900×1200复摆鄂式破碎机设计.docx

《900×1200复摆鄂式破碎机设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《900×1200复摆鄂式破碎机设计.docx（85页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、1 .绪论11研究的背景随着我国国民经济的快速发展，矿产资源的综合利用技术与其产业迅猛前进，到1999年我国已建成10879座国有大中型矿山和227854个乡镇集体企业，全国矿石采掘总量超过50亿吨，矿业总产值为4000亿元。物料的破碎是许多行业（如冶金、矿山、建材、化工、陶瓷筑路等）产品生产中不可缺少的工艺过程。由于物料的物理性质和结构差异很大，为适应各种物料的要求,破碎机的品种也是五花八门的。就金属矿选矿而言,破碎是选矿厂的首道工序,为了分离有用矿物,不但分为粗碎、中碎、细碎,而且还要磨矿。因为破碎是选矿厂的耗能大户（约占全厂耗电的50%）,为了节能和提高生产效率,所以提出了“多碎少磨”的

2、技术原则。这使破碎机向细碎、粉碎和高效节能方向发展。另外随着工业自动化的发展,破碎机也向自动化方向迈进（如国外产品已实现机电液一体化、连续检测，并自动调节给料速率、排矿口尺寸及破碎力等）。随着开采规模的扩大,破碎机也在向大型化发展,如粗碎旋回破碎机的处理能力已达6000tho至于新原理和新方式的破碎（如电、热破碎）尚在研究试验中，暂时还不能用于生产。对粗碎而言，目前还没有研制出更新的设备以取代传统的颗式破碎机和旋回式破碎机,主要是利用现代技术,予以改进、完善和提高耐磨性,达到节能、高效、长寿的目的。细碎方面新机型更多些。总的来看,值得提出的有:颗式破碎机、圆锥破碎机、冲击式破碎机和辑压机。而应

3、用最广泛的就是鄂式破碎机。1.2 研究的意义传统的颗式破碎机由于具有结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便、价格低廉、适用性强等优点,所以在工业上得到广泛应用。其缺点是非连续性破碎、效率较低，破碎比较小,给矿不均匀引起颗板磨损不均匀等。针对其缺点，各国都在以下几方面加以改进:优化结构与运动轨迹改进破碎腔型，以增大破碎比，提高破碎效率,减少磨损，降低能耗,现已普遍应用高深破碎腔和较小啮角；改进了动颗悬挂方式和衬板的支承方式,改善了破碎机性能;颗板采用了新的耐磨材料，降低了磨损消耗;提高了自动化水平（可自动调节、过载保护、自动润滑等）。同时也出现了一些新的机型,如双腔双动颗式破碎机,其破碎比可达，

4、排料口调节方便,产量大;复摆鄂式破碎机,兼有颗式破碎机与圆锥破碎机的性能其产量较同规格的破碎机高50%。还有筛分颗式破碎机,把筛分和破碎结合为一体,不仅可简化工艺流程,且能及时将已达粒度要求的物料从破碎腔中排出,减轻了破碎机的堵塞和过粉碎,提高了生产能力，降低了能耗。在大型化方面国内外都己生产1500nm2100mm规格的颗式破碎机。1.3 鄂式破碎机国内外的现状和发展19世纪40年代,北美的采金热潮对颗式破碎机发展有重大的促进作用。19世纪中叶，多种类型的颗式破碎机被研制出来,并获得了广泛的应用。上个世纪末,全世界已有70多种不同结构的颗式破碎机取得了专利权。1858年,埃里.布雷克（ELB

5、lake）取得了制造双肘板颗式破碎机的专利权。现在最常用的颗式破碎机是布雷克的颗式破碎机和更近代制造的单肘板颗式破碎机。颗式破碎机最大的弱点之一是它们在一个工作循环内只有一半时间进行工作。20世纪80年代中期，国外一些厂家已能生产各种大型颗式破碎机，例如美国FullerTraylor公司生产的重型瓠式破碎机，规格为1676m11x2134mm,生产能力达1200th;德国PWH公司生产的最大双肘板颗式破碎机的给料口为260OmmXI800mm,生产能力达2000th;英国Babbitless公司生产的BCS系列颗式破碎机,其生产能力可达6000tho20世纪80年代以来,我国颗式破碎机的研制工

6、作与改进工作取得了一定的成果。北京矿冶研究总院的破碎机专家王宏勋教授和他的学生丁培洪硕士引用了“动态啮角”的概念,开发出GXPE系列深腔颗式破碎机,当时在国内引起了一定程度的轰动，该机与同种规格的破碎机相比,在相同工况条件下，处理能力可提高20%-30%,齿板寿命可提高12倍。该机采用负支撑零悬挂,具有双曲面腔型。第二代GXPE250400破碎机在第一代的基础上进行了全面改进,增大了破碎比，降低了产品粒度，最大给料粒度为220mm,生产能力为516th,排料口调整范围为1040mm,给料抗压强度小于300MPa,PEY4060液压保险颗式破碎机，以液压缸为过载保护装置,正支撑、正悬挂、深破碎腔

7、。该机最大给料粒度为340mm,排料口调整范围为30100mm,生产能力为100tho多灵一沃森机械有限公司的戌吉华高级工程师集多年实践经验，设计了目前国内最大的12001500复摆颗式破碎机。国内颗式破碎机的机重普遍高于国外同规格的破碎机。减轻机重也是一个重要课题。颗式破碎机机架占整机重量很大比例（铸造机架占50%、焊接机架占30%）o国外颗式破碎机都是焊接机架，甚至动颗也采用焊接结构。国内前几年掀起一股用铸造机架代替焊接机架的势头，这无疑是一种倒退行为。此外，铸钢是一种高能耗的工艺过程，从节约能源的角度也应大力发展焊接机架。颗式破碎机采用焊接机架是发展方向。机架结构设计不合理也是使机重增加

8、的重要原因。机架结构设计首先应以受力为依据，在满足强度、刚度的条件下，力求减轻重量。机架前壁载荷主要是由横向筋板所承受。一般情况下，破碎机都不需要加纵向筋板1、2,如图IT所示。该机侧壁加强筋布置不合理，数量又太多，致使它的机重达）7.5t（同规格破碎机机重为5.5t）。当然，该机过重不完全是由这两个因素所造成。侧壁筋板位置和方向也应根据受力情况而定。图1-2所示为英国某公司生产的大传动角（负支承）颗式破碎机机架简图。该机架侧壁布置有1、2、3三根筋板，筋板1设置在主轴承侧面，筋板3设置在主轴承后下方，这两块筋之间用筋板2连接起来构成一个“A”形框架。图1-3所示为该机受力分析。图1-1某破碎

9、机焊接机架图1-2大传动破碎机机架图1-3大传动破碎机示力图图1-3中轴承所受最大力：作用方向为HA,正是图1-2侧壁加强筋1的方向。从而说明图1-2中侧壁筋板布置完全符合受力的要求。动颗也是破碎机重量较大的零件，而且结构复杂颗结构设计也应以动颗受力为依据，在满足强度、刚要求的条件下，尽量减轻重量。根据动颗受力分析可，最大破碎力作用在动颗轴承偏上处，由此往上（头部）受力越来越小。原250400,400X600颗式破碎机者目前尚有多家生产动颗结构刚好与其受力要求反，即轴承附近处截面小，越向头部截面越大，而且差太悬殊。结果导致动颗强度低而重量又很大。这两种破碎机都是在轴承偏上处被折断而损坏。动颗的

10、加强筋布置方式，也应按上述受力要求设计。己有的颗式破碎机加强筋横向厚度从上到下厚度一样。为符合受力条件，又满足重量轻的要求，可采用变厚度加强筋。即靠上部（头部）的加强筋厚度应小，越往下厚度越大。就是说，改原来矩形加强筋为梯形加强筋，这样会减轻动颗重量又保证有足够的强度。动颗两轴承之间部位的壁厚可适度减薄，借以减轻重量。此外，应加强机架、动颗有限元的研究，进行机架、动颗有限元优化设计，达到机架、动颗重量轻又有高度的可靠性。其它，还有破碎腔、破碎机动力平衡等等都可以借助计算机进行优化设计。总之，应采用现代的设计方法代替原有的常规设计方法。再者，由于焊接、铸造、热处理工艺等因素也都会对破碎机产生影响

11、。所以，我们应提高设计制造工艺等综合水平以及采用液压调整排料口和液压保险，逐步使国产颗式破碎机达到世界一流水平。复摆颗式破碎机复摆颗式破碎机是砂石场的初级破碎设备。以下主要从3个方面来分析国内外产品差异。（一）产品的品种规格复摆颗式破碎机以进料口的长度和宽度来标定机器的规格，国内制造商基本上按行业标准制造约8种规格粗碎系列产品。国际上主要制造商的产品有更多的规格。例如：美卓集团的诺德伯格公司，有C、VB和重型3个系列合计22种规格；特雷克斯集团的锡达公司有28种规格；爱斯太克集团的先锋公司有15种规格。我国目前主要缺少的是大规格品种：以进料口在750mn1060mm以上为界。各制造商生产的大规

12、格产品仅34种。而诺德伯格公司的C系列11种规格中大规格有9种，锡达公司也有9种。大规格品种齐全，使大型砂石场建设中合适的初破设备可以选择。（二）产品的性能复摆颗式破碎机的主要技术参数是处理能力和最大允许进料尺寸。同一规格的复摆颗式破碎机由于设计不同，其最大允许进料尺寸也不相同，我国参照采用原苏联标准，进料口宽度以固定齿板齿尖（齿底）与活动齿板齿底（齿尖）距离为计算标准，而国际上不少企业以固定齿板和活动齿板之间距离计算，由此，标明相同规格的产品，国内产品与国外企业的产品相比实际上往往小一个齿深的距离，大规格的破碎机齿深为60-100mm,因而国内产品的允许进料尺寸往往偏小5080mm。复摆颗式

13、破碎机的排矿口可以调整，不同排矿口对应有不同的处理能力。因此，在比较处理能力时，应确定排矿口尺寸相同。例如，诺德伯格公司的ClOO型复摆颗式破碎机，在闭边排矿口设定（C、S、S）为125mm时，处理能力为265th,国内相应的PE750X1060型产品；处理能力为195th,约低25%。由此，在250X300th规模的砂石场生产线上，采用CIoo型作为初级破碎设备可以满足使用要求，而PE750X1060型就勉为其难了。（三）产品的设计与制造工艺近20年来，针对复摆颗式破碎机运动方法的四连杆机械设计理论有很大进展。例如：破碎腔的双向啮角，短肘板大摆角，减少传动角与偏心距等，国外公司所提供的产品往

14、往已采用这些经过验证的先进设计理论来提高产品性能和使用可靠性。我国国内制造商由于种种原因采用先进设计理论甚少，其主流产品几乎都是20世纪70年代之前定型的产品，采用耐磨材料，（如高锦钢）和重要配套件（如调心滚子轴承）等国产基础件，使用寿命低于国际先进水平的同类产品。此外，主机厂的加工和装配工艺上多年来也较少有改变，例如轴承孔、轴承座的加工的装配工艺及机架的加工与装配等等。颗式破碎机是由美国人布雷克发明的。自第一台颗式破碎机问世以来，至今已有140余年的历史。在此过程中，其结构得到不断地完善。由于颗式破碎机结构简单、制造容易、工作可靠、使用维修方便等优点，所以在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业

15、使用非常广泛。为了改善颗式破碎机性能和提高工作效率，国内外曾研制过各种异型颗式破碎机。早年，德国和前苏联都曾研制过液压驱动的颗式破碎机。其特点是提高动颗摆动次数借以增加产量，同时能实现液压调整排料口、液压过载保护以及能负荷启动。原西德制造过冲击式颗式破碎机，而原苏联也制造了振动颗式破碎机（也叫惯性颗式破碎机）。它们都靠动颗振动冲击破碎物料，借以提高破碎机性能。前者国内曾经试制过，由于某些原因没能继续研制。原东德曾制造过一种简摆双腔颗式破碎机，美国生产过复摆双腔颗式破碎机。国内北京某设计院以及湖南某大学都曾与工厂合作研制了双腔颗式破碎机。其特点是使间歇工作变成连续工作，借以提高破碎机工作效率。安

16、徽某设计院曾发明一种双腔双动颗复摆颗式破碎机。它除了提高工作效率，同时又能降低破碎机负荷，使机重减轻很多。原苏联早年曾制造一种双动颗颗式破碎机。国内辽宁某学院与矿山合作开发了双动颗颗式破碎机。这种破碎机就是将原来两个破碎机去掉前墙对置后而成。为了两动颗同步运转，在偏心轴一端增设一对开式齿轮。由于它的结构太复杂，近年又研制一种单轴倒悬挂的双动颗破碎机。国内上海某学院曾研制过此种颗式破碎机。这两种破碎机的特点，其动颗同步运转，使破碎机强制排料。这样，靠提高转数增加破碎机产量同时由于物料与动颗没有相对运动，减少衬板磨损延长使用寿命。近来又研制了单动颗倒悬挂颗式破碎机。早年，美国、英国、德国相继生产了Kun-kan简摆颗式破碎机。该机特点是，动颗悬挂高度很高并且前倾。连杆下行为工作行程、主轴承为半圆滑动颗轴承。山东招远黄金机械厂曾引进了这种破碎机，并在此基础上研制了34颗式破碎机。