【文章內(nèi)容簡介】 碎機 的設計 。 它主要 由機殼、輥架、動刀、定刀 等組成。 （ 1） 機殼 . 如圖 所示 ， 機殼由上機體、 下機座 組成， 機 體 和機座是焊接體， 上機體和下機座之間螺栓連接，安裝方便。 上機體 開有進料口 ，磨損后可以更換 。機殼下部直接安放在混凝土基礎(chǔ)上，并用地腳螺栓固定。 （ 2） 轉(zhuǎn)子 如圖 所示， 轉(zhuǎn)子由主軸、 輥架 、 鍵 、 動刀 等組成， 圓 盤上開有 6 個均勻分布的銷孔，通過銷軸將 6? 8 個錘頭懸掛起來。為了防止圓盤和錘子的軸向竄動。銷軸兩端用鎖緊螺母固定。轉(zhuǎn)子支承在兩個 調(diào)心 滾動軸承上。此外，為了使轉(zhuǎn)子在運動中儲存一定的動能，避免破碎大塊物料時，錘頭的速度損失不致過大 和減小電動機的尖峰負荷，主軸的一端 用帶輪連接電動機，同時作為 飛輪 ，儲存能量。 長沙學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 7 圖 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖 （ 3） 主軸 主軸是支承轉(zhuǎn)子的主 要零件，沖擊力由它來承受。因此，要求其材質(zhì)具有較高的韌性和強度，所以我選擇 45 調(diào)質(zhì)處理，其 斷面為圓形，且有平鍵和其他零件連接。 示意圖如 所示。 圖 主軸示意圖 （ 4） 打擊板 . 打擊板 的作用是承受被錘頭擊出的物料在其上破碎，同時又將碰撞破碎后的物料重新彈回破碎板，再次破碎。因此 ，板的形狀、結(jié)構(gòu)，對破碎率影響極大。打擊板表面有折線形和漸開線形等，折線形結(jié) 構(gòu)簡單，但不能保證最有效沖擊破碎，而漸開線形沖擊板，物料都是垂直方向進行沖擊，破碎效果最好。但是由于漸開線板制造困難，而折線又無法達到最佳效果。為達到排料面積大、成品率高、低能耗，我將打擊板設計成如圖 所示。大粒度的物料在錘頭的作用下被拋射到上腔打擊板上，進撞擊后粉碎，部分粉碎后符合粒度要求的物料可直接排出，因此增加排料面積，避免了物料在機器的過度粉碎，提高了成品率，又減少其在機器中停留的時間，減少了機器的運行負荷，降低能耗。 長沙學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 8 圖 打擊板的裝配和結(jié)構(gòu) （ 5） 錘頭 .錘頭是主要的工作部件。其 質(zhì)量、形狀、和材質(zhì)對破碎機的生產(chǎn)能力有很大的影響。因此，根據(jù)不同的進料尺寸來選擇適當?shù)腻N頭質(zhì)量。 錘頭是易損件，經(jīng)常需要更換，為減少更換所需時間和勞動強度，我采用組合式錘頭。 可以采用如圖 所示的 錘頭 。 錘頭用高碳鋼鑄造或鍛造，也可用高錳鋼鑄造。為了提高耐磨性，有的錘頭表面涂上一層硬質(zhì)合金，有的采用高鉻鑄鐵。 （ 6） 蓖條 蓖條的排列形式是與錘頭的運動方向垂直的。與轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)半徑有一定的間隙的圓弧狀，合格的產(chǎn)品通過蓖縫排出。其斷面形狀為梯形，常用錳 鋼鑄成。蓖條多為一組尺寸相等的鋼條 ，且 截面形狀用梯形 。 安裝時，插入蓖條架上的凹槽 。 圖 篩架示意圖 （ 7） 蓖條和錘頭間隙用 螺桿裝置調(diào)節(jié) 。 長沙學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 9 （ 8） 給定的原始數(shù)據(jù)是： 破碎能力為 50t/h。 破碎機的最大物料給料粒度為：小于 300mm 破碎機的最大排料粒度不能超過： 20mm 破碎機的破碎程度為：中、細。 破碎機的應用場所是：水泥廠、選煤廠、火力電廠等。 破碎機的破碎對象是：石灰石、煤塊、焦碳、石膏等軟物料 。 長沙學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 10 第 3 章 單轉(zhuǎn)子錘式破碎機主要參數(shù) 計算 錘式破碎機 的 轉(zhuǎn)子 的參數(shù) 計算 轉(zhuǎn)子直徑 轉(zhuǎn)子直徑可按最大料塊尺寸來確定， 轉(zhuǎn)子直徑 根據(jù)文獻 [1]公式（ 161） max5)D~( ? （ 31） 式中 maxD —— 最大進料粒度。 maxD =300mm。 由于我所設計的錘式破碎機屬于中型，可選系數(shù)為 ，取中間值。 所以 D=300*=820mm 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 錘式破碎機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可按圓周速度來設計 ，根據(jù)文獻 [1]公式（ 163） D60v/n ?? (32） 式中 v—— 轉(zhuǎn)子圓周速度， m/s。 D—— 轉(zhuǎn)子直徑， m。 轉(zhuǎn)子圓周速度一般在 18~70m/s 之間選取。對中小型破碎機，取 v=25~70m/s，而轉(zhuǎn)速在 750~1500r/min。對大型破碎機 v=18~25m/s,而轉(zhuǎn)速為 200~300r/min。 速度越高，產(chǎn)品粒度越小，錘頭、襯板和篩條磨損也越快，功率消耗也隨之增加，對機器零件的加工，安裝精度要求也隨之增高所以在滿足產(chǎn)品粒度的情況下，轉(zhuǎn)子圓周速度應偏低選取。 轉(zhuǎn)速 v 取 40m/s,則 n=931r/min。 轉(zhuǎn)子長度設計 生產(chǎn)率與錘式破碎機的規(guī)格、轉(zhuǎn)速、排 料 條間隙的寬度、給料粒度、給料狀況以及物料性質(zhì)等因素有關(guān)。根據(jù)文獻 [1]公式（ 174） DPQL K? （ 33） 式中 Q—— 生產(chǎn)率， t/h。 D—— 轉(zhuǎn)子的直徑， m； P—— 物料的密度， 。 長沙學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 11 取 K=38； 得 1.61**38 50L ??m 。 錘頭質(zhì)量的計算 ： 因為鉸接在轉(zhuǎn)子上，所以正確選擇錘頭質(zhì)量對破碎效率和能耗都有很大影響，如果錘頭質(zhì)量選得過小，則可能滿足不了錘擊一次就將物料破碎的要求。若選得過大，無用功耗過大，離心力也大，對其他零 件會有影響并易損壞。 根據(jù)動量定理計算錘頭質(zhì)量時，考慮到錘頭打擊物料后，必然會產(chǎn)生速度損失，若損失過大，就會使錘頭繞本身的懸掛軸向后偏倒。降低生產(chǎn)率和增加無用功的消耗。為了使錘頭打擊物料后出現(xiàn)偏倒，能夠通過離心力作用而在下一次破碎時物料很快恢復到正確工作位置。所以，要求錘頭打擊物料后的速度損失不宜過大。一般允許速度損失 40%到 60%（根據(jù)實踐經(jīng)驗）即： 12 )( VV ?? （ 34） 式中 2V ── 錘頭打擊物料后的圓周線速度 (m/s) 1V ── 錘頭打擊物料前的圓周線速度 (m/s) 若錘頭與物料為了彈性碰撞。且設物料碰撞之前的運動速度為 0，根據(jù)動量定理，可得： 221 vmmvmv m?? (35) 由上式可知， mmmmvv ?? 12 (36) 式中 m ── 錘頭折算到打擊中心處的質(zhì)量 (kg) m ── 最大物料塊的質(zhì)量 (kg) 綜上所述， ? ?~?m m 但是， m 只是錘頭的打擊質(zhì)量。實際質(zhì)量應根據(jù)打擊質(zhì)量的轉(zhuǎn)動順序和錘頭的轉(zhuǎn) 動慣量求得， 2020 rmrm ? (37) 長沙學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 12 式中 r ── 錘頭打擊中心到懸掛點的距離 (m) 0r ── 錘頭質(zhì)心到懸掛點的距離 (m) 最大物料質(zhì)量 gRm 0 0*.61**3434m 33 ??? ??? 錘頭折算到打擊中心處的質(zhì)量： * ?? 電機功率的計算 電機功率的消耗取決于物料的性質(zhì)、給料的圓周速度。破碎比和生產(chǎn)率。目前，尚無一個完 整的計算公式，一般根據(jù)實踐經(jīng)驗和實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)經(jīng)驗公式進行計算 ,根據(jù)文獻 [1]公式 (178)得 88931*1** 2 ??P KW 系數(shù) K 取 。 選 用 Y 系列的三相異步電動機，其額定功率為 90KW， 型號是 Y280M4。 給料口的寬度和長度 錘式破碎機的給料口的長度與轉(zhuǎn)子直徑的相同，所以 L=D=820mm。 其寬度 B? 2D=600mm, 則取 B=600mm. 長沙學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 13 第 4 章 單轉(zhuǎn)子式 錘式破碎機的主要 零件 結(jié)構(gòu)設計 垂頭設計與計算 ； ； ； 圖 錘子形狀 錘頭的形狀確定 一般錘頭的設計 如圖 所示，是各種錘頭的結(jié)構(gòu)形狀。圖 a 所示錘子是 用于可逆式錘式破碎機，它屬于輕型錘子，被破碎的物料粒度大約在 100 左右。 PCZ 式單轉(zhuǎn)子 錘式 破碎機采用圖 b 的錘子是一種組合式，由錘柄錘帽和銷軸等組成。錘帽由耐磨材料鑄造而成，可方便更換。錘柄可用高碳鋼制造并在側(cè)面焊有耐磨合金，其壽命很長。這樣的錘子增加打擊中心的質(zhì)量，增加物料與錘頭撞擊幾率。 PC 和 PCX 系列錘式破碎機采用圖 c 所示錘子。其頭部質(zhì)量較重，可以得到較細產(chǎn)品，整體式錘子結(jié)構(gòu)簡單。反擊式錘式破碎機采用圖 d 所示的錘子。其結(jié)構(gòu)很簡單，此外，無蓖條錘式破碎機采用長柄組合式錘子。由于錘柄較長，對同樣規(guī)格破碎機，其轉(zhuǎn)盤直徑就比較小增加破碎腔空間，可減小其 鼓 風效應而產(chǎn)生的不必要的電能損耗。這種錘子用于 PCKW 無蓖 條可逆式錘式破碎機。 錘式破碎機錘子的形狀與破碎物料性質(zhì)和粒度有關(guān)，即與被破碎物料硬度、脆性、粒度等因素有關(guān)。因此，錘子的形狀有各種各樣的，如破碎金屬切削的錘子就像鐮刀形，一是加大打擊力度；二是延長錘子的使用壽命。 組合式錘頭設計 錘式破碎機的錘頭是直接打擊進入破碎腔礦石的關(guān)鍵部件，要求錘頭的結(jié)構(gòu)設計首先應當滿足碰撞平衡條件。 考慮到錘頭容易磨損，磨損后就需更換，而且更換周期短， 長沙學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 14 為使維修師傅操作簡單，節(jié)省時間，節(jié)約材料，減少成本。我就將 錘頭設計為組合式，如圖 .。錘頭由圓柱銷（ 1）、 錘 體（ 2）和錘柄（ 3）組合而成。我所設計的 錘頭 區(qū)別于一般組合式錘頭， 錘 體成球臺狀，球臺中心線上設有圓透孔，球臺下端方透孔與錘柄上部空心桿外圓相配，圓柱銷穿過垂體圓透孔，與空心桿內(nèi)孔相配，并由螺栓和自鎖螺母固定，形成組裝式球臺狀錘頭結(jié)構(gòu)。它滿足碰撞的平衡條件，從而減少無用能量消耗，延長轉(zhuǎn)子軸承使用壽命和避免避免損壞銷軸；由于錘柄可連續(xù)使用，只需更換磨損的 錘體，從而用提高了材料利用率；又由于更換 錘 體時，錘柄不用從銷軸上拆下，可降低維修操作難度。 1圓 柱銷 2錘 體 3錘柄 4六角螺栓 5自鎖螺母 圖 錘頭 長沙學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 15 由于錘式破碎機錘頭是鉸接懸掛在轉(zhuǎn)子體的銷軸上，錘頭打擊礦石時，在錘頭碰撞點上將作用著沖擊力，由理論力學知，如果沖擊力通過離銷孔中心距離為 h 的碰撞中心上，則銷軸上的碰撞反力為零；如果沖擊力未通過 碰撞中心，則沖擊力會在轉(zhuǎn)子的銷軸上產(chǎn)生碰撞反力。 由于先有技術(shù)錘式破碎機錘頭 錘 體打擊面一般為矩形或梯形，在進行碰撞平衡計算時，先有兩種設計理論：一是建議錘頭的碰撞中心取在錘頭允許磨損高度的中心，二是建議將碰撞中心取在錘頭的最外端。但與實際情況都有出入， 因為打擊面的每個點都有可能實施對物料的 打擊，沖擊力作用線常常會偏離設定的碰撞中心，導致在銷軸上產(chǎn)生碰撞反力，其后果是產(chǎn)生有害阻力矩，縮短轉(zhuǎn)子軸承使用壽命。甚至會損害銷軸。 而我所設計的球形錘頭就能避免以上不足。因為圓弧面與物料碰撞所產(chǎn)生的作用反力都會經(jīng)過球心，則銷軸上的碰撞反力為零。 錘頭的改進 1錘頭 2螺釘 3套筒 1錘頭 2螺母 3螺栓 4錘柄 a b 圖 改進 的 錘頭 前面我所設計的錘頭存在一定問題，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。 現(xiàn)在我擬定了兩種方案，如圖 所示。 第一種方案：圖 a 錘頭（ 1）用螺釘鎖緊在套筒（ 3）上， 螺釘一共設計六個，靠螺釘?shù)穆菁y來承受離心力。 此種方案的比原來 長沙學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 16 所設計的更容易安裝。第二種方案：圖 b錘頭（ 1）與錘柄（ 4）用鉸制螺栓 連接。這種方案的優(yōu)點是錘頭質(zhì)量小，傳遞給螺栓的離心力也小，當 錘頭磨損后可以只更換錘頭，充分利 用 資源。所以最后選擇 b方案。 錘架的結(jié)構(gòu)設計與計算 根據(jù)設計的要求，每根銷軸上需要有 8 個錘子。圓盤是用來懸掛錘頭的，一共需有7 個錘架和 2 個圓盤， 2 個圓盤共有的特點是，一側(cè)設置了圓螺母和止動墊片，另一端用軸肩定位。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削軸連接， 為了保護圓盤的側(cè)面