%（因为这个范围内的碎砂很粘，不能正常下落），就要增加冲洗水量制砂可以正常进行。 综上所述，双金生产的圆锥制砂机，从能制砂但难以控制到目前可控，取得了突破性的成功。 但有待进一步完善，通过实验基地砂生产线运行的实际情况，存在三大不足：机制砂生产仍处于中粗砂区间，暂时不能满足超前配送的需要在人工疏忽控制的情况下，进料速度有快有慢：当进料速度过快时，制砂机料斗内会有过多的物料，会出现满卸现象;进料速度太慢，制砂机腔内物料太小，制砂机运行效率低，制砂能力低，机制砂质量差在生产过程中，电机失速（闷热机）事故很难处理，因此为了避免事故的发生，操作人员使用相对较低的效率来操作和驾驶太平车，平均功率仅达到60%。 所谓瓶颈，就是机器的功率输出达不到理想状态，机制砂的生产能力和质量基本上是换成电能，人工控制的半自动生产线因人为原因受到限制。 由于人类的自然惯性总是选择在较大的安全系数范围内运行，因此客观上形成了瓶颈。 为了克服这些瓶颈，双金研发团队意识到有必要使锥形制砂机完全高效要采用先进的数智化技术浙江双金与杭州电子科技大学签署“智能装备”联合创新实验室合作协议，学校负责软件设计，工厂负责资源提供和硬件支持，双方积极争取研发合作。 通过对生产线的智能控制，提高了机制砂生产线的生产效率。采用多种先进的传感技术，应用于圆锥制砂机、制砂生产线的智能化。 智能控制的最大优点是：圆锥制砂机的出料口大小、进料速度、偏心轴转速均可由智能控制系统自动调节和精确控制，提高制砂效率和砂质，在全功率前提下消除电机失速（闷热机），提高生产效率。 这也是制砂机和制砂生产线技术的重大突破和质的飞跃。 1、制砂生产线的智能控制点主要通过以下几个方面：1.当前控制点：在制砂过程中，如果制砂机的负载变大，电流会异常波动，传感器信号会立即发出指令，制砂机会立即做出反应，扩大放电口，防止电机失速（闷热）事故。 之后，智能控制器根据恒功率设置，通过智能控制器的指令慢慢缩小放电口，继续高效运行。 智能控制值一般设定在满载的90%-95%之间。采用智能技术后，圆锥制砂机的工作效率和优势得到充分发挥，产量、级配、颗粒形状等方面明显优于其他同功率的各种制砂机。 2.液位控制点：通过传感器信号发出指令，自动控制进料速度，确保进料均匀，生产均衡。 防止进料速度过快，制砂机料斗过满，进料速度过慢，制砂机运行效率低，制砂能力低，机制砂质量差。 3.温度控制点：当润滑油温度上升过快或温度接近上限时，传感器信号立即发出命令，降低偏心轴转速，保持滑动轴承（铜套）的正常PV值，并将输出控制在合理范围内。 4.压力控制点：在制砂过程中，当液压缸压力过大时，传感器信号发出命令打开调节阀，将压力控制在正常范围内。 2、制砂生产线的智能控制系统、方法和工艺主要包括以下步骤：1.传感器信号采集：通过安装在制砂机上的传感器，如电流传感器、料位传感器、温度传感器、压力传感器等，实时采集制砂机的工作状态数据。 2.数据处理与分析：对传感器采集的数据进行处理分析，根据制砂机的工作状态判断制砂机是否需要调整。 3.智能控制器：根据数据处理和分析的结果，通过程序控制和人工智能算法自动调整制砂机。 4.制砂机调整：根据智能控制器的指令，对制砂机进行相应的调整，如调整出料口大小、进料速度、偏心轴转速等，保证恒功率和满负荷运行，从而达到最大的制砂效率。 5.反馈装置：安装在制砂机上的反馈装置可以实时监控沙子的产量和质量，并将这些数据反馈给智能控制系统。 6.系统优化：根据反馈数据，不断优化智能控制系统，提高制砂效率和砂质。 通过实施上述砂型生产线的智能控制方案可大大降低生产线的人工成本，以智能代替人工操作，实现无人制砂厂。 几十年来，双金机械一直像一天一样，尊重科学，勇于创新，敢于挑战。 在开发圆锥制砂机的过程中，我们历经反复挫折后始终坚持不懈，一直在努力克服各种困难，探索解决方案，始终相信使用圆锥机制砂的想法是可行的。 目前，该方案的实施已取得初步成效，必将取得成功。 双金机械在行业内率先提出使用锥形机制砂的概念，这是正确可行的。 双金机械制砂的成功将为行业的进步做出巨大贡献。 责任编辑 |翟文静 ·评论 |张鹏。
*：中国砂石协会。