【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0′。結(jié)合本 課題 設(shè)計(jì)的 14 實(shí)際情況， 在 這里我們?nèi)∧Σ两菫?18?? 。 ，則破碎機(jī)最大嚙角 36?? 。 給礦粒度和轉(zhuǎn)子直徑的計(jì)算 當(dāng)排礦口寬度 e為 一定時(shí) ,嚙角的大小確定 與輥?zhàn)又睆?D和給礦粒度 d的比值。下面研究一下 ，當(dāng)物料塊也許 被帶入破碎腔時(shí) ,輥?zhàn)又睆胶徒o礦粒度 之 間的關(guān)系。 圖 給礦粒度和輥?zhàn)又睆绞疽鈭D 由 [6]圖 31 的 Rt△ OAB中可以看出 2cos 22De DeDd Dd?? ???? ? 與 D相比 e很小 ,可 以 略而不計(jì) ,則 (1 cos )2cos 2Dd???? （ ） [6] 取 f= , 2??? =18176。， cos 18176。 = 則 120dD? 或 者 20Dd? （ ） [6] 2PG— T0604型破碎機(jī)的 D=610mm，則 ? mm。 由此說明光面輥式破碎機(jī)的輥?zhàn)又睆綉?yīng)該 等于最大給礦粒度的 20倍之間，也可以說，這種雙輥式破碎機(jī)只可以 作為礦石的中碎和細(xì)碎。 對(duì) 潮濕粘性物料， f=，則： o oABDDdα / 2e 15 10Dd? 2PG— T0604型破碎機(jī)的 D=610mm，則 61d? mm。 輥式破碎機(jī)破碎輥的 重要 是輥皮， 只需有了機(jī)械性能好，耐磨性能優(yōu)質(zhì)的輥皮，對(duì)輥機(jī)的其他技術(shù)指標(biāo)是很容易達(dá)標(biāo)的。所以輥式破碎機(jī)輥皮材質(zhì)的選擇非常 重要。在選材之前 必須 先對(duì)破碎輥的失效進(jìn)行分析。 輥式破碎機(jī)輥皮的失效形式種類及分析 對(duì) 于輥機(jī)輥皮的失效主要是兩種情況 ：一是機(jī)械損壞，如開裂。 關(guān)于 這類機(jī)械損壞一般只發(fā)生在鑄鐵或 者是球鐵輥皮。輥皮一旦 開裂，對(duì) 于輥機(jī)就無法運(yùn)轉(zhuǎn) 還 很有可能發(fā)生人身事故。二是磨損，磨損會(huì) 對(duì)輥機(jī)輥皮的表面產(chǎn)生溝槽，使 其兩輥皮之間的間隙增大，所以 原 料的細(xì)碎度也就不能保證。磨損過快是 對(duì) 很多 輥機(jī)輥皮都存在的嚴(yán)重缺陷。 輥皮的機(jī)械損壞常見狀況 輥皮發(fā)生機(jī)械損壞 情況 比較少 見，基本上都是發(fā)生在高速?gòu)?qiáng)力細(xì)碎對(duì)輥機(jī)上，由于這種對(duì)輥機(jī)在兩輥皮 間是強(qiáng)力擠壓作用，擠壓力可 到 達(dá) 30t～ 40t，是普通對(duì)輥機(jī)十多 倍的擠壓力。 就在這樣高的擠壓力的作用下，輥皮就一定要具有很高的機(jī)械強(qiáng)度。但 由于在輥皮的制造過程中，無論 是其化學(xué)成分，還是機(jī)械性能都很難得到有效控制，甚至 還 有 可能存在一些鑄造缺陷和 比較大的內(nèi)應(yīng)力。球墨鑄鐵包含低合金球鐵和中錳球鐵的機(jī)械性能比灰鑄鐵高很多，可以 夠承受較大的負(fù) 荷。但因?yàn)檫@些球鐵類輥皮的硬度只 打到 HB240左右，為了增大 耐磨性，一定將這些鑄件進(jìn)行淬火處理，把硬度提升 到 HR50以上。淬火雖然使耐磨性增大 了，但 是淬火以后也可能造成 很大的殘余內(nèi)應(yīng)力， 又 或者可能產(chǎn)生裂紋。 一旦 工作時(shí)在擠壓力的作用下，輥皮有時(shí) 候會(huì)突然發(fā)生開裂，這 說 明了球鐵類輥皮也存有 著機(jī)械損壞的潛在危險(xiǎn)。 輥皮的設(shè)計(jì)需求及方法 常見 的輥皮有： 外圈包鋼板的灰鑄鐵輥皮、灰鑄鐵輥皮 、外圈包鋼板 并且 在鋼板表面堆焊耐磨焊條的輥皮、 其 耐磨鑄鐵輥皮、高鉻復(fù)合金制作輥皮等 等 ，為了方便輥皮的 課題 設(shè)計(jì)，本次 課題設(shè)計(jì)選取 鑄造＋耐磨堆焊 復(fù)合輥皮。 因?yàn)?對(duì)輥破碎機(jī)擠壓輥在擠壓物料過 程中 ， 輥面的擠壓力比輥壓機(jī)要小 非常 多，所以制造的擠壓輥輥體是 掏 空的， 依據(jù) 工作壓力的大小擠壓輥輥皮的厚度一般 只 在 50～ 100mm間。 以前， 對(duì)輥破碎機(jī)擠壓輥的輥皮 使 用的是高 Cr鑄鐵材料、高錳鋼或 者 超高錳鋼整體鑄造成的， 采 用高 Cr鑄鐵材料鑄造的輥皮在 生產(chǎn) 過程中輥面 及其 容易出現(xiàn)掉塊和輥皮斷裂， 采 用高錳鋼和超高錳鋼鑄造的輥體輥面的耐磨性 非常 差， 而且 用這三種材料鑄造的輥皮基本上都是一次性的， 只要 輥皮磨損以后，堆 16 焊修復(fù)就 很 困難，因?yàn)檫@三種材料的可焊性 非常 差，韌性也 非常 差，堆焊修復(fù)過程中 及其 容易就把輥皮 拉裂，所以當(dāng)輥皮 損壞 到一定程度后，廠家 基本上 都是直接更換新輥， 殘 舊輥就報(bào)廢不用維修，這就帶來 很 大的 浪費(fèi) ，給國(guó)家和企業(yè)都造成 很 大的經(jīng)濟(jì)損失 。 根據(jù) 在輥壓機(jī)輥面耐磨材料的研制 和 輥壓機(jī)輥面再生性修復(fù) 的 豐富經(jīng)驗(yàn)， 依 據(jù)對(duì)輥破碎機(jī)擠壓輥的實(shí)際運(yùn)行情況 分析 ，對(duì)擠壓輥輥皮的制造工藝加以改 良 ，提出擠壓輥輥皮的制造工藝 使 用鑄造＋耐磨堆焊相結(jié)合的復(fù)合 材料 ，使 其 擠壓輥輥皮由以前的單一材料變成復(fù)合材料， 而 且 還 研制出專門 用于對(duì)輥破碎機(jī)擠壓輥表面 上 堆焊的耐磨材料 ZM 焊絲和 MD601焊絲。 ZM焊絲堆焊過渡層， 功能是保證堆焊層與輥體 良好 結(jié)合 ，防止整個(gè)堆焊層 卸落 ，同時(shí) 一定要 抗裂性好， 才 能夠有效阻止輥面的焊接裂紋 與 疲勞裂紋向輥體的延伸、發(fā)展，保護(hù)輥體不受 到 破壞； MD601焊絲是 使 用多元合金強(qiáng)化的高耐磨性 材 料，堆焊層金屬 包 含有大量的合金炭化物， 確保 了堆焊金屬具有 優(yōu)質(zhì) 的抗磨粒磨損性能和 相當(dāng) 的抗沖擊性能 以及 抗剝落性能，堆焊層 都 有細(xì)密的網(wǎng)狀裂紋，是釋放焊接應(yīng)力所 一定 的“ 應(yīng)力釋放裂紋 ” ，利于防止堆焊層的大面積掉塊和 卸落 。擠壓輥輥皮 詳細(xì) 的復(fù)合制造工藝為：首先輥皮用 平常 的碳鋼如 35＃鋼等來鑄造，輥皮鑄造好后 再 用專 門 的耐磨焊絲 ZM焊絲焊一層過渡層，過渡層焊完 以后 ，再 使 用 MD601焊 絲在輥面 堆焊一層耐磨層。 使 用復(fù)合工藝制造的對(duì)輥破碎機(jī)擠壓輥的優(yōu)點(diǎn) 如下 ： a、輥皮基體 是 用碳鋼鑄造的，輥皮韌性 很 好，可焊性 很 好，輥皮不 易斷裂； b、用專 門 的耐磨焊絲堆焊的耐磨層，使 其 輥面的耐磨性大大提高，輥面至少 還 可以用一年而不用補(bǔ)焊，擠壓輥的使用 時(shí)間 有了很大的提高； c、當(dāng)輥面的耐磨層磨損后， 由于 輥皮基體是碳鋼，可以 使 用耐磨焊絲重新堆焊修復(fù)， 從 而不用擔(dān)心輥皮會(huì)被拉裂， 而 且輥皮可以反復(fù)堆焊修復(fù)多次，這 也 就避免讓輥體報(bào)廢 帶來的問題 ，為企業(yè)帶來 很 大的經(jīng)濟(jì)效益； d、 使 用復(fù)合工藝制造新輥輥體成本比 使 用整體鑄造工藝制造新輥輥 體成本 降 低 20％左右。 輥皮構(gòu)造制作方法及需求 輥皮的結(jié)構(gòu)主要由四大部分 構(gòu) 成。輥皮、輪轂 輪轂 螺栓這四個(gè)部分構(gòu) 成。安裝時(shí) ， 通過螺栓使輪轂 1和輪轂 2緊壓。因?yàn)閮蓚€(gè)輪轂和輥皮都有一個(gè)錐度，所以 輥皮能很好的安裝好。 它不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而且輪轂很輕。破碎機(jī)的好壞重點(diǎn) 在 于 輥皮， 如果沒有合格的耐磨輥皮，就不會(huì)有合格的對(duì)輥機(jī)。使用安全可靠經(jīng)濟(jì)實(shí)用的耐磨輥皮，還有 合理的結(jié)構(gòu)，將 可以使輥式破碎機(jī)的性能大大的提升 。輥皮的具體結(jié)構(gòu)見圖 。 17 1– 輪轂 2輥皮 3– 輪轂 4鍵 5螺母 6軸 圖 輥?zhàn)友b配結(jié)構(gòu)示意圖 2──輥皮： 35鋼鑄造 +耐磨焊絲堆焊。最薄處的厚度為 45mm。與輪轂配合處的斜度為 12176。 1,3──輪轂：材料為 45 鋼， 鋼輪轂 的 主要優(yōu)點(diǎn)是 ： 制造工藝簡(jiǎn)單，成本相對(duì) 來說較 低，抗金屬疲勞能力強(qiáng)。 4──鍵 5──螺栓：每給輥?zhàn)由?8個(gè) 30M螺栓。材料 35CrMo。 傳動(dòng)軸的制造需求與計(jì)算方法 這部分主要對(duì)傳動(dòng)軸中的一根（圖 34中 7）進(jìn)行設(shè)計(jì)。傳動(dòng)路線圖見下圖。 18 2齒輪 4非標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)齒輪 8軸 9破碎輥 圖 傳動(dòng)路線圖 輥的受力情況及計(jì)算的方法 光輥是由輥皮，輪轂，螺母，螺栓等組成。 插入軸的裝配示意圖 輥式破碎機(jī) 是否能 保證輥的受力 平均、間隙正確、避免對(duì)輥的損壞 ，是保證輥?zhàn)诱?之間工作的關(guān)鍵因素。對(duì)輥?zhàn)舆M(jìn)行 物料的力學(xué)分析，算出輥?zhàn)拥氖芰?情況，是對(duì)輥?zhàn)虞S設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。本節(jié)課題將分析差速反向旋轉(zhuǎn)光輥的工作區(qū)進(jìn)行力學(xué)解析 。 圖 19 當(dāng)物料進(jìn)入輥軋區(qū) 以后，接近中心軋 點(diǎn)輥間隙越小，壓強(qiáng)越大，壓強(qiáng)的提升 于物料壓縮程度成正比。如圖所示 如下 ，設(shè)物料在最下軋距處的最大為壓強(qiáng) 1p ， 從 而在α角處為 p，此時(shí) 1111p CBp CD? 令其 光輥半徑為 r，則有 ? ? 211 1 c o s 2 sin ( )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 達(dá) 到一定程度 小時(shí)，可簡(jiǎn)化 為 2122pp ????? ? 故有： 21 2(1 )pp ?????； 當(dāng)θ角增加到 d? 時(shí)，磨輥上所承受壓力增 大到 dP ， 故 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 其 光輥長(zhǎng)度為 L，則 cosdA rLd??? ，代入前 面 式可得 21 20 c o s (1 )P p rL d? ??????? 積分簡(jiǎn)化，取 sin??? ，最后 可以 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? ? ??； （ ） 則 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? ? ??? ??????， 則 22112 3 13 8 4M p rL r p r L? ? ?? ? ? （ ） 20 由 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(zhǎng)度處。 破碎過程 中，應(yīng) 劃分為“預(yù)損 — 碎裂 — 壓實(shí)” 三個(gè)階段，在實(shí)階情況下 物料所受的力應(yīng) 該 大于抗壓強(qiáng)度。 石灰石、熟料、煤及其它礦石，其 中 抗壓強(qiáng)度不超過 100Mp。 平常的 輥式破碎機(jī)一般工作間隙在 1040mm之間 ， 一端輥圈帶彈性支承，遇強(qiáng)力作用時(shí)可以 產(chǎn)生退讓， 間隙可 以 變大，其 中破碎時(shí)作用力一般 可達(dá) 5t在左右，輥式細(xì)碎機(jī)工作 時(shí)， 間隙一般在 5mm 以下 ，使 用剛性支承許用破碎力設(shè)計(jì)在 10t，當(dāng)遇到 強(qiáng)力超過 10t時(shí) ，采用剪切保護(hù)，剪切銷破壞后更替復(fù)位，不在 超過許用壓力的情況下 ， 可以強(qiáng)制破碎 45 50000 5 10P t N N? ? ? ? 0 4 3s in 1 0 5 1 0 0 . 3 0 5 0 . 1 7 4 1 . 4 1 02DM P N? ? ? ? ? ? ? 對(duì)此， 還有輥?zhàn)邮艿侥Σ了a(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，但 是 輥?zhàn)訛榭招牡模?所以 產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩比較小，把 所 求得的轉(zhuǎn)矩乘以一系數(shù) K=。 331. 1 3. 93 10 4. 32 3 10M K M? ? ? ? ? ? 軸的制造需求及計(jì)算方法 依據(jù) 前面的計(jì)算可知，主動(dòng)軸（如圖 7軸）其 中 電動(dòng)機(jī)功率 P=22kW，轉(zhuǎn)速 n=75r/min， 軸 的一端 裝有 皮帶輪，另 外 一端有齒輪。 軸傳遞的轉(zhuǎn) 矩 ： 61 10 PT n?? （ ） 式中： P為電機(jī)功率，帶動(dòng)下 ， 輥的電機(jī)功率為 75kW，帶動(dòng)上輥的電機(jī)功率為 55kW； n為轉(zhuǎn)速，下輥的轉(zhuǎn)速為 160 r/min，上輥的轉(zhuǎn)速為 80 r/min。 6 6 61 229 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 2 . 8 1 075PT n? ? ? ? ? ? ?= 10? 1 1 2 3TT????? （ ） 式中： 1? 、 2? 、 3? 分別為皮帶輪、齒輪、軸承的傳動(dòng)效率。 取 1? = 、 2? =、 3? = 由 [9]P14 選取齒輪 .軸承率分別為 由 [4]表 取帶傳動(dòng)效率為 92%