【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 碎機(jī) 的設(shè)計(jì) 。 它主要 由機(jī)殼、輥架、動(dòng)刀、定刀 等組成。 （ 1） 機(jī)殼 . 如圖 所示 ， 機(jī)殼由上機(jī)體、 下機(jī)座 組成， 機(jī) 體 和機(jī)座是焊接體， 上機(jī)體和下機(jī)座之間螺栓連接，安裝方便。 上機(jī)體 開(kāi)有進(jìn)料口 ，磨損后可以更換 。機(jī)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(dòng)刀 等組成， 圓 盤(pán)上開(kāi)有 6 個(gè)均勻分布的銷孔，通過(guò)銷軸將 6? 8 個(gè)錘頭懸掛起來(lái)。為了防止圓盤(pán)和錘子的軸向竄動(dòng)。銷軸兩端用鎖緊螺母固定。轉(zhuǎn)子支承在兩個(gè) 調(diào)心 滾動(dòng)軸承上。此外，為了使轉(zhuǎn)子在運(yùn)動(dòng)中儲(chǔ)存一定的動(dòng)能，避免破碎大塊物料時(shí)，錘頭的速度損失不致過(guò)大 和減小電動(dòng)機(jī)的尖峰負(fù)荷，主軸的一端 用帶輪連接電動(dòng)機(jī)，同時(shí)作為 飛輪 ，儲(chǔ)存能量。 長(zhǎng)沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (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(lái)承受。因此，要求其材質(zhì)具有較高的韌性和強(qiáng)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(shí)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(duì)破碎率影響極大。打擊板表面有折線形和漸開(kāi)線形等，折線形結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，但不能保證最有效沖擊破碎，而漸開(kāi)線形沖擊板，物料都是垂直方向進(jìn)行沖擊，破碎效果最好。但是由于漸開(kāi)線板制造困難，而折線又無(wú)法達(dá)到最佳效果。為達(dá)到排料面積大、成品率高、低能耗，我將打擊板設(shè)計(jì)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(jìn)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(jī)器的過(guò)度粉碎，提高了成品率，又減少其在機(jī)器中停留的時(shí)間，減少了機(jī)器的運(yùn)行負(fù)荷，降低能耗。 長(zhǎng)沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (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(duì)破碎機(jī)的生產(chǎn)能力有很大的影響。因此，根據(jù)不同的進(jìn)料尺寸來(lái)選擇適當(dāng)?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(shí)間和勞動(dòng)強(qiáng)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(yùn)動(dòng)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(guò)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(shí)，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(zhǎng)沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 （ 8） 給定的原始數(shù)據(jù)是： 破碎能力為 50t/h。 破碎機(jī)的最大物料給料粒度為：小于 300mm 破碎機(jī)的最大排料粒度不能超過(guò)： 20mm 破碎機(jī)的破碎程度為：中、細(xì)。 破碎機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)所是：水泥廠、選煤廠、火力電廠等。 破碎機(jī)的破碎對(duì)象是：石灰石、煤塊、焦碳、石膏等軟物料 。 長(zhǎng)沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 10 第 3 章 單轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)主要參數(shù) 計(jì)算 錘式破碎機(jī) 的 轉(zhuǎn)子 的參數(shù) 計(jì)算 轉(zhuǎn)子直徑 轉(zhuǎn)子直徑可按最大料塊尺寸來(lái)確定， 轉(zhuǎn)子直徑 根據(jù)文獻(xiàn) [1]公式（ 161） max5)D~( ? （ 31） 式中 maxD —— 最大進(jìn)料粒度。 maxD =300mm。 由于我所設(shè)計(jì)的錘式破碎機(jī)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(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可按圓周速度來(lái)設(shè)計(jì) ，根據(jù)文獻(xiàn) [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(duì)中小型破碎機(jī)，取 v=25~70m/s，而轉(zhuǎn)速在 750~1500r/min。對(duì)大型破碎機(jī) 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(duì)機(jī)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(yīng)偏低選取。 轉(zhuǎn)速 v 取 40m/s,則 n=931r/min。 轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度設(shè)計(jì) 生產(chǎn)率與錘式破碎機(jī)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(xiàn) [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(zhǎng)沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 11 取 K=38； 得 1.61**38 50L ??m 。 錘頭質(zhì)量的計(jì)算 ： 因?yàn)殂q接在轉(zhuǎn)子上，所以正確選擇錘頭質(zhì)量對(duì)破碎效率和能耗都有很大影響，如果錘頭質(zhì)量選得過(guò)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(guò)大，無(wú)用功耗過(guò)大，離心力也大，對(duì)其他零 件會(huì)有影響并易損壞。 根據(jù)動(dòng)量定理計(jì)算錘頭質(zhì)量時(shí)，考慮到錘頭打擊物料后，必然會(huì)產(chǎn)生速度損失，若損失過(guò)大，就會(huì)使錘頭繞本身的懸掛軸向后偏倒。降低生產(chǎn)率和增加無(wú)用功的消耗。為了使錘頭打擊物料后出現(xiàn)偏倒，能夠通過(guò)離心力作用而在下一次破碎時(shí)物料很快恢復(fù)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(guò)大。一般允許速度損失 40%到 60%（根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)）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(shè)物料碰撞之前的運(yùn)動(dòng)速度為 0，根據(jù)動(dòng)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(shí)際質(zhì)量應(yīng)根據(jù)打擊質(zhì)量的轉(zhuǎn)動(dòng)順序和錘頭的轉(zhuǎn) 動(dòng)慣量求得， 2020 rmrm ? (37) 長(zhǎng)沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 12 式中 r ── 錘頭打擊中心到懸掛點(diǎn)的距離 (m) 0r ── 錘頭質(zhì)心到懸掛點(diǎn)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(jī)功率的計(jì)算 電機(jī)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(wú)一個(gè)完 整的計(jì)算公式，一般根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算 ,根據(jù)文獻(xiàn) [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(dòng)機(jī)，其額定功率為 90KW， 型號(hào)是 Y280M4。 給料口的寬度和長(zhǎng)度 錘式破碎機(jī)的給料口的長(zhǎng)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(zhǎng)沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 13 第 4 章 單轉(zhuǎn)子式 錘式破碎機(jī)的主要 零件 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 垂頭設(shè)計(jì)與計(jì)算 ； ； ； 圖 錘子形狀 錘頭的形狀確定 一般錘頭的設(shè)計(jì) 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(jī)，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(jī)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(zhǎng)。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(jī)采用圖 c 所示錘子。其頭部質(zhì)量較重，可以得到較細(xì)產(chǎn)品，整體式錘子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。反擊式錘式破碎機(jī)采用圖 d 所示的錘子。其結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，此外，無(wú)蓖條錘式破碎機(jī)采用長(zhǎng)柄組合式錘子。由于錘柄較長(zhǎng)，對(duì)同樣規(guī)格破碎機(jī)，其轉(zhuǎn)盤(pán)直徑就比較小增加破碎腔空間，可減小其 鼓 風(fēng)效應(yīng)而產(chǎn)生的不必要的電能損耗。這種錘子用于 PCKW 無(wú)蓖 條可逆式錘式破碎機(jī)。 錘式破碎機(jī)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(zhǎng)錘子的使用壽命。 組合式錘頭設(shè)計(jì) 錘式破碎機(jī)的錘頭是直接打擊進(jìn)入破碎腔礦石的關(guān)鍵部件，要求錘頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先應(yīng)當(dāng)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(zhǎng)沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 14 為使維修師傅操作簡(jiǎn)單，節(jié)省時(shí)間，節(jié)約材料，減少成本。我就將 錘頭設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的 錘頭 區(qū)別于一般組合式錘頭， 錘 體成球臺(tái)狀，球臺(tái)中心線上設(shè)有圓透孔，球臺(tái)下端方透孔與錘柄上部空心桿外圓相配，圓柱銷穿過(guò)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(tái)狀錘頭結(jié)構(gòu)。它滿足碰撞的平衡條件，從而減少無(wú)用能量消耗，延長(zhǎng)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(shí)，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(zhǎng)沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 15 由于錘式破碎機(jī)錘頭是鉸接懸掛在轉(zhuǎn)子體的銷軸上，錘頭打擊礦石時(shí)，在錘頭碰撞點(diǎn)上將作用著沖擊力，由理論力學(xué)知，如果沖擊力通過(guò)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(guò) 碰撞中心，則沖擊力會(huì)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(jī)錘頭 錘 體打擊面一般為矩形或梯形，在進(jìn)行碰撞平衡計(jì)算時(shí)，先有兩種設(shè)計(jì)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(shí)際情況都有出入， 因?yàn)榇驌裘娴拿總€(gè)點(diǎn)都有可能實(shí)施對(duì)物料的 打擊，沖擊力作用線常常會(huì)偏離設(shè)定的碰撞中心，導(dǎo)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?xí)p害銷軸。 而我所設(shè)計(jì)的球形錘頭就能避免以上不足。因?yàn)閳A弧面與物料碰撞所產(chǎn)生的作用反力都會(huì)經(jīng)過(guò)球心，則銷軸上的碰撞反力為零。 錘頭的改進(jìn) 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(jìn) 的 錘頭 前面我所設(shè)計(jì)的錘頭存在一定問(wèn)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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(lái)抵抗，錘頭會(huì)上下移動(dòng)。 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(shè)計(jì)六個(gè)，靠螺釘?shù)穆菁y來(lái)承受離心力。 此種方案的比原來(lái) 長(zhǎng)沙學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 所設(shè)計(jì)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(diǎn)是錘頭質(zhì)量小，傳遞給螺栓的離心力也小，當(dāng) 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(shè)計(jì)與計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，每根銷軸上需要有 8 個(gè)錘子。圓盤(pán)是用來(lái)懸掛錘頭的，一共需有7 個(gè)錘架和 2 個(gè)圓盤(pán)， 2 個(gè)圓盤(pán)共有的特點(diǎn)是，一側(cè)設(shè)置了圓螺母和止動(dòng)墊片，另一端用軸肩定位。這樣每個(gè)圓盤(pán)均勻分布 6 個(gè)圓孔，即可以通過(guò)六根銷軸， 用來(lái)懸掛錘頭，錘頭和錘架之間的間隙除了通過(guò)削軸連接， 為了保護(hù)圓盤(pán)的側(cè)面