【文章內(nèi)容簡介】 下輥 子的帶輪，使右下輥子轉(zhuǎn)動；左下輥子的帶輪，帶動左上輥子的帶輪，使左上輥予轉(zhuǎn)動。由于活動軸承運動方向垂直于帶傳動的方向，活動軸承移動時傳動帶的張力變化不大。物料經(jīng)過上、下兩套輥子破碎后，自下方排出機(jī)外。 1— 給料口； 2— 機(jī)架； 3— 帶輪； 4— 軸承； 5— 切削裝置； 6— 彈簧；7— 輥子； 7 單齒輥式破碎機(jī) 8— 聯(lián)軸器； 9— 減速器； 10— 電動機(jī)； 11— 干油潤滑裝置； 12— 鏈輪 這臺機(jī)器本身帶有兩套車削輥皮的切削裝置。當(dāng)光面輥皮磨損或出現(xiàn)溝槽、凹坑后，不必拆卸輥子，可以直接利用切削裝置對 輥子進(jìn)行整修，整修時，將切削裝置安裝在走刀架上，再將鏈子掛到鏈輪上。這種修理方法可以減少停車時間，提高設(shè)備作業(yè)率，保證輥面光整，破碎產(chǎn)品粒度均勻。 齒輥式破碎機(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。 在水平軸上平行裝置兩對相向回轉(zhuǎn)的輥子，它是破碎機(jī)的主要工作機(jī)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)整裝置是用來調(diào)整兩破碎輥之間的間隙大?。磁帕峡冢┑?，它是通過增減兩個輥子軸承之間的墊片數(shù)量，或者利用蝸輪調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整的，以此控制破碎產(chǎn)品粒度。本次設(shè)計采用增減兩個輥子軸承之間的墊片數(shù)量來進(jìn)行調(diào)整。 圖 4 調(diào)整裝置示意圖 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。機(jī)器正常工作是，彈簧的壓力能平衡兩個輥子之間所產(chǎn)生的作用力，以保持排礦口的間隙，使產(chǎn)品粒度均勻。當(dāng)破碎機(jī)進(jìn)入非磨碎物體時，彈簧被壓縮，迫使可動破碎輥橫向移動，排礦口寬度增大，保證機(jī)器不致?lián)p壞。非破碎物體排除后，彈簧恢復(fù)原狀，機(jī)器照常工作。 8 單齒輥式破碎機(jī) 2 6 – 彈簧； 7 – 機(jī)架 圖 5 彈簧保險裝置的工作示意圖 在破碎機(jī)工作過程中，保險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。 圖 6 彈簧保險裝置結(jié)構(gòu)示意圖 9 單齒輥式破碎機(jī) 2齒輪 4非標(biāo)準(zhǔn)長齒輪 8軸 9破碎輥 圖 7 齒輥式破碎機(jī)傳動原理圖 電動機(jī)通過皮帶輪帶動一對減速齒輪 2。又通過軸 7帶動輥子 6和非標(biāo)準(zhǔn)長齒輪 3， 3又帶動齒輪 4，齒輪 4帶動輥子 9，這樣就夠成了輥子7和 9的相向轉(zhuǎn)動。如圖 7。 機(jī)架用來固定安裝軸承座和導(dǎo)軌。在結(jié)構(gòu)上采用上下箱體機(jī)架構(gòu)造。一般采用鑄鐵鑄造，也可以采用螺栓連接而成。其要求是機(jī)架結(jié)構(gòu)必須堅固。本次設(shè)計采用采用鑄鐵鑄造造機(jī)架。 第 3章 破碎機(jī)主要零部件的設(shè)計 在水平軸上平行裝置兩對相向回轉(zhuǎn)的輥子，它是破碎機(jī)的主要工作機(jī)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。 主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)參數(shù)的計算 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、輥子轉(zhuǎn)速。 礦石中心 O（為使推倒簡化，假設(shè)破碎物料為圓形）與輥子中心 O1（或 O2）的連線與水平線所成的角度，稱為嚙合角 ?。 兩個棍子產(chǎn)生的正壓力 F（ F=fP）都作用于物料塊上，如圖 7所示。如將力 P和 F分別分解為水平分力和垂直分力，由圖可以看出，只有在下列條件下，物料塊才能被兩個棍子卷入破碎腔： 2Psin? 2?2fPcos? 2 所以摩擦系數(shù) 是摩擦角的正切，所以 KL? （ ） [6] 由次可見，最大嚙合角應(yīng)小于或等于摩擦角的兩倍。 當(dāng)輥式破碎機(jī)破碎有用礦物時，一般取摩擦系數(shù) f=～ ；或摩擦角 10 單齒輥式破碎機(jī) 圖 8 輥子的受力分析 ??16176。 50′～ 19176。 20′，則破碎機(jī)最大嚙合角 ??33176。 40′～ 38176。 40′。結(jié)合本設(shè)計的實際情況，這里我們?nèi)∧Σ两菫???18。，則破碎機(jī)最大嚙角 ??36。 當(dāng)排礦口寬度 e一定時，嚙角的大小決定與輥子直徑 D和給礦粒度 d的比值。下面研究一下當(dāng)物料塊可能被帶入破碎腔時，輥子直徑和給礦粒度間的關(guān)系。 由 [6]圖 8 的 Rt△ OAB中可以看出 D?e ?D?e cos??2D?dD?d 2 和 D相比 e很小，可略而不計，則 11 單齒輥式破碎機(jī) D(1?cos) （ ） [6] d?cos2 ?當(dāng)取 f=， ??=18176。， cos18176。 = 2 故 d?1D 20? 或 D?20d （ ） [6] 2PG— T0604型破碎機(jī)的 D=610mm，故 d?。 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。 對于潮濕粘性物料， f=，則： D?10d 2PG— T0604型破碎機(jī)的 D=610mm，故 d?61mm。 輥子轉(zhuǎn)數(shù) 破碎機(jī)合適的 轉(zhuǎn)數(shù)與輥子的表面特征、物料的堅硬性和給礦粒度等因素有關(guān)。一般地說，給礦粒度愈大，礦石愈硬，則棍子的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)當(dāng)愈低。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)。 但是破碎機(jī)的生產(chǎn)能力是與輥子的轉(zhuǎn)數(shù)成正比地增加。為此，近年來趨向選用較高轉(zhuǎn)數(shù)的破碎機(jī)。然而，轉(zhuǎn)數(shù)的增加是有限度的。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，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，輥皮磨損嚴(yán)重。所以破碎機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)有一個合適的數(shù)值。輥子最合適的轉(zhuǎn)數(shù)，一般手是根據(jù)實 驗來確定的。通常，光面輥子的圓周速度 v=2 ～／秒，不應(yīng)大于 ／秒。 破碎中硬礦石時，光面輥式破碎機(jī)的輥子圓周速度可由下式計算： v? （ ） [6] 式中 D───輥子直徑， 單位米； d───給礦粒度，單位米； e───排礦口寬度，單位米。 則計算輥子轉(zhuǎn)速公式為 n?60v 轉(zhuǎn) /分 （ ） [6] 2?R 12 單齒輥式破碎機(jī) v?由于 = m/s 則 n?6060v?*?75r/min 2?R2** 綜合 ，如表 () 表 2 輥皮的設(shè)計 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。因此輥式破碎機(jī)輥皮材質(zhì)的選擇十分重要。在選材之前先對破碎輥的失效進(jìn)行分析。 對輥機(jī)輥皮的失效主要是兩方面：一是機(jī)械損壞，如開裂。這類機(jī)械損壞一般只發(fā)生在鑄鐵或球鐵輥皮。輥皮如果開裂，對輥機(jī)就無法運轉(zhuǎn)甚至還可能發(fā)生人身事故。二是磨損，磨損會使對輥機(jī)輥皮的表面產(chǎn)生溝槽，使兩輥皮之間的間隙增大，因而原料的細(xì)碎度也就不能保證。磨損過快是很多對輥機(jī)輥皮都存在的嚴(yán)重缺陷。 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，因為這種對輥機(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。在這樣高的擠壓力 的作用下，輥皮就必須具有很高的機(jī)械強(qiáng)度。但是，由于在輥皮的制造過程中，無論其化學(xué)成分和機(jī)械性能都很難得到有效控制，甚至還可能存在一些鑄造缺陷和較大的內(nèi)應(yīng)力。球墨鑄鐵包括低合金球鐵和中錳球鐵的機(jī)械性能比灰鑄鐵高得多，應(yīng)該能夠承受較大的負(fù)荷。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。淬火雖然使耐磨性提高了，但淬火以后也可能產(chǎn)生很大的殘余內(nèi)應(yīng)力，或者可能產(chǎn)生裂紋。工作時在擠壓力的作用下，輥皮有時會突然發(fā)生開裂，這就是說球鐵類輥皮也存在著 機(jī)械損壞的潛在危險。 13 單齒輥式破碎機(jī) ． 2輥皮的磨損形式 輥皮的磨損就是由輥皮的表面受到原料的摩擦作用而使其表面逐漸損耗的過程。在輥皮表面高應(yīng)力的作用下，會形成局部的機(jī)械磨損。這種磨損在整個表面上是不均勻的，一般是形成從輥皮的兩邊到中部逐漸加深的溝槽。這種溝槽主要是從兩輥皮表面流過的原料中有硬的磨粒造成的磨損 ，主要屬于粒磨損。按照磨粒磨損的公式 [13] K1?KFN （ ） H K1──磨損度； FN──法向載荷； H ──材料硬度； K──磨損度系數(shù)。 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)。由公式可見 ，磨損度 K1和材料的硬度 H成反比，即材料的硬度越高，磨損度就越小。一般當(dāng) 對輥機(jī)輥皮的硬度 HRC≥ 50，其耐磨性就比較好：而當(dāng)對輥機(jī)輥皮的硬度 HRC50時 ， 其耐磨性就明顯下降。所以，國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定對輥機(jī)輥皮的表面硬度必須達(dá)到 HRC≥ 50，且硬度層深度在 20mm以上。 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，本次設(shè)計選用鑄造＋耐磨堆焊復(fù)合輥皮。 由于對輥破碎機(jī)擠壓輥在擠壓物料過程中輥面的擠壓力比輥壓機(jī)要小很多，所以制造的擠壓輥輥體是中空的，根據(jù)工作壓力的大小擠壓輥輥皮的厚度一般在 50～ 100mm之間。早期的對輥破碎機(jī)擠壓輥的輥皮采用的是高 Cr鑄鐵材料、高錳鋼或超高錳鋼整體鑄造成的，用高 Cr 鑄鐵材料鑄造的輥皮在運行過程中輥面容易出現(xiàn)掉塊和輥皮斷裂，用高錳鋼和超高錳鋼鑄 造的輥體輥面的耐磨性比較差，另外用這三種材料鑄造的輥皮基本上都是一次性用的，當(dāng)輥皮磨損以后，堆焊修復(fù)就非常困難，因為這三種材料的可焊性比較差，韌性也差，堆焊修復(fù)過程中很容易就把輥皮拉裂，所以當(dāng)輥皮磨損到一定程度后，廠家都是直接更換新輥，舊輥就報廢不用維修，這就帶來較大的濫費，給國家和企業(yè)都造成較大的經(jīng)濟(jì)損失 結(jié)合在輥壓機(jī)輥面耐磨材料的研制以及輥壓機(jī)輥面再生性修復(fù)方面豐富經(jīng)驗，根據(jù)對輥破碎機(jī)擠壓輥的實際運行情況，對擠壓輥輥皮的制造工藝加以改進(jìn)，提出擠壓輥輥皮的制造工藝采用鑄造＋耐磨堆焊相結(jié)合的復(fù)合工藝，使擠壓輥輥皮由以前的單一種材料變成復(fù)合材料，并且研制出專用于對輥破碎機(jī)擠壓輥表面堆焊的耐磨材料 ZM焊絲和 14 單齒輥式破碎機(jī) MD601焊絲。 ZM焊絲堆焊過渡層，作用是保證堆焊層與輥體結(jié)合良好，防止整個堆焊層剝落，同時要求抗裂性好，能夠有效阻止輥面的焊接裂紋和疲勞裂紋向輥體的延伸、發(fā)展，保 護(hù)輥體不受破壞； MD601焊絲是采用多元合金強(qiáng)化的高耐磨性材料，堆焊層金屬含有大量的合金炭化物，保證了堆焊金屬具有優(yōu)異的抗磨粒磨損性能和一定的抗沖擊性能及抗剝落性能，堆焊層具有細(xì)密的網(wǎng)狀裂紋，是釋放焊接應(yīng)力所必須的“應(yīng)力釋放裂紋”，有利于防止堆焊層的大面積掉塊和剝落。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。采用復(fù)合工藝制造的對輥破碎機(jī)擠壓輥的優(yōu)點是： a、輥皮基體是用碳鋼鑄 造的，輥皮韌性好，可焊性好，輥皮不容易斷裂； b、用專用的耐磨焊絲堆焊的耐磨層，使輥面的耐磨性大大提高，輥面至少可以用一年而不用補(bǔ)焊，擠壓輥的使用壽命有了很大的提高； c、當(dāng)輥面的耐磨層磨損以后，因為輥皮基體是碳鋼，可以用耐磨焊絲重新堆焊修復(fù)，而不用擔(dān)心輥皮會被拉裂，并且輥皮可以反復(fù)堆焊修復(fù)多次，這就避