雙輥式破碎機開題報告

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1、1 .文獻綜述：1 . 1雙輯式破碎機雛形的發(fā)展 雙輯式破碎機的發(fā)展并不是近些年才發(fā)展起來的，而是在公元p 前就有其雛形，而且發(fā)展歷程相當曲折，在中國，公元前兩千多年］ 就出現(xiàn)了最筒單的粉碎工具一一杵臼。杵臼進一步演變?yōu)楣?1 200?前100年的腳踏碓。這些工具運用了杠桿原理，初步具備了 破碎機械的雛形，不過，它們的粉碎動作仍是間歇的。⑴ ］ 最早采用連續(xù)粉碎動作的破碎機械是公元前四世紀由公 輸班發(fā) 明的畜力磨，另一種采用連續(xù)粉碎動作的破碎機械是輯碾，它的出］ 現(xiàn)時期稍晚于磨。而在《天工開物》中記載的筒車、牛車、踏車、拔］ 車、桔椽等以水為動力的機械，又把機械制造推向另一個高峰。

2、這 些機械除用于谷物加工外，還擴展到其他物料的粉碎作業(yè)上。⑵ 近代的破碎機械是在蒸汽機和電動機等動力機械逐漸完善和推廣之后相繼創(chuàng)造出來的。 1806年出現(xiàn)了用蒸汽機驅(qū)動的輯式破碎機；1858年，美國的布萊克發(fā)明了破碎巖 石的顆式破碎 機；1878年美國發(fā)展了具有連續(xù)破碎動作的旋回破碎機，其生產(chǎn)效率高于作間歇破碎動作的顆 式破碎機；1895年，美國的威廉發(fā)明能耗較低的沖擊式破碎機。⑶ 1.2物料破碎的理論 物料破碎是一個歷史悠久的話題。破碎理論的研究應歸結(jié)為 3個大的方面：強度理 論的研究、破碎效果的評價、破碎功耗的研究。多碎少磨原則指導研制的以料層粉碎原理的新型 破碎機是當前主要方向

3、。⑷ 碎礦與磨礦消耗巨大的能量，為了弄清能量消耗的規(guī)律，評定破碎效率，提供設(shè)計的依據(jù)和 找尋節(jié)約能量的途徑，百年前已展開的破碎耗功的研究，雖已取得不少成績，但仍在進行，以求 得到更完善的理論。［5］ (1)面積學說 Von Ritt in gerP R于1867年提出了著名的面積學說，認為外力破碎物體所做之功將轉(zhuǎn)化 為新生表面積上的表面能，故粉碎能耗與粉碎時新生表面積成正比，即粉碎單位質(zhì)量物料的能耗 與新生的比表面積成正比。 (2)體積學說。 B .八.吉爾皮切夫和F.基克(1885年)認為，外力粉碎物料所作的功，完全用于使物料發(fā)生 變形，當變形能儲至極限，物料即被破壞。即為使幾

4、何相似的同種物料，粉碎成形狀相同的產(chǎn) 品，所需的功與它們的體積或質(zhì)量成正比。 (3)裂縫學說。 1952年Bond F C根據(jù)一般碎礦和磨礦設(shè)備得到的實驗數(shù)據(jù)，建立了經(jīng)驗公式: Wiw . P( 10 式 F——給礦的80%能通過方篩孔的寬； 中： P一破碎后的產(chǎn)品的80%能通過的方篩孔的寬； W 將1 t粒度為F的給礦破碎到產(chǎn)品粒度為P所消耗的功； Wi——工力群格標。 (4)其他破碎理論。 TkavovaK將破碎過程看作一個物理化學過程來研究，認為破碎過程一個不可逆的熱力學過程。 1979年首次從熱力學的角度研究了破碎系統(tǒng)的能、 牖、自由焙等參數(shù)的變 化規(guī)律。

5、以三大粉碎功耗學說為代表的傳統(tǒng)破碎理論在粉碎領(lǐng)域中起著重要的指導作用， 促 進了物料破碎技術(shù)的發(fā)展。但三大粉碎功耗理論都有各自的適用圍，具有一定的片面性，已不能滿足 破碎工業(yè)的發(fā)展。因此，建立完整的、系統(tǒng)的粉碎功耗理論，全面揭示物料粉碎的機理成為必要。⑹ 特點：雙輯 1.3 雙輯破碎機工作原理： 被破碎物料經(jīng)給料口落入兩輯子之間，進行擠壓破 碎，成品物料自然落下。遇有過硬或不可破碎物時，輯子 可憑液壓缸或彈簧的作用自動退讓，使輯子間隙增大，過 硬或不可破碎物落下，從而保護機器不受損壞。相向轉(zhuǎn)動 的兩輯子有一定的間隙，改變間隙，即可控制產(chǎn)品最大排 料粒度。雙輯破碎機是利用一對相 向轉(zhuǎn)動

6、的圓輯，四輯破碎機則是利用兩對相向轉(zhuǎn)動的圓輻進 行破碎作業(yè)。 破碎機采用三角帶或萬向節(jié)聯(lián)軸器進行傳動和調(diào)節(jié)兩輯之間的間隙 口 雙輯破碎機。它由機架、一對輯子、三角皮帶傳動裝置和彈簧保險裝置等 主要部件組成。兩臺電機通過皮帶輪傳動，帶動兩輯子相向轉(zhuǎn)動。一個輯子的軸支承在與機架固定在 一起的固定軸承上，另一個輕子的軸支承在活動軸承上?；顒虞S承可以沿機架導軌水平移動，使兩輯子 間的排料口寬度在必要時可以增大，將非破碎物排出機外。［8 輯子安裝在焊接的機架上，由安裝在軸上的輯芯以及套在輯芯上的輯套組成，兩者通過錐形環(huán)， 用螺栓拉緊，以使輯套緊套在輯芯上。當輯套的工作表面磨損時，可以拆換。前輯的

7、安裝在滾柱軸承 中，軸承座固定安裝在機架上，后輯的軸承則安裝在機架的導軌中，可以在導軌上前后移動，后輯的軸 承用強力彈簧壓緊在頂座上，當轉(zhuǎn)輯之間落入難碎物時，彈簧被壓縮，后輯后移一定距離，讓硬物落 下，然后在彈簧力作用下又回到原來位置。彈簧的壓力可用螺母調(diào)整，在軸承與頂座之間放有可以更換 的鋼墊片，通過更換不同厚度的墊片，即可調(diào)節(jié)兩轉(zhuǎn)弱的間距。 雙輯破碎機前輯通過減速齒輪和傳動軸以及帶輪用電動機帶動，后輯則通過裝在輯子軸上的一 對齒輪由前輯帶動作相向轉(zhuǎn)動。為了使后輯后移時兩齒輪仍能嚙合，齒輪采用非標準長齒。［9］ 雙輯破碎機輯子的工作表面根據(jù)使用要求，可以選用光面的、槽面的或是齒面的。光面

8、輯子主要 以擠壓方式粉碎物料，它適用于破碎中硬或堅硬物料，為了加強對物料的粉碎，兩輯子的轉(zhuǎn)速也可以不 一致。此時對為了還兼施磨剝作用，宜用于粘土及塑性物料的細碎，產(chǎn)品粒度小且均勻帶有溝紋的槽型 輯子，破碎物料時，除施于擠壓作用外，還兼施剪切作用，故適于強度不大的脆性或粘濕性物料的破 碎，產(chǎn)品粒度均勻，槽面輯子還可以幫助物塊的扯入，當需要取得較大的破碎比時宜采用槽面輯子。齒 面輯子由一塊塊帶有齒的鋼盤并成，鋼盤用鍵裝在軸上，螺栓將各塊剛盤串起來拉緊成為一整體。齒 面輯子破碎物料時，除了施壓作用外，還兼施劈裂作用，故適于破碎具有片狀節(jié)理的軟質(zhì)和低硬度的脆 性物料，如煤、干粘土、頁巖等，破碎產(chǎn)品的粒

9、度也比較均勻，齒面和槽面輯子都不適于破碎堅硬物料。 這里設(shè)計的是光面輯子的。［同 1.4 雙輯式破碎機的結(jié)構(gòu) 圖1 — 7輻式破碎機簡圖 1 一軋軸2—固定軸承 3—可移動軸承 4—墊塊5 —裝料漏斗 6—彈簧 4 一壘塊S一耘料W斗彈簧 輯式破碎機結(jié)構(gòu)簡單緊湊，價格低廉，工作可 靠，粒度調(diào)整方便，可粉碎粘濕物料。但生產(chǎn)能力 低，給料尺寸較小，破碎硬質(zhì)、韌性 物料磨損嚴重。 [11] 輯式破碎機的結(jié)構(gòu)如右圖所示。破碎機的 主要工 作部分為兩個反向滾動的軋輯，右面一個裝在固定 軸承上，左面一個裝在可移動的軸 承上。兩軋輯之間 空開的距離d由破碎材料的大小來決定。增減墊塊的 數(shù)量即可

10、調(diào)節(jié)空開的距離。工作時，材料由裝料斗落 入兩軋輯之間而被壓碎。如材料過硬，不能將其壓碎 如材料過硬，不能將其壓碎時，左面的一個軋輻連同可移動的軸承一起向左移動，讓材料通過，以保 護機器正常運轉(zhuǎn)。而后，由于彈簧的作用，被推回原位繼續(xù)工作。[國 1.5 雙輯式破碎機的注意事項以及用途 注意事項：（1 ）要加強給礦的除鐵工作，非破碎物（釬頭等物）掉入對輯間會損壞破碎機，以 致造成停車事故，所以在破碎機前應安裝除鐵裝置。 （2 ）粘性物質(zhì)易堵塞破碎 空間，處理堵塞故障應停車處理，不可在運轉(zhuǎn)中進行捅礦。 （3）當處理的物料含大塊較 多時，要注意大塊礦石容易從破碎空間擠出來，防止傷人或損壞設(shè)備。

11、（4）輯式破碎機 運轉(zhuǎn)較長時間后，由于輻面的磨損較大，會引起產(chǎn)品粒度過細，這時要注意調(diào)整排礦口或?qū)υO(shè)備進行 檢修。（5）加強對設(shè)備的檢查，設(shè)備的潤滑部位要按時加油， 保持設(shè)備良好 的潤滑狀態(tài)。OS】 用途：雙輯破碎機，可供選礦，化工，水泥，耐火材料，磨料，建筑材料等工業(yè)部門中，細碎高 ?中硬度以下的礦石，巖石及耐火材料之用。雙輯破碎機尤其在耐火材料和 采礦行業(yè)中比一般破碎機械 更優(yōu)異的效果?近幾年來，還廣泛被應用于破碎鋼砂等行業(yè)。 [14] 2?本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段及途徑: 2.1雙輯式破碎機械的設(shè)計方案2.1.1設(shè)計原則 要達到減少噪音；減少能耗；提高產(chǎn)

12、量；提高使用壽命；移動靈活的要求 2.1.2確定雙輯式破碎機械的設(shè)計方案 結(jié)合根據(jù)本課題的任務要求，本人的設(shè)計方案是：一個輯子的軸承是活動的，而另 一個輯子的軸承是固定的光棍的具有兩個輯子的破碎機。其機構(gòu)示意圖如下： 1 .小皮帶輪 2 .電動機 3 .三角帶 4 .齒輪I 5 .大皮帶輪 6 .齒輪H 7 .軸承座I 8 .機架 9 .粉碎輯 10 .軸承座（固定） 11 .齒輪山 12 .軸承座（活動） 13 .齒輪W 14 .彈簧保險裝置 2.2根據(jù)設(shè)計要求提出要解決的問題 2.2.1 雙輯式破碎機的主機設(shè)計 ①箱體：雙輯式破碎機的主機采用箱形結(jié)構(gòu)，

13、機架用鋼板焊接而成，采用分體式， 由底板、2個側(cè)板和上蓋組成，1個光輯安裝在機架的固定觸承座上，另一個光棍安裝在機架的活動 軸承座上，軸承座與機架連接。破碎箱采用鋼板組裝方式，底座采用 180 型槽鋼，破碎箱與底座采用螺緊后焊接，而電動機直接用螺栓擰在底座上。 2個輯子之 間用兩個參數(shù)相同精確制造的齒輪聯(lián)接，以保證同步旋轉(zhuǎn)。當然對于光棍來說，兩個輯子的轉(zhuǎn)速也可 以不一致。②輯子：雙輯式破碎機的主要工作部件是2個平行安裝的光輯，光棍通過軸承與機架連 接。③輔助裝置：彈簧保險裝置以及排料口。下面會進行具體的介紹。 2.2.2 雙輯式破碎機的輯子設(shè)計 輯子的直徑、長度和線速度是輯子部件

14、的三大要素。就現(xiàn)在各國所配備的光棍破碎機來看，其發(fā) 展趨勢，采用大輯徑、窄輯面愈來愈多。采用大輯徑、窄輯面的理由何在呢?其主要出發(fā)點在于合理 利用輯皮的問題。輯子直徑大，經(jīng)過多次修削輯皮，輯子的咬人能力降低不大，而生產(chǎn)量能基本得到 維持，從而使整個系統(tǒng)生產(chǎn)不會受到影響。比如41800的輯徑，當使用到41650時，輯子線速度降 低不到I 0%，輯子轉(zhuǎn)速不變，輯子與線速度有關(guān)的產(chǎn)量，也就不會受到較大影響。相反，如果輯徑偏 小，修削輯皮的量受到限制，輯皮得不到合理利用，壽命也短，這在經(jīng)濟上是極不合算的。采用窄輯 面，除有利修復幅度外，還能減少給料口的寬度，從而提高了給料的均勻性，使輯皮能得到充分利

15、用，輯皮的不均勻性磨損，還能得到改善。 從光輯破碎機的生產(chǎn)能力公式中得知：在保持一定棍隙條件下，輯徑 D、輯寬L和 輯子線速度V(或輯子轉(zhuǎn)速n),是破碎機生產(chǎn)能力中起主要作用的因素。有人認為輯徑不能小于| 400mm，原因是考慮修輯皮后，對破碎機產(chǎn)量影響不能太大。另一因素是考慮到咬人能力，能保持在 較大的尺寸圍。 輯子直徑增大，輯子的長波可以相應縮短，而產(chǎn)量仍可以保持不變。在一些新式大 1 1 型破碎機中，基本上按L=( )D的圍來選取。 2 3 影響破碎機產(chǎn)量的另一重要因素是輯子的線速度。輯子線速度的確定，主要決定于給料速度，嚴 格地說，輯子的線速度，應和給料料流速度相等，或略

16、高于料流速度。然而，料流速度的大小，與工 藝配置給料點高度有關(guān)。如果料流速度比線速度大，一部分物料無法通過小的輯隙，會引起物料在輯 問發(fā)生堆集；若輯子的速度比料流的速度大得多，超過I倍以上，就會出現(xiàn)物料打滑、彈跳，從而加 劇輯皮的磨損。如果單從配置上，把給料點提高到使料流速度與棍子的線速度相適應的高度，這是很 難辦到的，有時甚至足絕不可能的。由于一般給料點高度在1 — 2.5m圍，輯子的線速度基本上是 參照它來確定的。對光棍破碎機的過粉碎要求，不如對雙齒輯那樣嚴，輯子線速度一般比雙齒輯高， 但都控制在10m/ s以。 而輯皮的材料可以參考下面這個表： 序號 工廠W翰 村科序號 C

17、 s p Mr. Or Mo V 苗注 1 A/tnrlraTiti HeclaI13 0J7 0.23 0.025 0.012 。自巾 1.45 030 0 41 osn nol9 ODD n?] DP 1) J3 2 3 OS-OJClML V 10.4 0J5 詢 翊 □ JC 0055 )3J OiDlS 1.04 2.20L 2JD 3.76 0,23 030 D屈 0L5 M?HB35tM0C 屠酣 個月 4 Machifi 吐亡 1冷柬掩〉 ?J

18、 MLJ Dm OjtfO im 0.35 切m 0 J0- i.DO LDD L?10 1.3C- Q.20- 030 U 10- 釉的 1.5-1 AVti 0.13 0/P 0015 0.D12 im 俞命四插U?1細嗡口 5 氏陽佶總廠 ZCiCrNiMo 1r- 0-60 <033 08 n.5- D.B 1.4U- 1.8(1 0115- 03Q 223調(diào)整和彈簧保險裝置 雙輯式破碎機為了得到不同粒度產(chǎn)品，其排料口大小必須是可調(diào)整的。為了防止破 碎機過鐵損 壞，又必須

19、裝有保險裝置，雙棍破碎機活動輯軸承是借助彈簧壓力支撐，在正常工作狀態(tài)下，彈簧力 足以克服破碎物料所要的破碎機。機架與活動軸承之間安放不同厚度的墊片，改變墊片數(shù)目就可以調(diào) 整兩輯間的排料口寬度來滿足不同產(chǎn)品粒度的要求，當有不能破碎物料進入破碎腔，則彈簧被壓縮， 活動輯退讓排料口增大，物料排出后，在彈簧壓力下，活動輯復位。這就是機械式排料口調(diào)整與過載 保護裝置（保險裝置）＜ 2.2.4雙輯式破碎機傳動裝置 雙輯式破碎機采用帶輪傳動，可以使電動機的工作更加穩(wěn)定，具有過載保護作用。 前面提及破碎機為了適應不同產(chǎn)品粒度要求和破碎機“過鐵”時，兩輯中心距都得 發(fā)生變動，而 且兩破碎輯還得同步旋轉(zhuǎn)。為適

20、應這種情況早期生產(chǎn)的破碎機多采用單電動機長齒齒輪傳動。這種傳 動方式的缺點是：中心距位移量小、齒輪不容易制造、齒輪 磨損嚴重，甚至打牙齒。而采用雙電動機 驅(qū)動，即每一個電動機經(jīng)皮帶或減速機驅(qū)動一個輯子，這樣可去掉一對長齒齒輪傳動。但是必須配備 兩個減速機，成本又高。此外，由于活動軸承需要移動，對皮帶傳動使其緊力隨之變動；若減速機傳 動，又必須裝萬向節(jié)，才能允許軸隨弱水平移動而不影響破碎機正常工作。對于細破雙輯破碎機，采 用單電動機驅(qū)動時，可用一對汽車輪胎代替長齒齒輪傳動。實際上，這是將齒輪嚙合傳動改為一對 輪胎的摩擦傳動。這種傳動方式在日本、美國生產(chǎn)的破碎機上均有應用。如美國的波太克（Polt

21、ec） 公司生產(chǎn)的先鋒（noHeer）型雙輯破碎機，其傳動系統(tǒng)為電動機、小齒輪、大齒輪、固定輯、固定 輯的輪胎（主動）、活動輯輪胎（從動）帶動活動輯轉(zhuǎn)動。由于輪胎 有彈性，即使活動輯稍微移動，固定輻的輪胎仍然能把運動傳給活動輯的輪胎，傳動時 噪聲也較小。這種破碎機輯子直徑有750mm、1000mm、1350mm和1375mm四種規(guī)格，其功率 為 110— 330kw o 2.2.5雙輻式破碎機的電動機的選擇 要選擇適當?shù)碾妱訖C需要選計算出電動機的功率。對光輯破碎機破碎中硬物料的 電動機功率P(kW)為：P=0.8KLV 式中 L——輯子長度，m V——輯子圓周速度，m/s D。

22、 K——考慮給料和排料粒度系數(shù)， 1 0?15 ,和~分別是給料與排料 粒度。 3 .總結(jié) 以上是對本課題前期方案的初步思考和設(shè)計。盡管雙棍式破碎機的設(shè)計已趨于完 善，但是由于學生本人是第一次接觸雙棍式破碎機的設(shè)計，加之自己的知識有限，所以 初定方案中有錯誤和疏漏肯定的難免的，希望老師對我批評指正，嚴格要求。 參考文獻 1 .shuanggunshiposuiji./. 《破碎機的起源》.：探礦機器廠，2009 2宋應星.《天工開物》卷上水利篇.明1637 3 .bestyeah./.《顆式破碎機的歷史》.：磊蒙集團，2010 4段希祥,《碎礦與磨礦第2版》.：冶金工業(yè)，

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