【正文】 第 1 章 緒 論 破碎機(jī)的種類和發(fā)展破碎機(jī)按破碎方式分有顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)等等。而本次設(shè)計的 2PGT0604 雙光輥破碎機(jī)就屬于輥式破碎機(jī)中的一種。本課題設(shè)計的雙光輥破碎機(jī)是一種最古老的碎礦設(shè)備，由于它的構(gòu)造簡單，符合出料粒度的比例要求高，過粉碎現(xiàn)象少，能耗小。現(xiàn)在仍在水泥、硅酸鹽等工業(yè)部門中獲得應(yīng)用，主要用作礦石的中、細(xì)砷作業(yè)。由于這種破碎機(jī)具有占地面積大、生產(chǎn)能力低等缺點(diǎn)，所以，在金屬礦山很少采用，被圓錐破碎機(jī)所代替。粉碎（包括破碎和磨碎）是當(dāng)代飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)社會必不可少的一個工業(yè)環(huán)節(jié)。在各種金屬、非金屬、化工礦物原料及建筑材料的加工過程中，粉碎作業(yè)要消耗巨大的能量，而且又是個低效作業(yè)。物料粉碎過程中，由于作業(yè)中產(chǎn)生發(fā)聲、發(fā)熱、振動和摩擦等作用，使能源大量消耗。因而多年來界內(nèi)人士一直在研究如何達(dá)到節(jié)能、高效地完成破碎和磨碎過程。從理論研究到創(chuàng)新設(shè)備(包括改造舊有的設(shè)備)直至改變生產(chǎn)工藝流程。 根據(jù)所查的資料顯示，現(xiàn)代雙光輥破碎機(jī)的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，比如：上海路橋建設(shè)有限責(zé)任公司開發(fā)的 2PGG 雙光輥破碎機(jī)在各方面表現(xiàn)優(yōu)秀，適合于選礦、化學(xué)、水泥、建筑材料等行業(yè)。該機(jī)還可由細(xì)碎轉(zhuǎn)換為中碎。但是由于市場經(jīng)濟(jì)要求我們不僅要做到經(jīng)濟(jì)性好而且要性能可靠，調(diào)節(jié)方便，轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，震動小，噪音低等特點(diǎn)，所以，我們現(xiàn)在研究雙光棍破碎機(jī)還是有很積極的意義的。表現(xiàn)優(yōu)秀的破碎機(jī)是有市場前景的。而我這次設(shè)計的雙光輥破碎機(jī)基本具備以上的要求，能適應(yīng)市場的需求。 雙光輥破碎機(jī)國內(nèi)外的研究狀況 在國內(nèi)，僅僅破碎機(jī)制造業(yè)，不算其他的選礦設(shè)備、水泥生產(chǎn)設(shè)備等，產(chǎn)值也就在 50 億下。細(xì)碎機(jī)行業(yè)第一品牌是鄭州鼎盛工程技術(shù)有限公司。耐磨件、錘頭質(zhì)量過硬，國內(nèi)外大型水泥廠供應(yīng)商，西安交大聯(lián)合研究。大量實(shí)踐證明，特殊工藝鍛造的耐磨件、錘頭是普通廠家部件壽命的 倍甚至更高。因?yàn)閯偛啪o缺，目前中國破碎機(jī)企業(yè)面臨減產(chǎn)的危險。輥壓機(jī)是 20 世紀(jì) 80 年代中期發(fā)展起來的高效節(jié)能設(shè)備。形式上很像傳統(tǒng)的對輥破碎機(jī), 但實(shí)質(zhì)上有兩點(diǎn)不同: 一是輥壓機(jī)實(shí)施的是準(zhǔn)靜壓破碎, 它與沖擊粉碎方式相比, 節(jié)省能量約 30%。二是它對物料實(shí)施的是料層粉碎, 是物料與物料之間的相互粉碎, 粉碎效率高, 物料間的擠壓應(yīng)力可通過輥?zhàn)訅毫碚{(diào)節(jié)。輥間壓力一般可達(dá) 150～ 300M Pa, 破碎產(chǎn)品可達(dá) 2mm , 實(shí)現(xiàn)了“多碎少磨”。該機(jī)型開始用于水泥工業(yè), 其增產(chǎn)節(jié)能帶來的經(jīng)濟(jì)效益引起了國際水泥界的極大興趣與關(guān)注。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步, 國外為了擴(kuò)大輥壓機(jī)的應(yīng)用范圍(用于堅硬物料) 和提高其可靠性, 都在不斷地改進(jìn)自己的產(chǎn)品, 主要表現(xiàn)在以下三個方面: 一是提高輥面的耐磨性, 如德國洪堡公司將壓輥表面堆焊耐磨層改為柱釘式輥面, 柱釘?shù)挠捕冗_(dá)到刀具的硬度, 使其具有更高的抗耐磨能力(這是該公司的專利) , 克魯普公司則采取金屬耐磨塊組合鑲嵌式壓輥, 來提高其耐磨性。 二是壓輥軸承的改進(jìn), 由于該機(jī)軸承要承受巨大的靜載荷和沖擊載荷, 原來用的雙列向心球面滾子軸承壽命很短, 改為多排滾柱軸承(洪堡公司是四排) 后, 可承受巨大的徑向力, 軸向力則由雙作用止推軸承承受, 軸承座本身具有調(diào)心功能。 三是控制系統(tǒng)的改進(jìn), 使其達(dá)到自動化(包括控制與監(jiān)測) , 德國洪堡公司開發(fā)的 ROLV IS 控制系統(tǒng), 可實(shí)現(xiàn)該機(jī)的自動化, 并可調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程。改進(jìn)后的輥壓機(jī)已開始用于金屬礦山, 如智利 Lo sCo lo rado s 鐵礦選廠使用德國 KHD 洪堡威達(dá)克公司的RPBR16 170246。180 型輥壓機(jī)作細(xì)碎用, 給料量為 1680t246。h , 給料最大粒度為 65mm 65mm 65mm , 至今已運(yùn)轉(zhuǎn) 2 年, 其生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)表明, 輥壓機(jī)技術(shù)比常規(guī)的細(xì)碎技術(shù)具有很大的優(yōu)越性: 與圓錐破碎機(jī)相比, 處理量提高 27. 2% , 單位能耗降低21% , 生產(chǎn)費(fèi)用降低 8% ,產(chǎn)品粒度大約在 3mm 至 325 目之間。其網(wǎng)格柱釘式板襯使用壽命約 12022h ( 每 1000h 磨損 016mm )。這證明了該機(jī)型用于鐵礦選廠也是成功的。我國東北大學(xué)與沈陽礦山機(jī)械廠協(xié)作開發(fā)的輥壓機(jī)的樣機(jī)(生產(chǎn)能力為 100t246。h ) 在唐山棒磨山鐵礦試驗(yàn), 也取得了較好的效果 雙光輥破碎機(jī)的設(shè)計要求本設(shè)計要達(dá)到 415t 的生產(chǎn)能里。主要設(shè)計部分包括破碎輥、調(diào)整裝置、彈簧保險裝置、傳動裝置、動力裝置、和機(jī)架等。整機(jī)設(shè)計要求破碎輥的間距方便調(diào)節(jié)，傳動部分傳動平穩(wěn)，動力可靠，外形美觀簡潔，減震能力強(qiáng)。調(diào)整裝置要求精度較高，因此必須要不容易磨損。機(jī)架用鑄造，可以降低成本，而且鑄造體耐沖擊，不容易產(chǎn)生震動。傳動裝置采用 V 形帶傳動，V 帶具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、能緩沖和吸震等特點(diǎn)。動力裝置擬采用交流電動機(jī)，在當(dāng)今油價上漲的情況下采用電動機(jī)比內(nèi)燃機(jī)更經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。破碎輥直接與礦石接觸，因此強(qiáng)度要求要高，尤其是輥皮的強(qiáng)度要高。因此輪觳可用鋼，而輥皮采用高錳鋼，這樣來增加輥皮的使用時間，使更換周期縮短，從而提高礦石粒的均勻度。表 設(shè)計要求的數(shù)據(jù)項(xiàng)目 單位 主要指標(biāo)輥?zhàn)右?guī)格 Mm φ600400給礦粒度 mm 836排礦粒度 mm 29生產(chǎn)能力 t 415輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速 r/min 120 設(shè)計的主要內(nèi)容破碎機(jī)整體的設(shè)計:○ 1根據(jù)總體設(shè)計的規(guī)劃與要求，主要部件構(gòu)成有：機(jī)架和支撐裝置、破碎部件傳動件、拉緊裝置、調(diào)整裝置。皮帶的選用及皮帶輪的設(shè)計○ 2本設(shè)計采用單電機(jī)、皮帶帶動前破碎輥。根據(jù)電機(jī)的功率以及破碎對象等等一些因素來設(shè)計皮帶輪。齒輪的設(shè)計與選用○ 3本次設(shè)計有兩對齒輪需要設(shè)計，我選擇了其中的一對來進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計，另一對做簡單的介紹，并選用滿足設(shè)計要求的尺寸及型號，確保破碎機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及能達(dá)到設(shè)計使用壽命。由于其中有一對齒輪是長齒齒輪，因此應(yīng)特別注意。因?yàn)榈膶?shí)際使用過程中往往的長齒齒輪容易折斷。軸的設(shè)計與計算○ 4本次設(shè)計的破碎機(jī)有 3 根主軸，由于篇幅有限，本文僅對其中一根軸的設(shè)計以及計算進(jìn)行討論，其它軸設(shè)計參考它。軸的設(shè)計主要是對軸的受力進(jìn)行分析，進(jìn)而畫出彎矩圖和剪力圖，一此來對軸進(jìn)行設(shè)計。而本設(shè)計的破碎機(jī)的軸主要受到的是來自破碎輥之間的相互擠壓。破碎輥的設(shè)計:○ 5雙光棍破碎機(jī)即有兩個光面的破碎輥，并且破碎輥的輥皮是可以更換的。因此設(shè)計時就應(yīng)考慮到這方面的因素，以使破碎輥更容易拆卸與安裝。本次設(shè)計主要是執(zhí)行件破碎輥的尺寸設(shè)計，進(jìn)行剛度、彎曲強(qiáng)度校核，關(guān)鍵軸承的設(shè)計選用。 小結(jié) 通過在網(wǎng)上查閱破碎機(jī)方面的資料以及以些機(jī)械類雜志，了解破碎機(jī)的基本結(jié)構(gòu)以及工作原理，在此基礎(chǔ)上對破碎機(jī)進(jìn)行了初步的設(shè)計。另外，由于國外生產(chǎn)的軸承比我國的小得多, 而且壽命還長。此外在耐磨材料、熱處理工藝及自動化程度上與國外也都存在不小差距。要縮小差距并迎頭趕上和超過國外先進(jìn)技術(shù), 就必須增加技術(shù)投入。引進(jìn)國外先進(jìn)的破碎技術(shù)和裝備, 無疑對我國破碎機(jī)的質(zhì)量和技術(shù)都有著重大的意義, 但引進(jìn)的關(guān)鍵在于消化、吸收,并將其國產(chǎn)化。有條件做自行研究開發(fā)的單位,要重視提高產(chǎn)品質(zhì)量, 包括套產(chǎn)品的質(zhì)量, 以使我國的產(chǎn)品在國際市場上占有一席之地。由于一切從實(shí)際出發(fā)，一切以市場為基準(zhǔn)，以市場需求為方向，因此，本設(shè)計能馬上很好的為煤炭行業(yè)、水泥行業(yè)等等行業(yè)服務(wù)，具有很好的市場開發(fā)前景。第 2 章 破碎機(jī)整體的設(shè)計 [6]PG 型輥式破碎機(jī)適用于破碎脆的、中等硬度以下的物料，如燒礦、煤、焦炭、爐渣、頁巖、石灰石等。最適合丁中、小型非金屬礦山和比工等部門的中碎或細(xì)碎作業(yè)。該型破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，過粉碎少。 2PG—T0604 雙輥破碎機(jī)的工作原理 輥式破碎機(jī)的命名 圖 符號說明圖2PG0604 含義是：雙光棍彈簧調(diào)整式破碎機(jī)，直徑 600mm，長 400mm 工作原理2PG0604 雙光輥破碎機(jī)是常用的輥式破碎機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖 。它的破碎機(jī)構(gòu)是一對互相平行水平安裝在機(jī)架傷的圓柱形輥?zhàn)?。前?1 和后輥工作相向旋轉(zhuǎn)物料加入到喂料箱 16 內(nèi)，落在轉(zhuǎn)輥的上面，物料在輥?zhàn)颖砻婺Σ亮Φ淖饔孟?，被扯進(jìn)轉(zhuǎn)輥之間，受到輥?zhàn)拥臄D壓而粉碎。粉碎后的物料被轉(zhuǎn)輥推出，向下卸落。因此，破碎機(jī)是連續(xù)操作的，且有強(qiáng)制卸料的作用，粉碎粘濕的物料也不致堵塞。輥?zhàn)影惭b在焊接的機(jī)架 3 上，由安裝在軸 11 上的輥芯 4 以及套在輥芯上的輥套 7組成。兩者通過錐形環(huán) 6，用螺栓 5 拉緊，以使輥套緊套在輥芯上。當(dāng)輥套的工作表面磨損時，可以拆換。前輥的軸安裝在滾柱軸承中，軸承座 18 固定安裝在機(jī)架上，后輥的軸承 19 則安裝在機(jī)架的導(dǎo)軌中，可以在導(dǎo)軌上前后移動，后輥的軸承用強(qiáng)力彈簧 4圖 （A） 2PGT0604 雙光輥破碎機(jī)結(jié)構(gòu)圖1前輥 2后輥 3機(jī)架 4輥芯 5螺栓 6錐形環(huán) 7輥套 8軸 9減速齒輪 10減速齒輪 11軸 12頂桿 13軸承座 14彈簧 15調(diào)節(jié)螺母 16箱蓋 17非標(biāo)準(zhǔn)齒輪 18安全罩19軸承圖 (B) 2PGT0604 雙光輥破碎機(jī)結(jié)構(gòu)圖壓緊在頂座 12 上．當(dāng)轉(zhuǎn)輥之間落入難碎物時，彈簧被壓縮，后輥后移一定距離，讓硬物落下，然后在彈簧張力作用下又回到原來位置。彈簧的壓力可用螺母 15 調(diào)整。在軸承 19 與頂座 12 之間放有可以更換的鋼墊片 13，通過更換不問厚度的墊片。即可調(diào)節(jié)兩轉(zhuǎn)輥的間距。 前輥通過減速齒輪 9 和 10 傳動袖 3 以及帶輪 20 用電動機(jī)帶動，后輥則通過裝在輥?zhàn)虞S上的一對齒輪 17 由前輥帶動作相向轉(zhuǎn)動。為了使后輥后移時兩齒輪仍能嚙合，齒輪采用非標(biāo)準(zhǔn)長齒。輥于的工作表面根據(jù)使用要求，可以選用光面的（如后輥 2)、槽面的(如前輥 1)或是齒面的。光面輥?zhàn)又饕詳D壓方式粉碎物料，它適十破碎中硬或堅硬物料，為了加強(qiáng)對物料的粉碎，兩輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速也可以不一致。此時對物料還兼磨剝的作用，宜用于粘土及塑性物料的細(xì)碎，產(chǎn)品粒度小且均勻。 雙光輥破碎機(jī)的構(gòu)造根據(jù)總體設(shè)計的規(guī)劃與要求，主要部件構(gòu)成有：破碎輥、調(diào)整裝置、彈簧保險裝置、傳動裝置和機(jī)架等組成。 破碎裝置在水平軸上平行裝置兩對相向回轉(zhuǎn)的輥?zhàn)樱瞧扑闄C(jī)的主要工作機(jī)構(gòu)。水平軸上平行的一對輥?zhàn)又?，其中一個輥?zhàn)拥妮S承是可動的，另一個輥?zhàn)邮枪潭ǖ?，破碎輥是由軸、輪轂和輥皮構(gòu)成。輥?zhàn)虞S采用鍵與錐形表面的輪轂配合在一起，輥皮固定在輪轂上，借助三塊錐形弧鐵，利用螺栓帽將它們固定在一起的。由于輥皮與礦石直接接觸，所以它需要時常更換，而且一般是應(yīng)用耐磨性好的高錳鋼或特殊碳素鋼（鉻鋼、鉻錳鋼等）制作。 調(diào)整裝置調(diào)整裝置是用來調(diào)