編者按：高質量發展已成為砂石及裝備行業的主旋律和核心任務，當前，我國經濟下行壓力加大，砂石行業面臨“量價降價”。這要靠創新，尤其是技術創新！
與目前主流的製砂裝置不同，浙江雙金一直在開發和探索圓錐製砂機的製備和應用。 石曉峰先生根據浙江雙金的研發，探討了圓錐製砂機的艱辛過程和目前取得的成就，特別是在智慧型技術的加持下，圓錐製砂機有了新的突破，並撰寫了《智慧型感測技術在圓錐製砂機中的應用》一文。 今天，中國砂石協會將在財經平台上分享石曉峰先生投稿的文章，歡迎大家閱讀和參與討論。
智慧型感測技術在圓錐製砂機中的應用石曉峰圓錐機可以用於製砂嗎？這是乙個討論的話題，有很多意見，但它實際上是乙個全球性的問題。 眾所周知，錐形機可以滿足砂石骨料的生產，但要將砂石骨料變成符合要求的機砂確實非常困難。 主要存在兩個問題一、破碎比大要使砂石骨料變成沙子，其破碎比一般要高出15-20倍，機器的壓力是通常錐形機的數倍。 其次，超小的閉邊卸料口迫使型腔內軋制和層壓骨料的密度增加，導致錐機經受剛性測試的威力極大。 也就是說，錐形機在製砂過程中的使用條件極其嚴格。 浙江雙金於2024年開始研製圓錐製砂機，基於以上兩個難點考慮，在普通圓錐機的前提下進行了幾項改進。 用多缸液壓系統代替彈簧，以提高機器剛性。 加厚主軸以提高其抗壓能力。 減少破碎腔和減少（常規）機器負載。 高鉻鑄鐵用於代替高錳鋼進行軋制和破碎壁，以提高材料的耐磨性。 它在2024年取得了成功。 與常規反擊式破碎砂相比，錐形機制砂具有電耗低、顆粒形狀好、生產成本低、維護成本低、出砂率高（一次性收率可達60%以上）等多種優點。 然而，沒想到，在營銷推廣中，差點碰壁，客戶紛紛要求退貨，有的乾脆改換了塑機的功能或轉為其他用途。 雖然圓錐製砂機在很多方面明顯優於反擊式破碎機，但人們還是普遍願意使用反擊式破碎機進行製砂。 其原因它是一種難以控制的雙金錐製砂機當閉邊出料口調整到合適的間隙時，一旦遇到過多的落料或突然摻雜一些超硬材料，就會造成悶機事故。 不可否認，這種機器對現場操作人員的要求極為嚴格，要求有強大而靈敏的控制和調整能力，必須非常專注。 然而，這幾乎是製砂行業的風。 換句話說，這幾乎是不可能的。 在天然砂日益枯竭、機制砂完全取代天然砂的今天，人們紛紛採用衝擊式破碎法制砂。 雖然眾所周知，反擊式破碎機消耗大量動力且經常維護，其砂粒度和級配並不理想，但它仍然選擇反擊式破碎機來製砂。 為了保證晶粒形狀和級配，有的還配備了輥磨機和棒磨機參與製砂，推高了機制砂的成本。 本輪雙金錐製砂機研發的總體思路是：通過減少型腔型別，控制適當的產量，普通錐面機的零件可以滿足製砂所需的剛性要求。其實就是大馬拉小車的思路，解決了錐形製砂的問題。 但是，由於控制系統的缺點，現場操作極其困難，使產品無法成功推廣。 雙金機械於2024年重新立項，重啟製砂機及製砂成套裝置的研發專案，採用單缸液壓錐機制砂新思路。 眾所周知，單缸液壓圓錐機有三大優點：主軸為浮動式，兩端有支撐結構，主軸徑向承載能力強型腔陡峭，落料較快卸料口可不停機調節，為現場操作帶來極大的便利。 在總結成功經驗和失敗教訓的基礎上，做了以下改進。 型腔型的設計，在滿足超細物料擠壓和軋制的基礎上，加強了對破碎壁底緣的設計和討論，因為物料在通過底緣時容易滑出型腔，因此底線的磨損失效遠小於型腔內其他零件， 而且很快會因為磨損少而堆積成障礙物，障礙物後材料的自由落體被阻擋，如果不及時處理，很容易在底邊上部形成漩渦，影響正常生產。針對這一難題，我們感興趣的是：在破碎壁底部採取預破壞措施，迫使底邊第一線的磨損與破碎壁的其餘部分同步失效形成恆出料口型，使破碎壁和軋壁的使用壽命更長，保證機器的正常執行。 製砂機在執行過程中必須承受比其他錐形機更大的壓力，主軸、銅套和潤滑油都經過了很大的考驗。 當壓力無法改變時，降低偏心軸的轉速也是一種選擇，這樣可以調節滑動軸承（銅套）的PV值，控制油溫的公升高，保持有效的潤滑這樣生產才能正常進行。 製砂機的均衡進料也是控制的重要組成部分，控制室的操作人員密切關注生產動態，通過各種儀表和監控隨時進行調節。 滿足上述要素後，生產中粗機制砂的生產線基本可以正常執行，也可用於定型和路面織物生產。 在砂石骨料生產線的乾法生產中，當圓錐製砂機配備進行尾礦製砂（幹法制砂）時，只需配備除塵裝置即可捕集粉塵，是滿足環保需要的經濟選擇。 如果用於濕法生產或建築垃圾生產，則需要注意破碎腔內物料的水分為了避免這一段3%-9%（因為這個範圍內的碎砂很粘，不能正常下落），就要增加沖洗水量製砂可以正常進行。 綜上所述，雙金生產的圓錐製砂機，從能製砂但難以控制到目前可控，取得了突破性的成功。 但有待進一步完善，通過實驗基地砂生產線執行的實際情況，存在三大不足：機制砂生產仍處於中粗砂區間，暫時不能滿足超前配送的需要在人工疏忽控制的情況下，進料速度有快有慢：當進料速度過快時，製砂機料斗內會有過多的物料，會出現滿卸現象;進料速度太慢，製砂機腔內物料太小，製砂機執行效率低，製砂能力低，機制砂質量差在生產過程中，電機失速（悶熱機）事故很難處理，因此為了避免事故的發生，操作人員使用相對較低的效率來操作和駕駛太平車，平均功率僅達到60%。 所謂瓶頸，就是機器的功率輸出達不到理想狀態，機制砂的生產能力和質量基本上是換成電能，人工控制的半自動生產線因人為原因受到限制。 由於人類的自然慣性總是選擇在較大的安全係數範圍內執行，因此客觀上形成了瓶頸。 為了克服這些瓶頸，雙金研發團隊意識到有必要使錐形製砂機完全高效要採用先進的數智化技術浙江雙金與杭州電子科技大學簽署“智慧型裝備”聯合創新實驗室合作協議，學校負責軟體設計，工廠負責資源提供和硬體支援，雙方積極爭取研發合作。 通過對生產線的智慧型控制，提高了機制砂生產線的生產效率。採用多種先進的感測技術，應用於圓錐製砂機、製砂生產線的智慧型化。 智慧型控制的最大優點是：圓錐製砂機的出料口大小、進料速度、偏心軸轉速均可由智慧型控制系統自動調節和精確控制，提高製砂效率和砂質，在全功率前提下消除電機失速（悶熱機），提高生產效率。 這也是製砂機和製砂生產線技術的重大突破和質的飛躍。 1、製砂生產線的智慧型控制點主要通過以下幾個方面：1.當前控制點：在製砂過程中，如果製砂機的負載變大，電流會異常波動，感測器訊號會立即發出指令，製砂機會立即做出反應，擴大放電口，防止電機失速（悶熱）事故。 之後，智慧型控制器根據恆功率設定，通過智慧型控制器的指令慢慢縮小放電口，繼續高效執行。 智慧型控制值一般設定在滿載的90%-95%之間。採用智慧型技術後，圓錐製砂機的工作效率和優勢得到充分發揮，產量、級配、顆粒形狀等方面明顯優於其他同功率的各種製砂機。 2.液位控制點：通過感測器訊號發出指令，自動控制進料速度，確保進料均勻，生產均衡。 防止進料速度過快，製砂機料斗過滿，進料速度過慢，製砂機執行效率低，製砂能力低，機制砂質量差。 3.溫度控制點：當潤滑油溫度上公升過快或溫度接近上限時，感測器訊號立即發出命令，降低偏心軸轉速，保持滑動軸承（銅套）的正常PV值，並將輸出控制在合理範圍內。 4.壓力控制點：在製砂過程中，當液壓缸壓力過大時，感測器訊號發出命令開啟調節閥，將壓力控制在正常範圍內。 2、製砂生產線的智慧型控制系統、方法和工藝主要包括以下步驟：1.感測器訊號採集：通過安裝在製砂機上的感測器，如電流感測器、料位感測器、溫度感測器、壓力感測器等，實時採集製砂機的工作狀態資料。 2.資料處理與分析：對感測器採集的資料進行處理分析，根據製砂機的工作狀態判斷製砂機是否需要調整。 3.智慧型控制器：根據資料處理和分析的結果，通過程式控制和人工智慧演算法自動調整製砂機。 4.製砂機調整：根據智慧型控制器的指令，對製砂機進行相應的調整，如調整出料口大小、進料速度、偏心軸轉速等，保證恆功率和滿負荷執行，從而達到最大的製砂效率。 5.反饋裝置：安裝在製砂機上的反饋裝置可以實時監控沙子的產量和質量，並將這些資料反饋給智慧型控制系統。 6.系統優化：根據反饋資料，不斷優化智慧型控制系統，提高製砂效率和砂質。 通過實施上述砂型生產線的智慧型控制方案可大大降低生產線的人工成本，以智慧型代替人工操作，實現無人製砂廠。 幾十年來，雙金機械一直像一天一樣，尊重科學，勇於創新，敢於挑戰。 在開發圓錐製砂機的過程中，我們歷經反覆挫折後始終堅持不懈，一直在努力克服各種困難，探索解決方案，始終相信使用圓錐機制砂的想法是可行的。 目前，該方案的實施已取得初步成效，必將取得成功。 雙金機械在行業內率先提出使用錐形機制砂的概念，這是正確可行的。 雙金機械製砂的成功將為行業的進步做出巨大貢獻。 責任編輯 |翟文靜 ·評論 |張鵬。
*：中國砂石協會。