PE250X400復擺式顎式破碎機設(shè)計【含12張CAD圖紙+文檔全套】

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W. Blake發(fā)明的。自第一臺破碎機的出現(xiàn)，生產(chǎn)效率快，又滿足安全條件，又能適應生產(chǎn)，大大加快了生產(chǎn)。 顎式破碎機主要由機座、偏心軸、顎板、連桿、調(diào)節(jié)機構(gòu)與閉鎖彈簧等部分組成。其中最重要的是它的兩塊腭板，而且它的破碎作業(yè)是在兩塊腭板之間進行的，其中一塊腭板固定在機架上稱為定腭板，另一塊裝在運動的動腭體上，稱為動鄂板，其表面一般為齒形。當動鄂板周期性的靠近與遠離定腭板是，完成破碎與排礦作業(yè)。復擺鄂式破碎機適合破碎中硬度石料。在工程中，多用他做中、細碎設(shè)備，起破碎比較大，可達。隨著機械工業(yè)的進步，近年來，復擺鄂式破碎機正朝著大型化發(fā)展。所以，一個合理的傳動裝置可以使復擺鄂式破碎機運行的更加順利，合理有效。動鄂的優(yōu)化可使磨損大大的降低，沖擊、噪聲、振動都相應的減少，也減少工作人員的勞動強度，提高生產(chǎn)的質(zhì)量，降低制造成本和縮短生產(chǎn)周期。 盡管鄂式破碎機有以上的那么多優(yōu)點，但是它也存在著一些設(shè)計不合理的地方需要我們的改進和更新，下面介紹它的一些缺點： 首先就是鄂式破碎機上面的齒板，通過自己的調(diào)查和查閱資料，在JB / ZQ 1032一87《腭板鑄造技術(shù)條件》規(guī)定齒板壽命只有60h，按10h工作制，每付齒板只能用6天，不到一星期就需更換一次齒板。不僅給維修帶來很大的不便，而且增加了破碎物料的成本，所以說它的齒板更新周期的過快導致了花費再上面的費用的過高。 在一個就是破碎機經(jīng)常運用于破碎比較大而且破碎的粒度不一樣，因此出口揚塵非常嚴重，從破碎機出來的塊狀和粉末狀物料直沖礦石輸送皮帶，部分物料飛濺或滾淌到地面上，地面堆積厚厚一層物料，部分粉狀物料飛揚在空中，給生產(chǎn)帶來了很大的不便。并且太多的粉塵對那些工作在破碎機附近的工作人員造成身體上的嚴重危害，因此要采用相應的防塵設(shè)施是一個相當嚴峻的問題等著我們?nèi)ソ鉀Q。 最后就是顎式破碎機的機身重量過大，給破碎機的移動和工作帶來了很多的不便之處，因此對其機架的設(shè)計也是一個比較重要的問題。機架式整個破碎機零部件的安裝基礎(chǔ)。它在工作中承受很大的沖擊載荷，它的重量占整機重量的很大比例，且其剛度和強度對整機性能和主要零部件壽命均有很大的影響，因此既要重量輕又要承受一定的沖擊載荷且制造要簡單，這對機架的設(shè)計也是一個嚴峻的考驗。 1 選題背景 1.1 發(fā)展現(xiàn)狀與意義概述. 顎式破碎機于1958年由美國人埃里．布雷克(El．Blake)取得專利。19世紀40年代，北美的采金熱潮對顎式破碎機發(fā)展有很大的 促進作用。19世紀中葉，多種類型的顎式破碎機研制出來并獲得了廣泛的應用。上個世紀末 ，全世界已有70多種不同結(jié)構(gòu)的顎式破碎機取得了專利權(quán)。 80年代以來，我國顎式破碎機的研制與改進取得了一定成果。如我國破碎專家王宏勛教授 和 他的學生丁培洪碩士引用了“動態(tài)嚙角”的概念，開發(fā)GXPE系列深腔顎式破碎機，當時 在國內(nèi)引起一定的轟動。該機與同種規(guī)格破碎機相比，在相同工況條件下，處理能力可提高20%～25％，齒板壽命可提高1～2倍。該機采用負支撐零懸掛，具 有雙曲面腔型。 第二代GXPE250×400負支撐在第一代的基礎(chǔ)上進行了全面改進，增大了破碎比，降低了 產(chǎn)品粒度，最大給料粒度為220mm，小時產(chǎn)量為5～16t，排料口調(diào)整范圍為10～40mm， 給料抗壓強度小于300MPa。 PEY4060液壓保險顎式破碎機，以液缸為過載保護裝置，正支撐、正懸掛、深破碎腔。該 機最大給料粒度為340mm，排料調(diào)整在30～100mm之間，生產(chǎn)能力為10～40t／h。 北京礦冶研究總院林運亮等 人與上海多靈－沃森機械設(shè)備有限公司合作開發(fā)了PED低矮可拆式顎式破碎機。該機是一 種適于井下作業(yè)特殊條件下的新型顎式破碎機。機械本身高度低，動顎位置低，固定顎位于 動顎和偏心軸之間。 多靈－沃森機械設(shè)備有限公司的戎吉華高級工程師集多年實踐經(jīng)驗， 設(shè)計了目前國內(nèi)最大的1200×1500復擺顎式破碎機。 我國是一個礦石資源豐富的國家之一，我國碎石生產(chǎn)企業(yè)分布廣泛，幾乎在全國的各個地方都有，現(xiàn)場的作業(yè)人員部 分對安全知識及能力相對缺乏，沒有相應的破碎技術(shù)資料，存在不同程度的掏采破碎作業(yè);甚至有的地方使用最傳統(tǒng)的破碎方法，那就是爆破，其爆破器材的管理相 當不規(guī)范，而且嚴重的影響了環(huán)境的發(fā)展，極易引起泥石流等事故。所以礦石的破碎應該采用科學合理的方法，不僅可以降低投資的成本，提高安全度，而且也能夠 推動環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。 眾所周知，礦石業(yè)是我國重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，對我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，具有舉足輕重的作用。隨著我國經(jīng)濟體制改革和 對外開放的深化，突飛猛進的經(jīng)濟促進了礦石業(yè)的迅速發(fā)展，尤其是中小型采石業(yè)對礦石的破碎，更以前所未有的速度蓬勃發(fā)展，為交通業(yè)、建筑業(yè)、旅游業(yè)的發(fā) 展，安排農(nóng)村剩余勞動力就業(yè)、促進和保持穩(wěn)定做出了巨大的貢獻。 1.2 顎式破碎機的特點 復擺顎式破碎機的機構(gòu)屬于四桿機構(gòu)中曲柄搖桿機構(gòu)的應用,曲柄為主動件。顎式破碎機以結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、維修方便在物料粉碎行業(yè)廣泛應用。 復擺鄂式破碎機的動鄂，是直接懸掛在偏心軸上的，是曲柄連桿機構(gòu)，沒有單獨的連桿。由于動鄂是由偏心軸的偏心直接帶動，所以活動鄂板可同時做垂直和水平的復雜擺動，鄂板上各點的擺動軌跡是由頂部的接近圓形連續(xù)變化到下部的橢圓形，越到下部的橢圓形越扁，動鄂的水平行程則由下往上越來越大的變化著，因此對石塊不但能起壓碎、劈碎，還能起輾碎作用。由于偏心軸的轉(zhuǎn)向是逆時針方向，動鄂上各點的運動方向都有利于促進排料，因此破碎效果好，破碎率較高、產(chǎn)品粒度均勻且多呈立方體。 復擺鄂式破碎機和簡擺鄂式破碎機相比較，復擺鄂式破碎機的機器重量較輕，結(jié)構(gòu)簡單（少了一件連桿、一塊肘板、一根心軸和一對軸承），生產(chǎn)效率較高（比同規(guī)格的簡擺鄂式破碎機生產(chǎn)效率高20%—30%）等優(yōu)點。但復擺鄂式破碎機的鄂板垂直行程大，石料對鄂板的磨削作用嚴重，磨削較快，且能量消耗也大，工作時易產(chǎn)生較多的粉塵。 在工程上應用較為廣泛的是復擺鄂式破碎機。國產(chǎn)的鄂式破碎機數(shù)量最多的也是復擺鄂式破碎機。復擺鄂式破碎機主要由機架、鄂板、側(cè)護板、主軸、飛輪、肘板和調(diào)整機構(gòu)等組成。機架即機座，實際上是個上下開口的四方斗，主要用作支承偏心軸和承受破碎物料的反作用力，因此要求具有足夠強度，一般采用鑄鋼整體鑄造，規(guī)格小的可用優(yōu)質(zhì)鑄鐵代替。大型破碎機的機架由分段鑄成后再用螺栓裝配在一起，鑄造工藝較為復雜。自制的小型鄂式破碎機可用40～50毫米厚的鋼板焊成，但其鋼度不如鑄鋼好。 鄂板包括活動鄂板和固定鄂板，各與鄂床組成活動鄂和固定鄂。鄂板用楔形鐵塊和螺栓固定在鄂床表面，保護鄂床不受磨損。固定鄂的鄂床就是機架，活動鄂的鄂床懸掛在偏心軸上，由于它直接承受對石料的擠壓作用力，所以必需有足夠的強度和剛度活動鄂床一般用鑄鐵或鑄鋼制造。鄂板直接和石塊接觸，除承受擠壓和沖擊力外，尚與石塊強烈摩擦，因此要求用高強度且耐磨的材料制造。常用的是鑄錳鋼鄂板，其鑄鋼含錳量為12～14%左右。若條件受限制時，可用白口鑄鐵代替，但容易磨損和折斷，使用壽命不長。為了有效地破碎石料，鄂板表面常鑄成波浪形和牙形，其齒峰角度一般為90°～110°，齒高和齒距視出料粒度和產(chǎn)量要求而定。齒形高齒距小，則出料粒度小，產(chǎn)量低，動力消耗大。一般齒高和齒距之比為1/2～1/3之間。由于復擺式的特點造成鄂板底部比上部磨損快，所以鄂板往往做成上下對稱形狀，以便磨損后能倒置安裝，延長使用壽命。 鄂式破碎機的優(yōu)點是生產(chǎn)率高，結(jié)構(gòu)簡單可靠，破碎比較大（一般為6～8），外形尺寸較小，零件檢查和更換較容易，操作維護簡便，不用較高技術(shù)水平的工人就能夠操作，應用范圍廣，與其他類型破碎機比較，不容易堵塞。因此工程中普遍采用它來破碎各種硬度92500公斤/厘米以下）的石料，常作粗碎和中碎設(shè)備。一般用于破碎極限抗壓強度不才200 要很大的擺動體，增加非生產(chǎn)能量的消耗，破碎可塑性和潮濕的物料時，容易堵塞出料口。由于工作時產(chǎn)生很大的慣性力，機體擺動大，工作不平穩(wěn)，沖擊，振動及噪音較大。因此須安裝在比機器自重大五倍以上的混凝圖基礎(chǔ)上，并須采取隔振措施。大型破碎機還應安裝在埋設(shè)于基礎(chǔ)上的剛梁上。 鄂式破碎機的最大裝料塊度應比裝料口寬度小15～20%，即給料的最大石塊不應超過裝料口的0.85倍。當用鄂式破碎機破碎堅硬而光滑的大礫石時，礫石容易從裝料口反跳出來，故破碎天然礫石的生產(chǎn)率不及破碎來才塊石的生產(chǎn)率高。 使用鄂式破碎機時，必須注意由于機器是在工作條件惡劣情況下運轉(zhuǎn)的，除了必須嚴守操作規(guī)程和維修保養(yǎng)制度外，還必須及時發(fā)現(xiàn)并修復被磨損的零部件，這是提高機器作業(yè)的重要措施。 1.3顎式破碎機的分類 顎式破碎機經(jīng)100多年的實踐和不斷改進，其結(jié)構(gòu)已日臻完善。我國自50年代仿制顎式破碎機以來，結(jié)構(gòu)近50年的摸索和研究，設(shè)計資料更加完善，設(shè)計方法更加先進，結(jié)構(gòu)更加合理，產(chǎn)品性內(nèi)更加優(yōu)良。由于它具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造容易、維修方便等其他破碎機無法替代的優(yōu)點，至今仍廣泛應用于工業(yè)各部門，而且我國生產(chǎn)的破碎機還遠銷世界各地。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國目前每年生產(chǎn)各型號顎式破碎機約萬臺。 顎式破碎機的破碎工作是在兩塊顎板 間進行的，其中一塊顎板固定在機架上稱為定顎板，另一塊裝在運動的動顎體上稱為動顎板，其表面一般為齒形。當動顎板周期性地靠近與遠離動顎板時，完成破碎與排礦專業(yè)作業(yè)。由動顎、定顎以及機架側(cè)壁的護板構(gòu)成破碎空間，因此鄂式破碎機的進料口與排料口均為長方形。哦時間的規(guī)格用進料口的寬度B和長度L表示。例如進料口寬度為900mm，長度為1200mm的破碎機表示為9001200鄂式破碎機。我國制定的復擺動顎式破碎機標準審批稿中，用漢語拼音字頭P(破）、E( 顎）及BL（單位為mm）來表示其規(guī)格，即PE-BL。前蘇聯(lián)國標中的B、L單位為dm。如進口料為900mm1200mm的復擺顎式破碎機，我國規(guī)格記為PE-9001200，而前蘇聯(lián)規(guī)格則與我國不同。 顎式破碎機按運動形式分為兩種基本類型--簡擺顎式破碎機和復擺顎式破碎機。 簡擺顎式破碎機是英文動顎繞機架上的固定支座作簡單的圓弧擺動而得名。復擺顎式 破碎機是因為其動顎在其他機件帶動下作復雜的一般平面運動而得名，因此動顎上點的軌跡一般為封閉曲線。簡擺大都制成大型和中型的，其破碎比i=3～6。復擺一般制成中型和小型的，其破碎比可達i=4～10。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和要求，復擺顎式破碎機已向大型化發(fā)展，并有逐步代替簡擺顎式破碎機的趨勢。 按規(guī)格大小可把顎式破碎機分為大型、中型和小型三類。進料口寬度大于600mm者稱為大型；進料口寬度為300～600mm者稱為中型；小于300mm者為小型。 1.4 破碎的目的 （1）制備工業(yè)用碎石 大塊石料經(jīng)破碎篩分后，可得到各種不同要求粒度的碎石。這些碎石可制備成混凝土。它們在建筑、水電等行業(yè)中廣泛應用。鐵路路基建造中也需要大量的碎石。 （2）使礦石中的有用礦物分離 礦石有單金屬和多金屬，而且原礦多為品位較低的礦石。將原礦破碎后，可以使有用金屬與礦石中的脈石和有害雜質(zhì)分離，作為選礦的原料，除去雜質(zhì)而得到高品位的精礦。 （3）為磨礦提供原料 磨礦工藝所需粒度大于的原料，是由破碎產(chǎn)品提供的。例如在煉焦廠、燒結(jié)廠、制團廠、粉末冶金、水泥等部門中，都是由破碎工藝提供原料，再通過磨碎使產(chǎn)品達到要求的粒度和粉末狀態(tài)。 1.5 破碎工藝 最終破碎粒度是根據(jù)產(chǎn)品的用途確定的。需要進行磨礦作業(yè)的礦石，應考慮到破碎與磨礦總成本較低來確定破碎產(chǎn)品的粒度。一般較適宜的粒度為。把原礦粒度與破碎產(chǎn)品的粒度的比，稱為總破碎比，若露天礦開采出來的原礦粒度為則破碎作業(yè)的總破碎比的范圍為： 圖1-1為一段破碎機機流程圖，原礦經(jīng)固定篩分后，篩上大塊物料進入顎式破碎機2，篩下物顎式破碎機2的產(chǎn)品一起經(jīng)振動篩3篩分；篩上物經(jīng)圓錐破碎機4破碎，篩下物和圓錐破碎機4的產(chǎn)品一起經(jīng)振動5篩分；篩下物作為磨機8的原料，落入礦倉7，篩上稱進入圓錐破碎機6破碎，破碎機6與振動篩5構(gòu)成封閉系統(tǒng)進行反復破碎、篩分，該系統(tǒng)稱為封閉破碎系統(tǒng)。顎式破碎機2和圓錐破碎機4的產(chǎn)品，均經(jīng)篩分后進入下一流程，故稱開路破碎。 圖1-1 破碎流程圖 1—固定篩 2 -- 顎式破碎機 3、5—振動篩 4、6-- 圓錐破碎機 7 –礦倉 8- 磨機 1.6 破碎物料的性能及破碎比 1.6.1 粒度及其表示方法 礦塊的大小稱為粒度，由于礦塊形狀一般是不規(guī)則的，需要用幾個尺寸計算出的尺寸參數(shù)來表示礦塊的大小。 （1）平均直徑 礦塊的平均直徑用單個礦塊的長、寬、厚平均值表示。 (1-1) 式中 ---礦塊的長度（） ---礦塊的寬度（） ---礦塊的厚度（） 或用長、寬的平均值表示： （1-2） 平均直徑一般是用來計算給礦和排礦單個礦塊的尺寸，以確定破碎比。 （2）等值直徑 礦塊的粒度很小時可用等值直徑來表示。等值直徑是將細料物料顆粒作為球體來計算的。 （1-3） 式中 ---礦料質(zhì)量（） ---礦物密度（） --- 礦料的體積（）； （3）粒級平均直徑 對于由不同粒度混合組成的礦粒群，通過用篩分方法來確定礦粒群的平均直徑，例如上層篩孔尺寸為，下層篩孔尺寸為，通過上層而留在下層篩上的物料，其粒度既不能用也也不能用表示。當粒級的粒度范圍很窄，上下兩篩的篩孔尺寸之比不超過=1.414時，可用粒度平均直徑表示，即 (1-4) 否則用表示粒級。 1.6.2 破碎產(chǎn)品的粒級特性 破碎產(chǎn)品都是由粒度不同的各種礦石礦粒所組成，為了鑒定破碎產(chǎn)品的質(zhì)量和破碎機的破碎效果，必須確定它們的粒度組成和粒度特性曲線，確定混合物料的粒度組成，通常采用篩分分析法（簡稱篩析）。 篩析一般采用標準篩，篩面使用正方形篩孔的篩網(wǎng)。我國通常采用泰勒標準篩，其篩孔大小用網(wǎng)目表示，它指一英寸長度（一英寸等于25.4）內(nèi)所具有的篩孔數(shù)目。這種篩子是以200目作為基本篩（=1.414）和補充篩比（=1.189）,篩孔的尺寸可根據(jù)篩比計算。例如，基本篩的上一基本篩為150目篩子的篩孔尺寸，可用基本篩的篩孔乘以基本篩為0.074=0.105mm。若計算兩篩之間的補充篩篩孔尺寸，則用基本篩的篩孔尺寸乘以補充篩比得到，即0.074=0.088mm. 我國尚無用于破碎機的產(chǎn)品粒度分析標準，在實際測試時，各廠家使用的篩孔形狀（方孔或圓孔）及序列也不盡相同。如果參照泰勒標準篩關(guān)于基本篩比的規(guī)定來確定篩孔序列，即各篩間的篩比天有不大于，就可以將上、下兩篩間的產(chǎn)品粒度，用粒度平均直徑表示，這對于分析粒級特性顯然是很方便的。 1.6.3 礦石的破碎及力學性能 機械破碎是用外力加于被破碎的物料上，克服物料分子間的內(nèi)聚力，使大塊物料分裂成若干小塊。若礦石是脆性材料，它在很小的變形下就會發(fā)生破裂、機械破碎礦石有以下幾種方法： （1）壓碎 將礦石置于兩個破碎表面之間，施加壓力后礦石因壓力達到其抗壓強度限而破碎（圖1-2a）。 （2）劈裂 用一個平面和一個帶尖棱的工作表面擠壓礦石時，礦石沿壓力作用線方向劈裂。劈裂的原因是由于劈裂面上的拉應力達到礦石的抗拉強度限 （圖1-2b）。 （3）折斷 用兩個帶有多個尖棱的工作表面擠壓礦石時，礦石就像受集中載荷的兩支點或多支點梁。當?shù)V石內(nèi)的彎曲應力達到彎曲強度限時礦石被折斷 （圖1-2c）。 (a) (b) (c) (d) (e) 圖 1-2 礦石的破碎和破碎方法 （a） 壓碎 （b） 劈裂 （c）折斷 （d） 磨碎 （e）沖擊破碎 （4）磨碎 礦石與運動的工作表面之間受一定壓力和剪切力時，礦石內(nèi)的剪切應力達到其剪切強度極限時，礦石即被粉碎（圖1-2d）。 （5) 沖擊破碎 礦石受高速回轉(zhuǎn)機件的沖擊力作用而破碎（圖1-2e）。由于破碎力是瞬間作用的，所以破碎效率高，破碎比大，能量消耗小，但錘頭磨損嚴重。 實際上任何一種破碎機都不是以某一種形式進行破碎的，一般都是兩種和兩種以上的形式聯(lián)合進行破碎。由于顎式破碎機的破碎工作表面是兩塊相互交錯布置的齒形襯板，因此其破碎作業(yè)兼有前四種破碎形式，當破碎機兩工作面沿表面方向的相對運動位移加大而加強磨碎作業(yè)時，由于磨碎的效率低、能量消耗大、機件磨損嚴重，將會降低破碎機的破碎效果。 礦石的破碎方法主要根據(jù)礦石的物理性能、被破的塊度及所要求的破碎比來選擇的，礦石分堅硬礦石、中等堅硬礦石和軟礦石。也可以分為粘性礦石和脆性礦石。礦石的抗壓強度最大，抗彎強度次之、抗拉強度最小。對堅硬礦石采用壓碎，劈裂和折斷的破碎方法為宜；對粘性礦石采用壓碎和磨碎方法為宜；對脆性礦石和軟礦石采用劈裂和沖擊破碎的方法為宜。復擺顎式破碎機可用于破碎各種性能的礦石，對于堅硬礦石有更高的破碎效果。 1.6.4 破碎機的破碎比 衡量單臺破碎機的破碎效果還可用破碎比表示。破碎比即破碎前原料粒度與破碎后產(chǎn)品粒度之比。它表示破碎物料經(jīng)破碎后減小的程度。 破碎比有如下幾種計算方法： （1）破碎比用破碎前物料最大平均直徑與破碎后產(chǎn)品最小平均直徑之比計算。 物料平均直徑是指物料長、寬 、后的平均值。 （2）用間接表示破碎比，即破碎機給料口有效寬度和公稱排料口尺寸之比 式中 ---破碎機的給料口寬度 (mm)； ---破碎機的開邊制公稱排料口寬度(mm)。 破碎比還可以用該破碎機允許的最大給料寬度與公稱排料口寬度之比表示。 （3)用破碎前后各種粒度混合物料的等值粒度之比來計算破碎比。 2復擺顎式破碎機的工作原理及結(jié)構(gòu) 2.1復擺顎式破碎機的工作原理 帶輪與偏心軸聯(lián)成一整體，它是運動和動力輸入構(gòu)件，即原動件，其余構(gòu)件都是從動件。當帶輪和偏心軸2繞軸線A轉(zhuǎn)動時，驅(qū)使輸出構(gòu)件動顎3做平面復雜運動，從而將礦石壓碎。如圖2-1，2-2。 圖2-1 復擺顎式破碎機結(jié)構(gòu)圖 圖2-2 復擺顎式破碎機機構(gòu)運動簡圖 由圖2-2可計算出復擺顎式破碎機的自由度為： 2.2 復擺顎式破碎機的結(jié)構(gòu) 如圖2-3所示為復擺顎式破碎機。電動機10通過小帶論及V 帶，將運動給大帶輪14，從而帶動偏心軸13轉(zhuǎn)動。動顎5上部內(nèi)孔兩端的雙列球面滾子軸承支承在偏心軸上。偏心軸外側(cè)軸頸裝有支座主軸承，主軸承外圈與機架12上的鏜孔配合，并用螺栓固定在機架上。在偏心軸兩外端部分別裝有大帶輪14與飛輪9，以調(diào)整破碎機工作時主軸運轉(zhuǎn)速度的波動。動顎的下部由推力板1支撐，推力板（即肘板）的另一端支承在與機架12的后壁相連的楔鐵調(diào)整機構(gòu)3上?？稍谟蓹C架1側(cè)壁上兩凸臺機構(gòu)成的滑道中滑動。當需要調(diào)整排料口尺寸時，只要調(diào)整楔鐵上的螺栓，使楔鐵上下移動，帶動調(diào)整座在滑道中前后移動即可完成。 推力板4的兩端頭為同心圓弧的圓柱面，且中部較兩端薄些。其兩端頭圓弧與動顎5和調(diào)整座3上的“II”型襯墊接觸，在破碎機工作時，兩者間為純滾動，以提高機械運轉(zhuǎn)的機械效率并延長零件的使用壽命。 由于推力板與肘板襯墊間為非幾何鎖合，而是靠動顎的重量實現(xiàn)重力鎖合，因此在機器運轉(zhuǎn)時，由于動顎產(chǎn)生的慣性載荷，會使推力板與其襯墊周期分離而產(chǎn)生沖擊響聲，嚴重時甚至會使推力板從其兩端襯墊中脫落。因此在動顎下端有一跟拉桿通過機架上的彈簧拉桿2拉住動顎，使推力板與襯墊始終保持貼合狀態(tài)。 圖2-3 復擺顎式破碎機 3 主要零部件的結(jié)構(gòu)分析 3.1 動顎 3.1.1 動顎的結(jié)構(gòu) 圖3-1 動顎結(jié)構(gòu)剖視圖 動顎是支承齒板且直接參與破碎礦石的部件，要求有足夠的強度和剛度，其結(jié)構(gòu)應該堅固耐用。動顎一般采用鑄造結(jié)構(gòu)。為了減輕動顎的重量，國外也有采用焊接結(jié)構(gòu)，由于其結(jié)構(gòu)復雜，因此對焊接工藝的要求較高。國內(nèi)尚未見使用焊接結(jié)構(gòu)的動顎。按結(jié)構(gòu)特點，可把動顎分成箱型結(jié)構(gòu)與非箱型加筋結(jié)構(gòu)，本設(shè)計采用后者，如圖3-1所示。安裝齒板的動顎前部為平板結(jié)構(gòu)，其后部有若干條加肋板以增強動顎的強度與剛度，其橫截面呈E型，故稱E型結(jié)構(gòu)。 3.1.2 動顎工作過程分析 復擺顎式破碎機的結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。由圖2-1可知,本機是以平面四桿機構(gòu)為工作機構(gòu),而以連桿為運動工作件的機械。圖3-2是動顎板上各點的運動軌跡(連桿曲線)。由圖3-2可知,A點作圓周運動,B點受推動板的約束為繞點擺動的圓弧線,其余各點的軌跡為扁圓形，從上到下的扁圓形愈來愈扁平。上面的水平位移量約為下部的115倍，垂直位移稍小于下部，就整個顎板而言，垂直位移量約為水平位移量的2～3倍，工作時，曲柄處于區(qū)是完全工作行程；處于區(qū)，上部靠前下部靠后,在區(qū)是空回行程；在區(qū)是上部靠后下部靠前。 圖 3-2動顎板上各點的運動軌跡 動顎具有的這些運動特性決定了它的性能: (1)動顎的平面復雜運動,時而靠近固定的定顎板,時而離開,形成一個空間變化的破碎室,料塊主要受到壓碎,伴隨著研磨、折斷作用。 (2)這種運動使料塊受到向下推動的力,圖3-3是料塊在顎板之間的受力情況。料塊在破碎室得到破碎,破碎后的料塊由排料口排出。 圖 3-3物料在顎板之間的受力分析 3.2 齒板 齒板（也叫襯板），是破碎機中直接與礦石接觸的零件，結(jié)構(gòu)雖然簡單，但它對破碎機的生產(chǎn)率、比能耗、產(chǎn)品粒度組成和粒度以及破碎力等都會影響，特別對后三項影響比較明顯。 齒板承受很大的沖擊擠壓力，因此磨損得非常厲害。為了延長它的使用壽命，可以從兩方面研究：一是從材質(zhì)上找到高耐磨性能材料：二是合理確定齒板的結(jié)構(gòu)形狀和集合尺寸。 現(xiàn)有的顎式破碎機上使用的齒板，一般是采用ZGMn13。其特點是：在沖擊負荷作用下，具有表面硬化性，形成又硬又耐磨的表面，同時仍能保持其內(nèi)層金屬原由的韌性，故它是破碎機上用得最普遍的一種耐磨材料。 齒板橫斷面結(jié)構(gòu)形狀有平滑表面和齒形表面兩種，后者又分三角形和梯形表面。本設(shè)計采用梯形。如圖3-4所示。 圖 3-4 肘板齒形 a) 三角形 b）梯形 3.3 肘板（推力板） 破碎機的肘板是結(jié)構(gòu)最簡單的零件，但其作用卻非常的重要。通常有三個作用；一是傳遞動力，其傳遞的動力有時甚至比破碎力還大；二是起保險件作用，當破碎腔落入非破碎物料時，肘板先行斷裂破壞，從而保護機器其它零件不發(fā)生破壞；三是調(diào)整排料口大小。 在機器工作時，肋板與其支承的襯板間不能得到很好的潤滑，加上粉塵落入，所以肋板與其襯墊之間實際上一種干摩擦和磨粒磨損狀態(tài)。這樣，對肋板的高負荷壓力，導致肋板與肋板墊很快磨損，使用壽命很低。因此肋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮該機件的重要作用也要考慮其工作環(huán)境。 按肘頭與肘墊的連接型式，可分為滾動型與滑動型兩種，如圖3-5所示。肘板與襯墊之間傳遞很大的擠壓力，并受周期性沖擊載荷。在反復沖擊擠壓作用下磨損教快，特別是圖3-5b所示的滑動型更為嚴重。為提高傳動效率，減少磨損，延長其使用壽命，可采用圖3-5a所示的滾動型結(jié)構(gòu)。肘板頭為圓柱面，襯墊為平面。由于肘板的兩端肘頭表面為同一圓柱表面，所以當肘板兩端的襯墊表面相互平行時，肘板受力將沿肘板圓柱面的同一直徑、并與襯墊表面的垂直方向傳遞。在機器運轉(zhuǎn)過程中，動顎的擺動角很小，使得肘板兩端支撐的肘墊表面的夾角很小，所以在機器運轉(zhuǎn)過程中，肘板與其肘墊之間可以保持純滾動。本設(shè)計采用滾動型，如圖3-5所示 圖3-5 肘頭與肘墊形式 (a) 滾動型 (b) 滑動型 3.4 電動機的選擇 電動機是系列化的標準產(chǎn)品，其中三相異步電動機應用最廣泛。Y系列電動機是一般用途的全封閉自扇冷鼠籠式三相異步電動機，適用于不易燃、不易暴、無腐蝕和無特殊要求的機械設(shè)備尚。Y系列電動機效率高，耗電少，性能好，噪聲低，振動小，體積小，重量輕，運行可靠，維修方便。為B級絕緣，結(jié)構(gòu)為全封閉、自扇冷式，能防止灰塵、鐵屑、雜物侵入電動機內(nèi)部。 由上面計算得，根據(jù)實際情況選擇電動機型號為Y180L-6，額定功率為，滿載轉(zhuǎn)速為。 3.5 v帶的傳動設(shè)計 （1）確定計算功率 查表(《機械設(shè)計》表8—7)得工作情況系數(shù)，故 （2）確定V帶的帶型 根據(jù)、由圖（《機械設(shè)計》圖8—11）選用C型。 （3）確定帶輪的基準直徑，并驗證帶速 ① 初選小帶輪的基準直徑。由表（《機械設(shè)計》表8—6和表8—8）得，取小帶輪的基準直徑。 ② 驗算帶速。 因為，故帶速合適。 ③ 計算大帶輪的基準直徑。 根據(jù)表（《機械設(shè)計》表8—8），圓整為 （4） 確定V帶的中心距和基準長度 ①根據(jù)式，初定中心距。 ② 計算帶所需的基準長度 = 由表（《機械設(shè)計》表8—2）選帶的基準長度。 ③ 計算實際中心距。 中心距的變化范圍為。 （5） 驗算小帶輪包角 （6） 確定V帶根數(shù)z ① 計算單根V帶的額定功率。 由和，查表（《機械設(shè)計》表8—4a）得。 根據(jù)，和C型帶，查表（《機械設(shè)計》表8—4b）得。 查表（《機械設(shè)計》表8—5）得，，于是 ② 計算V帶的根數(shù)z。 取4根 （7） 計算單根V帶的初拉力的最小值 由表（《機械設(shè)計》表8—3）得C型帶的單位長度質(zhì)量，所以 應使帶的實際初拉力。 （8）計算壓軸力 壓軸力的最小值為 V帶傳動的主要參數(shù)歸納于下表 名稱 結(jié)果 名稱 結(jié)果 名稱 結(jié)果 帶型 C 傳動比 根數(shù) 4 小帶輪基準徑 基準長度 預緊力 大帶輪基準徑 中心距 壓軸力 （9） 帶輪設(shè)計 大帶輪的結(jié)構(gòu)本設(shè)計采用孔板式。 經(jīng)查表（《機械設(shè)計》表8—10）得：。 則帶輪輪緣寬度：（?。?。大帶輪輪轂直徑由后續(xù)偏心軸設(shè)計而定，。大帶輪輪轂寬度L：當時，取。 帶輪結(jié)構(gòu)圖見圖紙 3.6 飛輪的設(shè)計 顎式破碎機是間斷工作的機器，因而必然會引起阻力的變化，使其電動機的負荷不均，形成機械速率的波動。為了降低電動機的額定功率，且使機械的速率不致波動太大，故在偏心軸上裝上飛輪。飛輪在空行程時儲存能量，在工作行程時則釋放能量，這樣就可以使電動機的負荷均勻。 飛輪重量G的計算公式: 式中 P---電動機額定功率； D---飛輪的直徑，米； ---考慮損失的機械效率，。復擺式顎式破碎機可取最高值。 n---主軸轉(zhuǎn)速； ---速度不均勻系數(shù)，對于小型的顎式破碎機可取。 代入數(shù)值得： 飛輪的實際質(zhì)量約為理論質(zhì)量的倍。所以 3.7 偏心軸的設(shè)計 3.7.1 偏心軸主要尺寸的確定 1）偏心軸的材料選擇和最小直徑估算 根據(jù)工作條件，初選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強度法進行最小直徑估算，即：，初算軸徑時，若最小直徑軸段開有鍵槽，還要考慮鍵槽對軸強度的影響。當該軸段截面上有一個鍵槽時，增大，兩個鍵槽時，增大。值由所引教材表15-3確定，取。 因最小直徑處安裝大帶輪，設(shè)有一個鍵槽，則：，取為整數(shù)。 因破碎機工作時沖擊載荷比較大，又有強烈的震動，應適當增大偏心軸的直徑，故取。 （2）偏心軸草圖結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)軸上零件的結(jié)構(gòu)、定位、裝配關(guān)系、軸向?qū)挾燃傲慵g相鄰位置等要求，初步設(shè)計偏心軸 如圖紙所示： （3）偏心軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ① 各軸段直徑的確定 ：最小直徑，安裝大帶輪的外伸軸段，。 、：密封處軸段，根據(jù)大帶輪的定位要求，以及密封圈的標準（擬采用氈圈密封），。 ：錐套處軸段，根據(jù)錐套和軸承的定位要求，。 ：滾動軸承處軸段，。選擇調(diào)心滾子軸承22328C，其尺寸為。 ② 各軸段長度的確定 ： 由大帶輪輪轂寬度B=180mm確定，。 、、、、：由動顎結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定，。 3.7.2 偏心軸細部結(jié)構(gòu) 由表（《機械設(shè)計課程設(shè)計》表10—1）查得大帶輪處鍵。大帶輪輪轂與軸的配合選為；滾動軸承與軸的配合采用過度配合，此軸段的直徑公差選為；各軸肩處的過渡圓角半徑和各軸段表面粗糙度見圖紙。 3.7.3 偏心軸的校核 在破碎工作時，破碎力通過動顎軸承傳到偏心軸上，由于該破碎力很大，軸上其它零件傳遞的載荷相對來說就顯得微不足道了，所以計算時可把這些載荷忽略不計，而只考慮破碎力的作用，破碎力平均分布在兩個動顎軸承上。 圖3—6 軸的力學模型及轉(zhuǎn)矩、彎矩圖 a) 力學模型圖 b）彎矩圖 c）轉(zhuǎn)矩圖 d）當量彎矩圖 (1) 軸的力學模型的建立 ① 軸上力的作用點位置和支點跨距的確定 軸承對軸的作用點按簡化原則則應在軸承寬度的中點，因此可決定偏心軸上動顎兩軸承的位置。動顎處安裝的22328C軸承，經(jīng)計算 可得動顎處兩軸承之間的距離 ，軸承離支點的距離 。 ② 繪制軸的力學模型 根據(jù)要求的傳動速度方向，繪制的軸力學模型圖見圖6—2a (2) 計算軸上的作用力 破碎力平均分布在兩個動顎軸承上，分別用、來表示；機架軸承要當于兩個支座，對偏心軸具有支座反力的作用，分別用，來表示。 (3) 繪制轉(zhuǎn)矩、彎矩圖 ① 由軸的力學模型圖可知偏心軸在水平的方向不受力，故不產(chǎn)生水平面的彎矩，因而偏心軸只產(chǎn)生垂直面上的彎矩,如圖6—2b：C、D處的彎矩相等，即 ② 轉(zhuǎn)矩圖,見圖6—2c。 (4)當量彎矩圖，參看圖6—2d。 因為是單向回轉(zhuǎn)圖，所以扭轉(zhuǎn)切應力視為脈動循環(huán)變應力，折算系數(shù)。 (5)校核軸的強度 進行校核時，通常只校核偏心軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面(即動顎軸承處C、D)的強度。 根據(jù)選定的軸的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由所引教材表15-1查得。因，故強度足夠。 3.8 軸承的選擇 破碎機的軸承采用鑄有巴氏合金的滑動軸承。隨著滾動軸承制造技術(shù)水平的提高，今后將在大型破碎機上采用滾動軸承。主軸承和連桿頭的軸瓦過熱時可用循環(huán)水冷卻。 3.9 推力板的設(shè)計 推力板是顎式破碎機中構(gòu)造最簡單、成本最低的零件。在標準結(jié)構(gòu)中，一般都是用它做保險零件，故計算時要降低其安全系數(shù)。設(shè)計時建議將其許用應力提高。為了削弱推力板的斷面，有時沿其寬度方向布有通孔。 在計算推力板的強度時，一般是根據(jù)動顎寬度來決定推力板的寬度，再由這個寬度來求推力板的厚度。其計算公式如下： 式中 --沿推力板中心線方向作用的外力（Kg）； B--推力板的寬度(cm)； --推力板的厚度（cm）； --推力板的計算許用壓應力（）。 對于HT15-32及HT28-48，許用壓應力為。其。 取，得 圓整為。 推力板的尺寸為長度，厚度，寬度 4 復擺式顎式破碎機主要參數(shù)的設(shè)計計算 4.1 主要參數(shù)的設(shè)定 4.1.1 已知條件 根據(jù)我畢業(yè)設(shè)計的要求，已知條件如下： 進料口尺寸：； 出料口尺寸：； 進料塊最大尺寸：； 生產(chǎn)能力：7～15t/h。 4.1.2 傳動角 . 從機構(gòu)學的角度看，傳動角是指四桿機構(gòu)中，連桿軸線與搖桿（即肘板）軸線間所夾銳角，并且傳動角愈接近傳力性能愈好。對于破碎機而言，傳動角的選取除考慮傳力性能外，還需考慮到加大傳動角，不但增大垂直行程，而且使水平行程值降低。因此傳動角一般不宜過大。建議取。 在本設(shè)計中選擇。 4.1.3 動顎水平行程和偏心軸的偏心距. 動顎的水平行程是破碎機最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)。在理論上，動顎的水平行程應按礦石達到破壞時所需的壓縮量來決定。然而，由于破碎板的變形及其余幾家間存在的減息等因素的影響，實際選取的動顎擺動行程遠遠大于理論上求出的數(shù)值。 在簡擺顎式破碎機中，動顎的水平行程是破碎腔的上部行程小，下部行程大.在復擺顎式破碎機中，動顎的水平行程則是上部大下部小。礦塊的尺寸是從破碎腔的上部向下逐漸減小的，所以只要動顎的上部水平行程能夠滿足要破碎礦石所需要的壓縮量就可以了。根據(jù)實驗，破碎腔上部的動顎水平行程應大于,是最大給礦粒度。 根據(jù)實驗，復擺顎式破碎機的動顎水平行程受排礦口寬度的限制。因為，如果動顎下部的行程增加到大于排礦口最小寬度的0.3～0.4倍時，將引起物料在破碎強下部的過壓實現(xiàn)象。，容易造成排礦口的堵塞，是負荷急劇增大。所以，動顎下部打擺動行程不得大于排礦口寬度的0.3～0.4倍。 實際上，動顎行程是根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定的。通常對于大型顎式破碎機，，中小型顎式破碎機。 動顎的擺動行程確定以后，偏心軸的偏心距r可根據(jù)初步擬定的構(gòu)件尺寸利用畫機構(gòu)圖的方法來確定。通常對于復擺顎式破碎機。 對于本設(shè)計取動顎水平行程，偏心距。 4.1.4 主要構(gòu)件尺寸的確定 （1） 破碎腔高度H 在鉗角一定的情況下，破碎腔的高度由所要求的破碎比而定。通常，破碎腔的高度H=(2.25～2.5)B。式中B為礦口寬度。一般情況下破碎腔的高度比理論值略大，B=(1.1～1.25)Dmax，Dmax——最大給礦粒度，本設(shè)計取。 （2） 動顎軸承中心距給礦口平面的高度h 為了保證在破碎腔的上部產(chǎn)生足夠的破碎力來破碎大塊物料，在給礦口處，動顎必須有一定的擺動行程。為此，動顎的軸承中心距給礦口平面的高度：對簡擺式顎式破 碎機為0.2L≤h＜(0.37～0.47)L。根據(jù)試驗，當生產(chǎn)率達到最大值時，動顎懸掛點的合適高度為h=(0.37～0.4)L；對于復擺式顎式破 碎機為h≤0.1L。L為動顎的長度。 (3) 偏心距r對連桿長度l的比值λ 在曲柄搖桿機構(gòu)中，當曲柄作等速回轉(zhuǎn)時，搖桿來回擺動的速度 不同，具有急回運動的特征。連桿愈短，即λ=rl值愈大，則這種現(xiàn)象就愈顯著。曲柄（偏心軸）的轉(zhuǎn)數(shù)是根據(jù)礦石在破碎腔中自由下落的時間而定。因此，連桿 的長度不宜過短。通常，對于大型顎式破碎機：λ=130～160，l=(0.3～0.5)L。對于中、小型顎式破碎機：λ=165～185，l= (0.85～0.9)L。L為動顎長度。經(jīng)計算取。 (4) 推力板長度K 當動顎的擺動行程s和偏心距r確定后，在選取推力板長度時，對于簡擺式顎式 破碎機，當曲柄偏心位置為最高時，兩個推力板的內(nèi)端點略低于兩個外端點的連線。即使β角（推力板與連桿之間的夾角）近于90°，后推力板總在角度為 5°～13°之間運動。推力板長度與偏心距的關(guān)系為： Kmin=16.5r，Kmax=25r (4..4) 取。 式中：Kmin、Kmax——推力板長度的最小、最大值，m； r——偏心距，m。 兩個推力板長度應根據(jù)機械運動的要求來確定，二者必須一致。 復擺顎式破碎機的推力板長度也可參考公式（5.4）所列關(guān)系選取，通常β=45°～50°。 4.1.5 破碎腔的形狀 破碎腔的形狀是決定生產(chǎn)率，動力消耗和襯板磨損等破碎機性能的重要因素。 破碎腔的形狀有直線型和曲線形兩種。若兩種破碎腔的給礦口寬度，派黃口寬度，動顎的擺動行程和擺動次數(shù)均相同，礦石在破碎腔內(nèi)的流動狀態(tài)如圖4--1所示。圖中實線表示顎板閉合時的位置，虛線表示顎板后退最遠時的位置。 圖4--1中的許多水平線，表示礦石在陸續(xù)向下運動時所占的區(qū)域。處于水平面1上的礦石，當動顎擺到需線位置時，便下落到水平面2上。兩水平面之間的垂直距離就式破碎機在空轉(zhuǎn)行程時礦塊落下的距離。在顎板下一次的工作行程中，水平面2處的礦塊則被破碎，到空轉(zhuǎn)行程時，礦快便落到水平面3上。依此類推，礦快逐漸被破碎而粒度逐漸減小，最后通過排礦口排出去。 由圖4—1a可以看到，在直線型破碎腔中，各連續(xù)水平面間形成的梯形斷面的體積向下依次遞減，況時間的空隙也逐漸減小，而棟鄂的擺動行程和牙髓里卻逐漸增大。礦石到排礦口附近的排礦速度就減慢。于是，在排礦口附近，就易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，這是造成極其過載合襯板下段磨損嚴重的主要原因。 圖4—1 破碎腔的形狀 直線型破碎腔 b—曲線型破碎腔 圖4—1b表示曲線形破碎腔，它是將固定顎襯板改成曲線形，曲線是按破碎腔的嚙角從上向下逐漸減小的原則而設(shè)計的。在曲線形破碎腔中，各連續(xù)的水平面間形成的梯形斷面的體積從破碎腔的中部往下是逐漸增加的，因而況時間的空隙增大，有利于排礦。由于堵塞點上移故在排礦口附近不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。 實踐證明，當動顎擺動行程和擺動次數(shù)相同時，曲線形破碎腔有以下優(yōu)點：1.生產(chǎn)率高，2.破碎比大，產(chǎn)品粒度均勻，過粉碎少3.破碎腔下端襯板的磨損小，延長了襯板的使用壽命4.破碎每噸產(chǎn)品的動力消耗少。 綜上，本設(shè)計采用曲線形破碎腔。 4.2 機器參數(shù) 4.2.1 主軸轉(zhuǎn)速 如圖4-2所示，為公稱排料口，為動顎下 圖4-2 端點水平行程，為排料層的平均嚙角。ABB1A1為腔內(nèi)物料的壓縮破碎棱柱體，ABB2A2為排料棱柱體。破碎機的主軸轉(zhuǎn)速是根據(jù)在一個運動循環(huán)的排料時間內(nèi)，壓縮破碎棱柱體的上層面（AA1）按自由落體下落至破碎腔外的高度h計算確定的。而該排料層高度與下端點水平行程SL及排料層嚙角有關(guān)。即排料層上層面(AA1)降至下層面(B