【正文】 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。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。 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，其特性值 m=。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 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%。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。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)。 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。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 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。 主要零部件的結(jié)構(gòu)分析 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 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。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)。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）。本設(shè)計(jì)采用“Ｅ”型動(dòng)顎，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖紙。 齒板承受很大的沖擊擠壓力，因此磨損得非常厲害。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。 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。 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）。 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。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。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。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)裝置有三種 :液壓連桿、液壓摩擦離合器和肘板。中小型復(fù)擺顎式破碎機(jī)都以肘板為保險(xiǎn)件。 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。 其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖紙。它在工作中承受很大的沖擊載荷，其重河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 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。 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 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。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。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，減河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 小或消除間隙是阻止泄露的主要途徑。 密封結(jié)構(gòu)種類(lèi)繁多，所采用密封機(jī)理也各不相同。 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。 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。 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?? 。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)。 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。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。本設(shè)計(jì)將 嚙 角α選定為 20176。 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。 復(fù)擺顎式破碎機(jī)的動(dòng)顎擺動(dòng)行程受到排礦口寬度的限制。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，它的動(dòng)鄂板擺動(dòng)行程受卸料口寬度的限制，因?yàn)?，如果?dòng)鄂板下部行程增加到大于卸料口最小寬度的 ～ 倍時(shí)，將引起物料在破碎腔下部的過(guò)壓實(shí)現(xiàn)象，容易造成卸料口堵塞，使負(fù)荷急劇增大，所以動(dòng)鄂板下部的擺動(dòng)行程不得大于卸料口寬度的 ～ 倍。通常，對(duì)于大型鄂式破碎機(jī)， S=25～45mm，中小型鄂式破碎機(jī)， S=12～ 15mm。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 下端點(diǎn)許用水平行程： [ sL]== = 因 sL [ sL]，所以符合要求。在一定范圍內(nèi)，偏心軸轉(zhuǎn)速增加，破碎機(jī)的生產(chǎn)能力相應(yīng)的增加。而其功耗卻迅速上升，由于過(guò)高的偏心軸轉(zhuǎn)速使破碎好的物料來(lái)不及由卸料口排出，反而影響了生產(chǎn)能力的提高。取 q=～ 。該式是機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)型評(píng)價(jià)的重要公式之一。 根據(jù)以上式子求得主軸轉(zhuǎn)速 Ln= 21 00 q ta n / Ls?= 主要構(gòu)件尺寸的確定 眾所周知，復(fù)擺顎式破碎機(jī)可 簡(jiǎn)化為一個(gè)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，其連桿即動(dòng)顎。所謂機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)，是指該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的各桿長(zhǎng)度、機(jī)架位置和連桿上動(dòng)點(diǎn)位置等尺寸參數(shù)。 圖 32 機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)圖 破碎腔高度 H 當(dāng)動(dòng)顎處下死點(diǎn)位置時(shí)，此時(shí)排料口 b 值為平均值并有下列關(guān)系： 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 ta n ? ta nB b B bHH? ?????或 在 嚙 角一定的情況下， 即 H=632mm 曲柄 偏心距（或曲柄半徑） l1 不論動(dòng)顎齒面軌跡性能值分配是否合理，在機(jī)構(gòu)其它尺寸參數(shù)不變的情況下，增大曲柄半徑，均會(huì)使顎板齒面各點(diǎn)的行程值增大，一方面可以提高生產(chǎn)能力，另一方面也增大了機(jī)器的功耗。通常，對(duì)于復(fù)擺顎式破 碎機(jī) sL≈（ 2～ ） l1，在本設(shè)計(jì)中， l1=7mm。改變連桿長(zhǎng)度，實(shí)質(zhì)是改變動(dòng)顎下端點(diǎn) KL在連桿上 的位置，以及改變肘板固定支承點(diǎn) C 在機(jī)架上的相對(duì)位置，改變連桿長(zhǎng)度，對(duì)動(dòng)顎下部動(dòng)點(diǎn)的水平行程及特性值有明顯影響。但過(guò)短的連桿給機(jī)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)困難并使動(dòng)顎受力惡化，還可能導(dǎo)致下端點(diǎn)軌跡運(yùn)動(dòng)反向等問(wèn)題。 懸掛高度 h0 懸掛高度 h0 是指曲柄固定支座 O 到定顎板上水平面間的垂直高度。 按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可把復(fù)擺顎式破碎機(jī)分為三種類(lèi)型： 正懸掛（ h 0） ,零懸掛（ h=0）和負(fù)懸掛（ h0）三種結(jié)構(gòu)。動(dòng)顎上端點(diǎn) K1相對(duì)于連桿上的 A（動(dòng)顎軸承中心）點(diǎn)愈高，其水平行程值愈大且特性值愈小。目前已有機(jī)型采用零懸掛來(lái)改善機(jī)器的性能。 傳動(dòng)角 從機(jī)構(gòu)學(xué)的角度看，傳動(dòng)角是指四桿機(jī)構(gòu)中，連桿 軸線與搖桿（即肘板）軸線間所夾的銳角，并且傳動(dòng)角愈接近 90176。對(duì)于破碎機(jī)而言，傳動(dòng)角的選取除考慮河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 傳力性能外，還必須考慮到加大傳動(dòng)角，不但增大垂直行程，而且使水平行程值降低。 ～ 55176。 。它是指機(jī)構(gòu)在上極限位置時(shí)，連桿軸線 A2B2與定顎齒面（鉛垂線）的夾 角。但較小的連桿傾角 α′ 可以增大動(dòng)顎下部水平行程而利于提高生產(chǎn)能力。通常， α′ =10176。在本設(shè)計(jì)中α′ =15176。 兩個(gè)肘板長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的要求來(lái)確定，二者必須一致，在本設(shè)計(jì)中選取肘板長(zhǎng)度 3l 為 150mm。 ～ 50176。 支座 O、 C 間的垂直、水平距離 ocy ， ocx 2 1 3( ) c o s c o s( )ocy l l l? ? ???? ? ? ? 3 2 1si n( ) ( ) si nocx l l l? ? ???? ? ? ? 解得： ocx = ocy = 機(jī)架位置參數(shù) lα 4 為 2244== arctan ( )oc ocococl x yyx?? 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 解得 4 272l mm? 4 80a ? 工作參數(shù)的計(jì)算 主軸轉(zhuǎn)數(shù) 破碎機(jī)的主軸轉(zhuǎn)數(shù) n 是根據(jù)在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的排料時(shí)間內(nèi)，壓縮破碎棱柱體的上層面按自由落體下落至 破碎腔外的高度 h 計(jì)算確定的。） q系數(shù)，考慮在功耗允許的情況下轉(zhuǎn)速的增減系數(shù)。顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力是以動(dòng)顎擺動(dòng)一次，從破碎腔中排出一個(gè)松散的棱柱體的物料為計(jì)算依據(jù)。 通過(guò)對(duì)生產(chǎn)能力各因素的分析，可尋求提高生產(chǎn)能力的途徑： 1）適當(dāng)增大 sL是提高生產(chǎn)能力的關(guān)鍵，當(dāng)然 sL過(guò)大時(shí)，將會(huì)使排料層物料產(chǎn)生過(guò)壓實(shí)現(xiàn)象，并增大產(chǎn)品粒度的離散性，甚至?xí)霈F(xiàn)在最小排料口下動(dòng)顎與定顎的干涉現(xiàn)象，這是應(yīng)該避免的。 最大破碎力 maxF 破碎力在腔內(nèi)的分布情況及其合力作用點(diǎn)位置、大小、是機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和零部件強(qiáng)度設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。通過(guò)大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，再經(jīng)過(guò)理論推導(dǎo)，建立實(shí)驗(yàn)分析計(jì)算式是一種較好的方法，能夠近似反映出破碎力的變化規(guī)律并有較大的計(jì)算準(zhǔn)確度。 2) 在破碎腔的縱向與橫向 截面上，物料呈球形且占據(jù)整個(gè)破碎腔。 4）由于破碎時(shí)物料有一定的松散度，使得排列在腔內(nèi)的各球體不能同時(shí)發(fā)生破壞，即物料是在動(dòng)顎的破碎行程中連續(xù)被破碎。 ) 電動(dòng)機(jī)的功率 在顎式破碎機(jī)的破碎過(guò)程中，其功率消耗與轉(zhuǎn)速，規(guī)格尺寸，排料口寬度，嚙角大小及被破碎礦石的物理機(jī)械性質(zhì)和粒度特性有關(guān)。但是，對(duì)功率消耗影響最大的還是礦石的物理機(jī)械性質(zhì)。下面的是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來(lái)和計(jì)算公式 18 (kw)P Lnr? 式中 L: 破碎腔的長(zhǎng)度 (m) r:主軸偏心距 (m) n:主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 18 0. 4 0. 63 2 0. 00 6 27 5 7 .5 k wP ? ? ? ? ? ? 電動(dòng)機(jī) 的轉(zhuǎn)速 通常帶傳動(dòng)比 I =2～ 4,取 I =3,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速0 27 5 3 82 5 ( / m i n)n n I r? ? ? ? ? 選取電動(dòng)機(jī) 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 根據(jù)上述的電動(dòng)機(jī)功率 ,轉(zhuǎn)速及其工作環(huán)境 .為了安全選擇 ,電動(dòng)機(jī)的功率提高 ～ 倍所 以 P=～ ，在本設(shè)計(jì)中選取 P=9kw。 表 31 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 /kw 滿載轉(zhuǎn) /(r/min) 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 Y160M14 9 1460 N m 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 概述 帶傳動(dòng)是一種常用的機(jī)械傳動(dòng)裝置。根據(jù)工作原理的不同，帶的傳動(dòng)分為摩擦型和嚙合型兩大類(lèi)。這類(lèi)傳動(dòng)按帶的截面形狀的不同可分為平帶傳動(dòng)， V帶傳動(dòng)，多楔帶傳動(dòng)，圓帶傳動(dòng)等。兩傳動(dòng)軸間距離要求甚遠(yuǎn)。對(duì)傳動(dòng)系數(shù)磨損較大，所以在本設(shè)計(jì)中選用帶傳動(dòng)方式?？稍煊谥行木噍^大的傳動(dòng)。 根據(jù)計(jì)算功率 和電動(dòng)機(jī)的小帶輪轉(zhuǎn)速 n1=825r/min 查表選取 B 型 V帶 。 由圖 811 推薦值為 125～ 140mm 及表 88(機(jī)械設(shè)計(jì) P157) 初選 dd1=132mm 驗(yàn)算帶 的 速度