【正文】 第 1 章 緒 論 破碎機的種類和發(fā)展破碎機按破碎方式分有顎式破碎機、圓錐破碎機、反擊式破碎機、輥式破碎機等等。而本次設(shè)計的 2PGT0604 雙光輥破碎機就屬于輥式破碎機中的一種。本課題設(shè)計的雙光輥破碎機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?，F(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、細砷作業(yè)。由于這種破碎機具有占地面積大、生產(chǎn)能力低等缺點，所以，在金屬礦山很少采用，被圓錐破碎機所代替。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)。該機還可由細碎轉(zhuǎn)換為中碎。但是由于市場經(jīng)濟要求我們不僅要做到經(jīng)濟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，所以，我們現(xiàn)在研究雙光棍破碎機還是有很積極的意義的。表現(xiàn)優(yōu)秀的破碎機是有市場前景的。而我這次設(shè)計的雙光輥破碎機基本具備以上的要求，能適應(yīng)市場的需求。 雙光輥破碎機國內(nèi)外的研究狀況 在國內(nèi)，僅僅破碎機制造業(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。細碎機行業(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。因為剛才緊缺，目前中國破碎機企業(yè)面臨減產(chǎn)的危險。輥壓機是 20 世紀 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, 但實質(zhì)上有兩點不同: 一是輥壓機實施的是準靜壓破碎, 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)力可通過輥子壓力來調(diào)節(jié)。輥間壓力一般可達 150～ 300M Pa, 破碎產(chǎn)品可達 2mm , 實現(xiàn)了“多碎少磨”。該機型開始用于水泥工業(yè), 其增產(chǎn)節(jié)能帶來的經(jīng)濟效益引起了國際水泥界的極大興趣與關(guān)注。隨著技術(shù)的不斷進步, 國外為了擴大輥壓機的應(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_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, 由于該機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, 使其達到自動化(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), 可實現(xiàn)該機的自動化, 并可調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程。改進后的輥壓機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 洪堡威達克公司的RPBR16 170246。180 型輥壓機作細碎用, 給料量為 1680t246。h , 給料最大粒度為 65mm 65mm 65mm , 至今已運轉(zhuǎn) 2 年, 其生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟數(shù)據(jù)表明, 輥壓機技術(shù)比常規(guī)的細碎技術(shù)具有很大的優(yōu)越性: 與圓錐破碎機相比, 處理量提高 27. 2% , 單位能耗降低21% , 生產(chǎn)費用降低 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)與沈陽礦山機械廠協(xié)作開發(fā)的輥壓機的樣機(生產(chǎn)能力為 100t246。h ) 在唐山棒磨山鐵礦試驗, 也取得了較好的效果 雙光輥破碎機的設(shè)計要求本設(shè)計要達到 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、和機架等。整機設(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。調(diào)整裝置要求精度較高，因此必須要不容易磨損。機架用鑄造，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。動力裝置擬采用交流電動機，在當(dāng)今油價上漲的情況下采用電動機比內(nèi)燃機更經(jīng)濟、環(huán)保。破碎輥直接與礦石接觸，因此強度要求要高，尤其是輥皮的強度要高。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)項目 單位 主要指標輥子規(guī)格 Mm φ600400給礦粒度 mm 836排礦粒度 mm 29生產(chǎn)能力 t 415輥子轉(zhuǎn)速 r/min 120 設(shè)計的主要內(nèi)容破碎機整體的設(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、皮帶帶動前破碎輥。根據(jù)電機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行詳細的設(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，確保破碎機運行的穩(wěn)定性以及能達到設(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。因為的實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行分析，進而畫出彎矩圖和剪力圖，一此來對軸進行設(shè)計。而本設(shè)計的破碎機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，進行剛度、彎曲強度校核，關(guān)鍵軸承的設(shè)計選用。 小結(jié) 通過在網(wǎng)上查閱破碎機方面的資料以及以些機械類雜志，了解破碎機的基本結(jié)構(gòu)以及工作原理，在此基礎(chǔ)上對破碎機進行了初步的設(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技術(shù), 就必須增加技術(shù)投入。引進國外先進的破碎技術(shù)和裝備, 無疑對我國破碎機的質(zhì)量和技術(shù)都有著重大的意義, 但引進的關(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。由于一切從實際出發(fā)，一切以市場為基準，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 破碎機整體的設(shè)計 [6]PG 型輥式破碎機適用于破碎脆的、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碎作業(yè)。該型破碎機結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，過粉碎少。 2PG—T0604 雙輥破碎機的工作原理 輥式破碎機的命名 圖 符號說明圖2PG0604 含義是：雙光棍彈簧調(diào)整式破碎機，直徑 600mm，長 400mm 工作原理2PG0604 雙光輥破碎機是常用的輥式破碎機，其結(jié)構(gòu)如圖 。它的破碎機構(gòu)是一對互相平行水平安裝在機架傷的圓柱形輥子。前輥 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，物料在輥子表面摩擦力的作用下，被扯進轉(zhuǎn)輥之間，受到輥子的擠壓而粉碎。粉碎后的物料被轉(zhuǎn)輥推出，向下卸落。因此，破碎機是連續(xù)操作的，且有強制卸料的作用，粉碎粘濕的物料也不致堵塞。輥子安裝在焊接的機架 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 固定安裝在機架上，后輥的軸承 19 則安裝在機架的導(dǎo)軌中，可以在導(dǎo)軌上前后移動，后輥的軸承用強力彈簧 4圖 （A） 2PGT0604 雙光輥破碎機結(jié)構(gòu)圖1前輥 2后輥 3機架 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非標準齒輪 18安全罩19軸承圖 (B) 2PGT0604 雙光輥破碎機結(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 用電動機帶動，后輥則通過裝在輥子軸上的一對齒輪 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，齒輪采用非標準長齒。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。光面輥子主要以擠壓方式粉碎物料，它適十破碎中硬或堅硬物料，為了加強對物料的粉碎，兩輥子的轉(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碎，產(chǎn)品粒度小且均勻。 雙光輥破碎機的構(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)的輥子，它是破碎機的主要工作機構(gòu)。水平軸上平行的一對輥子中，其中一個輥子的軸承是可動的，另一個輥子是固定的，破碎輥是由軸、輪轂和輥皮構(gòu)成。輥子軸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)