PE250400復(fù)擺鄂式破碎機設(shè)計

1、 前言破碎機一般都用于礦山行業(yè)。破碎機是指排料中粒度大于三毫米的含量占總排料量50以上的粉碎機械。破碎作業(yè)常按給料和排料粒度的大小分為粗碎、中碎和細碎。 常用的破碎機械有顎式破碎機、旋回破碎機、圓錐式破碎機、輥式破碎機、錘式破碎機和反擊式破碎機等幾種由于某些原因，沒有上傳完整的畢業(yè)設(shè)計（完整的應(yīng)包括畢業(yè)設(shè)計說明書、相關(guān)圖紙CAD/PROE、中英文文獻及翻譯等），此文檔也稍微刪除了一部分內(nèi)容（目錄及某些關(guān)鍵內(nèi)容）如需要的朋友，請聯(lián)系我的叩扣:二二壹五八玖一壹五一，數(shù)萬篇現(xiàn)成設(shè)計及另有的高端團隊絕對可滿足您的需要.。 本論文顎式破碎機的選型設(shè)計作一番介紹，并在最后針對實際的一個設(shè)計題目，進行模擬設(shè)

2、計，并得出了一個顎式破碎機PE250X400的設(shè)計模型。 1設(shè)計任務(wù)及要求破碎是大塊物料變成小塊物料的過程，這個過程是用外力(人力、機械力、電力、化學(xué)能、原子能或其它方法等)施加于待破碎的物料上，克服物料間的內(nèi)聚力使大塊物料分裂成若干小塊。破碎機廣泛用于選礦、建筑材料、冶金、交通建設(shè)、城市建設(shè)和環(huán)保等工業(yè)中。在國民經(jīng)濟中占有重要的地位。1.1 設(shè)計條件1最大進料粒度210mm；2. 進料口尺寸250×400;3排料口調(diào)整范圍 20-60mm；4生產(chǎn)能力8-16th；5. 小批量生產(chǎn)1.2 設(shè)計內(nèi)容1對傳動部分主要零件進行設(shè)計、校核計算；2. 成套圖紙與設(shè)計說明書；1.3 設(shè)計關(guān)鍵1進

3、行合理的機構(gòu)設(shè)計；2形成最佳的設(shè)計方案；3符合人機工程的外觀造型。1.4 設(shè)計要求1安裝安全罩，防止人體或異物夾入運動部位，主要機械部位有過載保險裝置，做到人機安全；2能較好地破碎各種礦石，調(diào)整裝置應(yīng)能達到規(guī)定的調(diào)整范圍；3. 結(jié)構(gòu)簡單，易于折裝, 運貨;4.零件系列化，并且無特殊加工的零部件，以減少制造成本;5機械整體運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，支承零件有足夠的剛度，軸承潤滑良好，能輕快、靈活地運轉(zhuǎn)；6盡量減少粉塵飛揚，降低噪聲，無漏油現(xiàn)象。2 破碎理論概述2.1物料破碎2.1.1物料破碎概述從礦山開采出來的礦石稱為原礦。原礦是由礦物與脈石組成的，露天礦井開采出來的原礦其最大粒度一般在之間，地下礦開采出來的原

4、礦最大粒度一般在之間，這些原礦不能直接在工業(yè)中應(yīng)用，必須經(jīng)過破碎和磨礦作業(yè)，使其粒度達到規(guī)定的要求、破碎是指將塊狀礦石變成粒度大于產(chǎn)品的作業(yè)，小于粒度的產(chǎn)品是通過磨碎作業(yè)完成的。 2.1.2物料破碎原理 帶輪與偏心軸固聯(lián)成一整體，他是運動和動力輸入構(gòu)件，即原動件，其余構(gòu)件都是從動件。當(dāng)帶輪和偏心軸2繞軸線A轉(zhuǎn)動時，驅(qū)使輸出構(gòu)件動顎3做平面復(fù)雜運動，從而將礦石壓碎。 圖1-3 復(fù)擺顎式破碎機結(jié)構(gòu)圖圖1-4 復(fù)擺顎式破碎機機構(gòu)運動簡圖最終破碎粒度是根據(jù)產(chǎn)品的用途確定的。需要進行磨礦作業(yè)的礦石，應(yīng)考慮到破碎與磨礦總成本較低來確定破碎產(chǎn)品的粒度。一般較適宜的粒度為。把原礦粒度與破碎產(chǎn)品的粒度的比，稱為

5、總破碎比，若露天礦開采出來的原礦粒度為則破碎作業(yè)的總破碎比的范圍為：一臺破碎機只能在一定限度的破碎比下才有合理的結(jié)構(gòu)，才能最有效地工作，因此使一臺破碎機達到這樣的破碎比是很有困難的。各種破碎機的破碎比范圍見表1-1?？梢姡言V破碎到需要的粒度，必須將若干臺破碎機串連進行分段破碎。總破碎比等于各段破碎比的乘積、為了發(fā)揮串聯(lián)破碎機的破碎能力，不使小塊礦石進入破碎機反復(fù)進行破碎，因此將破碎與篩分有機結(jié)合，構(gòu)成合理的破碎工藝流程。 表1-1 各類破碎機的破碎比破碎機型式流程類型破碎比范圍顎式破碎機的旋回破碎機開路35標準圓錐破碎機開路35標準圓錐破碎機（中型）閉路48短圓錐破碎機開路36短圓錐破碎

6、機閉路482.3 破碎目的和方法2.3.1 破碎的目的 （1）制備工業(yè)礦石大塊石料經(jīng)破碎篩分后，可得到不同要求粒度的碎石。這些碎石可制備成水泥。它們在建筑、水電等行業(yè)中廣泛應(yīng)用，鐵路路基建造中也需要大量的碎石。 （2）使礦石中的有用礦物分離礦石有單金屬礦和多金屬礦，并且原礦多為較低的礦石。將原礦破碎后，可以使有用金屬與礦石中的脈石和有害雜質(zhì)分離，作為選礦的原料，除去雜質(zhì)而得到高品位的精礦。（3）為磨礦提供原料磨礦工藝所需粒度不大于15mm的原料，是有破碎產(chǎn)品提供的。例如在煉焦廠、燒結(jié)廠、制團廠、粉末冶金、水泥等部門中，都是由破碎工藝提供原料，再通過磨碎是產(chǎn)品達到要求的粒度和粉末狀態(tài)。2.3.2

7、 破碎的方法 當(dāng)外力如擠壓、沖擊、摩擦和劈等機械力作用在物料上，克服了物料本身的內(nèi)聚力時，物料從大塊變成小塊，這就是物料的破碎。 物料的破碎方法主要有以下幾種： （1）壓碎 將礦石置于兩個破碎表面之間施加壓力后礦石因壓應(yīng)力達到其抗壓強度極限而被破碎。(圖2-2a) （2）劈裂 礦石受兩個楔狀物體的劈力作用被破碎。這種方法對礦石的破碎是最有利的。(圖2-2b) （3）折斷 用兩個帶有多個尖棱的工作表面擠壓礦石時，礦石就象受集中載荷的兩支點或多支點梁，當(dāng)?shù)V石內(nèi)的彎曲應(yīng)力達到彎曲強度極限時礦石被折斷。(圖2-2c) （4）磨碎 礦石與運動丁作表面之間受到一定壓力和剪切力時，礦石內(nèi)的剪切應(yīng)力達到其剪切

8、強度極限時，礦石粉碎。(圖2-2d) （5）沖擊破碎 礦石受高速回轉(zhuǎn)機件的沖擊力作用而破碎(圖2-2e)由于破碎力是瞬間作用的，所以破碎效率高，破碎比大，能量消耗大，但錘頭磨損嚴重。圖22礦石的粉碎方法a）擠壓 b）劈裂 c）折斷 d）磨碎 e）沖擊 2.3.3 破碎比 衡量單臺破碎機的破碎效果還可用破碎比表示。破碎比即破碎前原料粒度與破碎后產(chǎn)品粒度之比。它表示破碎物料經(jīng)破碎后減小的程度。破碎比有如下幾種計算方法：（1）破碎比用破碎前物料最大平均直徑與破碎后產(chǎn)品最小平均直徑之比計算。 物料平均直徑是指物料長、寬 、后的平均值。（2）用間接表示破碎比，即破碎機給料口有效寬度和公稱排料口尺寸之比

9、式中 -破碎機的給料口寬度 (mm)； -破碎機的開邊制公稱排料口寬度(mm)。破碎比還可以用該破碎機允許的最大給料寬度與公稱排料口寬度之比表示。（3)用破碎前后各種粒度混合物料的等值粒度之比來計算破碎比。 2.3.4破碎流程 圖23典型破碎篩分流程1棒條篩 2旋回破碎機 3、5振動篩4中碎機 6細碎機 7料倉8球磨機原礦先進入棒條篩1進行預(yù)先篩分，這樣可以把原礦細粒級分出、從而減輕破碎機負荷。篩分物料進入旋回破碎機2經(jīng)破碎后，所得產(chǎn)品與1號篩下物料都落到振動篩3上，經(jīng)篩分后，篩上物料進人中碎圓錐破碎機(簡稱中碎機)、篩下物料落到振動篩5上。從破碎機4排出的產(chǎn)用落到振動篩5上。經(jīng)篩分后，篩上物

10、料再進入細碎圓錐破碎機(簡稱細碎機)里。這樣，振動篩5既是預(yù)先篩分又是檢查篩分，檢查篩分的作用，是對破碎機排料進行篩分，其篩孔尺寸大致等于預(yù)先篩分篩孔尺寸。篩分不合格的物料進入細碎機6其產(chǎn)品返回到振動篩5，而篩下合格品落入料倉7里、然后送人球磨機8。振動篩5上的不合格物料再進入細碎機6。這個流程中、細碎機為閉路破碎，旋回與中碎機都是開路破碎。旋回破碎機為一段破碎(一次破碎)。中碎機為二段破碎(二次破碎)細碎機為三段破碎(三次破碎)。整個流程也可稱為粗碎段、中碎段、細碎段及磨碎段。各破碎段給料和破碎產(chǎn)品的粒度范圍見表21。 表21 破碎段的劃分表21的劃分方法于要適用于顎式、旋回、圓錐、輥式等破

11、碎機。沖擊式和錘式破碎機能將1000mm的大塊物料，一次破碎至10一30mm以下。又如自磨機能將600mm大塊物料，一次破碎到0.044mm以下，即一臺機器能完成粗、中細碎或粗、中、細碎及磨碎的全部作業(yè)。 (3)礦石主要機械性能礦石的機械性能對物料破碎效果、破碎機零部件的磨損強度和選擇破碎方法等有重要意義。也是破碎機選型和設(shè)計的主要考慮因素。如國內(nèi)某選廠，企業(yè)引進美國底部單缸液壓圓錐破碎機時沒能充分結(jié)合本廠辦“石很硬或礦石含泥量大，最后導(dǎo)致不能使用、不得不拆除這種破碎機。2.4 破碎機的分類及工作原理2.4.1 破碎機分類(1) 按破碎機粒度分類 1) 粗碎破碎機 一般使1500500mm的物

12、料破碎到350100mm； 2) 中碎破碎機 使350100mm的物料破碎到14040mm； 3) 細碎破碎機 使100140mm的物料破碎到3010mm；(2) 按破碎機結(jié)構(gòu)和工作原理分類常用的破碎機械有顎式破碎機反擊式破碎機，沖擊式破碎機，復(fù)合式破碎機，單段錘式破碎機，立式破碎機，旋回破碎機、圓錐式破碎機、輥式破碎機、雙輥式破碎機等幾種。 顎式破碎機 具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、維護方便等特點。雖已問世百余年，仍然被廣泛地采用。名義破碎比i=39。圖2-4顎式破碎機工作原理圖1-固定顎板，2-活動顎板，3-偏心軸，4-肘板顎式破碎機是以擠壓方式為主，兼有彎曲、沖擊和磨剝作用的破碎機械

13、。復(fù)雜擺動顎式破碎機的工作原理如圖2-4所示。兩顎板間形成上大下小的破碎腔。動顎的上端與偏心軸配合，下端與肘板鉸接，肘板的另一端則與固定交點鉸接。當(dāng)偏心軸回轉(zhuǎn)時，活動顎板的上端作圓形軌跡的運動，下端與肘板鉸接處作圓弧軌跡擺動，中部則作由圓形到圓弧形逐漸過渡的各種橢圓和近似于圓弧的封閉曲線運動，使動顎時而靠近固定顎板，時而又離開固定顎板。兩顎板靠近時，將其間所夾之物料壓碎；離開時，破碎了的物料下落。給料由破碎腔上部給入，破碎產(chǎn)品由下部間斷排出。這種破碎機因有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠和能破碎堅硬物料等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于選礦、建筑材料、硅酸鹽和陶瓷等工業(yè)部門。到二十20世紀80年代，每小時破碎800噸物料

14、的大型顎式破碎機的給料粒度已達1800毫米左右。常用的顎式破碎機有雙肘板的和單肘板的兩種。前者在工作時動顎只作簡單的圓弧擺動，故又稱簡單擺動顎式破碎機；后者在作圓弧擺動的同時還作上下運動，故又稱復(fù)雜擺動顎式破碎機。單肘板式顎式破碎機動顎板的上下運動有促進排料的作用，而且其上部的水平行程大于下部，易于破碎大塊物料，故其破碎效率高于雙肘板式。它的缺點是顎板磨損較快，以及物料會有過粉碎現(xiàn)象而使能耗增高。為了保護機器的重要部件不因過載而受到損壞，常將形狀簡單、尺寸較小的肘板設(shè)計為薄弱環(huán)節(jié)，使它在機器超載時首先發(fā)生變形或斷裂。另外，為滿足不同排料粒度的要求和補償顎板的磨損，還增設(shè)了排料口調(diào)整裝置，通常是

15、在肘板座與后機架之間加放調(diào)整墊片或楔鐵。但為了避免因更換斷損零件而影響生產(chǎn)，也可采用液壓裝置來實現(xiàn)保險和調(diào)整。有的顎式破碎機還直接采用液壓傳動來驅(qū)動動顎板，以完成物料的破碎動作。這兩類采用液壓傳動裝置的顎式破碎機，常統(tǒng)稱為液壓顎式破碎機。2.5破碎機工作效果和影響因素 2.5.1 破碎效果的評定破碎作業(yè)都希望滿足以下要求：將所有大塊物料都破碎到要求的粒度；破碎后的產(chǎn)品粒度不要過小于要求粒度，即不要過粉碎。我國指導(dǎo)性技術(shù)文件規(guī)定,可采用破碎效率為主要指標，細粒增量為輔助指標，綜合評定破碎機的破碎效果。破碎效率按下式計算：式中破碎效率，有效數(shù)字取到小數(shù)點后第一位；入料中大于要求破碎粒度的的d的含量

16、，%；入料中小于要求破碎粒度d的含量，%；排料中小于要求破碎粒度d 的含量，%。細粒增量按下式計算：式中細粒增量, %，有效數(shù)字取到小數(shù)點后第一位；排料中的細粒含量，%；入料中的細粒含量，%。細粒粒度的下限規(guī)定為0mm；細粒粒度上限d規(guī)定如下：對排料粒度大于和等于50mm 的粗碎，采用.13mm；對排料粒度小于50mm的中碎和細碎，采用0.5mm。 2.5.2 影響破碎效果的因素1. 破碎機性能不同的破碎機，其排料裝置結(jié)構(gòu)不同。如顎式破碎機的排料口是隨著動顎的往復(fù)運動變化的，齒輥破碎機的彈簧保護裝置可使排料口寬度改變，這樣將使產(chǎn)品塊度過大。此外，破碎機轉(zhuǎn)速過小、未設(shè)蓖條、破碎腔不合適以及齒板固

17、定方式不好等，也會使破碎效率降低。不同的破碎方式，其破碎效率也不同。2.給料性質(zhì)主要指給料硬度、最大粒度、含矸量、水分及合其他硬物的情況。過硬、過大的物塊，會使齒輥破碎機的彈簧壓縮，排料間隙增大，從而產(chǎn)物中產(chǎn)生過大塊。3. 操作管理給料要均勻，不能過負荷；排料口要調(diào)節(jié)適當(dāng)，不可過大；要及時更換過渡磨損了的襯板和齒輥。否則，都會大大影響破碎效率。物料的過粉碎不僅增加了機器的磨損和無益功的消耗，而且影響破碎產(chǎn)品質(zhì)量。造成過粉碎主要是物料與物料間的摩擦、物料與破碎部件間的摩擦以及已合格的破碎產(chǎn)品不能及時排出等原因。因此，要從這幾方面消除產(chǎn)生過粉碎的不利因素。2.6顎式破碎機的分類顎式破碎機出現(xiàn)于18

18、58年。它雖然是一種古老的碎礦設(shè)備，但它由于具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，制造簡易，維修方便等優(yōu)點，所以至今仍在冶金礦山、建筑材料、化工和鐵路等部門獲得廣泛應(yīng)用。顎式破碎機在礦山、建材和基建部門主要用作粗碎機和中碎機。按照給料口的大小，分為大、中、小三種類型：給料口寬度大于600mm的為大型機；給料口寬度在300600mm的為中型機；給料口寬度小于300mm的為小型機。 顎式破碎機的工作部分是兩塊顎板，一是固定顎，垂直(或上端略外傾)固定在機體前壁上；另一是活動顎板，位置傾斜，與固定顎板形成上大下小的破碎腔(工作腔)?；顒宇€板對著固定顎板作周期性的往復(fù)運動，時而分開，時而靠近。分開時，物料進入破碎腔

19、，成品從下部卸出；靠近時，使裝在兩塊顎板之間的物料受到擠壓、彎折和劈裂作用而破碎。圖2-5 顎式破碎機的主要類型a)簡單擺動式 b)復(fù)雜擺動式1一定顎 2一心軸 3一偏心軸 4一動顎 5一連桿 6一推力板 顎式破碎機按照活動顎板的擺動的方式的不同，可以分為簡單擺動式顎式破碎機、復(fù)雜擺動式顎式破碎機和綜合擺動式顎式破碎機三種。 簡單擺動顎式破碎機的工作示意圖見圖2-5a動顎4懸掛在心軸2上，可做左右運動。偏心軸3旋轉(zhuǎn)時，連桿5做上下往復(fù)運動，實現(xiàn)破碎和卸料。此種破碎機采用曲柄雙連桿機構(gòu)，雖然動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)上多制成大型機和中型機，用來破碎堅硬的物料。

20、此外，這種破碎機工作的時候都是以心軸為中心的圓弧，圓弧半徑等于該點至軸心上的距離，上端圓弧小，下端圓弧大，破碎效率較低，其破碎比i=36。由于運動軌跡簡單，故稱為簡單擺動式顎式破碎機。 簡單擺動式顎式破碎機由電動機用過V帶帶動偏心軸轉(zhuǎn)動，所用的電動機有高壓和低壓兩種。工程上，這種破碎機多用做粗碎和中碎各種堅硬的礦石。 簡單擺動式顎式破碎機的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)緊湊簡單：偏心軸等傳動部件受力較?。挥捎趧宇€垂直位移較小，加工時物料較少有過度破碎的現(xiàn)象，但動顎顎板的磨損較小。簡單擺動式顎式破碎機的動顎的擺動幅度上小下大，一般上部進料口的水平位移與垂直位移只有下部出料口的12左右，不利于對已經(jīng)裝入物料塊的夾持

21、與破碎，也不能夠?qū)ο虏砍浞止┝希斐善扑榍幌虏渴⒘喜蛔?，降低了生產(chǎn)率。此外，由于下端擺動幅度大，卸出的物料塊大小不均勻，造成質(zhì)量欠佳。復(fù)雜擺動顎式破碎機的工作示意圖見圖2-4b動顎4上端直接懸掛在偏心軸3上，作為曲柄連桿結(jié)構(gòu)的連桿，由偏心軸的偏心直接驅(qū)動，動顎的下端鉸接著推力板6支撐到機架的后壁上。當(dāng)偏心軸旋轉(zhuǎn)時，動顎上各點的運動軌跡是由懸掛點的圓周線(半徑等于偏心距)，逐漸向下變成橢圓形，愈向下部，橢圓形愈偏，直到下部與推力板連接點軌跡為圓弧線（圖2-6）。由于這種機械上各點的運動軌跡比較復(fù)雜，故稱復(fù)雜擺動式顎式破碎機。圖2-6 復(fù)擺顎式破碎機動顎各點軌跡復(fù)雜擺動顎式破碎機工作時,偏心軸作逆

22、時針旋轉(zhuǎn)，因此，對所裝入的物料塊有向下推并夾持的作用。在動顎的整個往返擺動過程中，頂部的水平擺動約為下部出料口的1.5倍，而垂直擺幅則下部略大。就整個動顎而言，垂直擺動為水平擺動的23倍。由于水平擺動幅度上大下小，有利于對上部的的塊物料進行破碎，并使整個破碎腔內(nèi)的物料受到的破碎力比較均勻。由于垂直擺動幅度下大上小，有利于整塊動顎作復(fù)雜運動，因此，對物料塊不但起到擠壓、劈裂、彎折作用，還能起碾搓作用，故可破碎一些稍微粘濕的物料。復(fù)雜擺動顎式破碎機，由于偏心軸的負載大，一般都制成中型或小型機，目前也朝大型機的方向發(fā)展，在工程上適用于破碎中等硬度的石塊，作為中碎設(shè)備，破碎比較大，可達到10。 圖2-

23、7 復(fù)雜擺動顎式破碎機1機架；2可動顎板；3固定顎板；4、5破碎齒板；6偏心傳動軸；7軸孔；8飛輪；9肘板；10調(diào)節(jié)楔；11楔塊；12水平拉桿；13彈簧圖2-7所示為復(fù)雜擺動顎式破碎機。當(dāng)破碎機工作時，飛輪8帶動偏心軸6轉(zhuǎn)動，由于其偏心作用，懸掛在它上邊的動顎2在肘板9的制約下，相對于固定顎板往復(fù)地做一種復(fù)合擺動運動。當(dāng)動顎板2 靠近固定顎板3時，物料被破碎。在破碎過程中，當(dāng)動顎被推向前方時，拉桿12末端的彈簧13受壓縮，因而可以幫助動顎后退至原來位置。水平拉桿的作用還在于阻止動顎往返運動時肘板9不致脫落。復(fù)雜擺動顎式破碎機與簡單擺動式顎式破碎機相比:優(yōu)點：1)質(zhì)量較輕、構(gòu)桿較少、結(jié)構(gòu)更緊湊：

24、 2)破碎腔內(nèi)充滿程度較好，所裝物料塊受到均勻破碎，加以動顎下端強制性推出成品卸料，故生產(chǎn)率較高，比同規(guī)格的簡單擺動式顎式破碎機的生產(chǎn)率高出2030; 3)物料在動顎下部有較大的上下翻滾運動，容易呈立方體的形狀卸出,減少了像簡單擺動顎式破碎機產(chǎn)品中那樣的片狀成分，產(chǎn)品質(zhì)量較好。缺點：由于這種破碎機的動顎垂直擺動幅度較大，物料對顎板的磨削作用嚴重，顎板磨損快，增大了能量消耗，加劇了物料的過度破碎，產(chǎn)生的粉塵也較多2.7顎式破碎機使用范圍和主要參數(shù)破碎機主要用于冶金、礦山、化工、水泥、建筑、耐火材料及陶瓷等工業(yè)部門作中碎和細碎各種中硬礦石和巖石用。破碎機最適宜于破碎抗壓強度不高于300MPa（兆帕

25、）的各種軟硬礦石，被破碎物料的最大塊度不得大于技術(shù)參數(shù)表所規(guī)定。表2-2 顎式破碎機主要技術(shù)參數(shù)規(guī)格型號最大進料粒度(mm)出料口調(diào)整范圍(mm)產(chǎn)量(T/H)電機功率外形尺寸(mm)(長×寬×高)PEF150×25012510-401-35.5720×700×856PEF200×30018015-502-67.5100×800×1025PEF200×35018018-703-10111100×900×1125PEF-250×400C21020-804-14151150

26、15;1075×1340PEF-250×400B21025-605-20151310×1118×1145PEF-400×60035040-1008-40301700×1742×1530PEF-500×75042550-10030-90551930×2062×1852PEF-600×90048065-16050-190752792×3828×2525PEF-900×1060685230-290100-2501102958×4128×265

27、9PEF-150×75012010-408-30151380×1658×1025PEF-250×75021015-5015-40301420×1921×1528PEF-250×100021015-5015-40371550×1964×13802.8顎式破碎機的發(fā)展簡況 動的顎式破碎近幾年來，隨著露天礦開采比重的增加，以及大型電鏟（挖掘機）、大型礦用汽車的采用，而露天礦運往碎礦車間的礦石塊達到1.52.0米；同時，由于原礦石的品味日趨降低，要想保持選礦廠原有的生產(chǎn)能力，就得大大增加原礦石的開采量和碎礦量，因

28、此顎式破碎機正在向大型的方向發(fā)展。目前，國外制造的最大規(guī)格的顎式破碎機是：3000×2100毫米（簡擺），給礦塊度為1800毫米，生產(chǎn)能力為1100噸/臺時；2100×1670毫米（復(fù)擺），排礦口為355毫米時，其生產(chǎn)能力為3000噸/臺時。 隨著耐沖擊的大型滾動軸承的出現(xiàn)，國內(nèi)外有采用復(fù)擺顎式破碎機代替簡擺破碎機的趨勢，這是因為在條件相當(dāng)?shù)那闆r下，前者較后者生產(chǎn)能力提高30%；在兩者生產(chǎn)能力相同時，前者比后者重量減輕2030%。但是，復(fù)擺顎式破碎機的結(jié)構(gòu)方面還存在某些問題，尚待研究改進。應(yīng)當(dāng)看到，近年來由于我國大型滾動軸承材質(zhì)的提高，以及井下粗礦設(shè)備的需要，復(fù)擺顎式破碎機

29、也有向大型發(fā)展的趨勢。隨著設(shè)備規(guī)格的大型化，一般顎式破碎機的調(diào)整裝置和保險裝置必然要采用新的機構(gòu)。因此，當(dāng)前顎式破碎機發(fā)展的另一個趨勢，就是排礦口大小采用液壓調(diào)整機構(gòu)，不僅簡單迅速，并在工作中隨時可以根據(jù)需要進行調(diào)整；同時，機器的超負荷的保險裝置也采用液壓機構(gòu)，以達到安全可靠，亦不損壞推力板，而且故障排除后，機器立即恢復(fù)工作。國內(nèi)外都在大力發(fā)展這種液壓顎式破碎機。我國在生產(chǎn)900×1200液壓簡擺顎式破碎機，并在萊蕪鐵礦和羅茨鐵礦投入生產(chǎn)使用。生產(chǎn)實踐證明，液壓顎式破碎機的保險機構(gòu)和調(diào)整機構(gòu)，達到了安全保險和調(diào)整方便的目的，情況良好，深受崗位工人的歡迎。在提高顎式破碎機的破碎效率方面

30、，除了在原有設(shè)備的結(jié)構(gòu)上作局部改進，如，增加破碎腔高度，提高生產(chǎn)能力；減小排礦口，增加破碎比；增加動顎擺動速度，以提高設(shè)備生產(chǎn)能力和改進產(chǎn)品質(zhì)量以外，目前，各國都在研試新型結(jié)構(gòu)的破碎機，如，沖擊顎式破碎機，雙動顎的顎式破碎機和液壓傳動式破碎機機等。3 顎式破碎機參數(shù)的選取和計算3.1 顎式破碎機的結(jié)構(gòu)及運轉(zhuǎn) 電動機通過小帶輪及三角帶，將運動傳遞給大帶輪，從而帶動偏心軸轉(zhuǎn)動。動顎上部內(nèi)孔兩端的雙列調(diào)心滾子軸承支承在偏心軸上，偏心軸外側(cè)軸頸支座支承主軸承，主軸承外圈與機架上的鏜孔相配合，并用螺栓固定在機架上。在偏心軸兩外端分別裝有大帶輪和飛輪，以調(diào)整破碎機工作時主軸的運轉(zhuǎn)速度的波動，使其運轉(zhuǎn)平衡。

31、動顎的下部由肘板（推力板）支撐，肘板的另一端支承在與機架的后壁相連的調(diào)整機構(gòu)上，調(diào)整機構(gòu)中的調(diào)整座可在由機架側(cè)壁上兩凸臺構(gòu)成的滑道中滑動。當(dāng)需要調(diào)整排料口尺寸時，只需要增減調(diào)整墊片的多少，使調(diào)整座在滑道中前后移動即可完成。有的機構(gòu)上采用的是楔鐵調(diào)整裝置或液壓調(diào)整裝置來調(diào)整排料口的尺寸。3.2 基本參數(shù)的選取與計算為了保證顎式破碎機運動的可靠性和經(jīng)濟性，在設(shè)計時必須正確的確定它的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)，并以此作為計算零件強度的基礎(chǔ)。3.2.1 給礦口尺寸由于給定最大進料粒度：=210mm對于小型破碎機的給礦口寬度B: B=（1.11.25） =（1.11.25）×210 =231mm262

32、.5mm 取 B=250mm 為了獲得較高的生產(chǎn)率，將破碎機的給礦口長度取大一些。 取 L=400mm 3.2.2 鉗角 破碎機的動顎與固定顎之間的夾角稱之為鉗角。當(dāng)物料破碎時，必須使物料塊既不向上滑動，也不會從礦中跳出來。為此，鉗角應(yīng) 該保證物料塊與顎板工作表間產(chǎn)生足夠的摩擦力以阻止物料被擠出去。圖3-1 物料塊受力分析圖3-1表示從力學(xué)角度推算鉗角的計算圖式。當(dāng)物料能被夾持在破碎腔內(nèi)，不被推出機外時，這些 力應(yīng)相平衡，即在x,y方向的分力之和應(yīng)該等于零。即： x方向 y方向 聯(lián)合以上兩式可得： 由 故式中：-鉗角 -物料與顎板間的摩擦角-物料與顎板間摩擦系數(shù) 為了保證破碎機工作是物料塊不致

33、被推出機外，必須令 。一般情況下，=18°22°，不宜超過23°。 正確的選擇鉗角對于提高破碎機的破碎效率具有很大的意義。減小鉗角可使破碎機的生產(chǎn)能力增加，但會引起破碎比的減小。增大鉗角，雖可增大破碎比，但同時又減少生產(chǎn)能力。因此，在選擇鉗角時，應(yīng)當(dāng)全面考慮。 在此，初取 =20°。3.2.3 動顎排礦口處行程 動顎擺動行程s是破碎機最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)。在理論上，動顎擺動行程應(yīng)按物料達到破壞時所需之壓縮量來確定。然而，由于破碎板的變形，及其與機架間存在的間隙等因素的影響，實際選取的動顎擺動行程遠遠大于理論上求出的數(shù)值。目前，常用下端水平行程的計算公式有：

34、下端點許用水平行程： 式中： -最小排料口尺寸（mm） B-進料口尺寸（mm）由=8+0.241×20=12.82mm =15.45mm 實際上，動顎行程是根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定的，通常對于大型顎式破碎機，S=2545mm；中小型顎式破碎機，S=1215mm。在此，參照顎式破碎機現(xiàn)有的設(shè)計經(jīng)驗，初取 =14.5mm < 則合理。3.2.4 偏心距 不論動顎齒面軌跡性能值分配是否合理，在機構(gòu)其他尺寸參數(shù)不變的情況下，增大曲柄半徑，均會使顎板齒面?zhèn)€點的行程值增大，一方面可以提高生產(chǎn)力，另一方面也增大了機器的功耗。由于曲柄半徑的改變并不能有效地調(diào)整齒板軌跡性能值的分配，因此，只有在調(diào)整其他

35、參數(shù)仍得不到要求的行程值時，方以曲柄半徑作為設(shè)計變量。從這個意義上講，曲柄可作為設(shè)計變量，也可以按現(xiàn)有的設(shè)計經(jīng)驗確定。 通常，對于復(fù)擺式顎式破碎機，（22.2）由于初定值 =14.5mm,則=6.597.25mm 取 =7mm3.2.5 懸掛高度 懸掛高度是指曲柄支承中心到固定顎板上端水平面間的垂直距離。按照結(jié)構(gòu)特點，可把復(fù)擺式顎式分為三種類型，即正懸掛（>0），零懸掛（=0）和負懸掛（<0）三種結(jié)構(gòu)。懸掛高度實際上決定了動顎上端點在連桿上的相對位置。動顎上端點相對于動顎軸承中心點愈高，其水平行程值愈大且特征值愈小。因此，較小的懸掛高度不但可以增大上端點水平行程值，減小特性值，而且

36、可以降低機器高度尺寸，減輕機重。在此，采用零懸掛型設(shè)計，即 =0 。3.2.6 動顎的行程特性值 復(fù)擺顎式破碎機動顎上的點一般作平面運動，其軌跡為封閉曲線，進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位移和。則稱為動顎水平行程，稱為動顎垂直行程，其比值稱為動顎的行程特性值，即 。根據(jù)實驗經(jīng)驗，上部水平行程不能太小，一般?。?.82.5），各點軌跡特性值取 1.12.5為宜。3.2.7 破碎腔高度 在鉗角一定的情況下，破碎腔高度有所要求的破碎比而定，通常，破碎腔高度 （2.252.5） ，其中為給礦口寬度（mm）（2.252.5）×250=562.5

37、625mm通常，破碎腔的有效高度為實際腔高的0.85倍。 =478.15531.25mm 取 500mm3.2.8 破碎腔的形狀 破碎腔的形狀是決定生產(chǎn)率、動力消耗和襯板磨損等破碎機性能的重要因素。破碎腔的形狀有直線型和曲線型兩種。如圖3-2所示，圖中實線表示顎板閉合時的位置，虛線表示顎板后退最遠位置。圖3-2 破碎腔示意圖（a）直線型破碎腔； (b)曲線型破碎腔圖3-2中的許多水平線，表示物料在陸續(xù)向下運動時所占據(jù)的區(qū)域。處在水平面1上的物料，當(dāng)動顎擺動到虛線位置時，便下落到水平面2上。兩水平面1和2間的的垂直距離，就是破碎機在空轉(zhuǎn)行程使料塊下落的距離。在顎板下一次的工作形成中，水平面2處的

38、物料則被壓碎。到空轉(zhuǎn)行程時，料塊便落到水平面3上依次類推，料塊逐漸被破碎而粒度逐漸減小，最后通過排礦口排出去。由圖3-2(a)可以看到，在直線型破碎腔中，個連續(xù)的水平面間形成的梯度斷面的體積向下依次遞減。物料的空隙也逐漸減小，而動顎的擺動行程和壓碎力卻逐漸增大，物料到排礦口附近的排料速度就減慢。于是在排礦口附近幾容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，這是造成機器過載和襯板下端磨損的主要原因。圖3-2(b)表示曲線型破碎腔，它是將固定顎板改成曲線型，曲線是按破碎腔的嚙角從上向下逐漸減小的原則而設(shè)計的。在曲線型破碎腔中，各連續(xù)的水平面間形成的梯度斷面的體積，從破碎腔的中部往下是逐漸增加的，因而物料間的空隙增大，有利于

39、排料。由于堵塞點上移，故在排礦口附近不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。3.2.9 傳動角 從機構(gòu)學(xué)的角度看，傳動角是指四桿機構(gòu)中，連桿軸線與肘板軸線間所夾的銳角，并且傳動角愈接近90°，傳動性能愈好。對于破碎機而言，傳動角的選取除考慮傳力性能外，還必須考慮到加大傳動角，不但增大垂直行程，而且使水平行程降低。因此，傳動角一般不宜過大，建議取 45°55°。在此，取 50°。3.3 主要參數(shù)的計算3.3.1 主軸轉(zhuǎn)速 由經(jīng)驗公式： r/min 式中 B-給礦口寬度 m則 335-140×0.25=300 r/min由理論公式： 式中 -鉗角 （ °） -

40、動顎下端點水平行程 （cm）則 r/min根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計經(jīng)驗，取300r/min再由理論公式 倒推出鉗角 =19.7°22°>>18°，則合理。3.3.2 生產(chǎn)能力 Q待碎物料堆積密度為1.6,抗壓強度為150mpa的礦石（自然狀態(tài)）。 式中 -破碎機生產(chǎn)率 t/h -主軸轉(zhuǎn)速 r/min -動顎下部的水平行程 m -破碎產(chǎn)品的平均粒徑 m -排礦口寬度 m -破碎產(chǎn)品的松散系數(shù)，一般0.250.70 破碎硬礦石，可取小值；破碎不太硬礦石，則取大值。 -礦石的堆積密度 一般假定 -鉗角 （ °） =0.04725 m取則 =8.82t/h復(fù)擺式

41、顎顎式破碎機的生產(chǎn)率要再增加25%，則實際生產(chǎn)能力t/h3.3.3 最大破碎力 式中 -最大破碎力 N -抗壓強度 -有效破碎系數(shù),對中小型 =0.340.48. 的單位是cm. 取 則 =478589.9N479KN當(dāng)計算破碎力零件強度時，考慮沖擊載荷的影響，應(yīng)將增大50%，故破碎機的計算破碎力為KN3.3.4 功率 P 式中 -計算功率 KW -最大破碎力 KN -動顎褚點水平行程平均值 mm -主軸轉(zhuǎn)速 r/min -鉗角 ( °) -機器總效率,可取 0.810.85 -等效破碎系數(shù),對中小型 =0.270.37; 取 =0.83 , =0.3 , =14.5mm 則 =11

42、.8KW在選取電動機時,應(yīng)使電動機功率有一定的富裕,故選取功率為15KW的電動機.通常V帶傳動的傳動比i=24。所以,電動機的轉(zhuǎn)數(shù): (24) =(24)×300=600r/min1200r/min查實用機械設(shè)計手冊選擇Y系列封閉式三相異步電動機.同步轉(zhuǎn)速在6601320r/min之間的轉(zhuǎn)速有750r/min和1000r/min.在設(shè)計中優(yōu)先選取同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動機。由實用機械設(shè)計手冊查得電動機的型號Y180L-6。其主要參數(shù)如下：功率轉(zhuǎn)速效率功率因數(shù)15KW970rmin89.50.81電動機伸出軸直徑(D)電動機伸出軸長度(E)42mm110mm表31 電動機主要

43、參數(shù)表3.4 機構(gòu)各桿長的確定 圖3-3 機構(gòu)尺寸設(shè)計圖如圖3-3所示已知: 破碎腔高度 H=500mm 鉗角 偏心距 r=7mm傳動角 根據(jù)幾何關(guān)系,可估算出連桿和肘板的長度。 取 =540mm =180mm 取 200mm則支座O,C 間的垂直水平距離為: =432mm =8mm 機架位置參數(shù): 在此四桿機構(gòu)中,曲柄轉(zhuǎn)動,且為最短桿,為最長桿: 則滿足周轉(zhuǎn)副條件。4 顎式破碎機主要零件結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計4.1 帶傳動設(shè)計 查機械設(shè)計手冊選用窄V帶傳動,電動機型號Y180L-6,功率P=15KW,轉(zhuǎn)速n=970r/min,傳動比i=3,每天工作12小時。4.1.1 確定計算功率 式中 -計算功率（

44、kw） -傳遞的額定功率（例如電機的額定功率kw） -工作情況系數(shù)由機械設(shè)計手冊表14.1-12查得 =1.4 =1.6×15=21kw4.1.2 選用窄V帶帶型根據(jù)、n查機械設(shè)計手冊,由表14.13確定選用SPB型。4.1.3 確定帶輪基準直徑查機械設(shè)計手冊,由表14.118和表14.119取主動輪基準直徑=200mm所以，從動輪直徑 驗算帶輪速度所以，帶的速度合適。4.1.4 確定窄V帶的基準長度和傳動中心距根據(jù),初步確定中心距.計算帶所需的基準長度 查機械設(shè)計實用手冊由表14.17選擇帶的基準長度=3150mm計算實際中心距: 4.1.5 驗算主動輪上的包角 所以主動輪上的包角

45、合適。4.1.6 計算窄V帶的根數(shù) 式中 -包角系數(shù)-長度系數(shù)-單根V帶的基本額定功率-單根V帶的額定功率的增量由n=970/min, =200mm, i=3 查機械設(shè)計實用手冊表14.117d和表14.1-13得： =3.77KW =0.30KW =0.95查機械設(shè)計實用手冊表14.115 =1.0 則 5.3 取 Z=5根（考慮破碎機經(jīng)常不滿載工作） 4.1.7 計算預(yù)緊力 查機械設(shè)計手冊表14.114得: ,故 4.1.8 計算作用在軸上的壓軸力 式中 -帶的根數(shù) -單根帶的預(yù)緊力 N -主動輪的包角 ( °)4.1.9 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖4-1 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計由表14.124查

46、的小帶輪結(jié)構(gòu)為輪輻式，材料為HT200。與V帶輪配合處的軸徑為基準寬度()：14.0mm 基準線上槽深() ： 3.5mm基準線下槽深() ： 14.0mm槽間距(e)：19±04mm 第一槽對稱面至端面的距離(f)：12.5 mm 最小輪緣厚()：75mm式中 P-傳遞的功率 KW n-帶輪的轉(zhuǎn)速 r/min -輪輻數(shù)帶輪寬(B) ：B=(Z-1)e+2f=(8-1)×19+2×12.5=158mm外徑：=6002×4=608mm輪槽角：因為，可取其他 =164mm4.2 偏心軸的設(shè)計材料：偏心軸的材料選用40。參數(shù)：許用扭切應(yīng)力=3555MPa，=1

47、1297。4.2.1 初步計算直徑式中：P-軸傳遞的功率 KWn-軸的轉(zhuǎn)速 r/min V帶傳動的效率 因為軸截面上開有一個鍵槽，所以軸徑應(yīng)增加37。故 d40.71.07=43.5mm因破碎機工作時的沖市載荷很大，又有強烈的振動，所以必須加大軸的直徑。參考現(xiàn)有的各種破碎機設(shè)計經(jīng)驗：取d=67mm4.2.2 偏心軸結(jié)構(gòu)設(shè)計此偏心軸選用一般階梯長軸。按軸在機架上的安裝情況和結(jié)構(gòu)要求，機架軸頸處取 為了使零件能夠很好的軸向固定，在機架上的軸承與皮帶之間加裝圓螺母。其作用是：與軸肩、軸環(huán)配合使用，作軸上零件的雙向固定，適用于兩零件端面距離不太大，使用套筒不方便時。查簡明機械設(shè)計手冊 選用螺母 M11

48、5×2 GB812-1988 材料：45號鋼，槽或全部熱處理，表面氧化?；緟?shù)： 動顎寬度為1200mm，兩端有密封零件及軸承透蓋，初定軸的結(jié)構(gòu)如圖4-2所示：圖4-2 初定軸的結(jié)構(gòu)4.3 動顎結(jié)構(gòu)分析動顎是支承齒板且直接參與破碎礦石的部件,要求有足夠的強度和剛度，其結(jié)構(gòu)應(yīng)該堅固耐用。動顎一般采用鑄造結(jié)構(gòu)，也可采用焊接結(jié)構(gòu)，但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此對焊接工藝的要求較高，現(xiàn)尚未有使用的。按結(jié)構(gòu)特點，可把動顎分成箱型結(jié)構(gòu)和非箱型加筋結(jié)構(gòu)兩種。1)箱型結(jié)構(gòu)動顎為了鑄造工藝的需要及減輕動顎的重量，可在箱型梁壁及加筋隔板上開孔若干個齒板通過長螺栓和斜鐵塊固定在動顎上。由于下部齒板通過磨損較快，

49、因此齒板做成分體式，以便使具有對稱形狀的上、下齒板對換后能繼續(xù)使用。2)非箱型加筋結(jié)構(gòu)對于型號較小的復(fù)擺顎式破碎機，其動顎一般做成非箱型加筋結(jié)構(gòu)，以便有效的減輕動顎的重量。動顎按其橫截面形狀有“E”型與反“E”型兩種。安裝齒板的動顎前部為平板結(jié)構(gòu)，其后部有若干條加筋板已增加動顎的強度與剛度，其橫截面呈E型，故稱E型結(jié)構(gòu)。這種動顎的缺點是當(dāng)破碎力作用于動顎使其彎曲時，容易使加筋板開裂。另一種動顎的橫截面呈反“E”型。即動顎后部為平板結(jié)構(gòu)，前部為加筋板。齒板安裝在動顎加筋板的加工面上。該動顎剖面的中性層靠近動顎后部平板一邊,因此當(dāng)動顎受彎曲作用時，其后部平板表面的拉應(yīng)力值將大大減少。與“E”型結(jié)構(gòu)相比，相等的動顎材料得到更充分的利用。 當(dāng)動顎采用零懸掛或負懸掛時，由于動顎齒板的上端部已位于動顎軸承外且不得不采用在動顎的頂部用粗大的長螺栓、斜鐵將齒板與動顎相接起來，因此結(jié)構(gòu)給設(shè)計帶來較大困難。而在此，采用圖4-3所示動顎的結(jié)構(gòu)設(shè)計，則能很好的解決這個問題。動顎材料選用ZG310-570。 圖 4-3 動顎結(jié)構(gòu)剖視圖4.4 密封裝置4.4.1 機械設(shè)備的泄漏 在工程實際中，泄漏現(xiàn)象屢見不鮮。生產(chǎn)設(shè)備的泄漏造成多方面的危害。設(shè)備中工作介質(zhì)的泄漏，會造成物料浪費，有時可能污染環(huán)境。易燃、易爆、劇毒、腐蝕性、放射性物質(zhì)泄漏將危害人身安全，引