節能破碎機

節能破碎機又叫節能碎石機按照大類可分為醫用 節能破碎機和礦業 節能破碎機，其中這兩大類又可分為很多小類。

基本介紹

• 中文名：節能破碎機
• 外文名：extracorporealshoekwavelithotripsy
• 簡稱：碎石機
• 套用：醫學領域
• 優點：治療過程基本是非侵人性的

體外衝擊波破碎機

體外衝擊波碎石機（extracorporealshoekwavelithotripsy，ESWL）的優點在於它的治療過程基本是非侵入性的，患者易於接受，而且它的治療成功率高，對人體組織的損傷較少，在臨床上已得到廣泛的套用。

碎石機的分類

這類儀器按其震波源的不同一般分為三種：液電式、電磁式和壓電式。

液電式套用較早，於1980年2月2日在德國慕尼黑首次使用於臨床。這種碎石機是用水下電極的尖端通過瞬間高壓放電產生衝擊波，毫微秒級的強脈衝放電產生的液電效應，衝擊波經半橢圓球反射體聚焦後，通過水的傳播進入人體，其能量作用於第二焦點，結石在衝擊波的拉應力和壓應力的多次聯合作用下粉碎。

壓電式碎石機是由許多安裝在約50cm球冠上的陶瓷晶體元件，在電脈衝作用下產生壓電效應，使晶體快速變形產生機械振動，即電效應轉變為機械效應，振動產生衝擊波到達球心聚焦進行碎石。

電磁式碎石機是通過高壓電容器對一個線圈放電，放電產生的脈衝電流形成一很強的脈衝磁場，引起機械振動並在介質中形成衝擊波，經聲透鏡聚焦得到增強而粉碎結石。

衝擊波的充放電電路

無論是液電式、電磁式或壓電式波源都要求有一套充電和瞬時放電的電路，要求放電時間1弘s左右，放電電流達幾千mA。

此電路分充電電路和放電電路兩部分，交流電經調壓路T1調壓後經變壓器T2升壓，電壓可達幾kV至十幾kV，經整流後向電容器C充電儲能。當觸發器S導通，電容的電荷向衝擊波源裝置W瞬時放電而產生衝擊波，為取得良好的衝擊波形，放電時間要求在1us以內。產生衝擊波的能量決定於電容儲存的能量，其能量公式為E：1/2CU2，式中，E一能量，單位焦耳(J)；C—電容量，單位法拉(F)；U一充電電壓，單位伏特(V)。如一台碎石機的電容 0．5uF，使用電壓10kV，則其能量為E：1/2X (0．5X10^－6)X(10X10^3)=25J，若放電時間t為 2uS，根據放電電流公式I=CU/t算得瞬時放電電流為I=(0.5X10^-6)X(10X10^3)÷(2X10^-6)= 2500A。從以上分析可知，衝擊波的能量取決於充電電壓U和電容C的值，因各種碎石機的電容C在 0.3—1.0uF之間，變化不大，但能量與電壓U的平方成正比，所以能量的高低主要取決於高壓，電壓越高，能量越大，焦點處衝擊波壓強也越大，結石就越容易粉碎。但太大的能量容易給患者造成損傷，因此碎石機均向低能高效、低副作用的方向發展。

衝擊波波源

液電式衝擊波波源

碎石機的波源以液電式居多，因其發展早、技術成熟、碎石效果好而被廣泛採用。 　液電式衝擊波源是一個半橢圓形金屬反射體內安置電極，反射體內充滿水，當高壓電在水中放電時，在電極極尖處產生高溫高壓，因液電效應而形成衝擊波，衝擊波向四周傳播，碰到反射體非常光滑的內表面而反射，電極極尖處於橢球的第一焦點處，所以在第一焦點(f1)發出的衝擊波經反射後就會在第二焦點(f2)聚集，形成壓力強大的衝擊波焦區，當人體結石處於第二焦點時，就會被粉碎。

壓電式衝擊波波源

壓電式衝擊波波源是一個半球的內壁安裝很多壓電晶體，當有高頻高壓電通過壓電晶體時，壓電晶體就會伸縮產生振動，從而使水介質產生超聲衝擊波，衝擊波在圓球的球心f處聚焦，當結石處於焦點處時，就會被強大的衝擊波粉碎。

電磁式衝擊波波源

電磁式衝擊波波源可分為平板式和圓筒式兩種。

平板式電磁波源是一個中空圓柱體，圓柱體一端有組高頻線圈，當高頻高壓脈衝電流通過時，線圈產生脈振磁場，根據電磁場感應定律可知，靠近線圈前端的平板金屬膜就會發生振動，從而使水介質產生衝擊波，平行直線傳播的衝擊波穿過雙面凹的聲透鏡後在透鏡的焦點(f)處聚焦，強大的衝擊波可把處於焦點處的結石粉碎。

圓筒式電磁波波源是一個圓筒形絕緣體外壁安裝若干組高頻線圈，線圈外是一個圓筒形金屬振膜，整個裝置安放在一個旋轉拋物線形成反射體底部，當有高頻高壓電流通過線圈時，線圈周圍產生脈振磁場，根據電磁感應原理，圓筒形金屬振膜就會產生震動，從而使水介質產生衝擊波，衝擊波平行向四周傳播，碰到反射體非常光滑的內表面而反射，然後在拋物面的焦點f處聚焦，當結石處於焦點處時，就會被強大的衝擊波粉碎。

三種波源性能比較

液電式衝擊波波源是最早使用的波源，發展時間長，技術也比較成熟，已廣泛套用於臨床，其衝擊波能量大，但噪聲也較大，消耗電極。液電式的衝擊波屬球面波，對組織的損傷較壓電式和電磁式稍大。壓電式和電磁式衝擊波能量不如液電式，但噪聲較小，壓電式的噪聲更小，都有不需消耗電極和治療成本低的優點。

從碎石效果來看，液電式產生的能量較強，可調範圍大，效果較好。壓電式產生的是窄脈衝衝擊波，功率較小；但波長短，結石粉碎的顆粒小，可以成細砂狀粉末，有利於排出體外。電磁式每次轉換的能量有一定損失，但能量穩定和重複性較好，能達到較好的碎石效果，其產生的衝擊波屬平面波，避免直達波的損傷。就人體的安全來說壓電式和電磁式較好，對人體的影響較小。從設備的製造工藝和要求方面，壓電式晶體的質量和壽命及安裝都要求較高，否則每個晶體觸發脈衝難以同步。而電磁式的充電電壓較高，所以線圈絕緣要求高，如放電次數多易產生短路現象。

定位系統

體外衝擊波碎石機的定位，就是要求結石能準確地移動到並固定在衝擊波焦區範圍內，達到有效碎石的目的。碎石機均採用醫用X線或者B超進行定位。

節能碎石機原理圖

1 X線定位系統X線定位分單束X線定位和雙束X線定位兩種形式。

1．1 旋轉式C形臂單束X線交叉定位

C形臂兩端分別固定一個X線球管和影像增強器，C形臂可作以衝擊波焦點{為圓心的平面轉動或球面運動，X線投影中心經過焦點。把C形臂任意轉動兩個角度，就可以進行定位，此種定位系統定位清晰、準確、快捷。同時當C形臂處於正投影位置時，可以得到與KⅦ平片相同的圖像，便於尋找結石，它還可以從多個角度觀察結石在碎石過程中的形態變化。它因只使用一套X線系統大大降低了碎石機的造價，因此各廠家生產的X線定位的碎石機大多採用此種C形臂的形式。

1．2 雙束X線交叉定位 雙束X線定位是把兩套X線裝置互成一定角度，固定在機器上，雙束X線中心分別經過焦點f ，且相交於f點，通過調整結石至f點定位。此種定位因X線束固定而難以避開有骨骼組織的阻擋使圖像質量差，同時其操作步驟繁瑣，碎石機造價又高，因此各碎石機生產廠家已基本淘汰此種定位系統。

2 B超定位系統 B超定位系統包括B超探頭、B超機和探頭支架，探頭支架除極少數使用機械手外，大部分都是安裝在衝擊波源旁邊，儘管各廠家生產的n超定位方式有差異，但總的原理是一致的。就是使H超探頭的中心延長線經過焦點 f，並使探頭沿著這一軸線伸縮運動，根據已知的探頭至焦點距離和利用B超的測距功能，就能把結石準確地定位在焦點f上。

3 X線與B超定位系統的比較 X線與B超定位都有著各自的缺點。X線定位具有圖像清晰，可直接地看到結石的立體形態及碎石過程中結石的粉碎程度，操作技術易掌握。缺點是 X線對人體有一定的放射性損害，曝光時間要求儘量短，使用X線劑量應儘量低。陰性結石不能直接定位，要藉助其他方式才能定位。 B超定位無放射性，對人體幾乎無損傷，對一些不宜受X線輻照部位的結石尤其適用。B超對陰、陽性結石均可顯示，可實時連續跟蹤、監控。 B超定位碎石機因無昂貴的X線設備，因此機器造價低，占地面積小。其缺點是操作技術要求高，不如X線定位直觀、準確、快捷。

4 X線B超雙定位系統 X線B超雙定位是把X線定位系統和B超定位裝置安裝在同一台機器上，充分發揮X線定位和 B超定位的優點，可以實現全尿路各種結石的治療，但操作者要同時掌握兩種定位技巧，要求更高，而且機器造價也高。

技術指標

衝擊波發生器　 　高壓放電範圍 15～20KV 　碎石焦點衝擊波收縮壓峰值　32.5~50Mpa 　碎石焦點衝擊波膨脹壓峰值　<9Mpa 　碎石焦點衝擊波單一脈衝能量 72~128J 　碎石焦點衝擊波壓力場參數　 　脈衝前沿 ≤0.4mS 　脈寬 ≤0.8mS 　碎石焦點聚焦範圍 徑向±7.5mm,軸向±40mm 　第二焦點高度 ≥130mm 　衝擊波發生器平面可在 45°~ 25°變化　 　衝擊波發生器可以焦心為圓心作球面運動　 　定位系統　 　X線定位（採用C臂單X線雙向定位 ）　 　X線球管使用電壓 50～90kV 　X線球管作用電流　≤5mA 　X線圖像清晰度　≥12LP/mm 　B超定位　選配 　在探頭對焦點作直線運動時引起定位誤差 ≤±2mm 　在探頭對焦點作環形運動時引起定位誤差　≤±2mm 　探頭表面與碎石焦點測距誤差　<±2mm 　B超圖象解析度 x≤2mm y≤3mm (CTS280B超) 　探測深度　≥20cm。(CTS280B超) 　探頭規格 3.5MHz凸陣扇掃或線陣 　作業系統　 　帶隔室操作及床邊作業系統　 　平面直角1000線高清晰度監視器　 　碎石能量無級調節　 　碎石放電頻率可在0.3～2秒/次之間自由調整 　國際化的操作圖面指示，長壽命輕觸按鈕控制　 　主機及治療床 　治療床電動運動幅度　x、y、z分別為±120mm、±100mm、±120mm 　治療床載重　135kg 　C臂運動時引起第二焦點定位誤差　≤±2mm 　正常工作條件　 　環境溫度　15～35℃ 　相對濕度　45%～85% 　大氣壓強　86～106kPa 　電源要求　AC 220V±10% 50±1Hz 容量 3KW 　水源要求　軟化水 　空間要求　 　主機房　≥5m×5m×2.5m 　操作及輔助房面積　≥3m×4m×2.5m 　重量　 　總重量　≤300Kg 　主機　220Kg 　治療床　40Kg 　控制台　20Kg 　電氣櫃　60Kg 　配置： 　1、移動式C臂X線定位系統 　2、電磁衝擊波源　 　3、三維運動治療床　 　4、增強器　 　5、CCD攝像系統　 　6、一體化球管高壓發生器　 　7、電容箱　 　8、監視器　 　9、控制台　 　10、對講系統　 　11、水囊　 　12、工具箱 　註：上述為設備的標準配置。設備的配置和相關技術參數可能會因技術升級和客戶要求等原因而發生變化。客戶所獲得的設備配置及其技術參數以該客戶與慧康公司所簽訂的契約檔案為準。 　易耗件清單： 　水囊 　電磁碟 　透鏡 　電容箱 　安裝要求： 機房需防X線輻射

礦業用節能破碎機特徵

VI型立式衝擊破碎機由進料斗、分料器、渦動破碎腔、葉輪體、主軸總成、底座、傳動裝置及電機等七部分

組成。

1、進料斗：進料斗的結構為一倒立的稜台體（或圓筒體），進料口設定耐磨環，從給料設備的來料經給料斗進入破碎機。

2、分料器：分料器安裝在渦動破碎腔的上部,分料器的作用就是將從給料斗來料進行分流,使一部分物料經由中心入料管直接進入葉輪被逐漸加速到較高速度拋射出去，使另一部分物料從中心入料管的外側，旁路進入渦動破碎腔內葉輪的外側，被從葉輪拋射出來的高速度物料衝擊破碎，不增加功率消耗，增大生產能力，提高破碎效率。

3、渦動破碎腔：渦動破碎腔的結構形狀為上、下兩段圓柱體組成的環形空間，葉輪在渦動破碎腔內高速旋轉，渦動破碎腔內也能駐留物料，形成物料襯層，物料的破碎過程發生在渦動破碎腔內，由物料襯層將破碎作用渦動破碎腔壁隔開，使破碎作用僅限於物料之間，起到耐磨自襯的作用。觀察孔是觀察葉輪流道發射口處耐磨塊的磨損情況及渦動破碎腔頂部襯板的磨損情況，碎石機工作時必須將觀察孔密封關嚴。分料器固定在渦動破碎腔的上部圓柱段。葉輪高速旋轉產生氣流，在渦動破碎腔內通過分料器、葉輪形成內部自循環系統。

4、葉輪：葉輪結構由特殊材料製作的一空心圓柱體，安裝在主軸總成上端軸頭上，用圓錐套和鍵聯接傳遞鈕距，高速旋轉，葉輪是HX立式衝擊破碎機的關鍵元件。物料由葉輪上部分料器的中心入料管進入葉輪的中心。由葉輪中心的布料錐體將物料均勻的分配到葉輪的各個發射流道，在發射流道出口，安裝有特殊材料製成的耐磨塊，可以更換。葉輪將物料加速到60～75m/s速度拋射出去，衝擊到渦動破碎腔內的物料襯層，進行強烈的自粉碎，在錐帽和耐磨塊之間裝有上、下流道板，保護葉輪不受磨損。

5、主軸總成：主軸總成安裝在底座上，用以傳遞電動機經由三角皮帶傳來的動力及支撐葉輪旋轉運動。主軸總成由軸承座、主軸、軸承等組成。

6、底座：渦動破碎腔、主軸總成、電動機、傳動裝置均安裝在底坐上，底座結構形狀，中部為四稜柱空間，四稜柱空間的中心，用於安裝主軸總成，兩側形成排料通道。雙電動機安裝在底座縱向兩端，底座可安裝在支架上，也可直接安裝在基礎上。

7、傳動裝置：採用單電機或雙電機驅動的皮帶傳動機構（75KW以上，為雙電機傳動）,雙電機驅動兩台電動機分別安裝在主軸總成兩側,兩電機皮帶輪用皮帶與主軸皮帶輪相連,使主軸兩側受力平衡，不產生附加力矩。

8、支架：根據破碎機工作場所不同--露天作業或室內作業，可以考慮配置支架或不配置支架。

9、潤滑系統：採用美孚車用潤滑脂特級集中潤滑，潤滑部位為主軸總成上部軸承和下部軸承兩處，為使注油方便，用油管引到機器外側，用於油泵定期加油。

礦業節能型破碎機優點

一：設備增加配重輪,效率高,成品率高；上、下兩根軸帶動的錘頭在上軸擊碎物料飛出同時，又被飛速旋轉的下軸錘二次細碎，內腔物料相互瞬間碰撞，相互粉碎，真正實現錘粉粒，粒粉粒的效果，無篩網，無箅條，直接卸出≤3毫米的顆粒。

二：維修費用低，便捷。高合金耐磨錘頭。錘頭錘柄組合使用，錘頭磨損後不需修復，移動位置反覆使用，一副錘頭頂三副錘頭使用。液壓開啟機殼裝置，方便快捷、安全。

節能碎石機規格及參數

型 號; Model	最大給料尺寸; Max Feed Size（mm）	葉輪轉速; Speed of Rotor（r/min）	通過量; Capacity（t/h）	電機功率; Motor Power（kw）	重量; Weight（kg）
VI-1000	30(50)	2800-3200	3-10	7.5-22	2.8
VI-2000	40(60)	2000-2500	8-35	11-45	4.2
VI-3000	45(70)	1700-2000	20-60	30-90	6.8
VI-4000	55（70）	1400-1620	45-90	90-150	10.2
VI-5000	65（80）	1330-1530	80-150	150-264	12.6
VI-6000	80（100）	1200-1400	90-200	180-320	18.6
VI-7000	80（100）	1000-1200	140-250	264-400	22.2
VI-8000	100（150）	1000-1100	200-310	320-500	27.8
VI-8000II	100（150）	1000-1100	250-390	500-630	29.8
VI-9000	110（150）	900-1000	310-480	630-740	36.1

型號規格	給料料度(mm)	排料粒度(mm)	生產能力(T/h)	電機功率(kw)	外型尺寸（長×寬×高）(mm)	重量(T)
2PGΦ200×75	10	0－4	0.86	15	525×388×330	1.1
2PGΦ400×250	≤25	2—8	5—10	11	1430×1481×816	1.1
2PGΦ610×400	<36	1—20	10—25	22	1785×2365×1415	3.8
2PGΦ450×500	≤100	25-100	20-55	18.5	2260×2200×766	3.8
2PGΦ600×750	≤300	50-125	60-125	22	2780×3065×1310	8.34
2PGΦ750×500	<40	2—20	15—40	37	2720×2700×1400	12.25
2PGΦ900×500	<40	3—40	20—50	44	2750×1790×2065	14
2PGΦ900×900	<40	3—40	11—45	30×2	2750×2180×2065	16.8
2PGΦ900×1200	<40	3—40	15—60	55×2	2750×2480×2065	20.8
2PGΦ1200×1000	<40	3—40	10—50	37×2	3690×3430×2700	46.8
2PGΦ1200×1200	<40	3—40	18—68	75×2	3690×3630×2700	48.6