【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 a）簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī) b）復(fù)擺顎式破碎機(jī) 由圖 13可見(jiàn)，簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)動(dòng)顎上點(diǎn)的軌跡為繞動(dòng)顎懸掛點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓弧，其弧長(zhǎng)沿進(jìn)料口到排料口逐漸增大。復(fù)擺顎式破碎機(jī)動(dòng)顎上的點(diǎn)一般作平面運(yùn)動(dòng)，其軌跡為封閉曲線(xiàn)，進(jìn)料口處軌跡呈橢圓形，愈靠近排料口其軌跡形狀愈扁直。沿水平方向與垂直方向量取軌跡的位移 s和 h， 則 s 稱(chēng)為動(dòng)顎水平行程， h稱(chēng)為動(dòng)顎垂直行程，其比值稱(chēng)為動(dòng)顎的行程特性值。 動(dòng)顎上各點(diǎn)行程及特性值決定了破碎機(jī)性能的優(yōu)劣。水平行程可以產(chǎn)生破碎物料所必須的壓縮量，由于物料在破碎時(shí)，其塊度越大，所需的壓縮量也越大，因此水平行程應(yīng)從進(jìn)料口到排料口逐漸減小。由于排料口處的物料按自由落體排下的，所以排料口處水平行程的大小，還應(yīng)考慮到排料層物料下落時(shí)所需的排料高度。動(dòng)顎的垂直行程使得動(dòng)、定顎間產(chǎn)生垂直方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以對(duì)物料進(jìn)行磨搓，同時(shí)也可以促進(jìn)物料向下排料，但磨搓作用使得動(dòng)、定顎板磨損而降低襯板的使用壽命。因此可用行 程特性值衡量破碎機(jī)軌跡值性能值優(yōu)劣。 表 13 兩種基本顎式破碎機(jī)動(dòng)顎軌跡性能比較 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī) 復(fù)擺顎式破碎機(jī) 進(jìn)料口 垂直行程 水平行程 特性值 排料口 垂直行程 3s 水平行程 s s 特性值 3 表 14 給出了兩種基本型式的破碎機(jī)，在相同排料口水平行程 s條件下進(jìn)、排料口處動(dòng)顎的軌跡性能參數(shù)，小于下部水平行程，且垂直行程均很小，其特河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 性值 m=。復(fù)擺顎式破碎機(jī)上部水平行程，大于下部水平行程，且 垂直行程很大，其特性值 m=～ 。 與簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)相比，因?yàn)閺?fù)擺顎式破碎機(jī)上下水平行程分布較合理，且有較大的垂直行程，有利于破碎腔內(nèi)的物料下移，因此生產(chǎn)能力高于簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)約 30%。 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，上部水平行程不能太小，一般去（ ～ ） s，各點(diǎn)軌跡特性值取 m=～ 為宜。由于排料口水平行程 s是按破碎機(jī)所具有的最大生產(chǎn)能力確定的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于破碎物料所必須的壓縮量，因此當(dāng)上部水平行程取得小于下部水平行程時(shí)也足以使大塊物料破碎。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 2 顎式破碎機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)分析 顎式破碎機(jī)的工 作原理 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)工作原理 圖 21 簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī) 動(dòng)顎懸掛在心軸上，可作左右擺動(dòng)，偏心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，連桿做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。帶動(dòng)兩塊推力板也做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)動(dòng)顎做左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)破碎和卸料。此種破碎機(jī)采用曲柄雙連桿機(jī)構(gòu)，雖然動(dòng)顎上受有很大的破碎反力，而其偏心軸和連桿卻受力不大，所以工業(yè)上多制成大型機(jī)和中型機(jī)，用來(lái)破碎堅(jiān)硬的物料。此外，這種破碎機(jī)工作時(shí)，動(dòng)顎上每點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡都是以心軸為中心的圓弧，圓弧半徑等于該點(diǎn)至軸心的距離，上端圓弧小，下端圓弧大，破碎效率較低，其 破碎比 i一般為 36，由于運(yùn)動(dòng)軌跡簡(jiǎn)單，故稱(chēng)簡(jiǎn)單擺動(dòng)顎式破碎機(jī)。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，偏心軸等傳動(dòng)件受力較小；由于動(dòng)顎垂直位移較小，河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 加工時(shí)物料較少有過(guò)度破碎的現(xiàn)象，動(dòng)顎顎板的磨損較小。 復(fù)擺顎式破碎機(jī)工作原理 動(dòng)顎上端直接懸掛在偏心軸上，作為曲柄連桿機(jī)構(gòu)的連桿，由偏心軸的偏心直接驅(qū)動(dòng)，動(dòng)顎的下端鉸連著推力板支撐到機(jī)架的后壁上。當(dāng)偏心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)顎上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是由懸掛點(diǎn)的圓周 線(xiàn) (半徑等于偏心距 )，逐漸向下變成橢圓形，越向下部，橢圓形越偏，直到下部與推力板連接點(diǎn)軌跡為圓弧線(xiàn)。由于這種機(jī)械中動(dòng)顎上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡比較復(fù)雜，故稱(chēng)為復(fù)雜擺動(dòng)式顎式破碎機(jī)。圖 22 為復(fù)擺顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖 2－ 2顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 圖 2－ 3 復(fù)擺顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 由圖 2－ 3 可計(jì)算出復(fù)擺顎式破碎機(jī)的自由度為： 3 ( 2 ) 3 3 ( 2 4 0) 1LHF n P P? ? ? ? ? ? ? ? ? 復(fù)擺式顎式破碎機(jī)與簡(jiǎn)擺式相比較，其優(yōu)點(diǎn)是：質(zhì)量較輕，構(gòu)件較少，結(jié)構(gòu)更 緊湊，破碎腔內(nèi)充滿(mǎn)程度較好，所裝物料塊受到均勻破碎，加以動(dòng)顎下端強(qiáng)制性推出成品卸料，故生產(chǎn)率較高，比同規(guī)格的簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)率高出 2030%；物料塊在動(dòng)顎下部有較大的上下翻滾運(yùn)動(dòng)，容易呈立方體的 形狀卸出，減少了像簡(jiǎn)擺式產(chǎn)品中那樣的片狀成分 產(chǎn)品質(zhì)量較好。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 介于復(fù)擺顎式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，在本設(shè)計(jì)中將顎式破碎機(jī)設(shè)計(jì)為復(fù)擺型。 主要零部件的結(jié)構(gòu)分析 ＰＥ－ 250 400 復(fù)擺顎式破碎機(jī)主要是由機(jī)架、動(dòng)顎、偏心軸、軸承、飛輪、槽輪、肘板、調(diào)整部件、拉緊部件、潤(rùn)滑部件等組成，如下圖２－ 4所示。 圖 24 PE250 400 復(fù)擺顎式破碎機(jī) 動(dòng)顎 動(dòng)顎是支承齒板且直接參與破碎礦石的部件，要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，其結(jié) 構(gòu)應(yīng)該堅(jiān)固耐用。動(dòng)顎一般采用鑄造結(jié)構(gòu)，為減輕重量，國(guó)外也采用焊接結(jié)構(gòu)。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此對(duì)焊接工藝的要求較高。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可把動(dòng)顎分成箱型結(jié)構(gòu)與非箱型加筋結(jié)構(gòu)（按其橫截面形狀又可分為“Ｅ”型和反“Ｅ”型兩種）。對(duì)于型號(hào)較小的復(fù)擺顎式破碎機(jī)，其動(dòng)顎一般做成非箱型加筋結(jié)構(gòu)，河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 以便有效地減輕動(dòng)顎的重量。本設(shè)計(jì)采用“Ｅ”型動(dòng)顎，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖紙。 齒板 齒板（也叫襯板），是破碎機(jī)中直接與礦 石接觸的零件，它對(duì)破碎機(jī)的生產(chǎn)率、比能耗、產(chǎn)品粒度組成和粒形以及破碎力等都有影響。 齒板承受很大的沖擊擠壓力，因此磨損得非常厲害。為了延長(zhǎng)它的使用壽命，可從兩方面來(lái)研究：一是從材質(zhì)上找到高耐磨性能材料；二是合理確定齒板的結(jié)構(gòu)形狀和幾何尺寸。目前齒板一般采用 ZGMn134，其特點(diǎn)是：在沖擊負(fù)荷作用下，具有表面硬化性，形成既硬又耐磨的表面，同時(shí)仍能保持其內(nèi)層金屬原有的韌性。齒板橫斷面結(jié)構(gòu)形狀有平滑表面和齒形表面兩種，后者又分三角形和梯形表面（如圖２－４所示） 圖 25 襯板齒形 a)三角形 b）梯形 本設(shè)計(jì)中采用三角形齒板，材料為 ZGMn134。 肘板（推力板） 破碎機(jī)的肘板是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的零部件，但其作用卻非常大。通常有三個(gè)作用 : 一是傳遞動(dòng)力，其傳遞的動(dòng)力有時(shí)甚至比破碎力還大；二是起保險(xiǎn)作用，當(dāng)破碎腔落入非破碎物料（如釬桿、折斷的鏟齒）時(shí)，肘板先行斷裂破壞，從而保護(hù)機(jī)器其它零件不發(fā)生破壞；三是調(diào)整排料口大小。 肘板按結(jié)構(gòu)組成分為組裝式和整體式兩種；按肘頭與肘墊（或稱(chēng)肘板襯墊）的連接型式，可分滾動(dòng) 型與滑動(dòng)型兩種（如圖 25）。滾動(dòng)型結(jié)構(gòu)其傳動(dòng)效率河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 高，磨損減小，同時(shí)在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，動(dòng)顎的擺動(dòng)角很小，使得肘板兩端支承的肘墊表面的平行度誤差也很小，因此肘板的傳力方向與肘墊垂直方向的夾角很小，肘板與其肘墊之間可以保持純滾動(dòng)。 為提高傳動(dòng)效率，減少磨損，延長(zhǎng)其使用壽命，本設(shè)計(jì)中采用滾動(dòng)型肘板，肘板墊材料為 ZG310570。 圖 26 肘頭與肘墊形式 a）滾動(dòng)型 b）滑動(dòng)型 調(diào)整裝置 調(diào)整裝置是用來(lái)調(diào)整破碎機(jī)排料口大小用。隨著襯 板的不斷磨損，排料口尺寸也不斷地變大，產(chǎn)品粒度也隨之變粗。為了保證產(chǎn)品粒度的要求，必須利用調(diào)整裝置，定期地調(diào)整排料口尺寸。此外，當(dāng)要求得到不同的產(chǎn)品粒度時(shí)，也需要調(diào)整排料口大小，現(xiàn)有顎式破碎機(jī)的調(diào)整裝置有多種多樣，歸納起來(lái)有墊片調(diào)整裝置、楔鐵調(diào)整裝置、液壓調(diào)整裝置以及襯板調(diào)整。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 圖 27 立式楔鐵調(diào)整裝置 本設(shè)計(jì)中采用楔鐵調(diào)整裝置（如圖 26），其優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)整、調(diào)整方便、不必停車(chē)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和制作方便。缺點(diǎn)是它的外形尺寸和重量都比較大，使機(jī)器尺寸增大，調(diào)整很費(fèi)勁。 保險(xiǎn)裝置 當(dāng)破 碎機(jī)落入非破碎物時(shí)，為防止機(jī)器的重要零部件發(fā)生破壞，通常裝有過(guò)載保護(hù)裝置。保險(xiǎn)裝置有三種 :液壓連桿、液壓摩擦離合器和肘板。液壓保險(xiǎn)裝置由于必須有專(zhuān)用的液壓系統(tǒng)，且對(duì)液壓元件和零部件的液壓密封部位有較高的要求，故一般都用于大型的簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)。中小型復(fù)擺顎式破碎機(jī)都以肘板為保險(xiǎn)件。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 28 肘板結(jié)構(gòu) a）變截面結(jié)構(gòu) b）弧形結(jié)構(gòu) c） S型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)肘板時(shí)除應(yīng)正確確定由破碎力引起的肘板壓力，以便設(shè)計(jì)出超載破壞的肘板面積外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使 其具有較高的超載破壞敏感度。 本設(shè)計(jì)采用變截面結(jié)構(gòu)（如圖 27a），材料為 HT150，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖紙。 飛輪 顎式破碎機(jī)的飛輪用以?xún)?chǔ)存動(dòng)顎空行程時(shí)的能量．再用于工作行程，使機(jī)械的工作負(fù)荷趨于均勻，帶輪也起著飛輪的作用．飛輪常以鑄鐵或鑄鋼制造，小型機(jī)的飛輪常制成整體式。 其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖紙。 機(jī)架結(jié)構(gòu) 破碎機(jī)機(jī)架是整個(gè)破碎機(jī)零部件的安裝基礎(chǔ)。它在工作中承受很大的沖擊載荷，其重量占整機(jī)重量很大比例（對(duì)鑄造機(jī)架為 50％左右，對(duì)焊接架為 30％左右），機(jī)架的剛度和強(qiáng)度，對(duì)整機(jī)性能和主要零部件壽命均有很大 的影響，因此，對(duì)破碎機(jī)機(jī)架的要求是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易制造，重量輕，且要求有足夠的強(qiáng)度和剛度。破碎機(jī)機(jī)架按結(jié)構(gòu)分，有整體機(jī)架和組合機(jī)架；按制造工藝分，有鑄造機(jī)架和焊接機(jī)架。 本設(shè)計(jì)采用整體鑄造機(jī)架，雖然制造困難，但具有較好的剛性，除用河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 ZG270500 材料外，對(duì)小型破碎機(jī)破碎硬度較小的物料時(shí)，也可用優(yōu)質(zhì)鑄鐵和球磨鑄鐵。設(shè)計(jì)時(shí)，在保證正常工作條件下，應(yīng)力求減輕重量。制造時(shí)要求偏心軸軸承中心鏜孔，與動(dòng)顎心軸軸承的中心孔有一定的平行度。 圖 29 整體鑄造機(jī)架 密封及潤(rùn)滑系統(tǒng) 密封的功能是阻止泄露，造成泄 露的原因主要有兩方面：一是密封面上有間隙；二是密封兩側(cè)有壓力差。消除或減小其中因素都可以阻止或減小泄露，但就一般設(shè)備而言，減小或消除間隙是阻止泄露的主要途徑。密封的作用就是將結(jié)合面間的間隙封住，隔離或切斷泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加設(shè)小型做工元件對(duì)泄露物質(zhì)造成壓力，與引起泄露的壓差部分抵消或完全平衡。 密封結(jié)構(gòu)種類(lèi)繁多，所采用密封機(jī)理也各不相同。因而對(duì)于任何具體應(yīng)用，河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 都必須進(jìn)行細(xì)致的衡量，然后做出選擇。 偏心軸軸承通常采用集中循環(huán)潤(rùn)滑 ； 心軸和推力板的支承面一般采用潤(rùn)滑脂通過(guò)手動(dòng)油槍給油 ； 動(dòng) 顎的擺角很小，使心軸與軸瓦之間潤(rùn)滑困難．常在軸瓦底部開(kāi)若干軸向油溝．中 間 開(kāi)一環(huán)向油槽使之連通，再用油泵強(qiáng)制注人干黃油進(jìn)行潤(rùn)滑。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 3 顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇與計(jì)算 為了保證顎式破碎機(jī)運(yùn)動(dòng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，在設(shè)計(jì)時(shí)必須正確地確定它的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)，并以此作為計(jì)算零部件的基礎(chǔ)。 顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇與計(jì)算 圖 31 排料口處排料示意圖 給礦口寬度 m a xB D??（ ） 式中 maxD —— 最大給料粒度 由于 maxD =210mm，故給礦口寬度 B的取值范圍為 231～ 263，在本設(shè)計(jì)中選取 B=250mm。 給礦口長(zhǎng)度 L=（ ～） B 由于 B=250mm，故給礦口長(zhǎng)度 L 的取值范圍為 375～ 425，介于我國(guó)常見(jiàn)的顎式破碎機(jī)型號(hào)，在本設(shè)計(jì)中選取 L=400mm。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 公稱(chēng)排料口尺 寸 b 公稱(chēng)排料口尺寸，又稱(chēng)為排礦口最小寬度，一般顎式破碎機(jī)排料口的長(zhǎng)度與給料口的長(zhǎng)度相同，可按下式選定，故有 minb b 20mm?? 。 m i n m a x Lb b d S 1 / 7 1 / 1 0 B? ? ? ? ?（ ） 式中 dmax最大給礦粒度 嚙角 α與排料層平均嚙角α L 破碎機(jī)的動(dòng)顎與固定顎板之間的夾角稱(chēng)為 嚙 角。當(dāng)破碎物料時(shí)，必須使物料既不向上滑動(dòng)，也不從破碎機(jī)給礦口中跳出來(lái)。這就要求礦石和顎板工作面之間產(chǎn)生足夠的摩擦力，以阻止礦塊破碎時(shí)被擠出去。 正確的選擇顎式破碎機(jī) 嚙 角對(duì)于提高破碎機(jī)的破碎效率具有很大意義，減小 嚙 角可以使破碎機(jī)的生產(chǎn)能力增加，但會(huì)引起破碎比的減小。近年來(lái)，采用一種曲面破碎齒板，它在保持破碎比不變的條件下， 嚙角將大大減小，而破碎機(jī)的生產(chǎn)能力 可以提高，且破碎齒板磨損減輕，功率消耗有所下降。在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于復(fù)擺顎式破碎機(jī) 嚙 角的范圍為 14176。 ～ 26176。，本設(shè)計(jì)將 嚙 角α選定為20176。，排料層平均嚙角 α L定為 15176。 動(dòng)顎擺動(dòng)行程 s 動(dòng)顎擺動(dòng)行程 s是破碎機(jī)最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，在理論上，動(dòng)顎的擺動(dòng)行程應(yīng)按物料達(dá)到破壞時(shí)所需之壓縮量來(lái)決定。然而，由于破碎板的變形，及其與機(jī)架間存在的間隙等因素的影響，實(shí)際選取的動(dòng)顎擺動(dòng)行程遠(yuǎn)大于理論上求出的數(shù)值。 復(fù)擺顎式