【正文】 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%。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 。表現(xiàn)優(yōu)秀的破碎機(jī)是有市場前景的。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。 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)。而本次設(shè)計(jì)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(jì)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。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)。 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) 。 而我這次設(shè)計(jì)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。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 。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)。 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 。 180 型輥壓機(jī)作細(xì)碎用 , 給料量為 1680t246。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。 調(diào)整裝置要求精度較高，因此必須要不容易磨損。 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。 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(jì)皮帶輪。 ○4 軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 本次 設(shè)計(jì)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(jì)以及計(jì)算進(jìn)行討論，其它軸設(shè)計(jì)參考它。因此設(shè)計(jì)時(shí)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。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。 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(jì)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。 2PG— T0604雙輥破碎機(jī)的工作原理 輥式破碎機(jī)的 命名 5 圖 2PG0604含義是：雙光棍彈簧調(diào)整式破碎機(jī)，直徑 600mm，長 400mm 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 。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。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 6 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(shí)，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。 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。此時(shí)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。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。 圖 它是輥式破碎機(jī)很重要的一個部件，彈簧松緊程度，對破碎機(jī)正常工作和過再保護(hù)都有積極其重要的作用。 2 316754可動 8 2 輥?zhàn)樱? 3 – 物料； 4 – 固定軸承； 5 – 可動軸承； 6 – 彈簧； 7 – 機(jī)架 圖 彈簧保險(xiǎn)裝置的工作示意圖 在破碎機(jī)工作過程中，保險(xiǎn)彈簧總處于振動狀態(tài)，所以彈簧容易產(chǎn)生疲勞破壞，必須經(jīng)常檢查，定期更換。 機(jī)架用來固定安裝軸承座和導(dǎo)軌。本次設(shè)計(jì)采用采用 鑄鐵 鑄造 造機(jī)架。 光輥破碎機(jī) 主要 執(zhí)行機(jī)構(gòu)參數(shù)的 計(jì)算 影響輥式破碎機(jī)生產(chǎn)能力和電機(jī)功率的主要參數(shù)有：嚙角、給礦粒度、輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速。 當(dāng)輥式破碎機(jī)破碎有用礦物時(shí)，一般取摩擦系數(shù) f=～ ；或摩擦角 11 圖 輥?zhàn)拥氖芰Ψ治? ?? 16176。 40′。下面研究一下當(dāng)物料塊可能被帶入破碎腔時(shí) ,輥?zhàn)又睆胶徒o礦粒度間的關(guān)系。 由此可見光面輥式破碎機(jī)的輥 子直徑應(yīng)但等于最大給礦粒度的 20倍左右，也就是說，這種 雙輥式破碎機(jī)只能作為礦石的中碎和細(xì)碎。槽形（齒形）輥式破碎機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)低于光輥式破碎機(jī)。轉(zhuǎn)數(shù)太快，摩擦力隨之減小，若轉(zhuǎn)數(shù)超過某一極限值時(shí)，摩擦力不足以使礦石進(jìn)入破碎腔，而形成“遲滯”現(xiàn)象，不僅動力消耗劇增，而且生產(chǎn)能力顯著降低，同時(shí)，輥皮磨損嚴(yán)重。 破碎中硬礦石時(shí)，光面輥式破碎機(jī)的輥?zhàn)訄A周速度可由下式計(jì)算： 13 24 71DvDdDe?????????? ms （ ） [6] 式中 D───輥?zhàn)又睆?, 單位米； d───給礦粒度，單位米； e───排礦口寬度，單位米。 本次設(shè)計(jì)的雙光輥破碎機(jī)主要用來破碎中硬礦 ,因此以上參數(shù) 可選擇為 e= m , L= m ,D= m ,n=75 /minr ,μ = , δ = 3t/m 因此由公式 235Q eLDn??? = 235 75 25? ? ? ? ? ? ?t/h 輥式破碎機(jī)的功率消耗，通常多用經(jīng)驗(yàn)公式 或時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。 皮 的設(shè)計(jì) 輥式破碎機(jī)破碎輥的關(guān)鍵是輥 皮 ，只要有了機(jī)械性能好，耐磨性能優(yōu)良的輥 皮 ，對輥機(jī)的其他技術(shù)指標(biāo)是很容易達(dá)到的。這類機(jī)械損壞一般只發(fā)生在鑄鐵或球鐵輥 皮 。 的機(jī)械損壞 形式 輥皮 發(fā)生機(jī)械損壞比較少，一般都是發(fā)生在高速強(qiáng)力細(xì)碎對輥機(jī)上，因?yàn)檫@種對輥機(jī)在兩輥 皮之間是強(qiáng)力擠壓作用，擠壓力可達(dá) 30t～ 40t，是普通對輥機(jī)十幾倍的擠壓力。但是，由于這些球鐵類輥皮 的硬度只有 HB240左右，為了 提高耐磨性，必須將這些鑄件進(jìn)行淬火處理，把硬度提高到 HR50以上。在輥 皮 表面高 16 應(yīng)力的作用下，會形成局部的機(jī)械磨損。 公式中的磨損度是一個變化范圍很大的數(shù)值，它和物料的性質(zhì)等因素有關(guān)。 皮 的 設(shè)計(jì) 原則 常見的輥 皮 有：灰鑄鐵輥 皮 、外圈包鋼板的灰鑄鐵輥 皮 、外圈包鋼板并在鋼板表面堆焊耐磨焊條的輥 皮 、耐磨鑄鐵輥 皮 、高鉻復(fù) 合金制作輥 皮 等，為了方便輥 皮 的設(shè)計(jì)， 本次設(shè)計(jì)選用 鑄造＋耐磨堆焊 復(fù)合輥 皮 。擠壓輥輥皮具體的復(fù)合制造工藝為：首先輥皮用普通的碳鋼如 35＃鋼等來鑄造，輥皮鑄造好后先用專用的 耐磨焊絲 ZM焊絲焊一層過渡層，過渡層焊完后，再用 MD601焊絲在輥面堆焊一層耐磨層。安裝時(shí)通過螺栓使輪轂 1和輪轂 2壓緊。采用安全可靠經(jīng)濟(jì)實(shí)用的耐磨輥 皮 ，以及合理的結(jié)構(gòu)，將使輥式破碎機(jī)的性能大大的提高。與輪轂 配合處的斜度為 12176。材料 35CrMo。 插入軸的裝配示意圖 輥式破碎機(jī)能否保證輥的受力均勻、間隙正確、避免對輥的損傷，是保證輥?zhàn)诱９ぷ鞯年P(guān)鍵因素。如圖所示，設(shè)物料在最下軋距處的最大為壓強(qiáng) 1p ，而在α角處為 p，此時(shí) 1111p CBp CD? 令光輥半徑為 r，則有 ? ? 211 1 c o s 2 s in ( )2C B r r ??? ? ? ； 211 2 sin ( )2D B r ?? ； 1 1 1 1 1 1 ( 1 c os ) ( 1 c os )C D C B D B r r??? ? ? ? ? ?，2122sin 2sin sinpp????? ? ； 當(dāng)α和θ足夠小時(shí)，可 簡化 2122pp ????? ?，則 21 2(1 )pp ?????； 當(dāng)θ角增加到 d? 時(shí)，磨輥上所承受壓力增加 dP ，則可積分得到總壓力 0P PdA? ???，式中 dA為 d? 間所占輥?zhàn)用娣e在 Y軸上的投影，令光輥長度為 L，則 cosdA rLd??? ， 代入前式可得 21 20 c o s (1 )P p rL d? ??????? 積分簡化，取 sin??? ，最后得到 123P prL?? （ ） 合力矩應(yīng)與積分力矩相等，設(shè)合力矩臂為 x，則 M=xP=0 sinr pdA? ? ??； （ ） 故 21 21 201(1 ) sin23p rL dxp rL? ? ?????? ? 當(dāng)θ足夠小時(shí)，取 sin??? ，則 221 2013 (1 ) 32 83p r L dxrp rL? ? ??? ??????， 故 22112 3 13 8 4M p rL r p r L? ? ?? ? ? （ ） 從此式可以看出，輥?zhàn)涌倝毫狭Φ奈恢么蠹s位于最小軋點(diǎn)以上 3/8軋區(qū)長度處。 331. 1 3. 93 10 4. 32 3 10M K M? ? ? ? ? ? 軸的設(shè)計(jì) 根據(jù)前面的計(jì)算 可知， 主動軸 （如圖 7軸）其電動機(jī)功率 P=22kW，轉(zhuǎn)速 n=75r/min， 軸的一端 裝有 皮帶輪 ，另一端有 齒輪 。 按式 。 23 ○4 初選軸承 因軸承 主要 受有徑向力的作用 ，以及機(jī)械振動可能產(chǎn)生少量軸向力 。 ○1 擬定軸上零件的裝配方案 軸上零件定位、加工要求以及不同的零件裝配方案，參考軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求 。故軸段 1的直徑即為 110mm。 軸段 4是軸肩，參照 [2]P1073及同類軸設(shè)計(jì)取為 140mm。且軸承寬為 38mm，則這兩段取 35mm長。 根據(jù)長齒齒輪的厚度以及其他軸的類比，可以得出軸段 7長度取 100比較合適。 25 由手冊查得平鍵的截面尺寸寬 高 =32 20(GB109579)，鍵槽用鍵槽銑刀加工， 查 [2]取 長為160mm(標(biāo)準(zhǔn)鍵 長 見 GB109679)。對于零件作用于軸上的分布載荷或轉(zhuǎn)矩 (因軸上零件如齒輪、聯(lián)軸器等均有寬度 )可當(dāng)作集中力作用于軸上零件的寬度中點(diǎn)。 0F?? V A V B V C V D V EF F F F F? ? ? ? （ ） 0AM ?? A B V B A C V C A D V D A E V El F l F l F l F? ? ? （ ） 綜合式 上式 可算出 10VAF ??N 10VBF ??N 26 ○3 計(jì)算軸的剪力、彎矩，并畫剪力、彎矩、轉(zhuǎn)矩圖 分別作出水平面 上和 垂直面上的 剪力 圖 d、 e； 分別作出垂直面和水平面上的彎矩