【文章內(nèi)容簡介】 算的數(shù)據(jù)較小。粗碎、細碎之間的較寬的范圍，裂縫學(xué)說較符合實際。只要 正確的運用它們，就可以為分析研究破碎過程提供理論根據(jù)和方法。 1) 破碎物料：石灰石 2) 最大進料尺寸： 250mm 3) 出料粒度： ≤30mm 4) 生產(chǎn)能力： 10—22 3m /h 5) 應(yīng)用環(huán)境：水泥廠、礦山 4 2 錘式破碎機的原理及類型 5 2 錘式破碎機的原理 及 類型 破碎機的原理 錘式破碎機主要靠錘子的沖擊作用破碎物料。物料進入錘子的工作區(qū)后，被高速回轉(zhuǎn)的錘子沖擊破碎。被破碎的物料從錘頭處獲得動能，以高速向破碎版和箅條篩上沖擊而被第二次破碎。此后小于 箅條篩縫隙的物料，便從縫隙中排出，而力度較大的物料，彈回到襯板和箅條上的粒狀物料，還將受到錘頭的附加沖擊破碎，在物料整個破碎過程中，物料之間也相互沖擊粉碎，破碎機示意圖如圖 所示 。 圖 錘式破碎機示意圖 錘式破碎機的種類很多，其主要有： 1) 按轉(zhuǎn)子數(shù)目分為：單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機 2) 按轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)方向分為：定向式 、 可逆式 。 3) 按錘頭排數(shù)分為：單排式、雙排式或多排式 4) 按錘頭裝置方式分為：固定錘式和活動錘式。 6 錘式破碎機的優(yōu)點 1) 構(gòu)造簡單、尺寸緊湊、自重較小，單位產(chǎn)品的功率消耗小。 2) 生產(chǎn)率高，破碎比大（單轉(zhuǎn)子式的破碎比可達 i=10～ 15） ,產(chǎn)品的粒度小而均勻，成立方體，過度破碎現(xiàn)象少。 3) 工作連續(xù)可靠，維護修理方便。易損零部件容易檢修和拆換。 錘式破碎機的缺點 1) 主要工作部件，如：錘頭、蓖條、襯板、轉(zhuǎn)子、圓盤等磨損較快，尤其工作對 象十分堅硬時，磨損更快。 2) 破碎腔中落入不易破碎的金屬塊時，易發(fā)生事故。 3) 含水量﹥ 12%的物料或 含有 粘土 時 ，出料篦條易堵塞使生產(chǎn)率下降，并增大能量損 耗，以至加快了易損零部件的磨損。 錘式破碎機的規(guī)格用轉(zhuǎn)子的直徑 D 和長度 L 來表示，如 ф1000mm1200mm的錘式破碎機，表示轉(zhuǎn)子的直徑 D=1000mm，轉(zhuǎn)子的長度 L=1200mm。常見的型號有： 不可逆式的： ф800mm600mm， ф1000mm800mm， ф1300mm1600mm，ф1600mm1600mm， ф2021mm1200mm。 可逆式的： ф1430mm1000mm， ф1000mm1000mm。 如 PCK1010： PC錘式破碎機，若前 面標(biāo)注 2 表示為雙轉(zhuǎn)子，單轉(zhuǎn)子不標(biāo)注；K可逆式，橫線后面的 10 表示轉(zhuǎn)子直徑的百分數(shù)， 10 為轉(zhuǎn)子長度的百分數(shù)，單位為 mm。其全稱為單轉(zhuǎn)子 1000? 1000 的可逆錘式破碎機。 3 錘式破碎機主體的構(gòu)造 7 3 錘式破碎機主體的構(gòu)造 本次所設(shè)計的是一臺 900900??PC 的毫米的單轉(zhuǎn)子、不可逆、多排的錘式破碎機。它主要適用于破碎石灰石、石膏等中等硬度的礦石，其破碎物料的水分含量不得超過 12%。它主 要由傳動裝置、轉(zhuǎn)子、襯板、箅條篩和機架等部分構(gòu)成 ,破碎機的總體結(jié)構(gòu)圖如圖 。 圖 錘式破碎機的總體結(jié)構(gòu)示意圖 軸 機殼由 下 機體、 后上蓋、左側(cè)壁、右側(cè)壁 組成， 各部分用螺栓連接成一體，上部設(shè)一個進料口，機殼內(nèi)部以錳鋼做襯板，襯板磨損后可以更換， 機體和機座是焊接體，上機體開有進料口 ,內(nèi)部鑲有高錳鋼襯板，磨損后可以更換， 下機體兩側(cè)為了安放軸承支撐轉(zhuǎn)子，用鋼板焊接支撐支座。 機殼和軸之間漏灰現(xiàn)象十分嚴(yán)重，為了防止漏 灰， 設(shè)有 軸封 裝置 。機殼下部直接安放在混凝土基礎(chǔ)上，并用地腳螺栓固定。為了便于檢修、調(diào)整和更換蓖條， 設(shè) 一個檢修孔。 8 轉(zhuǎn)子是由主軸、錘架、銷軸等組成。錘架上用錘頭銷軸將錘子分 八 排懸掛在錘架上，為了防止錘架和錘頭的軸向竄動，錘架兩端用壓緊 圓 盤和鎖緊螺母固定。轉(zhuǎn)子支撐在兩個滾動軸承上，軸承用螺栓固定在下機架的支座上。此外，為了使轉(zhuǎn)子在運動中儲存一定的動能，則在主軸的一端安裝飛輪。本設(shè)計中采用了大帶輪代替飛輪轉(zhuǎn)子示意圖如圖 。 圖 轉(zhuǎn)子示意圖 主軸 主軸是支撐轉(zhuǎn)子的主要部件，承受來自轉(zhuǎn)子、錘頭的質(zhì)量、沖擊力。要求主軸的材質(zhì)有較高的強度和韌性，設(shè)計中采用軸的材料為 SiMnMo38 ，主軸的斷面為圓形，最大直徑為 110mm,軸承處為 75mm，錘架用 mmlhb 401422 ????? 的平鍵與軸連接。 錘架 錘架是用來懸掛錘頭的，它不起破碎物料的作用，但在工作的過程中，錘架還是要受礦石沖擊和磨檫而造成的 磨損。所以，錘架要有一定的耐磨性，能承受一定的沖擊，選取的材料為 ZG270500，錘架結(jié)構(gòu)示意圖 。錘架的結(jié)構(gòu)比較簡單，容易制作，檢修和更換比較方便，錘架上的銷軸孔共有 6 個，布置在直徑為 560mm的圓周上。 根據(jù)設(shè)計的要求，每根銷軸上需要有 8 個錘子。圓盤是用來懸掛錘頭的，一3 錘式破碎機主體的構(gòu)造 9 共需有 7 個錘架和 2 個圓盤， 2 個圓盤共有的特點是，兩側(cè)側(cè)設(shè)置了圓螺母和止動墊片，這樣每個圓盤均勻分布 6 個圓孔，即可以通過六根銷軸，用來懸掛錘頭，錘頭和錘架之間的間隙除了通過 銷 軸連接，為了保護圓盤的側(cè)面，減少或盡量避免其側(cè)面的磨損。錘架 的大小取決于轉(zhuǎn)子的直徑，轉(zhuǎn)子的直徑的大小是錘架的設(shè)計大小的依據(jù)。轉(zhuǎn)子的直徑為 900mm，所以，圓盤的大小的取值就有了一定的范圍。 圖 錘架結(jié)構(gòu)示意圖 錘頭 錘頭式破碎機的主要工作零件，錘頭的質(zhì)量、形狀、材質(zhì)、對破碎機的生產(chǎn)能力有很大的影響。錘頭越重，錘頭的動能越大，其破碎效率就越高。但錘頭的質(zhì)量越大，在其旋轉(zhuǎn)的過程中產(chǎn)生的離心力也很大，對破碎機的其他零件也會產(chǎn)生影響和破壞，增大損耗程度，降低零件的使用壽命，所以選擇質(zhì)量適中的錘頭。 1) 高錳鋼錘頭： 高錳鋼仍是錘頭傳統(tǒng) 材質(zhì)，經(jīng)多年使用觀察發(fā)現(xiàn)高錳鋼錘頭并不耐磨，使用壽命短，破碎石灰石的錘頭一般可工作 23 個月，在有些工況條件下，使用不到一個星期，高猛鋼錘頭之所以不耐磨，一是錘頭的磨損是以沖刷磨損為主，二是錘式破碎機的錘頭在運轉(zhuǎn)過程中所受的沖擊力并不大，使高錳鋼的錘頭加工硬化 10 效果不顯著。錘頭的重量越大，所受的沖擊力越大，其 打擊 效果越顯著。 2) 中錳鋼錘頭： 為了不增加錘頭的價格，又能達到 ZGMn13 錘頭的使用效果，根據(jù)錳量降低后，奧氏體穩(wěn)定下降，從而提高奧氏體形變硬化效果的理論基礎(chǔ)，人們開發(fā)了中錳鋼錘頭（錳含量為 5%9%）其實際使用壽命比 ZGMn13 提高了 50%以上，取得了較好的使用效果。 3) 高鉻鑄鐵復(fù)合錘頭： 高鉻鑄鐵復(fù)合錘頭是一種具有優(yōu)良抗磨性能的耐磨材料，但韌性較低，易發(fā)生脆性斷裂，為使高鉻鑄鐵錘頭安全運行，人們開發(fā)了復(fù)合錘頭，即將高鉻鑄在高錳鋼或低合金鋼錘頭頭部，或者錘頭工作 部 分采用高鉻鑄鐵，錘柄部分采用碳鋼，將兩者復(fù)合起來，使錘頭頭部具有高硬度，高耐磨性，而錘柄部具有高韌性，充分發(fā)揮兩種材料的各自優(yōu)點而克服單一材料的缺點滿足使用性能要求。 4) 低合金鋼錘頭： 高鉻鑄鐵復(fù)合錘頭，雖具有較高的 使用壽命，但其制造工藝復(fù)雜，同事時嚴(yán)禁鐵塊進入破碎機，一般要求在喂料前端有二級吸鐵裝置。為此，近年來研制了多種多元低合金鋼錘頭，其基體組織有馬氏體，貝氏體或馬氏體加貝氏體復(fù)合組織。 在同等工況條件下，其使用壽命至少比高錳鋼錘頭提高一倍以上。 錘頭的材料要有很強的耐磨性、耐沖擊性，高強度。選擇合適的錘頭，減小錘頭的更換頻率。本次錘頭的所選的材料為 CrMnSiZG35 ，屬于高鉻鑄鐵復(fù)合錘頭。 化學(xué)成分與物理性質(zhì)如下表 31： 表 31 錘頭材料 CrMnSiZG35 的成分和性質(zhì) 常見的錘頭設(shè)計的形狀對稱（如圖 所示），所以當(dāng)錘頭的一面磨損后，可以翻面使用，如果錘頭磨損過度，轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動的過程中會失去平衡，破碎機的工作不穩(wěn)定，會導(dǎo)致軸瓦磨損過快。因此，在使用中要經(jīng)常檢查錘頭的磨損情況，及時更換新錘頭。 C(%) ~ 抗拉強度b? Mpa1620? Si(%) ~ 屈服極限s? Mpa1280? Mn(%) ~ 延伸率 ? %9? Gr(%) ~ 斷面收縮率 ? %40? 布氏硬度 241HBS 3 錘式破碎機主體的構(gòu)造 11 圖 錘子形狀種 類 由于傳統(tǒng)的錘頭磨損后更換不方便，維修時間較長， 將錘頭設(shè)計為組合式 （ 如圖 ） ， 錘頭主要由三部分構(gòu)成，主要是錘頭、錘柄和連桿。三者僅靠普通螺栓連接，主軸高速運轉(zhuǎn)時，能產(chǎn)生很大的離心力，而錘頭只靠螺栓接觸面產(chǎn)生的摩 擦 力來抵抗，錘頭會上下移動 。 圖 組合式 錘頭 組合式錘頭只需更換磨損的兩個錘頭側(cè)面，用螺栓固定，減少了維修的時間，節(jié)省原材料。 錘式破碎機的箅條的排列方式是與錘頭運動方向垂直，與轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)半徑有一定的間隙的圓弧狀。小 于間隙的物料可以通過間隙，大于箅條縫隙的物料則繼續(xù)受到錘頭的沖擊、研磨、破碎，直到物料可以通過箅條縫隙。箅條受到硬物料和金屬塊的沖擊，容易彎曲和折斷。 12 錘頭破碎機用錘頭高速擊打礦石，礦石在瞬間產(chǎn)生了極大的速度，為了防止機架的磨損，在機架內(nèi)壁裝有錳鋼襯板，由托板和襯板等部件組成打擊板，托板是普通鋼板焊接而成的，上面的襯板都是高錳鋼鑄造的，與箅條，錘頭的材質(zhì)相同。組裝好后用兩根軸架于破碎機的架體上，其進料角度，可以用調(diào)整絲杠進行調(diào)整，磨損嚴(yán)重時可 進行更 換，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。 護 金屬物體對錘式破碎機是極大的威脅，為了防止金屬物進入破碎機造成事故，一般的錘式破碎機都有安全保護裝置，在錘式破碎機的主軸上裝有安全銅套，皮帶輪套在銅套上，銅套與皮帶輪則用安全銷連接，當(dāng)金屬物進入破碎腔時，或負載過大時，銷子即被剪斷而起保護作用。 密封的目的：防止灰塵和水分進入軸承和相對運動的部件之間，同時又起到防止?jié)櫥土魇У淖饔?，密封的好壞直接影響到滾動軸承的使用壽命，從而影響整臺機器的工作效率。 由于破碎機的工作環(huán)境十分惡劣，需要采用密封好的密封裝置，傳統(tǒng)的毛氈式密封裝置已經(jīng)不能 滿足使用要求。本次使用的是迷宮式密封方法，軸向間隙為,徑向為 ，并在迷宮通路內(nèi)壓入油脂，以提高密封效果。 飛輪的主要作用是使破碎機的轉(zhuǎn)子，在運轉(zhuǎn)中儲存一定的動能，保持其在工作中的效率，減輕破碎機的動力消耗，減輕了電動機的尖峰電荷。本次設(shè)計中，飛輪用大帶輪代替，兩者的作用都是相同的。 4 錘式破碎機主要參數(shù)的選擇與確定 13 4 錘式 破碎機主要參數(shù)的 選擇與 確定 轉(zhuǎn)子的直徑與長度 轉(zhuǎn)子直徑可按最大料塊尺寸來確定，通常轉(zhuǎn)子直徑與最大物料的直徑比為—5。大型破碎機接近于 。 小中 型破碎機一般取 左右。 轉(zhuǎn)子直徑，如式 ： m ax)5~( DD? （ ） maxD 最大給料粒度。 ）（ mmD 8 7 52 5 ??? 取 mmD 900? 。 轉(zhuǎn)子的長度根據(jù)破碎機的生產(chǎn)率而定。而轉(zhuǎn)子的長度與直徑之比為 。礦石的沖擊較強時，應(yīng)選較大值。石灰石屬于中等硬度的礦石，所以轉(zhuǎn)子的長度與直徑之比取 1。 轉(zhuǎn)子長度，如式 ： DL )~(? （ ） ）（ mmL 9009001 ??? 基本結(jié)構(gòu)尺寸的確定 1) 給料口的長度與寬度：可計算錘式破碎機給料口的寬度為 ： ）（ mmDB 75025033 m a x ???? 取 B=，即給料口長度：、L =L=900mm。 2) 排料口的尺寸：錘式破碎機的排 料口的尺寸由 箅條篩的間隙控制，一般由出料粒度確定。 14 轉(zhuǎn)子速度的計算 錘式破碎機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可按圓周速度來計算，如式 ： m i n)/( 456060 rD vn ????? ? （ ） 式中： ；轉(zhuǎn)子的圓周速度， smv /? 。轉(zhuǎn)子的直徑， mD ? 轉(zhuǎn)子 圓周速度一般在 sm/70~18 之間選取。對中小型破碎機。取smv /70~25? ，而轉(zhuǎn)速在 min/1500~750 r ；速度越高，產(chǎn)品的粒度越小，錘頭、襯板和箅條篩磨損也越快，無用功率消耗增加，所以在滿足產(chǎn)品粒度的情況下，轉(zhuǎn)子的圓周速度應(yīng)偏低選取。 所以為了減小損耗和功率消耗，取 n=950r/min. 生產(chǎn)率的計算 影響生產(chǎn)率的因素很多，如給料粒度、產(chǎn)品粒度、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、物料性質(zhì)、破 碎機結(jié)構(gòu)、規(guī)格等等。由于影響因素較多，我們選取經(jīng)驗公式 計算其生產(chǎn)率：