新型工程机械液压属具破碎铲斗国内外发展概况

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摘 要：房屋拆迁、桥梁拆除、道路维修等都产生大量的建筑垃圾，各国政府对工程建筑垃圾破碎、分类、回收处理的重视，使挖掘机配套使用的破碎铲斗发展非常迅速，特别是在欧美发达国家。本文简述破碎铲斗工作原理、应用范围以及国内外主要生产厂商产品的技术特点与技术参数，概述破碎铲斗国内外发展现状。

关键词：属具；破碎属具；破碎铲斗；国内外现状

中图分类号： TU69 文献标志码： B

1 破碎铲斗装置概述

所谓“破碎铲斗”就是机架外形成铲斗状，并与挖机配套使用的一种新型液压破碎属具。破碎铲斗破碎物料是在两块颚板之间进行，其动颚板在马达驱动下，绕悬挂偏心轴对固定颚板作周期性摆动，当动颚板靠近固定颚板时，位于破碎腔的物料挤压破碎，动颚板离开固定颚板时，物料在重力作用下经排料口排出，大于排料口宽度的物料仍然留在破碎腔里，在下一工作循环中继续被破碎，如图1所示[1]。该装置具有结构灵活，工作可靠，制造维护容易，适应性强，成本低等突出优点，广泛应用于矿山、建筑材料、交通等行业中，特别是在建筑垃圾处理方面，体现出节能减排设计理念。破碎铲斗与挖机配套使用时，破碎铲斗安装在挖机臂上，随挖机臂一起运动，操作挖机臂铲装物料，破碎铲斗装满物料，并对铲装的物料进行破碎，破碎铲斗工作流程如图2所示。

2 破碎铲斗在工程中的应用[1]

2.1矿山开采

特别在道路狭窄，环境恶劣的工况下，大型设备无法进入开采现场，采用挖掘机挖掘，使用配套破碎铲斗进行破碎，破碎后物料通过小型车辆运输，减少矿产能源浪费，节约资源。

2.2 建筑垃圾处理

建筑拆除产生的建筑垃圾，利用破碎铲斗现场破碎回填，减少运输体积，从而减少运输量，达到节能减排效果。

2.3 道路维护、拓宽与建设

在道路维修、拓宽与建设过程中，产生大量的混凝土与石料垃圾，利用破碎铲斗对混凝土与石料垃圾进行现场破碎，作为道路建设的二级或三级用料，既减少垃圾运输量，又节约道路建设的二级或三级用料。

3 破碎铲斗国外发展现状

随着对工程建筑垃圾破碎、分类、回收处理的需求，与挖机配套使用的破碎铲斗发展非常迅速，特别是在欧美发达国家对建筑垃圾的回收利用非常重视，在建筑拆除后，产生很多建筑垃圾，对建筑垃圾的破碎、分类、回收、运输是一项耗时工程。对建筑垃圾的破碎是分类回收的前提，往往建筑在拆除后，产生的垃圾块度大小不一，能回收利用的材料也分布在里面，如果运输到特定的处理场地进行破碎分类回收处理，增加运输费用，提高回收利用成本。破碎铲斗将解决建筑垃圾破碎问题，与挖机配套使用，在建筑拆除现场对块度大小不一的垃圾进行破碎处理，可以得到所需求的物料块度[2]。

3.1 MB公司的粉碎铲斗简介

意大利专业制造颚式粉碎铲斗公司Meccanica Breganzese推出BF系列粉碎铲斗（如图3所示），BF系列粉碎铲斗技术参数如表1所示[3]，该设备不仅可以大大提高破碎效率，降低生产成本，而且还具有节能环保的性能。BF系列粉碎铲斗的创新功能，得到欧洲市场的欢迎和肯定，并在2008年进入中国市场。

BF系列粉碎铲斗技术特点[4] [5] ：

（1）冲击力小：不必为挖掘机及大臂担心，MB粉碎铲斗冲击力远远低于常用破碎锤，一旦铲斗安装好并且达到垂直位置，挖掘机仅提供支撑作用和液压动力即可；

（2）几何外形：MB设计的抓斗和钳口的集合外形，用于保证最大产能，并避免 “难以处理”物料等的各种堵塞；

（3）“可变”钳口：通过插入或者去除四根“垫杆”和调节移动钳口上的螺杆支座，便能调节钳口之间的距离。整个操作过程在15分钟内完成；

（4）“双面用”钳口：钳口在工作过程中，面向出口端的一侧容易被磨损，但从设计上这些钳口是可以双面用的，这就意味着产品的使用寿命增长了一倍，另外，因为所用材质为合金锰钢，这种特殊合金的机械强度要超过任何一种钢材。

此外， MB公司还研发出了独一无二，易于安装，使用又较为方便的脱铁器。可方便地安装在BF系列破碎铲斗上。

3. 2 VTN公司的粉碎铲斗简介

VTNROTOBEC公司是加拿大专业从事工程机械属具开发生产的公司，该公司推出FB系列粉碎铲斗（如图4所示），FB系列粉碎铲斗技术参数如表2所示，FB系列粉碎铲斗功能与MB公司类似，在加拿大与美国市场得到推广应用。

（1）机架左右侧板拼接，耐磨钢板与普通钢板进行焊接而成，与物料接触处采用耐磨钢板，其余采用普通钢板，节省耐磨钢板用量，从而节省成本，但焊接工艺要求较高。

（2）整机外形过渡圆滑，流线性好，受力分布均匀，避免应力集中；

（3）破碎比大，排料粒度可以调整；

（4）排料口调节范围大，方便可靠，可满足不同要求；

（5）采用高强度的耐磨钢材制造，主要用于破碎硬度较高的固体材料，如矿石、混凝土、各种石材等。

3.3 UEDA公司的粉碎铲斗简介

UEDA公司是日本专业从事工程机械属具开发生产的公司，该公司于2011年推出的UJ系列破碎铲斗（如图5所示），该系列产品结构与其他品牌产品不同的是，采用马达直接驱动动颚，没有皮带传动变速，马达采用低速大扭矩，这种结构破碎物料时对马达冲击较大，但重量相对减轻，结构强度相对提高，同时斗容有所增大，具体技术参数如表3所示，该系列产品正在日本与中国市场进行推广宣传。

UJ系列粉碎铲斗技术特点：

（1）通过实现破碎齿轮的正转与反转，从而避免堵塞，大大提高生产效率；

（2）采用马达直接驱动破碎齿轮，减小维护工作量；

（3）采用24V电磁盘，破碎后同时可以轻松去除钢筋等材料；

（4）低噪音、低振动，驾驶室平稳舒适；

（5）特别是在建筑垃圾的回收作业中，用其粉碎混凝土后，可用一个磁选器（可选装置）直接把钢材选出，而破碎出来的混凝土可二次利用。

3.4 AURA公司的粉碎铲斗简介

AURA公司是印度专业从事破碎铲斗属具开发生产的公司，公司于2008年推出ABC系列破碎铲斗（如图6所示），ABC系列破碎铲斗技术参数如表4所示，ABC系列破碎铲斗功能与MB公司类似，在印度市场得到推广应用。

ABC系列粉碎铲斗技术特点：

（1）具有最佳操作特性与工作效率，使用成本低；

（2）可以快速清除堵塞进料口的物料，倾斜翻转破碎铲斗即可；

（3）操作人员位于挖掘机操作室内，远离破碎铲斗排料口，使用安全可靠；

（4）物料可以现场挖掘破碎，避免物料运输，从而减少运输成本；

（5）可以与挖掘机及履带式挖土机配套使用，不需要增加其它辅助设备。

4 破碎铲斗国内发展现状

与国外相比，国内对破碎铲斗的研发设计起步较晚，研发制造厂商少，国内主要从事研发生产工程液压属具的厂家如安徽惊天、江苏击利乐、烟台艾迪、长治液压、天津博思特等，在工程液压属具研发生产方面，代表国内工程液压属具发展水平与现状，其中只有安徽惊天从事破碎铲斗研发生产，并取得一定成绩，破碎铲斗属具研发设计处于国内领先地位，国内其他品牌的破碎铲斗尚未出现。国内破碎铲斗销售相对较少，市场上出现的品牌也只有MB公司产品。

安徽惊天是国内专业从事工程液压属具研发生产的科技型企业，该公司研发生产的GTCB（“GT” CRUSHING BUCKET）系列破碎铲斗，是在吸取国外先进理论与设计经验的基础上，并结合自身技术特点，研发生产适合国内市场的GTCB系列机型（如图7所示），具体技术参数如表5所示，该系列产品正在中国市场进行推广。

GTCB系列产品的技术特点：

（1）整机外形设计合理，流线性好，避免焊接应力集中，工作时受力部件受力均匀；

（2）实现动、定颚齿板互换，并实现在齿板下端磨损严重时，齿板颠倒安装即可，提高齿板使用寿命；

（3）齿板采用高强度的耐磨钢材制造，该耐磨钢材机械强度要超过任何一种钢材，采用铸造成型；

（4）破碎比大，排料粒度可以快速调整，操作方便可靠，排料口调节范围大，可满足不同要求；

（5）液压系统装有调速阀，对液压驱动马达实现调速，从而实现偏心轴调速功能，针对不同硬度、粒度的破碎物料，采用不同转速，提高破碎效率，降低使用成本；

（6）液压系统装有过载泄压阀，起到二级过载保护，在机械保护失效的情况下，对主要零部件进行过载保护；

（7）与挖掘机联接部件采用衬套与销轴配套联接方式，根据不同型号挖掘机提供的销轴尺寸与联接方式，改变联接部件的销轴与衬套皆可完成配套。

5 结束语

随着各国政府对资源回收利用、节能减排、环境保护越来越重视，与挖掘机配套使用的破碎铲斗在建筑垃圾回收利用、小型矿山开采、道路维修建设等领域应用将越来越广泛。各生产厂商的系列产品具有各自特点，破碎原理相同，技术参数类似，使用维护方便，在实际使用过程中产生的经济效益非常可观，该产品在欧美发达国家使用非常普遍，但是在国内市场使用却很少见，目前政府对资源回收利用与节能降耗日益重视，相信破碎铲斗在国内市场将得到越来越广泛使用，国内研发生产厂商将越来越多，技术将越来越成熟。

参考文献：

[1] 童小冬. 基于颚破原理的新型工程机械破碎属具研发设计[J]. 凿岩机械气动工具， 2012（2），9～12.

[2] 陈国俊，邹十践，罗铭 等. 液压挖掘机[M]. 武汉：华中科技大学出版社，2011，207～208.

[3] 伊人. MB粉碎铲斗系列产品[J]. 中国工程机械，2010（10），107～108.

[4] 蔡冈融. MB粉碎铲斗改变现场作业模式的创新[J]. 工程机械，2008（8），108～109.

[5] 陶泽. MB粉碎铲斗在建筑垃圾处理过程中的运用[J]. 中国工程机械，2009（5），92～93.