PCL750-4立轴锤式破碎机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 机械冲击粉碎是建材行业材料破碎的主要手段，其设备效率是重要的技术和经济指标。目前在破碎机的设计研究中，主要集中在耐磨材料和常规设计的改进。本次设计要求 :a、最大进料粒度： 50b、出料粒度： 5c、生产能力： 12h。选用轴锤式破碎机。 立轴锤式破碎机 接合了反击式破碎机和锤式破碎机的优点并加以改进的优良破碎机。我进行的 主要工作是分析其工作原理 ，实地观察了它的工作过程，计算主要部位的数据。设计的内容包括锤头、反击板、隔板、转子、轴、轴承以及皮带等一些重要的零部件计算 ，确定了电动机的型号以及键、油管和密封装置。除了以上工作量外我还对国内破碎机现状做了总结 和未来发展的方向。 关键词： 破碎 ； 轴锤式 破碎机 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is of is an in of is in a, 50b, 5c, 12 h. a My is to of of to of as as in to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘 要 . I 1 绪论 . 1 引言 . 1 我国破碎机现状 . 1 2 总体方案设计 . 3 立轴锤式 破碎机的类型 . 3 立轴锤式破碎机的工作原理 . 5 3 结构性能及应用 . 7 4 主要零件的设计 . 9 锤子和转子 . 9 反击板的设计 . 11 门的设计 . 11 隔板的设计 . 12 5 立轴锤式破碎机的结构参数和工作参数的选择 与计算 . 13 电动机的选择 . 13 立轴式破碎机的设计参数 . 13 功率的确定 . 13 传动部分的设计 . 14 确定计算功率 . 14 选择 V 带型号 . 14 确定带轮直径 . 14 确定中心距 a 和带的基准长度. 15 验算主动轮上的包角 1 . 15 确定 V 带根数 z . 15 计算单根 V 带初拉力 F . 16 计算对轴的压力 . 16 6 立轴式破碎机主要参数的确定 . 17 基本结构参数 . 17 转子的直径与长度 . 17 基本结构尺寸 . 17 锤头质量的确定 . 18 主要工作参数的确定 . 19 转子的速度 . 19 功率 . 19 转子的结构设计 . 20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 传动装置的运动和动力参数的选择和计算 . 20 传动轴的设计计算 . 21 轴的结构设计 . 21 轴承和键的选用 . 27 轴承的选用和润滑 . 27 键的选用 . 27 辅助零件的设计 . 28 7 安装及使用注意事项 . 29 总 结 . 30 致 谢 . 31 参考文献 . 32 附录 A . 错误 !未定义书签。 附录 B . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪论 引言 建 材产品的生产 ,从原料、燃料到半成品都需要进行破碎和粉磨 ,其目的是使物料的表面积增加 ,以提高物理作用的效果及化学反应的速度 ,如促进均匀混合 ,提高物料的流动性 ,便于贮存和运输 ,提高产量等。水泥熟料和石膏一起磨碎成最终产品 ,其磨碎的粒度越细 ,表面积越大 ,则水泥的标号就越高。改善和提高产品的质量和数量 ,减少动力消耗 ,降低生产成本 ,对达到优质、高产、低消耗具有重要意义。 如今 全球的每年的破碎物料达到数百亿吨之多，而仅仅我国每年破碎的各种物料约为 18 亿其中铁矿石约 t，有色金属矿石超过 1 亿非金属矿物 t，化 t，水泥 4 亿 t。建材用石灰石 t，耗电量为 250 耗约为 250 万t。 以上数据表明 在破碎机行业生产节能降耗，高技术含量高的破碎机已是未来破碎机械行业发展的一大趋势。破磨作业是选矿的龙头，也是能耗、钢耗的大户。因此，节能、降耗是破磨设备研究的主题， “多碎少磨 ”是节能、降耗的重要措施，其关键问题是降低破碎产品的最终粒度。 立轴锤式 破碎机的生产效率高，排料粒度小 而均匀，成为金属矿山选矿厂的主要破碎设备。 破碎机的发展与人类社会的进步和科学技术的水平密切相关。对于 立轴锤式 破碎机来说，物料的要求不是那么苛刻的，此机是五大常用的破碎设备之一，看看此机的发展情况。 立轴锤式 破碎机是选矿生产线中必不可少的设备之一， 立轴锤式 破碎机是世界较为先进的破碎设备。随着科学技术的发展，各学科间相互渗透，各行业间相互交流，广泛使用新结构、新材料、新工艺，目前破碎机正向着大型、高效、可靠、节能、降耗和自动化方向发展。 我国破碎机现状 目前，我国 立轴锤式 破碎机已形成大、中、小型系列，品种规格齐全，基本满足国内需求。但产品的制造质量 ，特别是耐磨材料，以及使用可靠性等方面与国外同类产品尚有差距，有待进一步研究、改进。 总的来说，未来国内外立轴锤式破碎机的发展方向主要表现在以下几个方面： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 第一，需要对现有的立轴锤式破碎机结构进行改进，提高立轴锤式破碎机的对中硬矿石的破碎能力和设备维护的方便性，其主要集中在板锤、转子结构的改进以便于板锤的更换和装卡；反击架（破碎腔形）的结构优化，提高矿石的一次性破碎率和能量的利用率。 第二，研究开发具有高耐磨高韧性的新型板锤材料提高板锤的使用寿命，提高生产率。 第三，应用现代机电一体化技术和现代控制 方法（如液压技术、电子技术），不断提高立轴锤式破碎机的自动化程度，减少人工的劳动强度，提高生产率。例如：应用现代计算机辅助设计优化反击架的结构参数，提高对能量的利用率和矿石的一次破碎率。 第四，为适应市场和客户的需求，立轴锤式破碎机正向系列化规格化，大型化发展。 第五，坚持技术创新，逐渐摆脱对产品的单一引进和模仿。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 2 总体方案设计 立轴锤式 破碎机的类型 我国制造的 立轴锤式 破碎机用汉语拼音字母和动锥的底部直径表示型号，如中 P 破碎机、 C 锤式 、 L 立 式 、 1000 筒体内 直径（毫米） 、 4 锤头排数 。 常用的立轴锤式破碎机型号如下表 根本设计方案采用的是 碎机。 立轴式破碎机由筒体、转子、机盖附件、底座等部分组成，筒体由机壳、门、隔板、反击板组成，各部件分别用焊接螺栓、螺钉连结成一体；转子由主轴、锤架组成。锤架上偏心销轴将锤头分 4排悬挂在锤架之间，为了防止锤架和锤头的轴向窜动，锤架一端用轴套轴向固定，一端用止退垫圈和锁紧螺母固定，转子支承在三个滚动轴承上，机壳内部有反击板，反击板磨损后可以更换，机盖与轴之间漏灰现象严重，为 了防止漏灰，设有轴封。主轴是破碎机支承转子的主要零件，冲击力由它来承受。因此，要求主轴的材质具有较高的硬度和韧性，如用 45 钢。主轴断面为圆形，锤架用平键与轴连接，锤架是用来安装锤头的，但破碎机在逆转时，锤架与物料接触，易造成磨损，所以选择的材料要具有一定的耐磨性。该锤架的销轴孔都为 6 个孔，可以在销轴孔磨损后，把锤头安装在另一个位置，在锤架中，上面一个圆盘用以减少偏心销轴的磨损程度。锤头的质量、形状和材质对破碎机的生产能力有很大的影响。锤头动能的大小与锤头质量成正比，动能越大，即锤头质量越大，破碎效率愈高，但 能耗佷大。因此，应根据不同的进料尺买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 寸来选择适当的锤头质量。锤头耐磨性是其主要质量指标之一，提高锤头的耐磨性，可以缩短破碎机的检修停车时间，就能大大的提高立轴式破碎机的利用率和减少检修费用。 机盖部件由机盖、滚动轴承、圆锥套、上轴承盖、上密封环、圆螺母以及直通式油杯组成，用螺栓连接在一起，轴承盖用于轴承的外圆定位，轴承盖内的内油毡槽用以安装油毡起密封油的作用，轴承盖外面有凸起的环体，挡住外面的灰尘进入轴承盖内，圆螺母和止退垫圈使轴承的内圈得以定位，上密封环挡住筒体内的灰尘进入到机盖内，即采用迷宫密封来挡灰。轴 承的润滑采用直通式油杯油润滑，轴承间隙的调整可通过调整垫片得以实现。 底座部件由支承套、滚动轴承、下轴承盖、下密封环、轴套、垫片、注油装置、底座等组成，用螺栓连接在一起，底座用于整个转子轴的定位，支承套用来支承两个滚动轴承和下轴承盖，调心滚子轴承主要用来承受轴向力，推力调心滚子轴承主要承受径向力，在两个轴承之间增加一块垫片，隔开两轴承以避免两轴承直接接触，影响两轴承的寿命。上轴承盖用来定位，推力调心滚子轴承的外圈定位，两轴承之间的垫片用于保证两轴承的内圈定位，轴承盖内毛毡用来保证润滑油的密封，下轴承 盖和下密封环组成的环形密封用来挡住筒体内的灰尘进入到轴承中。 进料口由法兰、钢板焊接而成，用螺栓连接在机盖上。 出料口由法兰，钢板焊接而成，用螺栓连接在底座的加强筋上。 机盖部分与筒体 ,筒体与底座均用螺栓连接在一起，转子与底座之间用轴承来支承。 立轴式破碎机结构模型如图 2买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 图 2轴式破碎机结构模型图 立轴锤式 破碎机的 工作原理 常见的锤式破碎机有单转子和双转子两种，按照锤子在转盘上的排列，还有单排锤和多排锤等，转子的转向有可逆式和不可逆式两类。此外还有一些简易型 锤式破碎机，如十字锤粉碎机，链环式碎煤机等。其中，使用最广泛的是单转子多排锤式破碎机。锤式破碎机一般适用于含水量小于 12%，抗压强度小 120石灰石，油母页岩，矿渣，煤块等。 锤式破碎机的工作部分是许多按一定规律铰在转盘上的锤子，当转盘 高速 旋转时，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 锤子因离心力和旋转力，打击装入机内的物料，使之破碎，同时，受到打击的石块彼此之间以及与机器内板，蓖条之间相互撞击，也促使物料破碎。物料由进料斗进入破碎机，经分料器将物料分成两部分，一部分 由分料器中间进入高速旋转的叶轮中，在叶轮内被迅速加速，其加速度可达数百倍重力加速度，然后以 60 /秒的速度从叶轮三个均布的流道内抛射出去，首先同由分料器四周自收落下的一部分物料冲击破碎，然后一起冲击到涡支腔内物料衬层上，被物料衬层反弹，斜向上冲击到涡动腔的顶部，又改变其运动方向，偏转向下运动，从叶轮流道发射出来的物料形成连续的物料幕。这样一块物料在涡动破碎腔内受到两次以至多次机率撞击、磨擦和研磨破碎作用。被破碎的物料由下部排料口排出。和循环筛分系统形成闭路，一般循环三次即可将物料破碎成 20 目以下。在整 下破碎过程中，物料相互自行冲击破碎，不与金属元件直接接触，而是与物料衬层发生冲击、磨擦而粉碎，这就减少了角污染，延长机械磨损时间。涡动腔内部巧妙的气流自循环，消除了粉尘污染锤式破碎机的种类很多，可以按照下述特征进行分类： 按转子的数目，分为单转子和双转子两类。 按转子的回转方向，分为不可逆式和可逆式两类。 按锤子的排列方式，分为单排式和多排式两类。前者锤子安装在同一回转平面上，后者锤子分布在好几个回转平面上。 按用途的不同，分为一般用途和特殊用途两类。 按锤子在转子上的连接方式，还可以分固定 锤式和活动锤式两种。固定锤式主要用于软质物料的细碎和粉磨。用于粉磨的称为粉磨机。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 3 结构性能及应用 本次设计是单转子，多排，不可逆式锤式破碎机。他主要由机壳，转子，篦条，和打击板等部件组成。机壳由上下两部分组成，分别用钢板焊接，各部分用螺栓连接成一体。顶部有喂料口，机壳内壁有高锰钢衬板，衬板磨损后可以拆换。 为了便于检修，调整和更换篦条，机壳的上下两面均有检修孔。为了检修更换锤子方便，两侧也开有检修孔。 如图 33子结构图 破碎机的主轴上安装数排挂锤体。在其圆周的销孔上贯穿着销轴，用销轴将锤子铰接在各排挂锤体之间。锤子磨损后可调换工作面。挂锤体上开有两圈销孔，销孔中心至回转轴心之半径距离是不同的，用来调整 锤子与篦条之间的间隙。为防止挂锤体和锤子的轴向串动，在挂锤体两端用压紧锤盘和锁紧螺母固定。转子两端支承在滚动轴承上，轴承用螺母固定在机壳上。主轴和电机用皮带联接。 圆弧 状 卸料篦条筛安装在转子的下方，篦条的两端装在机壳上，最外面的篦条用压板压紧，篦条排列方向与转子运动方向垂直。篦条间隙由中间凸出部分形成。为了便于物料排出，篦条之间构成向下扩大的筛缝，同时还向转子回转方向倾斜。 当转子转动时，锤子在离心惯性力的作用下，作辐射状向四周伸开。进入机内的料块，受到锤子打击而破碎。小于篦缝的物料，通过篦缝向下卸 出，少部分尚未达到要求尺寸买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 的料块，仍留在筛面上继续受到锤子的冲击和磨削作用，直到达到要求尺寸后从篦缝卸出。 这种锤式破碎机的转子只能沿一个方向运转进行破碎，故称不可逆式。锤式破碎机主要以冲击兼磨削作用粉碎物料。由于设置有篦条筛，不能破碎粘物料。物料水分超过15%时就要出现堵塞现象。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 4 主要零件的设计 锤子和转子 锤子是锤式破碎机的主要零件。垂头的质量，形状和材质对破碎机的生产能力有很大影响。 而锤子的形式，尺寸和质量的选择，主要决定于材料物理的性质和尺 寸 ， 如图4 4在锤式破碎机中料块受到高速旋转的锤子冲击而粉碎。当转子的圆周速度一定时，锤子质量愈大则其动能愈大，才能将大块和坚硬物料粉碎。实践证明，锤子的有效质量，不但要能对 料块产生碎裂的冲击，而且还要在冲击时不产生向后偏倒。否则将大大降低破碎机的生产力，而且增加能量消耗。所以，在粉碎大块而坚硬的物料时宜选用重型的锤子，但个数不要求很多。在粉碎小块而松软的物料时，宜选用轻型的锤子，这时锤子的数目不妨多些，宜增加的物料的冲击次数，从而更有利于物料的粉碎。 锤子用高碳钢或锻造，也可以用高锰钢锻造。用高碳钢锻造锤子时，以锻造的质量较高。为了提高锤子的耐磨性，有时在他的工作面上，涂焊上一层硬质合金或焊上一薄层高锰钢，或者进行热处理。用高锰钢锻造的锤子，最好经过水硬热处理以提高锤子的质量 ，延长使用时间。锤头磨损后，可以采用高锰钢堆焊进行修补，这样可以大大节省金属的消耗。 锤式破碎机的转子是一个回转速度较高的部件，质量又大，平衡问题就显得非常重要。为了使破碎机能正常工作，首先必须使它的转子获得平衡。 如果转子的重心偏离转轴的几何中心时，则产生静力不平衡现象；若转子的回转中买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 心线和其主惯性轴中心线不重合而成交叉状态时，则将产生动力不平衡现象。转子产生不平衡时，则破碎机的轴承除了承受转子质量之外，还受到其离心惯性力，离心惯性力矩作用，以致轴承很快磨损，功率消耗增加，机械产生振动。因此，转子 制造与修理后，还要精确地进行平衡。通常当锤子磨损以后，破碎机的破碎效果显著降低， 生产力下降，此时则需要更换其中一部分锤子。 当锤子磨损而需要调换工作面，或更换新锤子时，更要把锤头的质量选配好。更换新锤子时，在径向要对称成对地更换，使破碎机运转起来平稳，减少振动。 如图 4 4买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 反击板的设计 反击板的作用是承受被板锤击出的物料在其上冲击破碎，将破碎后的物料重新弹回破碎区，再次进行冲击破碎。设计的要求是，被板锤冲击后的物料经反击后的位置 刚好为该板锤旋转以后的位置，以利用再次进行冲击破碎。反击板结构 图 4 图 4击板结构图 破碎机反击板经各种表面积形状实验比较 ,采用棱条结构效果最好。因为棱条尖角部分铸造质量和热处理后硬度高 , 抗磨损能力强。而且抗磨面是逐渐加大，磨损尺寸逐渐减缓。 反击板材质采用耐磨合金钢，这些措施都有利于反击板寿命的延长。反击板的安装方式为从侧面推入铰接件，再由紧固螺栓压紧。 门的设计 在物料破碎过程中，难免有难破碎的大块物料，落在反击板与转子之间。由于物料粒径较大，难以从下料口排出，易引起物料阻塞。为清除阻塞物料 ,保证机构的正常运行，所以开设防护门。门的结构如图 4买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 4的结构 防护门为组焊件。耳环焊接在门上面，接头形式为角焊接。 隔板的设计 由于反击板不是一整块，而是由多 块组成进行反击，反击板与无聊碰撞时长生不小的力会使反击板来回运动，所以反击板之间加以隔板固定固定方式是通过方头螺钉进行固定。如图 44买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 5 立轴锤式 破碎机的结构参 数和工作参数的选择与计算 电动机的选择 立轴式破碎机的设计参数 进料粒径 50 出料粒径 5 功率的确定 由邦德理论 N=(1/ d 1/ D ) （ 5 式中： d 出料粒径， D 进料粒径， Q 产量， t/h； 得 N=185 (1/ 5000 1/ 50000 )29电机功率 ,查手册 : 选电机型号为 功率为 30 转速为 1470r/ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 传动部分的设计 确定计算功率 虑到载荷的性质、原动机的不同和每天工作时间的长短等，计算功率 要求传递的功率 （ 5中： 工作情况系数， 选择 V 带型号 根据计算功率 84701 由机械设计手册图 12型带。 确定带轮直径 a) 参考机械设计手册带传动设计部分，选取小带轮直径1d=200 b) 验算带的转速 100060 11 （ 5 100060 11 =m a x/3016100060 147020014.3 带的速度合适 (普通 V带 4530m a x ) c) 从动带轮直径2 0 57 2 02 0 01 4 7 02111 （ 5 由机械设计手册表 12d =410文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 确定中心距 a 和带的基准长度 d+2d)0a2(1d+2d) （ 5 取 0a=1100根据 02120 1 202 24d a d d a （ 5 1 1 0 04 )200410()200410( 0 022 由机械设计手册表 12带的基准长度 3550dL 0 9 02 8 53 5 5 01 1 0 02 00 （ 5 验算主动轮上的包角 1 000001200 0041018060180 a （ 5 主动轮包角合适 确定 V 带根 数 z a)由线性插值法求得额定计算功率 2 7 . 5 7 2 6 . 2 12 7 . 5 7 ( 7 6 4 7 0 0 ) 2 8 . 4 48 0 0 7 0 0P k w （ 5 额定功率值的增量 角系数 度系数 b)计算 z 1 （ 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 由机械设计手册表 121 kw 由机械设计手册表 12由机械设计手册表 12 7711 取 z=6根 计算单根 V 带初拉力 F 202 . 55 0 0 1 m vK v z (5由表 12 m=20 2 . 5 7 75 0 0 1 0 . 6 2 1 8 . 2 8 5 0 . 70 . 9 9 5 1 8 . 2 计算对轴的压力 0 (5 1 6 7 9 02 i i 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 6 立轴式破碎机主要参数的确定 基本结构参数 转子的直径与长度 转子直径一般根据给料块的尺寸来决定，5,大型破碎机取低值。 D=690 转子轴直径与长度之比值一般为 2，物料冲击力较大时 ,应取较大的比值 . （ 6 基本结构尺寸 a给料口宽度、长度、高度、倾角 给料口宽度大于 2倍最大给料尺寸取 B=260了要求给料有一 定的垂直下落速度取 h=400求入料块经导板给入，因此，导板的倾角不应小于 600 ，否则引起给料块的堆积，给料口如图 6 6买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 b卸料口尺寸 破碎机的卸料口尺寸由产品粒度的大小来决定，卸料口 如图 6 6料口结构图 c给料方式 破碎机要求给料块有一定的垂直下落速度，故给料口一般都设置在机架的上方。 锤头质量的确定 由于立轴式破碎机的锤头是通过偏心销轴固定在转子上的，所以正确地选择 锤头质量消耗都有很大的作用，如果锤头质量选的过小，则可能满足不了锤头一次就将物料破碎的要求。若是选得过大，这是不经济的，而且旋转起来产生的离心力也很大，对转子上的其它零件 要产生影响并且易损坏。因此，锤头质量一定要满足锤击一次使物料破碎，并使无用功率消耗达到最小值，同时还必须不使锤头过度向后偏倒。 计算锤头质量的方法有两种：一种是使锤头运动起来产生的动能等于破碎物料所需的破碎功，另一种是根据碰撞理论的动量相等原理。前一种方法由于没有考虑锤头打击物料后的速度损失，故计算出来的锤头质量往往偏小，需要根据实际情况修正。 按动能定理计算锤头质量 （ 6 式中 D 转子直径， n 转子的转速， m/s； 1K 转子圆周方向的锤头排数； 2K 转子横向每排的锤头个数； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 因为 601000 6 1 （ 6 221 （ 6 60（ 6 式中 N 电动机功率， E 锤头的动能， J； m 锤头的质量， v 锤头的圆周速度， m/s； E 转子上全部锤头每转一次所产生的动能 , J； 所以 0 0601 0 0 0 21222 2834720690720060100010438720060100010438225452221545 主要工作参数的确定 转子的速度 从立轴式破碎机的特点可看见，转子转速是破碎机的重用工作参数，它影响着破碎机的破碎效率、破碎比和生产能力。 由 60（ 6中 v 转子的圆周速度， m/s； D 转子直径， m。 得 2660 一般中小型破碎机的转速为 750 1500r/周速度为 25 70m/s。 功率 功率消耗和很多因数有关，但主要取决于物料的性质，转子的圆周速度，破碎比和生产能力。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 32101088 （ 6 式中 m 锤头质量， R 转子半径， m； n 转子转速， r/ 机械效率， = f 修正系数。与转子的圆周速度有关，随圆周速度增加而减少，因为速度愈高，每个锤头打击物料的机会率愈低。 查建筑材料机械设计表 1 f = 332101088 8 8 0 0 1 2 转子的结构设计 传动装置的运动和动力参数的选择和计算 0 轴（电动机轴）： 0kw 470r/