【正文】 輥式破碎機(jī)/雙輥破碎機(jī)）適用于在水泥，化工，電力，冶金，建材，耐火材料等工業(yè)部門破碎中等硬度的物料，如石灰石，爐渣 ，焦炭，煤等物料的中碎，細(xì)碎作業(yè)。主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、輕便、工作可靠、調(diào)整破碎比較方便，無需基礎(chǔ)就能使用。對(duì)輥式破碎機(jī)其齒形優(yōu)化設(shè)計(jì)，拉剪力選擇破碎，高效低耗，出粒均勻，將其應(yīng)用在大塊物料破碎至小塊物料的場合，是其他破碎機(jī)所望塵莫及的，形成了高生產(chǎn)率的機(jī)理。 對(duì)輥式破碎機(jī)的主要結(jié)構(gòu)對(duì) 輥 式 破 碎 機(jī) 主 要 由 機(jī) 架 、 機(jī) 體 、 對(duì) 輥 部 分 、 傳 動(dòng) 部 分 、 動(dòng) 力 部 分 等 組 成 。機(jī) 架 由 型 鋼 焊 接 而 成 ， 主 要 起 支 撐 作 用 ， 所 有 部 件 均 安 裝 在 機(jī) 架 上 。 機(jī) 體 由 優(yōu)質(zhì) 的 鑄 鐵 鑄 造 而 成 ， 是 一 個(gè) 上 下 分 體 結(jié) 構(gòu) ， 并 鑄 成 封 閉 式 箱 體 形 式 ， 破 碎 機(jī)兩 對(duì) 輥 均 安 裝 在 箱 體 內(nèi) ， 為 防 止 機(jī) 體 磨 損 ， 機(jī) 蓋 兩 側(cè) 安 裝 有 耐 磨 襯 板 。 動(dòng) 力 和傳 動(dòng) 部 分 是 由 電 動(dòng) 機(jī) 主 、 被 動(dòng) 皮 帶 輪 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 并 通 過 三 角 皮 帶 ， 將 動(dòng) 力 傳 遞 給 輥軸 旋 轉(zhuǎn) ， 達(dá) 到 破 碎 的 目 的 。 主 、 附 輥 軸 是 由 鏈 輪 和 鏈 條 帶 動(dòng) ， 形 成 反 向 旋 轉(zhuǎn) 。 對(duì)輥式破碎機(jī)的控制要求 對(duì) 輥 式 破 碎 機(jī) 采 用 兩 組 單 獨(dú) 傳 動(dòng) 的 輥 子 ， 由 電 動(dòng) 機(jī) 通 過 三 角 皮 帶 帶 動(dòng) 兩輥 子 相 對(duì) 旋 轉(zhuǎn) 而 形 成 “V”型 破 碎 腔 （ 對(duì) 輥 部 分 是 破 碎 機(jī) 執(zhí) 行 破 碎 的 主 要 部 件 ，它 由 45鑄 鋼 澆 鑄 而 成 ， 鑲 在 主 、 附 軸 上 ） ， 啟 動(dòng) 破 碎 機(jī) 后 ， 有 油 泵 運(yùn) 行 給 兩輥 上 油 潤 滑 ， 當(dāng) 兩 對(duì) 輥 相 向 旋 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 物 料 從 料 斗 定 量 給 入 ， 切 向 進(jìn) 入 對(duì) 輥 中間 ， 由 于 對(duì) 輥 的 調(diào) 整 系 統(tǒng) 的 強(qiáng) 度 遠(yuǎn) 大 于 物 料 ， 物 料 被 破 碎 ， 被 擠 碎 的 物 料 隨 著對(duì) 輥 的 旋 轉(zhuǎn) 逐 漸 達(dá) 到 最 小 粒 度 后 ， 進(jìn) 入 機(jī) 器 的 底 部 出 料 斗 內(nèi) ， 并 隨 著 有 斜 度 的料 槽 流 出 機(jī) 器 ， 破 碎 過 程 完 成 。 本 控 制 系 統(tǒng) 要 求 不 僅 是 能 本 地 控 制 破 碎 機(jī) 運(yùn)行 ， 而 且 能 夠 通 過 遠(yuǎn) 程 PLC 進(jìn) 行 控 制 。第 6 章 對(duì)輥式破碎機(jī)的硬件設(shè)計(jì)19 對(duì)輥式破碎機(jī)的控制過程 對(duì)輥式破碎機(jī)的控制模式本控制系統(tǒng)有兩種控制模式：就地控制跟遠(yuǎn)程集中控制。，系統(tǒng)進(jìn)入就地手動(dòng)狀態(tài)。在就地手動(dòng)狀態(tài)下，可以獨(dú)立的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)啟動(dòng)主電機(jī)，停止按鈕或禁啟按鈕均可以停止主電機(jī)的運(yùn)行；也可以通過油泵啟和油泵停按鈕獨(dú)立的啟/ 停油泵。，系統(tǒng)進(jìn)入遠(yuǎn)程自動(dòng)狀態(tài)。在遠(yuǎn)程自動(dòng)狀態(tài)下，主電機(jī)和油泵電機(jī)的運(yùn)行亦是受 PLC 控制的，但是 PLC 是受遠(yuǎn)程控制的。只要在遠(yuǎn)程控制的無源接口處保持閉合，PLC 就會(huì)啟動(dòng)設(shè)備并一直保持運(yùn)行直到該信號(hào)消失（即觸電斷開） 。 PLC 現(xiàn)場控制箱的指示按鈕在 PLC 遠(yuǎn)程控制箱上有如下按鈕指示燈：：按下時(shí)切斷控制電源并停機(jī)，一直保持設(shè)備不能啟動(dòng)。，停止主電機(jī)的運(yùn)行，不論在正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)。，停止油泵的運(yùn)行。，在手動(dòng)時(shí)，用于啟動(dòng)主電機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行；在自動(dòng)時(shí)，用于給 PLC 發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)。當(dāng)主電機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，指示燈亮。，僅在手動(dòng)時(shí)有效，用于啟動(dòng)主電機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行。當(dāng)主電機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，指示燈亮。，僅在手動(dòng)時(shí)有效，用于啟動(dòng)油泵電機(jī)運(yùn)行。當(dāng)油泵電機(jī)運(yùn)行時(shí)指示燈亮。，指示系統(tǒng)的控制電源。，用于指示缺相或轉(zhuǎn)速故障。，用于控制模式的切換。 對(duì)輥式破碎機(jī)的控制原理圖圖 為對(duì)輥式破碎機(jī)主電路運(yùn)行原理圖，主電路電源選用三相電源，電機(jī) M1 和電機(jī) M2 為對(duì)輥式破碎機(jī)的破碎輥控制電機(jī)，電機(jī) M1 和 M2 的轉(zhuǎn)速由MM440 變頻器控制，M3 為對(duì)輥式破碎機(jī)的油泵電機(jī)，其作用是在電機(jī)運(yùn)行時(shí)負(fù)河北聯(lián)合大學(xué)電氣工程學(xué)院20責(zé)給主電路電機(jī) MM2 上油，起潤滑作用。RJRJRJ3 為熱繼電器，在主電路電流過高或者溫度過高時(shí)起保護(hù)作用，TA43 和 TA46 為電流互感器，測(cè)試 MM2 電機(jī)電流，電流大小反饋熱繼電器 RJRJ2,起保護(hù)電路的作用，S1,S2 為電流變送器，作用是把電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為 4～20mA，傳送到 PLC 控制箱。主電路電動(dòng)機(jī)各配有一塊電流表。 圖 對(duì)輥式破碎機(jī)的控制原理圖 1圖 為對(duì)輥式破碎機(jī)兩對(duì)輥電機(jī)運(yùn)行控制原理圖，圖中 KMRKMR2 和KMFKMF2 為中間繼電器，SA 為集中/就地轉(zhuǎn)換控制箱，KA1 和 KA2 在 PLC 箱內(nèi)，遠(yuǎn)程控制對(duì)輥式破碎機(jī)兩對(duì)輥電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)跟反轉(zhuǎn)，SF1 和 SR1 為就地控制對(duì)輥式破碎機(jī)兩對(duì)輥電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)跟反轉(zhuǎn)按鈕，RJ1 和 RJ2 為熱繼電器，起保護(hù)電路作用,圖中 HLHFHR1 分別為就地電源、電機(jī)正轉(zhuǎn)、電機(jī)反轉(zhuǎn)指示燈， JHLJHFJHR1 分別為電源、電機(jī)正轉(zhuǎn)、電機(jī)反轉(zhuǎn)指示燈，在 PLC 控第 6 章 對(duì)輥式破碎機(jī)的硬件設(shè)計(jì)21制箱上。合上電源開關(guān) QL1，主電路得電，電源指示燈 HL1 和 JHL1 亮，電源電壓正常。在集中就地轉(zhuǎn)換箱內(nèi)，開關(guān)向下 45 度撥下，1 和 2 兩端連接，此時(shí)為遠(yuǎn)程PLC 集中控制。在 PLC 箱內(nèi)按下 KA1,中間繼電器 KMF1 得電，KMF1 合上并自保，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，同時(shí)電源指示燈 HL1 和 JHL1 滅，電機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈 JHF1 亮；當(dāng)在PLC 箱內(nèi)按下 KA2,KMR1 得電并自保，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，同時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈HF1 和 JHF1 滅，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)指示燈 JHR1 亮。 圖 對(duì)輥式破碎機(jī)的控制原理圖 2當(dāng)在集中就地轉(zhuǎn)換箱內(nèi)，開關(guān)向上 45 度撥下，3 和 4 兩端連接，此時(shí)為就地控制對(duì)輥式破碎機(jī)的正/反轉(zhuǎn)，按下 SF1,中間繼電器 KMF2 得電，KMF2 合上并自保，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，同時(shí)電源指示燈 HL1 和 JHL1 滅，電機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈 HF1 亮；當(dāng)按下 SR1,KMR2 得電并自保，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，同時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)指示燈 HF1 和JHF1 滅，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)指示燈 HR1 亮。河北聯(lián)合大學(xué)電氣工程學(xué)院22圖 為對(duì)輥式破碎機(jī)油泵控制原理圖，圖中 KMKM2 為中間繼電器，KA3 為隔離繼電器，在 PLC 控制箱內(nèi)，HL2 和 JHL2 為電源指示燈，分別指示就地和遠(yuǎn)程集中狀態(tài)，HLF2 和 JHF2 為油泵運(yùn)行指示燈，分別指示就地和遠(yuǎn)程集中狀態(tài)。 圖 對(duì)輥式破碎機(jī)的控制原理圖 3合上電源開關(guān) QL2，主電路得電，電源指示燈 HL2 和 JHL2 亮，電源電壓正常。在集中就地轉(zhuǎn)換箱內(nèi)，開關(guān)向下 45 度撥下，5 和 6 兩端連接，此時(shí)為遠(yuǎn)程PLC 集中控制油泵的運(yùn)行，在 PLC 箱內(nèi)按下 KA3,中間繼電器 KM1 得電，KM1 合上并自保，電源指示燈 HLJHL2 滅，遠(yuǎn)程油泵運(yùn)行指示 JHLF2 亮；當(dāng)在集中就地轉(zhuǎn)換箱內(nèi)，開關(guān)向上 45 度撥下，7 和 8 兩端連接，此時(shí)為就地控制油泵的運(yùn)行，按下 SB，中間繼電器 KM2 得電，KM2 合上并自保，遠(yuǎn)程油泵運(yùn)行指示燈JHLF2 滅，就地油泵運(yùn)行指示燈 HF2 亮。 第 6 章 對(duì)輥式破碎機(jī)的硬件設(shè)計(jì)23P L CD i n 1D i n 2D i n 3D i n 4D i n 5D i n 6+ 2 4 V正轉(zhuǎn)輸入反轉(zhuǎn)輸入速度 1 輸入正轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)按鈕默認(rèn)電機(jī)低速電機(jī)速度 1M M 4 4 0電機(jī)速度 2速度 2 輸入 圖 MM440 控制原理圖為了控制對(duì)輥式破碎機(jī)的轉(zhuǎn)速，我選用 MM440 變頻器控制其速度。上圖 為對(duì)輥式破碎機(jī) MM440 變頻器的控制原理圖，如圖 所示，當(dāng) PLC 輸入正轉(zhuǎn)信號(hào)時(shí)，正轉(zhuǎn)輸入繼電器得電，正轉(zhuǎn)按鈕閉合，對(duì)輥式破碎機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行；當(dāng)PLC 輸入反轉(zhuǎn)信號(hào)時(shí)，反轉(zhuǎn)輸入繼電器得電，反轉(zhuǎn)按鈕閉合，對(duì)輥式破碎機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行；MM440 變頻器默認(rèn)電機(jī)低速，當(dāng) PLC 輸入速度 1 選擇信號(hào)時(shí)，速度1 輸入繼電器得電，電機(jī)速度 1 按鈕閉合，電機(jī)以速度 1 運(yùn)行，當(dāng) PLC 輸入速度 2 選擇信號(hào)時(shí)，速度 2 輸入繼電器得電，電機(jī)速度 2 按鈕閉合，電機(jī)以速度2 運(yùn)行。 硬件選擇說明 主電路電動(dòng)機(jī)選擇對(duì)輥式破碎機(jī)主電路兩破碎輥電機(jī)選擇為 Y315S8 型三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定功率為 55KW,額定電壓為 220V,額定電流為 110A,額定轉(zhuǎn)速為 740r/min，額定效率為 92%，額定頻率為 50Hz，電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為 M，電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩為 M，最小轉(zhuǎn)矩為 M； 油泵電機(jī)選擇對(duì)輥式破碎機(jī)油泵電機(jī)選用 DC24V /75WVB 直流油泵電機(jī)系列, 電源輸入220V，輸出 24V, 電機(jī)電壓 24V /75W，轉(zhuǎn)速可調(diào) ,油泵出口排量 ～；河北聯(lián)合大學(xué)電氣工程學(xué)院24 電流互感器選擇電流互感器是一種測(cè)量用的特殊的變壓器，工作原理和變壓器相同。都是利用電磁感應(yīng)工作的，只不過用途不同。它有兩個(gè)互相絕緣的線圈，套在一個(gè)閉合的鐵芯柱上，在電路中與被測(cè)線路串聯(lián)的線圈叫一次側(cè)，與儀表相連的叫二次側(cè)。 電流互感器的作用是可以把數(shù)值較大的一次電流通過一定的變比轉(zhuǎn)換為數(shù)值較小的二次電流，用來進(jìn)行保護(hù)、測(cè)量等用途。如變比為 400/5 的電流互感器，可以把實(shí)際為 400A 的電流轉(zhuǎn)變?yōu)?5A 的電流。在本電路中我選用型號(hào)為 LQJ10 電流互感器,額定一次電流 150～400A,二次側(cè)額定電流為 5A,1s 熱穩(wěn)定倍數(shù)為 90，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 225； 電流變送器選擇工業(yè)上普遍需要測(cè)量的溫度、壓力、速度、角度等各類物理量，都需要轉(zhuǎn)換成模擬量電信號(hào)才能傳輸?shù)綆装倜淄獾目刂剖一蝻@示設(shè)備上。這種將物理量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的設(shè)備稱為變送器。電流變送器是一種將交流電流轉(zhuǎn)換成按比例輸出的與負(fù)載無關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)直流電流的裝置，廣泛應(yīng)用于冶金、電力、石化、煤炭、給水等各個(gè)行業(yè)需要電流測(cè)控的電氣測(cè)量，自動(dòng)控制以及調(diào)度系統(tǒng)。工業(yè)上最廣泛采用的是用 4～20mA 電流來傳輸模擬量。我選用型號(hào)為 BSMI150U／I 的電流變送器，檢測(cè)電流為 AC150／5A，輸入電流：AC　05A，變送輸出：電流 DC　420mA，負(fù)載電阻≤500Ω，電壓 DC210V，負(fù)載電阻≥5kΩ。 斷路器選擇斷路器可以是在正常情況下接通和斷開高壓電路中的空載及負(fù)荷電流，也可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)能與保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置相配合,迅速切斷故障電流,防止事故擴(kuò)大,從而保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。在主電機(jī)電路中我選擇 DZ20200J 型低壓電路器，其額定電壓 380V，額定電流 200A,脫扣器額定電流 160A,最大分?jǐn)嗄芰﹄娏鳎ㄓ行е担?2kA；在油泵電機(jī)電路中我選擇型號(hào)為 DZ20100Y 的斷路器，其觸頭額定電流 100A，額定電壓 380V，最大分?jǐn)嗄芰﹄娏鳛?18kA；第 6 章 對(duì)輥式破碎機(jī)的硬件設(shè)計(jì)25 熱過載繼電器選擇熱過載繼電器主要用來對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)，他的工作原理是過載電流通過熱元件后，使雙金屬片加熱彎曲去推動(dòng)動(dòng)作機(jī)構(gòu)來帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，從而將電動(dòng)機(jī)控制電路斷開實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)斷電停車，起到過載保護(hù)的作用。鑒于雙金屬片受熱彎曲過程中，熱量的傳遞需要較長的時(shí)間，因此，熱繼電器不能用作短路保護(hù)，而只能用作過載保護(hù) 。本次電路中主電路電機(jī) MM2 我選用TKE6PC 型熱過載繼電器，額定電流為 110～160A，油泵電機(jī) M3 我選擇型號(hào)為SZZM1E 的熱過載繼電器，適用于 AC220/230V， 的電路； 中間繼電器選擇中間繼電器用于在控制電路中傳遞中間信號(hào)，主要用于交流 50/60Hz 額定工作電壓至 660V 及直流額定電壓 220V（550V)的繼電器控制，信號(hào)放大，隔離等電路中，做接通，放大之用。本次電路主電路電機(jī) MM2 我選用西門子3TH80 型中間繼電器，適用于交流 50Hz 或 60Hz，電壓至 660V 和直流電壓至600V 的控制電路，有 4 對(duì)觸頭可組合，油泵電機(jī) M3 的中間繼電器 KM1 我選用OMRON 中間繼電器型號(hào)為 MY4J，常用線圈電壓 AC200/220/240V DC24V，4 觸點(diǎn)，額定通電電流 5A。 變頻器的選擇變頻器的容量應(yīng)滿足以下規(guī)則：變頻器的容量應(yīng)比變頻器說明書中的“配用電動(dòng)機(jī)容量”加大一檔至二檔，并應(yīng)具有無反饋矢量控制功能；變頻器的電流應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)的電流。我選用西門子 MM440，額定功率 55KW，額定電流 110A的變頻器。該變頻器采用高性能的矢量控制技術(shù)，具有超強(qiáng)的過載能力，能提供持續(xù) 3S 的 200%過載能力。 PLC 硬件選擇 PLC 電源選擇S7300 PLC 有四種電源模塊，因?yàn)樗x電路為交流電路，輸入電壓為DC24V,輸出電壓為 220V,所以我選用 PLC 的電源型號(hào)型為：PS 307 5A，序列河北聯(lián)合大學(xué)電氣工程學(xué)院26號(hào)為：6ES7 3071EA000AA0； CPU 選擇因?yàn)閷?duì)輥式破碎機(jī)是一種小規(guī)模應(yīng)用工程