1、中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計第1頁錘式破碎機的發(fā)展及設(shè)計論文1、破碎機的發(fā)展概述煤用破碎機的國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀破碎是當(dāng)代飛速發(fā)展的工業(yè)礦物加工領(lǐng)域中一個重要的環(huán)節(jié)，破碎機就是礦山機械中應(yīng)用非常廣泛的一種設(shè)備。在各種金屬、非金屬、化工、建材、電力等工業(yè)部門占有 非常重要的地位。從經(jīng)濟角度來講，在選礦廠，破碎與磨碎作業(yè)的生產(chǎn)費用占全部選礦 費用的70%以上，設(shè)備投資占總投資的 60%左右。從能源與環(huán)保角度講， 破碎作業(yè)要消 耗巨大的能量，物料破碎過程中由于作業(yè)中產(chǎn)生發(fā)聲、振動、摩擦、粉塵等，使能源大 量消耗，作業(yè)環(huán)境嚴重污染。因而多年來國內(nèi)外的界內(nèi)人士一直在研究如何達到節(jié)能、 高效地

2、完成破碎過程，從理論研究到新產(chǎn)品研制(包括改造舊的設(shè)備)直至改變生產(chǎn)工藝流程，以求達到節(jié)約投資、低耗能、少污染、高效率、過粉碎量小、產(chǎn)品粒度均勻并 滿足與之相配套的新設(shè)備、新技術(shù)系統(tǒng)的工藝要求。煤礦是破碎機應(yīng)用最廣泛的行業(yè)，露天煤礦的原煤破碎和選煤廠入廠原料的預(yù)處理都離不開破碎設(shè)備。由于煤炭屬中硬巖石并具脆性以及破碎技術(shù)經(jīng)過長期的發(fā)展，所采用的破碎設(shè)備包括：鄂式破碎機、旋轉(zhuǎn)式破碎機、錘式和環(huán)錘式破碎機、反擊式破碎機、 選擇性破碎機、齒輻式破碎機等。最近10多年來，破碎技術(shù)取得了較重大的進展，隨著人們對破碎過程認識的不斷深入，新的破碎方法和破碎設(shè)備不斷涌現(xiàn)，各國不斷把新工藝、新技術(shù)、新材料用于自

3、己的破碎機工業(yè)，產(chǎn)品可靠性不斷提高， 在產(chǎn)品的耐磨損、減少過粉碎量、嚴格控制碎后產(chǎn)品的粒度等方面都取得了有效的進展。特別是煤用齒輻式破碎機以其制造簡單、維修方便、低能耗、成本低、高破碎能力和經(jīng)久耐用等優(yōu)點， 無論是從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、技術(shù)性能還是工業(yè)應(yīng)用都成為煤用破碎機的佼佼者。1858年埃里布雷克(EL Blake)取得專利權(quán)，制造雙肘板鄂式破碎機。19世紀40年代，北美的采金熱潮對鄂式破碎機的發(fā)展有很大的促進作用，19世紀中葉，多種類型的鄂式破碎機研制出來并獲得廣泛的應(yīng)用，上個世紀末，全世界己有70多種不同結(jié)構(gòu)的鄂式破碎機取得專利權(quán)。并由此引發(fā)了對破碎理論的較深入研究，但一直未形成規(guī)模。直到 2

4、0世紀50年代，艾利斯-查爾默斯公司才開始大規(guī)模研究破碎工作。60年代得出重大意義的結(jié)論。隨著研究的深入，人們知悉了高功率破碎作業(yè)可以用來改善能源效率和降 低成本岡?，F(xiàn)代最常用的鄂式破碎機是布雷克的鄂式破碎機和更近代制造的單肘板鄂式 破碎機。鄂式破碎機的最大弱點就是它們在一個工作循環(huán)內(nèi)只有一半時間工作。B H*Bergstrom在研究單顆粒破碎機時發(fā)現(xiàn)，在空氣中一次破碎的碎片撞擊金屬板時明顯產(chǎn) 生二次破碎，一次破碎的碎片具有的功能占全部破碎能量的45%,如能充分利用二次破碎能量，則可提高 破碎效率。也有人指出，較小的持續(xù)負荷比短時間的強大沖擊更有希望破碎物料。中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢

5、業(yè)設(shè)計Schonert研究表明，如果使大批脆性物料顆粒受到50Mpa以上的壓力，就能夠由“料層粉碎”節(jié)約出可觀的能量。目前的“料層粉碎的理論”己為粉碎界所公認，根據(jù)料層 理論研制的新設(shè)備有美國諾德伯格公司的旋盤圓錐破碎機、俄羅斯的慣性圓錐破碎機等等。1982 年BMandelrot提出分形理論應(yīng)用在巖石理論研究方面。進入 80年代以來， 我國對破碎理論和破碎機的研究才有較重要的關(guān)注并取得了較大的成果。如我國的破碎機專家王宏勛教授提出了 “動態(tài)嚙角”的概念，開發(fā)了GXPE系列深腔鄂式破碎機，當(dāng)時在國內(nèi)引起一定的轟動。該機與同種規(guī)格破碎機相比，在相同的工況條件下，處理能 力可提高20%-25%,齒

6、板壽命可提高1-2倍。北京礦冶研究總院林運亮等人與上海多靈 一沃森機械設(shè)備有限公司合作開發(fā)了PEDM矮可拆式鄂式破碎機，該機是一種適用于井下作業(yè)特殊條件下的新型鄂式破碎機。設(shè)備本身高度低，動鄂位置低，固定鄂位于動鄂 和偏心軸之間。多靈一沃森機械設(shè)備有限公司設(shè)計了目前國內(nèi)最大的1200 x 1500 復(fù)擺鄂式破碎機。1996年第四屆全國粉體工程學(xué)術(shù)會議上鄧躍紅、張智鐵發(fā)表了 物料 粉碎分形行為的研究，作者認為破碎理論的研究應(yīng)歸結(jié)為三大方面：強度理論的研究，破碎效果的評價，破碎功耗的研究。長期以來，粉碎理論的研究主要停留在經(jīng)驗應(yīng)用和 統(tǒng)計推測上，人們了解粉碎的規(guī)律尚不明確、不系統(tǒng)，人們期待新理論的

7、出現(xiàn)會給破碎 領(lǐng)域帶來一次革命。回轉(zhuǎn)式破碎機最初見于 60年代的聯(lián)邦德國，由于國外大型礦山要求大型機械，而 剛剛問世的回轉(zhuǎn)式破碎機沒有得到發(fā)展。80年代初期，由于中小型礦山的迅速發(fā)展，我國有些研究工作者開始對回轉(zhuǎn)破碎機進行進一步的研制。眾所周知，破碎設(shè)備的好壞主要取決于破碎腔的設(shè)計，破碎腔能夠體現(xiàn)設(shè)備的生產(chǎn)能力、功耗、鋼耗及破碎產(chǎn)品質(zhì) 量等重要性能指標等。回轉(zhuǎn)式破碎機具有變嚙角、高密度破碎、依次漸進破碎、高頻破 碎和強制排料等優(yōu)點。旋盤圓錐破碎機、慣性圓錐破碎機因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、造價高、碎后產(chǎn)品的過粉 碎量大等問題基本己退出煤炭破碎的行業(yè)，但在有色金屬礦山行業(yè)且得到了較廣泛的應(yīng)用。但近年來，

8、巴馬克公司的“石打石”沖擊式破碎機，JCI的新型圓錐破碎機，德國的KRUPP公司，美國的 MCLANAHAN 公司又有新產(chǎn)品問世。錘式破碎機的工作部分是許多按一定規(guī)律較在轉(zhuǎn)盤上的錘子，當(dāng)轉(zhuǎn)盤告訴旋轉(zhuǎn)時， 錘子因離心力和旋轉(zhuǎn)力，打擊裝入機內(nèi)的物料，使之破碎，同時，受到打擊的石塊彼此 之間以及與機內(nèi)襯板，幕條之間相互撞擊，也促使物料破碎。常見的錘式破碎機有單轉(zhuǎn) 子和雙轉(zhuǎn)子兩種，按照錘子在轉(zhuǎn)盤上的排列，還有單排錘和多排錘等，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向有可 逆式和不可逆式兩類。此外還有一些簡易型錘式破碎機，如十字錘粉碎機，鏈環(huán)式碎煤 機等。其中，使用最廣泛的是單轉(zhuǎn)子多排錘式破碎機。錘式破碎機一般適用于含水量小 于12

9、%,抗壓強度小于120MPA的脆性物料，如石灰石，油母頁巖，礦渣，煤塊等。中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計錘式破碎機所具有優(yōu)點有 1.構(gòu)造簡單，尺寸緊湊，自重較小，單位產(chǎn)品的功率消 耗小；2.生產(chǎn)率較高，破碎比大，產(chǎn)品的粒度小而均勻，呈立方體型，過度破碎現(xiàn)象少。工作連續(xù)可靠，維護修理方便，易損零部件容易檢查和更換。反擊式破碎機適用于粗、中、細碎等中硬度脆性物料，如石灰石、白云巖、頁巖、 砂巖、煤、石棉、石墨和巖鹽等。其工作原理是當(dāng)物料進入機殼內(nèi)板錘作用區(qū)時，受到 板錘高速沖擊而破碎， 同時被拋向安裝在轉(zhuǎn)子上方的反擊板進行再次破碎，然后從反擊板彈到板錘作用區(qū)被重新破碎。這個過程反復(fù)進行，

10、直到物料全被破碎至所需粒度而排 出機外。該型破碎機廣泛地應(yīng)用于建材、化工、煤炭等工業(yè)部門。其優(yōu)點是：破碎比大，一般為10-20，高的可達50-60 ,簡化破碎流程，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，使用和維修方便， 以及能夠作選擇破碎等。但由于板錘的集中磨損，限制了在破碎堅硬物料上的應(yīng)用。目 前對我國生產(chǎn)研究反擊破碎機的廠家、研究機構(gòu)及成果報道較少，國外的如德國KHD司對反擊式破碎機研究成果較多。選擇性破碎機（也稱碎選機）具有分離破碎煤和選出研石的作用。在選煤廠曾得到 普遍的推廣應(yīng)用。碎選機是根據(jù)煤和研石硬度的不同，即可碎性的差異而設(shè)計的。工作 時，容易破碎的煤被擊碎后漏到篩下，而堅硬的研石則由篩上排出。因

11、此，當(dāng)煤和研石 在硬度上相差懸殊，即可碎性的差異顯著。碎選機用于處理經(jīng)過預(yù)先篩分后的塊煤，也 適用于原煤。它可同時進行篩分、破碎、選出大塊殲石、金屬雜物和木塊等作業(yè)，達到 一機多用的目的。用碎選機代替人工揀研，實現(xiàn)一機多用的目的。對解放工人笨重的體 力勞動，提高勞動效率具有重要的意義。碎選機在80年代的初期之前，我國曾進行過研究和應(yīng)用，到90年代初期曾有過此方面報道，但90年代中后期由于新的破碎技術(shù)的出現(xiàn)未見再有此方面的報道和成果。齒輻式破碎機可以說是一種古老的機械。由于具有構(gòu)造簡單、工作可靠、成果低 廉等優(yōu)點，至今仍然被廣泛的應(yīng)用于大、中、小型廠礦，對脆性物料和韌性的中硬和軟 礦石進行細碎。

12、如煤、焦炭、石灰石、泥頁巖、長石、泥灰土等。齒輻式破碎機按照輻 子的數(shù)目可分為：單齒輻破碎機、雙齒輻破碎機和多齒輻（三輻、四輻和六輻）破碎機。 單齒輻破碎機采用較長的齒輻，主要用作粗碎，雙齒輻破碎機的齒輻一般較短，用于中 碎，多齒輻破碎機主要用于細碎。對于齒輻式破碎機，由于其上述的優(yōu)點，可以說自50年代以來，各方面對其一直比較關(guān)注，但50-70年代期間研究進展不大， 其主要代表成果是帶彈簧保險裝置的單齒 輻和雙齒輻破碎機，帶有彈簧保險裝置的目的的是為了防止入料中的木、鐵、研石，巖 石等硬物損壞破碎齒。當(dāng)大塊硬物落到破碎腔不能被破碎時，破碎板或齒輻受力增大， 從而壓縮彈簧增大破碎腔的間隙，以使排

13、出硬物，然后借彈簧的恢復(fù)力使可動破碎板或齒輻回到原來的位置，由此便不能嚴格控制碎后產(chǎn)品的粒度。同時受當(dāng)時基礎(chǔ)材料工業(yè)、制造技術(shù)和相關(guān)配套技術(shù)的限制，當(dāng)時的破碎機存在破碎齒易損壞、碎后產(chǎn)品過粉量大、中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計機體受到的沖擊載荷大、整體噪聲大、維修量大等缺點。改革開放后，1987年原充州煤礦設(shè)計院（現(xiàn)南京煤礦設(shè)計研究院）在消化吸收美國雷克斯諾德 （REXNOR期司生產(chǎn) 的岡拉克36DAM CGundlach36DAM）破碎機的基礎(chǔ)上，設(shè)計出的 4PGC-380/350 X 1000 型齒輻破碎機，是當(dāng)時技術(shù)上較先進的破碎機。該型破碎機在技術(shù)上有兩個突出點：一是將破碎齒

14、由整體鑄造的齒板改為單一的齒板，便于了制造維修；另一個突出點是采用了 “Nitroil ”控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以獨立地調(diào)整上段齒輻的間距來控制下段的給料粒 度。這樣，可根據(jù)破碎工藝要求靈活地調(diào)整破碎程序。同時，此型破碎機把調(diào)整齒輻間 距裝置和保險裝置做成一個系統(tǒng)，采用液壓一氣動系統(tǒng)：油缸的活塞桿與可動齒輻相連，在有活塞桿的油缸腔內(nèi)，泵入一定可變量的液壓油，同時在油缸的無活塞桿的腔內(nèi)泵入一定壓力的氣體，形成空氣柱彈簧。這樣可以根據(jù)泵入油量的多少來改變活塞的位置， 從而確定齒輻間的距離，達到控制產(chǎn)品粒度的目的。當(dāng)硬物或不可碎物進入破碎機后，由于破碎力增大，可動齒輻壓縮空氣柱 使硬物通過，隨后又可使動

15、齒輻復(fù)位.但同樣存在不能嚴格控制碎后產(chǎn)品粒度的問題。進入90年代后，隨著我國改革開放力度的加大，煤的銷售市場也發(fā)生了較大的變化， 人們對選煤技術(shù)及設(shè)備提出了更高的要求。其中包括對煤碎后產(chǎn)品中降低細顆粒的含 量、產(chǎn)品粒度的均勻性、減少過限粒度、增大處理能力等。特別是具有分選效率高、處 理能力大、適合于處理難選煤的重介質(zhì)選煤工藝的出現(xiàn)，由于其非常適合我國高硫、難 選煤多的國情，已成為國內(nèi)重點推廣的主要選煤工藝方法。作為重介選的主洗設(shè)備重介質(zhì)旋流器對洗選的入料粒度有嚴格要求，一旦超限粒進入旋流器極易造成系統(tǒng)堵塞，影響系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)。由此方方面面，都對煤用破碎機提出了新的技術(shù)要求，從而也推動了破碎機技術(shù)的

16、發(fā)展和進步。首先煤炭科學(xué)研究總院唐山分院在90年代初期開發(fā)了 2PL系列強力破碎機。該破碎機在技術(shù)上的進步主要是取消了原雙齒輻破碎機的退讓彈簧保險 裝置，將雙破碎輻固定，破碎齒使用新的技術(shù)和材料來防止難碎硬物損失破碎齒，從而 可較嚴格控制碎后產(chǎn)品中的過大顆粒。同時提出了強力破碎的的概念。華北工學(xué)院針對單齒輻破碎機存在效率低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、受力不均勻特點，開發(fā)了新一代的4）915單一齒輻破碎機。這種破碎機有兩種結(jié)構(gòu)形式。第一種結(jié)構(gòu)形式主要是將原來調(diào)整破碎板位置 的拉力彈簧改為推力彈簧，彈簧的彈性力為490KN ,在彈簧的兩端分別裝有兩組螺母，外側(cè)的螺母用于調(diào)整破碎板位置，從而調(diào)整排料口間隙，內(nèi)側(cè)的螺

17、母用于調(diào)整彈簧的彈性力。安裝彈簧的拉桿插在裝于機體的支座上，支座孔沿垂直方向為長方孔，用此調(diào)整 產(chǎn)品的粒度。這種結(jié)構(gòu)降低了機體高度，縮短了拉桿長度，使結(jié)構(gòu)更為緊湊。第二種結(jié) 構(gòu)是利用顆式破碎機的楔形調(diào)整機構(gòu)和雙輻破碎機的主動輻軸相結(jié)合，吸收了兩者的優(yōu)點，如：進料口大，破碎輻表面可裝有不同尺寸的破碎齒板，領(lǐng)板上鑲有可更換的耐磨 襯板，出料口大小可通過推力板上的長方形螺孔調(diào)整。與同規(guī)格的顆式或雙齒輻破碎機相比，破碎能力明顯增大，效率可提高30%。同時，由于這種破碎機有預(yù)碎和破碎兩個中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計區(qū)域，破碎后的物料受齒輻撥動而被強制排出機體外，所以更適用于處理含水份較大的煤

18、。1994年平頂山選煤設(shè)計院和鄭州長城冶金設(shè)備廠研究開發(fā)出了FP500系列分級破碎機，該系列破碎機采用單電機驅(qū)動，液力偶合器過載保護。其傳動系統(tǒng)是電機驅(qū)動液 力偶合器并帶動一對錐齒輪，改變轉(zhuǎn)動方向并驅(qū)動主動破碎輻轉(zhuǎn)動，主動破碎輻通過另一端的一組直齒輪驅(qū)動被動輻轉(zhuǎn)動。破碎齒呈螺旋形布置，入料中的小顆粒很容易通過破碎輻之間的間隙排出，大塊則利用齒的剪切和拉伸力來進行破碎，改善了傳統(tǒng)破碎機中物料不受控制一律破碎的情況。九十年代中期，山東萊蕪煤礦機械廠通過從德國技術(shù)引進，開發(fā)生產(chǎn)了2PGL系列雙齒輻強力高效破碎機。該系列破碎機采用雙電機、雙液力偶合器、雙套齒輪箱直聯(lián)式 驅(qū)動，一側(cè)壁和一破碎輻用手動液壓

19、系統(tǒng)可移動，用來調(diào)整齒輻間的間距，從而控制排 料粒度。破碎機有液力偶合器過載保護和電控過載保護，可有效的防止難碎硬物損壞破碎齒。整機結(jié)構(gòu)緊湊，機體高度低，沖擊負荷小。同一時期，煤炭科學(xué)研究總院唐山分院相繼開發(fā)了2PLF系列分級破碎機、2FJP600系列強力分級破碎機、4PGG!（列強力破碎機和 DP系列單齒輻破碎機，2PLF系列分級破 碎機在傳動形式上采用三角帶大帶輪傳動，傳動結(jié)構(gòu)簡單、故障率低，由于大帶輪有蓄 能作用，故所需的電機功率比直聯(lián)式傳動的小。雙齒輻采用對轉(zhuǎn)方式，破碎齒采用子彈頭式或鷹嘴式，表面堆焊硬質(zhì)合金，強度大，破碎效率高并且磨損后便于修復(fù)。2FJP600系列強力分級破碎機的雙齒

20、輻分別各自向兩側(cè)壁方向轉(zhuǎn)動，齒輻上的破碎板采用拼裝 式，破碎齒為在韌性較好的鑄基體上堆焊硬質(zhì)合金，不但強度大，可破碎難碎硬物，而 且破碎齒“寧彎不折”，當(dāng)難碎硬物卡彎破碎齒后，生產(chǎn)現(xiàn)場無需更換破碎板而可將破 碎齒直接修復(fù)。在兩側(cè)壁上分別裝有梳齒板，其有兩個作用：使破碎過程完全為剪切、 拉伸破碎，不易產(chǎn)生過粉碎物。起棒條篩的作用，可通過不需破碎的物料，而對需破 碎的大塊物料，可嚴格的控制碎后產(chǎn)品的粒度，使碎后物料的三維尺寸都能得到控制。兩齒輻分別向各自的側(cè)壁方向旋轉(zhuǎn)也可以保證入料中已經(jīng)達到要求粒度的物料不再二次破碎，從齒輻間的排料口和齒輻與梳齒板間的排料口直接排出，從而減少能量消耗和因擠壓破碎產(chǎn)

21、生的過粉碎。兩破碎輻有兩套獨立的驅(qū)動裝置使兩破碎輻各自獨立工作， 在實際破碎時，可根據(jù)入料量改變工作制度，即入料少時開單機，入料多時開雙機，用 戶更加節(jié)能。每臺破碎機可配有A, B, C三種齒型，每種齒型對應(yīng)一種產(chǎn)品粒度，用戶可通過更換齒型來調(diào)整產(chǎn)品粒度而不需更換破碎機，真正實現(xiàn)一機多用， 減少用戶的重復(fù)投資。另外，由于該系列破碎機為強力破碎工藝布置時不需要手選皮帶人工揀殲，原煤也不需要預(yù)先篩分而直接入破碎機簡化了選煤工藝流程，降低了廠房高度，減少了選煤廠建設(shè)投資與生產(chǎn)費用。4PGG系列四齒輻破碎機和 DP系列單齒輻破碎機是在2FJP系列基礎(chǔ)上派生而出的，除 4PGG!（列破碎機的機體采用積木

22、式結(jié)構(gòu)，上下機體可中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計組可分，可根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場實際來安裝，破碎比增大外其它結(jié)構(gòu)和破碎原理和2FJP系列基本相同。北京礦冶研究總院研制出了PWZS25理篩分破碎機，該破碎機將破碎和篩分合為一個機體，最小排粒度可達3mm o特別是近年來，國際上破碎機新產(chǎn)品發(fā)展迅速。英國MMEF山機械集團公司開發(fā)了500, 605, 750, 1000, 1300 和1500共6個系列的分級破碎機，每個系列有短箱型、標準型和長箱型3種不同工作長度，以滿足不同的處理要求。1990年，由美國的FFE礦業(yè)基建設(shè)備公司和澳在利亞ABO鵬程公司合資開發(fā)的 ABOH系列分級破碎機將破碎過程分為

23、三段，而且可視入料粒度上限的不同而選擇不同的齒輻軸間距。當(dāng)入料上限為1000mm時，齒輻軸間距為 1000mm左右，粗碎段將1000mm的入料破碎到 350mm,二段由350mm破碎至 100 mm,三段由100 mm破碎至50,45, 35mm或用戶要求的粒度。與之類似的還有澳大利亞愛邦機械工程公司的齒輻型破碎機、 美國MCLANHAN DDC-Sizer型破碎機等。綜上所述目前破碎機理論、工藝和設(shè)備的研究主要著重于：研究在破碎中節(jié)能、高效的理論，也力求找出新理論來突破人們已熟知的三大破碎理論；研究新的非機械力的高能或多力場聯(lián)合作用的破碎設(shè)備，目前還未見有工業(yè)化的設(shè)備，只是研究階段，并且在煤

24、炭行業(yè)未見有關(guān)報道。改進現(xiàn)有設(shè)備，這方面經(jīng)常是根據(jù)用戶需要 來進行而不是市場上大規(guī)模生產(chǎn)。選題的目的和意義中國是世界上少數(shù)幾個以煤炭為主要能源的國家之一，煤炭的生產(chǎn)量和消費量占世界首位。煤炭作為中國的主要能源及鋼鐵、化工領(lǐng)域的原料在相當(dāng)長的時間內(nèi)不會有大的改變，因此煤炭在中國國民經(jīng)濟中的地位是舉足輕重的。然而，在中國的煤炭消耗中，煤炭的加工利用處于低水平階段，存在著高能耗、高污染、低效率的利用現(xiàn)狀，也產(chǎn)生 一系列的環(huán)境污染問題，如 ：燃煤產(chǎn)生煙塵和 S02排放量分別占80%和90%,中國的大 氣污染屬典型的煤煙型大氣污染。全國己有62.3%的城市S02年平均濃度超過國家二級標準，日平均濃度超過

25、國家三級標準。S02排放量的持續(xù)增加使中國酸雨覆蓋面積占國土面積的40%,酸雨污染給森林和農(nóng)作物造成的損失每年達數(shù)百億元。大氣中的S02的主要來源于高硫煤的使用，而中國的高硫煤約占總產(chǎn)量的10%,按每年10億噸的產(chǎn)量算，每年約有1億噸的高硫煤，而去硫的最基礎(chǔ)設(shè)備就是將硫及其伴生物從煤中的解離 一也就是說要將煤充分破碎，破碎煤就需要破碎機，這是選擇本題的目的之一。其二 如前所述，新的選煤技術(shù)和工藝需要新型的破碎機，否則影響新的選煤工藝和方法的技術(shù)水平。其三多年來，選煤廠廣泛采用的各式破碎機由于結(jié)構(gòu)與機理的原因，破碎后的 產(chǎn)品或者過粉碎嚴重，排料粒度不能有效的控制，同時伴有大量粉塵或者破碎機的破碎

26、 強度低，不能適應(yīng)含煤研石的煤炭破碎，且破碎后粒度不均勻，容易超粒，不但使得后 續(xù)的洗選難度加大，分選效果變差，同時難以滿足目前市場的需要。由此造成的損失每中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計年數(shù)億人民幣。為解決此問題，在國內(nèi)的破碎機技術(shù)尚未滿足國內(nèi)使用條件的技術(shù)下， 目前大量從國外進口破碎機，如山西的平塑、安家?guī)X煤礦、神華集團的神木礦區(qū)、大柳 塔選煤廠、貴州盤江集團的老屋基選煤廠、永城煤電集團、晉城無煙煤礦業(yè)集團等等，國外破碎機的價格是國內(nèi)同類價格的6-8倍，如果研制的破碎機能替代進口產(chǎn)品，每年可為國家節(jié)約外匯至少 1億美元。因此，無論從環(huán)保的角度、社會效益的角度、直接經(jīng) 濟效益的角度，

27、還是解決生產(chǎn)實際問題的角度，研究新型的錘式破碎機，具有較重大的 現(xiàn)實意義。2、破碎的定義和破碎機的類型破碎的定義把大塊物料變小的過程稱為破碎。一般是施加外力，克服物料間的內(nèi)聚力，而使 物料破碎。破碎在選礦、化工、建筑材料等工業(yè)部門占有重要地位。目前在選礦廠中破碎磨礦的生產(chǎn)費用占全部選礦費用的40 %以上。而破碎磨礦的投資占選礦廠總投資的60%左右。因此提高破碎生產(chǎn)率、降低破碎功率消耗有著重大的意義。根據(jù)破碎原料及產(chǎn)物粒度的不同，可大致將破碎作業(yè)分為五個階段，即：1）粗碎；2）中碎；3）細碎；4）粗磨；5）細磨每經(jīng)過一次破碎，物料都有一定程度的縮小。破碎前物料最大塊直與破碎后物料最 大塊直徑之比

28、，稱為破碎比。即,D。最大I =Dk最大式中：D 0最大 破碎原料中最大塊直徑mm。Dk最大破碎廣物中最大塊直徑mm。通常所說的破碎比是指平均破碎比，既破碎前后物料顆粒的平均比值及粒度變化程度，并能近似的反映出物料的作業(yè)情況。為簡易的表示和比較各種粉碎機械這一主要特征，也可用破碎機的最大進料口寬度與最大出料口寬度的比值作為該破碎機的破碎 比，并稱其為公稱破碎比。 破碎機的破碎比一般在 330之間，一般都比公稱破碎比低。破碎比和單位電耗是破碎機械工作中的基本技術(shù)指標。單位電耗用以判別破碎機械的動力消耗是否經(jīng)濟，破碎比用以破碎過程的特征和質(zhì)量。因此選用破碎機，并鑒定破碎機的使用工作效率應(yīng)同時考慮其

29、破碎比和單位電耗。破碎的方法粉碎機械雖然類型繁多，但按施力方法不同，對物料粉碎有擠壓、彎曲、沖擊、剪切和研磨等方法。 而在破碎機械中，施力情況很復(fù)雜，往往是幾種施力同時存在，當(dāng)然在某一種破碎機械中也只有一種或兩種主要施力。中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計由于物料形狀是不規(guī)則的，而且物料的物性不同，所以采用的破碎方法也不同, 利用機械力破碎物料按施加外力不同有如下幾種方法。.壓碎 將物料置于兩塊工作面之間，施加壓力后物料因壓應(yīng)力達到其抗壓強度而破碎。這種方法一般應(yīng)用于破碎大塊物料，如圖 1 2 (a) (c )(d)(e)(f)(g)圖11物料的粉碎方法.劈碎將物料置于一個平面和一個帶尖

30、棱的工作平面之間，當(dāng)帶尖棱的工作面對物料擠壓時，物料將沿壓力作用線的方向劈裂。劈裂的原因是由于劈裂平面上的拉應(yīng)力達到或超過物料拉伸強度極限。物料的拉伸強度極限比抗壓強度極限小的多，其工作原理見圖1 1 (b)。.折碎物料受彎曲應(yīng)力作用而破碎。被破碎物料承受集中載荷作用的二支點簡支中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計梁或多支點梁，當(dāng)物料的彎曲應(yīng)力達到物料的彎曲強度時，即被折斷而破碎，其工作原理見圖 1 1 (d) (e)o.沖擊破碎 物料受沖擊力作用而破碎。見圖 1 1 (F)它的破碎力是在瞬間作用 的，具有破碎效率高、破碎比大、能量消耗小，沖擊破碎有如下幾種情況：運動的工作體對物料的沖擊；

31、高速運動的物料向固定的工作面沖擊；高速運動的物料互相沖擊；高速運動的工作體向懸空的物料沖擊；.磨碎物料與運動的工作表面之間受一定的壓力和剪力作用后，其剪切力達到 物料的剪切強度極限，物料便破碎，或物料彼此之間的剪切、磨削作用而使物料破碎， 見圖 11 (g)。目前通用破碎機的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證滿足上述的破碎方式。每一種破碎機都應(yīng)具有上述的一種或多種破碎方式。隨著現(xiàn)代化工藝的發(fā)展和技術(shù)要求的提高，破碎物料有可能需要多種破碎方式的結(jié)合。2.3破碎機的選型目前選礦工業(yè)上應(yīng)用的破碎方法主要是利用機械力的作用。在現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展中，破碎機械也在不斷的發(fā)展和改進。這些改進主要包括下列方面：減少機器零件本身的重量

32、、制造成本和外型尺寸；減少功耗、提高單位生產(chǎn)率；改善產(chǎn)物的粒度組成； 減少機器的磨損及檢修費用等。同時也考慮到如何適應(yīng)被破碎物料的不同硬度及其塊度等。現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用中的破碎設(shè)備種類繁多，按照使用的粒度范圍可將破碎機械分為兩類：破碎機和磨碎機。破碎機一般處理較粗的物料，所得的產(chǎn)品是粗粒(一般在3毫米以上)，其結(jié)構(gòu)上的特征是破碎部件之間有一定的間隙，不互相接觸。一般又可分為粗 碎機、中碎機、細碎機。磨礦機所處理的物料較細，產(chǎn)品是細粒(可達0.06毫米或更細)，其破碎特點是部件相互接觸。所采用的破碎介質(zhì)是球、棒、礫石或礦塊等。這一 分類并不是很嚴格的。目前通用的破碎機分類原則是根據(jù)破碎方法、機械的構(gòu)造

33、特征來劃分的，圖13是各種主要類型破碎機示意圖。中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計第10（a） 1一動錐2一定錐（b） 1固定顆2動顆閉合時3動顆開啟時輻式破碎機破碎示意圖（d）圖12常用破碎機原理示意圖1、圓錐式破碎機（如圖 1 2a）圓錐式破碎機的主要破碎部件是定錐和動錐，定錐主要有調(diào)整套和定錐襯板組成。襯板連同吊鉤一起用高鎰鋼鑄成，用V型螺栓懸掛在調(diào)整套的筋上，它們之間澆鑄鋅合金，使之緊密結(jié)合，接料漏斗用螺釘固定在調(diào)整套上，調(diào)整套和支撐套用螺紋聯(lián)接， 而支撐套又用彈簧螺桿壓緊在機架上。動錐主要有動錐體、主軸、動錐襯板和分配盤組成，動錐體壓裝在主軸上，動錐 襯板為高鎰鋼鑄件，壓套和錐

34、頭壓在動錐體上，動錐體和襯板間澆注鋅合金， 使之緊貼，主軸頭上安裝分配盤，主軸下部成錐型，插入偏心襯套的錐型孔內(nèi)，當(dāng)偏心套轉(zhuǎn)動時， 就帶動動錐做偏旋運動， 為了保證動錐偏旋運動，動錐體下部加工成球面， 并支撐在碗型軸承上。碗型軸承由碗型軸瓦和軸承座組成，軸承架用方銷固定在機架套筒上，動錐所受的全部力量都有機架承受。圓錐破碎機的工作原理是對物料施加擠壓力，使物料在兩個圓錐之間同時受到剪 切應(yīng)力和彎曲力的作用而被破壞。物料破碎后自由卸料。其生產(chǎn)能力大，動力消耗低。 圓錐破碎機按用途可分為粗碎、中細碎兩種。用作粗碎的圓錐破碎機又稱為旋回破碎機， 因為該機需處理尺寸較大的料塊，所以進口要求寬大。其動錐

35、是正置的，而定錐是倒置的。用作中細碎的圓錐破碎機有兩種。常規(guī)型圓錐破碎機， 又稱為菌型圓錐破碎機， 其處理的物料為經(jīng)過粗碎的， 故進料口不需很大，但要求加大卸料范圍，以提高生產(chǎn)能力。 對破碎后的產(chǎn)品要求具有比較均勻的粒度，所以定錐和動錐都是正置的。2、顆式破碎機（如圖 12b）顆式破碎機定額動顆上都裝有襯板，襯板上有齒牙，有助于破碎物料。襯板的作 用是防止定顆、動顆受到磨損。心軸的兩端有軸承支撐，其上安裝有連桿。連桿的連桿頭與桿身分開制造。電動機通過V帶帶動帶輪及偏心軸。在連桿下端的凹槽中，裝有推力板支座，前推力板和后推力板分別支撐在支座上，上方有楔鐵壓緊。在后推力板和后支座之間，有一組墊板，

36、用來調(diào)整排料口寬度。增加墊板厚度，中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計第11使推力板和動顆向左方偏移，排料口減小。反之，減小墊板厚度，排料口將增大。為了防止破碎機超負荷運行導(dǎo)致破碎機損壞，在零件設(shè)計計算時，將后推力板制 成最薄弱的一個環(huán)節(jié)，過負荷時使它首先折斷，以保護軸承及機器其它部分不受損壞， 通常后推力板由鑄鐵制成， 并在中間鉆孔或切槽來減小其斷面尺寸，過載時它們首先折斷。這種保險裝置的缺點是出現(xiàn)事故后處理較為復(fù)雜，停車時間長。顆式破碎機是靠可動顆板周期的壓向固定的顆板，將夾于其中的物料破碎。它具 有結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，工作可靠，維護方便等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于各工業(yè)部門。顆式破碎機通過動顆

37、繞固定軸心周期的擺動，使其靠近或離開固定顆，造成礦石 受擠壓、破裂、彎曲而破碎。破碎后礦料從排料口排出。按顆式破碎機動顆的運動軌跡，可分為簡單擺動顆式破碎機和復(fù)雜擺動顆式破碎 機。簡單擺動顆式破碎機主要用于粗碎，復(fù)雜擺動顆式破碎機用于中、細碎。3、沖擊式破碎機 （如圖1 2C）錘式破碎機和反擊式破碎機都屬于沖擊式破碎機。錘式破碎機中物料受高速回轉(zhuǎn)的錘頭沖擊和物料本身以高速向固定襯板沖擊而使物料破碎。反擊式破碎機中其物料受高速運動的板錘的打擊使物料向反擊板高速沖擊，以及物料之間的相互撞擊而粉碎。沖擊式破碎機都有一個高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，上面裝有沖擊錘，當(dāng)物料進入破碎機后， 被高速旋轉(zhuǎn)的錘子擊碎或從高速

38、旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子獲得能量，高速拋向破碎機壁。兩者都是沖擊破碎，所不同的是反擊式破碎機中，物料受到更多次的反復(fù)沖擊而破碎，具有高頻沖擊的特點。 兩種破碎機的破碎比都很大，適合于破碎軟性物料。（4）輻式破碎機 （如圖12d）物料落到兩個相互平行而旋轉(zhuǎn)方向相反的輻子間，物料在輻子表面的摩擦力作用 下，被扯進輻子之間，受到輻子的擠壓而破碎。輻式破碎機的特點是：生產(chǎn)能力低，要求將物料均勻連續(xù)的喂到輻子的全長上， 則輻子磨損不均，且所得產(chǎn)品粒度也不易均勻。需要經(jīng)常修理，對于光面輻式破碎機， 喂入料塊的尺寸要比輻子的尺寸小的多。故不能破碎大塊物料，也不宜破碎堅硬物料， 通常作中硬或松軟物料的中、細碎。齒面輻式破碎

39、機雖然可以鉗進較大塊的物料，但也限于中碎時使用，而且物料的抗壓強度不能超過60.8MPa,否則齒棱很易折斷。按輻子的數(shù)目，輻式破碎機可分為單輻、雙輻、三輻和四輻四種形式；按輻面形 狀，可分為光面、槽面和齒面輻式破碎機三種。5、磨機物料經(jīng)過破碎機破碎后的物料粒度在 820mm之間，為了達到生產(chǎn)工藝所需要的 細度要求，破碎后的物料還必須經(jīng)過粉磨機械磨細。 粉磨也是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的重要 過程。在選礦、建材、水泥、煤炭、化工、電力、輕工和冶金等工業(yè)部門中，都需要磨中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計第12碎作業(yè)，球磨機、振動磨機、氣流磨機和其他磨機是這些工業(yè)部門中的重要設(shè)備之一。而球磨機的應(yīng)用特

40、為廣泛， 這類粉磨機的主要部件都是一個緩慢旋轉(zhuǎn)的筒體，筒體內(nèi)裝有磨碎介質(zhì)，由于球磨機結(jié)構(gòu)簡單、操作可靠、維修管理簡單、能長期連續(xù)運轉(zhuǎn)、對物 料適應(yīng)性強、破碎比大和生產(chǎn)能力大，所以能滿足現(xiàn)代化大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的需要。但球磨機的缺點比較明顯， 其工作效率低、體形笨重、研磨體和襯板的消耗量大、操作時噪 聲大，因而選用粉磨機械時要綜合考慮物料的物性、物料磨碎的要求、操作條件、生產(chǎn)環(huán)境、機械能耗、工作效率和基建投資等多種因素，進行比較、篩選后才能決定。由于 每一種粉磨機械都有其局限性和缺點，在選用設(shè)備時必須按上述要求進行比較，選取最合理的粉磨機械。磨機可分為：(1)球磨機 物料在一回轉(zhuǎn)的并裝有研磨體的筒體

41、內(nèi)。筒體在回轉(zhuǎn)過程中將研磨體 和物料提升到一定高度后拋落下來，研磨體對物料有較大的沖擊和研磨，致使物料粉碎。(2)無介質(zhì)磨機 物料進入磨機后，有提升板把物料提升到一定高度，然后自由下 落，產(chǎn)生沖擊作用，物料間的相互摩擦產(chǎn)生磨剝作用。同時物料因粒、塊大小的不同， 大型物料和楔形襯板撞擊，由于楔形襯板的反擊作用， 防止物料產(chǎn)生軸向大小塊的偏析， 同時大塊物料也能得到均勻分布。自排料端沿下面返回的粗料，也同新加進磨機的物料一樣，均勻的落于筒體底部的中心，然后向兩邊擴散。大塊和細料物料在筒體底部沿軸向運動的方向正好相反，于是產(chǎn)生粉磨作用，使物料粉碎磨細。無介質(zhì)磨機又稱為自磨 機。(3)盤磨機 從結(jié)構(gòu)上

42、可分為圓盤固定型和圓盤轉(zhuǎn)動型兩種。物料由加料口均勻加 入，由于離心力的作用，物料在盤磨的邊緣，在彈簧力或離心力和磨體本身產(chǎn)生的重力 的作用下，將物料擠壓和研磨，使物料粉碎磨細。(4)震動磨機利用轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生高頻率的震動，使介質(zhì)和物料相互碰擊而完成破碎作 用；(5)離心磨機 利用高速回轉(zhuǎn)部件和介質(zhì)產(chǎn)生的離心力完成破碎作用；(6)氣流磨 利用蒸汽、空氣或其他氣體以一定壓力噴入機體內(nèi)，產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)的渦流。機 體內(nèi)的物料顆粒隨氣流高速旋轉(zhuǎn)，并在旋轉(zhuǎn)過程中，顆粒與顆粒之間發(fā)生碰撞、沖 擊和研磨，使物料粉碎磨細。目前在選礦和選煤廠中，一般采用的破碎機大致是：粗碎采用顆式破碎和粗碎圓錐破碎機。中碎采用標準型圓錐

43、破碎機或?qū)棛C，細碎采用短頭圓錐破碎機， 磨碎采用球磨機或棒磨機，對于脆性物料，常采用錘式破碎機。今年來無介質(zhì)磨機逐漸用于干式 破碎，沖擊作用的破碎也在推廣。6、立軸式破碎機PL立式?jīng)_擊破碎機是利用高速運動的物料相互自行破碎及物料之間磨擦而中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計第13粉碎，所以適宜于特硬、中硬及磨蝕性特料的粗碎與細碎作業(yè)。其工作原理是礦石經(jīng)給料斗進入沖擊破碎機內(nèi)，通過分料器中心入料管進入葉輪。當(dāng)物料進入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪后，在葉輪內(nèi)被迅速加速，其加速度可達數(shù)倍以至數(shù)百倍的重力加速度，然后，以 70100m/s的速度從葉輪流道拋射出去，首先與自由落體進入渦動破碎腔內(nèi)葉輪外側(cè)的物料沖

44、擊而破碎，并一起沖擊到渦動破碎腔內(nèi)物料床層上，被物料床層反彈斜向上沖擊到渦動破碎腔的頂部，又改變其運動方向，偏轉(zhuǎn)向下運動，從葉輪流道發(fā)射出來的特料 形成連續(xù)的物料幕，這樣，一塊物料在渦動破碎腔內(nèi)受到兩次以至多次的連續(xù)作用。在整個破碎過程中，物料是相互自行沖擊而破碎，不與金屬元件直接接觸。 由于從葉輪流道發(fā)射出去的物料斜向圓周沖擊，形成物料在吶動破碎腔內(nèi)物料床層上的旋轉(zhuǎn)運動，產(chǎn)生物料之間的渦動磨擦作用，物料之間由于沖擊磨擦而粉碎，被破碎的物料由排料口排出。2.4錘式破碎機的應(yīng)用及發(fā)展錘式破碎機的原理和類型錘式破碎機的主要工作部件是帶有錘子的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子有主軸、圓盤、銷軸和錘子 組成。電動機帶動轉(zhuǎn)子

45、在破碎倉內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，物料自上部給料口給入機內(nèi)，受高速運動錘子的打擊、沖擊、剪切、研磨作用而破碎。在轉(zhuǎn)子下部，設(shè)有篩板，粉碎物料中，小 于篩孔尺寸的顆粒通過篩板排出，大于篩孔尺寸的粗顆粒阻留在篩板上繼續(xù)受到錘子的 打擊和研磨，直到全部通過篩條為止。錘式破碎機的類型很多，按結(jié)構(gòu)特征可分類如下：按轉(zhuǎn)子數(shù)目，可分為單轉(zhuǎn)子錘式破碎機和雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機； 按轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)方向，可分為可逆式和不可逆式兩類； 按錘子排數(shù)，可分為單排式和多排式；按錘子在轉(zhuǎn)子上的連接方式，可分為固定錘式和活動錘式錘式破碎機的構(gòu)造1、單轉(zhuǎn)子錘式破碎機單轉(zhuǎn)子錘式破碎機可分為可逆式和不可逆式兩種類型?？赡媸藉N式破碎機的轉(zhuǎn)子 首先向某一方向旋

46、轉(zhuǎn)，對物料進行破碎。該方向的襯板、篩板和錘子端部即受到磨損。 磨損到一定程度后，使轉(zhuǎn)子反方向旋轉(zhuǎn)，此時破碎機利用錘子的另一端及另一方的襯板 和篩板工作，從而連續(xù)工作的壽命幾乎可以提高一倍。單轉(zhuǎn)子可逆錘式破碎機的見圖1-3 (a)。單轉(zhuǎn)子不可逆式錘式破碎機只能向一個方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)錘子端部磨損到一定程 度后，必須停車調(diào)換錘子的方向或更換新的錘子。單轉(zhuǎn)子不可逆式錘式破碎機見圖13 (b),中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計第14圖1 3錘式破碎機類型單轉(zhuǎn)子不可逆式錘式破碎機有電動機、聯(lián)軸器、軸承部、主軸、圓盤、銷軸、軸套、錘 子、飛輪、進料口、機殼、襯板、篩板等零部件組成。機殼有上下兩部分組成，

47、各部分 用螺栓連接成一體。襯板有高鎰鋼制成，襯板磨損后可以更換。為了便于檢修、調(diào)整和更換篩條，機殼的前后兩面均開有檢修孔。為了便于更換 錘子，機殼的兩側(cè)壁也都開有檢修孔。破碎機的主軸上安有數(shù)排圓盤，在轉(zhuǎn)子圓盤上有兩排銷孔，當(dāng)錘子端部磨損后可 以把銷軸安裝在外圈孔內(nèi)，從而調(diào)整錘子與篩條的間隙。 錘子用銷軸錢接在各排圓盤之間，為了防止圓盤與錘子的軸向竄動，在圓盤兩端用壓緊錘盤和銷緊螺母固定。轉(zhuǎn)子兩端支撐在滾動軸承上，軸承用螺栓固定在機殼上。主軸與電動機用彈性聯(lián)軸器直接連接。 為便于轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，在主軸的另一端裝有飛輪。圓弧狀卸料篩板安裝在轉(zhuǎn)子下方，篩條的兩端裝在橫梁上，最外面的篩條用壓板 壓緊，篩

48、條排列方向與轉(zhuǎn)子運動方向垂直。篩條間隙有篩條中間突出部分形成。為了便于物料排出，篩條之間構(gòu)成向外擴大的篩縫，同時還向轉(zhuǎn)子方向傾斜。在進料部分還安有打擊板，是首先承受物料沖擊和磨損的地方。打擊板有托板和 襯板等部件組裝而成。托板是用鋼板焊接的，上面的襯板是高鎰鋼鑄件，組裝后用兩根 軸架裝在破碎機的機體上。進料角度可用調(diào)整螺栓進行調(diào)整，襯板磨損后可以更換。錘子以較接的形式裝在銷軸上，由于是自由懸掛的，在高速旋轉(zhuǎn)時錘子向外張開，當(dāng)遇上難碎物件時，能沿銷軸回轉(zhuǎn)，從而避免機件損壞，起著保護作用。當(dāng)難碎物件進 入破碎倉時，在錘子的打擊下，非破碎物被錘子排至篩條的末端，并定期由特設(shè)的孔中排出，避免錘子與篩條

49、等機件損壞。另外，在傳動裝置上還安裝有專門的保險裝置，利用安全銷釘，在過載時被剪斷，使電動機和破碎機轉(zhuǎn)子脫開，起到保護作用?？赡媸藉N式破碎機由于轉(zhuǎn)子可以向左或向右旋轉(zhuǎn)，破碎機對垂直中心線是對稱的，給料口設(shè)在機器中部。篩條裝在兩邊的弧形側(cè)板上，側(cè)板的上端懸掛于心軸上，下端支 撐在偏心輪上。轉(zhuǎn)動手柄，偏心輪隨之轉(zhuǎn)動，即調(diào)節(jié)錘子與篩條之間的徑向間隙。調(diào)節(jié)無須停車。在左右側(cè)板下端，有一段距離內(nèi)沒有篩條，其下端裝有一個可左右擺動的籠筐，中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計第15非破碎物料落到此筐內(nèi)。每隔一段時間清除一次。當(dāng)錘子的一端及某一側(cè)的襯板和篩條磨損后，可以停車，使電動機和破碎機的轉(zhuǎn) 子反轉(zhuǎn)，

50、利用錘子的另一端和另一側(cè)的襯板和篩條進行工作。錘式破碎機主要以沖擊兼施磨剝作用破碎物料。由于設(shè)置篩條所以不能破碎黏結(jié)性物料。當(dāng)進入破碎機的物料水分超過15%時，就要出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。2、雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機見圖 1 4。在機體內(nèi)，平行安裝有兩個轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子有臂形的掛 錘體及錢接其上的錘頭組成。掛錘體安裝在方軸上。錘頭是多排式排列，相鄰的掛錘體 互相交叉成十字形。兩轉(zhuǎn)子有單獨的電動機帶動作相向旋轉(zhuǎn)。雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機的進料口設(shè)在機殼的上方正中，進料口下面，在兩個轉(zhuǎn)子中間 設(shè)有弓形算籃，算籃有一組互相平行的弓形算條組成。各排錘子可以自由通過算條之間的間隙。算籃底部有凸起成與鞍狀氈坐。料塊由進料

51、口喂入到弓形算籃后，落在弓形算條上的大塊物料，受到從算條間隙掃過的錘子沖擊粉碎。 預(yù)碎后落到氈坐及兩邊轉(zhuǎn)子下方的篩條上，連續(xù)受到錘頭的沖擊成為小塊物料，最后經(jīng)過篩縫卸出。雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機由于分幾個破碎區(qū)，同時具有兩個帶有多排錘頭的，所以破碎比較大，可達40;生產(chǎn)能力相當(dāng)于兩臺同規(guī)格單轉(zhuǎn)子錘式破碎機。圖 14雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機3、環(huán)錘式破碎機環(huán)錘式破碎機是一種帶有環(huán)錘的沖擊轉(zhuǎn)子式破碎機。環(huán)錘不僅能隨轉(zhuǎn)于旋轉(zhuǎn)，還 能繞錘銷軸自轉(zhuǎn)。物料進入破碎機后，在破碎腔內(nèi)受到隨轉(zhuǎn)于高速旋轉(zhuǎn)的環(huán)錘的沖擊而 破碎，被破碎的物料同時從環(huán)錘處獲得動能，高速度的沖向破碎板，受到二次破碎，然后落到篩板上，受環(huán)錘的剪切、擠壓、

52、研磨以及物料與物料之間的相互碰撞作用，物料 得到進一步的破碎并通過篩孔排出機外。不能破碎的雜物則有環(huán)錘推入金屬收集器，有中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計第16操作人員定期清除。出料粒度的調(diào)節(jié)，是通過更換不同規(guī)格的篩板來實現(xiàn)的。轉(zhuǎn)子與篩板之間的間隙，可根據(jù)需要通過調(diào)節(jié)機構(gòu)來進行調(diào)節(jié)。環(huán)錘式破碎機目前可分為重型及輕型兩中，環(huán)錘式破碎機適用于莫氏硬度二級物 料的破碎，使用碎煤環(huán)錘。環(huán)錘式碎石機適用于莫氏硬度五級以下的脆性物料的破碎， 使用碎石環(huán)錘。碎石環(huán)錘質(zhì)量大于碎煤環(huán)錘的質(zhì)量，從而提高環(huán)錘的沖擊力，達到破碎礦石的目的。環(huán)錘式破碎機有轉(zhuǎn)子、機體、調(diào)節(jié)機構(gòu)等主要部分組成。電動機通過彈性圈拄銷

53、聯(lián)軸器直接驅(qū)動轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子有主軸、端板、隔板、錘銷、環(huán)錘等幾部分主要零件組成。 環(huán)錘吊掛在銷軸上，環(huán)銷安裝在隔板和端板上，端板和隔板用平鍵和螺母固定在主軸上。 機體有上下機殼、破碎板、篩板、托板、反擊板、襯板等主要零件組成。破碎板和篩板 安裝在托板上，托板的一端用軸支撐在機座上，另一端通過連接板和調(diào)節(jié)機構(gòu)相連。襯板安裝在機殼兩側(cè)的內(nèi)壁上，用以保護機殼不受磨損。 破碎板、篩板、反擊板與轉(zhuǎn)子形成破碎腔。調(diào)節(jié)機構(gòu)有蝸桿、蝸輪、指針、間隙指示牌等主要零件組成，用于調(diào)節(jié)和顯示轉(zhuǎn) 子與篩板之間的間隙。錘式破碎機適用于破碎脆性材料。它可將煤塊破碎到133毫米以下，而且保證產(chǎn)物中不混入粒度較大的顆粒。故在選煤中

54、用于煤的中碎和細碎作業(yè)。錘式破碎機與其他類型的破碎機相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，機器緊湊，處理能力大，破碎比大以及功率消耗少等特點。 其主要缺點是物料含水分過高時容易堵塞篩條，另外錘頭磨損較快，針對這一缺點，本文所設(shè)計的破碎機對錘頭結(jié)構(gòu)進行了改進，并達到了最優(yōu)，使其在破碎煤時增加了沖擊力和耐磨性。3、齒輪傳動的設(shè)計與校核當(dāng)齒輪工作于封閉的箱體之內(nèi)時，稱為閉式齒輪傳動。閉式齒輪傳動具有潤滑與防護條件好的優(yōu)點，多用于中、高速和較重要的場合； 當(dāng)齒輪齒面的硬度大于 350HBs時, 稱為硬齒面齒輪。將齒輪的精度分為12個精度等級，1級精度最高，12級精度最低，常用的多為59級精度。齒輪材料及熱處理如下：1、

55、鍛鋼鍛鋼是制造齒輪最常用的材料，一對齒輪在嚙合過程中，小齒輪的齒面硬度通常高于大齒輪的齒面硬度，其高出值約為HBS30- 50,硬齒面齒輪一般無硬度差。較重要場合可選用硬齒面齒輪，一般硬齒面齒輪常用中碳鋼或中碳合金鋼制作，如45、40Cr、35SiMn,這類齒輪一般進行表面淬火處理，齒面硬度可達HRC50- 55,因表面淬火后輪齒變形不大，可以不磨齒，常用于中、高速傳動。當(dāng)高速、重載及沖擊載荷 較大時，硬齒面齒輪常用的材料為20、20Cr、20CrMnTi等低碳鋼和低碳合金鋼，采用滲碳淬火處理，齒面硬度可達HRC5僅62,而芯部具有良好韌性。但滲碳淬火后變形較中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢

56、業(yè)設(shè)計第17大，需要進行磨齒等精加工，價格較貴。2、鑄鋼當(dāng)齒輪尺寸較大(直徑大于400500mm或結(jié)構(gòu)較復(fù)雜時，因輪坯不易鍛造，可采用鑄鋼。 鑄鋼的強度和耐磨性較好，但鑄鋼鑄造性較差，鑄鋼輪坯在切 削加工前要進行正火處理，以消除鑄造中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。減速器國外資料介紹，減速器能力應(yīng)提高8倍，從國內(nèi)運行實踐來看，找不出提高8倍的理由。眾所周知，閉式傳動的主要破壞形式是齒面疲勞，在齒面疲勞計算通過的情況下，齒彎曲破壞強度是非常富余的，常規(guī)不進行齒彎曲強度校核。由于在過鐵情況發(fā)生時，齒輻和減速器轉(zhuǎn)動件的轉(zhuǎn)動慣量較大，適當(dāng)提高減速器能力是適宜的。對設(shè)計的破碎機選用的減速器進行一次齒抗彎強度校核，這對選用

57、減速器時提高一個檔次是有益的。雙齒輻破碎機上用的傳動齒輪，均應(yīng)采用硬齒面。齒輪傳動的幾何尺寸數(shù)據(jù)，應(yīng)分別根據(jù)情況進行標準化、圓整或求出精確數(shù)值。 例如，模數(shù)必須標準化，中心距、齒寬應(yīng)圓整，嚙合幾何尺寸(節(jié)圓、分度圓、齒頂圓 直徑和螺旋角等必須精確到小數(shù)點后2至3位，角度應(yīng)精確到“秒”。直齒圓柱齒輪傳動為滿足中心距為整數(shù)，可改變模數(shù)和齒數(shù)或采用角度變位。對 于斜齒輪傳動，可調(diào)整螺旋角。使中心距為整數(shù)。圓錐齒輪的錐距 R不要求圓整，按模數(shù)和齒數(shù)精確計算到小數(shù)點后三位數(shù)，分度 圓錐角的數(shù)值精確到“秒”，齒寬系數(shù)R不能取大。齒輪傳動是機械傳動中最重要的、也是應(yīng)用最為廣泛的一種傳動型式。齒輪傳動 的主要

58、優(yōu)點是：(1)工作可靠、壽命較長；(2)傳動比穩(wěn)定、傳動效率高；(3)可實現(xiàn)平行軸、任意角相交軸、任意角交錯軸之間的傳動；(4)適用的功率和速度范圍廣。輪齒的失效形式輪齒的主要失效形式有以下5種：輪齒折斷齒輪工作時；若輪齒危險剖面的應(yīng)力超過材料所允許的極限值，輪齒將發(fā)生折斷。中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計第18輪齒的折斷有兩種情況，一種是因短時意外的嚴重過載或受到?jīng)_擊載荷時突然折斷，稱為過載折斷；另一種是由于循環(huán)變化的彎曲應(yīng)力的反復(fù)作用而引起的疲勞折斷。輪齒折斷一般發(fā)生在輪齒根部。齒面點蝕在潤滑良好的閉式齒輪傳動中，當(dāng)齒輪工作了 一定時間后，在輪齒工作表面上會產(chǎn)生一些細小的凹坑，稱為

59、點蝕。點蝕的產(chǎn)生主要是由于輪齒嚙合時，齒面的接觸應(yīng)力按脈動循環(huán)變化，在這種脈動循環(huán)變化接觸應(yīng)力的多次重復(fù)作用下，由于疲勞，在輪齒表面層會產(chǎn)生疲勞裂紋，裂紋的擴展使金屬微粒剝落下來而形成疲勞點蝕。通常疲勞點蝕首先發(fā)生在節(jié)線附近的齒根表面處。點蝕使齒面有效承載面積減小，點蝕的擴展將會嚴重損壞齒廓表面，引起沖擊和噪音，造成傳動的不平穩(wěn)。 齒面抗點蝕能力主要與齒面硬度有關(guān)，齒面硬度越高，抗點蝕能力越強。點蝕是閉式軟齒面(HBSC 350)齒輪傳動的主要失效形式。而對于開式齒輪傳動，由于齒面磨損速度較快， 即使輪齒表層產(chǎn)生疲勞裂紋，但還未擴展到金屬剝落時，表面層就已被磨掉，因而一般看不到點蝕現(xiàn)象。齒面膠

60、合在高速重載傳動中，由于齒面嚙合區(qū)的壓力很大，潤滑油膜因溫度升高容易破裂， 造成齒面金屬直接接觸， 其接觸區(qū)產(chǎn)生瞬時高溫，致使兩輪齒表面焊粘在一起，當(dāng)兩齒面相對運動時，較軟的齒面金屬被撕下，在輪齒工作表面形成與滑動方向一致的溝痕，這種現(xiàn)象稱為齒面膠合。齒面磨損互相嚙合的兩齒廓表面間有相對滑動，在載荷作用下會引起齒面的磨損。尤其在尹中國礦業(yè)大學(xué)2008屆本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計第19式傳動中，由于灰塵、砂粒等硬顆粒容易進入齒面間而發(fā)生磨損。齒面嚴重磨損后，齒將失去正確的齒形，會導(dǎo)致嚴重噪音和振動，影響輪齒正常工作，最終使傳動失效。采用閉式傳動，減小齒面粗糙度值和保持良好的潤滑可以減少齒面磨損。齒面塑性