复摆细碎鄂式破碎机的设计（全套含CAD图纸）
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毕 业 设 计 实 习 报 告 学 校 ： 院 系：机械与动力工程系 姓 名： 班 级： 08 学 号： 082 指导老师 : 中国矿业 大学 1 目 录 1. 颚 式破碎机发展 . 2 2. 颚 式破碎机性能特点 . 3 3. 复摆颚式破碎机的特点 . 4 4. 复摆颚式破碎机的现状与发展 . 5 5. 基本结构： . 9 6. 工作原理 . 9 . 14 8. 参考文献 . 14 中国矿业 大学 2 毕业实习目的 1、巩固、联系、充实、加深、扩大所学知识基础理论和专业知识。 2、提高运用所学知识，解决实际问题的能力。 3、敢于创新，并能正确地将独创精神与科学态度相结合。 4、初步掌握专业设计工作的流程和方法。 5、熟练运用计算机等工具提高工作效率。 6、养成严肃认真、刻苦钻研、实事求是的工作作风。 展 从第 一台鄂式破碎机问世以来 ， 至今已有 140 余年的历史。在此过程中，其结构 得到不断的完善 ， 而鄂式 破碎机的 结构简单 ，安全 可靠， 石 料可供破碎机械来进在基本建设工程中 ， 需要大量的，各种不同粒径的砂、石作为生产之用。在没行加工，来满足工程的需要。所以在生产中广泛的应用。而工程上应用最广泛的是复摆鄂式破碎机，国产的鄂式破碎机数量最多的也是复摆鄂式破碎机。 破碎机是将开采所得的天然的石料按一定尺寸进行破碎加工的机械。鄂式破碎机是有美国人 E. W. 明的。自第 一台 破碎机的 出现， 生产效率 快，又满足安全条件，又能适应生产，大大加快了生产。 复摆 鄂式破碎机结构简单、制造容易、工作可靠、使 用维修方便等优点，所有在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。 80 年代以来，我 国对复摆鄂式 破碎机 的研究和产品开发取得了较大的发展。在充分吸收国外产品特点的基础上，结合国情研制开发了许多新型、高效的设备。上海建设路桥机械设备有限公司率先对复摆鄂式破碎机进行了重大的改进，即通过降低动鄂的悬挂高度，改善动鄂的运动轨迹，减小破碎腔的啮角，增大破碎比，增大了动鄂的水平行程，提高生产能力等，大大改善了机器性能，完成了产品的更新换代。 复摆鄂式破碎机主要是由两块鄂板（活动鄂板和固定鄂板）组成。活动鄂板对固定鄂板 周期性的往复运动，时而靠近，时而分开，由此使装在二鄂板间的石块受到挤压、劈裂和弯曲作用而破碎。复摆鄂式破碎机的机器重量较轻，结构简单（一件连杆、一块肘板、一根心轴和一对轴承），生产效率较高（比同规格的简摆鄂式破碎机生产效率高 20% 30%）。复摆鄂式破碎机适合破碎中硬度石料。在工程中，多用他做中、细碎设备，破碎比 比 较大， 其比值 可达 10i 。随着机械工业的进步，近年来，复摆鄂式破碎机正朝着大型化发展。所以，一个合理的传动装置可以使复摆鄂式破碎机运行的更加顺利，合理有效。 动 鄂的优化可使磨损大大的降低， 冲击、噪声、振动都相应的减少，也减少工作人员的劳动强度，提高生产的质量，降低制造成本和缩短生产周期。 不过，复摆鄂式破碎机也有它的缺点 ,具体如下： 032 一 87颗板铸造技术条件规定齿板寿命只有 60 小时，按10 小时工作制，每副齿板只能用 6 天，不到一星期就需更换一次齿板。不仅给维修带来很大的不便，而且增加了破碎物料的成本。 中国矿业 大学 3 破碎机出口扬尘非常严重，从破碎机出来的块状和粉末状物料直冲矿石输送皮带，部分物料飞溅或滚淌到地面上，地面堆积厚厚一层物料，部分粉状物料飞扬在 空中，给生产带来了很大的不便。 较多的粉尘而直接影响安全生产和员工的健康，因此要采用相应的防尘设施是破碎机一个重大而不可忽略的问题。 现代的设计应以人为本，面对服务对象，面向市场、面对循环经济、面对矿产资源利用的大趋势，面对环保、搞全性能、全生命的设计。 所以做好复摆 鄂式破碎机 的设计 ,让它更好的为生产服务 ,提高生产效率 。 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 10 879 座国有大中型矿山和 22 7854 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 6000 吨 /时。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颚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 :颚式破碎机、圆锥破碎机、冲击式破碎机和辊压机。而应用最广泛的就是鄂式破碎机。 传 统的颚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 ,给矿不均匀引起颚板磨损不均匀等。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 ;改进了动颚悬挂方式和衬板的支承方式 ,改善了破碎机性能 ;颚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 ,如双腔双动颚式破碎机 ,其破碎比可达 20 50,排料口调节方便 ,产量大 ;复摆鄂式破碎机 ,兼有颚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%。还有筛分颚式破碎机 ,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已生产 1500100格的颚式破碎机。 2. 颚式破碎机性能特点 高了进料能力与产量； 品 粒度均匀； 靠方便，调节范围大，增加了设备的灵活性； 中国矿业 大学 4 件更换方便，保养工作量小； 作可靠，运营费用低。 机节能 15% 30%，系统节能一倍以上； 满足不同用户的要求； 尘少； 3. 复摆 颚 式破碎机的特点 复摆颚式破碎机的机构属于四杆机构中曲柄摇杆机构的应用 ,曲柄为主动件。颚式破碎机以结构简单、性能可靠、维修方便 在物料粉碎行业广泛应用。 复摆鄂式破碎机的动鄂，是直接悬挂在偏心轴上的，是曲柄连杆机构，没有单独的连杆。由于动鄂是由偏心轴的偏心直接带动，所以活动鄂板可同时做垂直和水平的复杂摆动，鄂板上各点的摆动轨迹是由顶部的接近圆形连续变化到下部的椭圆形，越到下部的椭圆形越扁，动鄂的水平行程则由下往上越来越大的变化着，因此对石块不但能起压碎、劈碎，还能起辗碎作用。由于偏心轴的转向是逆时针方向，动鄂上各点的运动方向都有利于促进排料，因此破碎效果好，破碎率较高、产品粒度均匀且多呈立方体。 复摆鄂式破碎机和简摆鄂式破碎机相比较 ，复摆鄂式破碎机的机器重量较轻，结构简单（ 少了一件连杆、一块肘板、一根心轴和一对轴承），生产效率较高（比同规格的简摆鄂式破碎机生产效率高 20% 30%） 等优点。但复摆鄂式破碎机的鄂板垂直行程大，石料对鄂板的磨削作用严重，磨削较快，且能量消耗也大，工作时易产生较多的粉尘。 在工程上应用较为广泛的是复摆鄂式破碎机。国产的鄂式破碎机数量最多的也是复摆鄂式破碎机。复摆鄂式破碎机主要由机架、鄂板、侧护板、主轴、飞轮、肘板和调整机构等组成。 机架即机座，实际上是个上下开口的四方斗，主要用作支承偏心轴和承受破碎物料的反作 用力，因此要求具有足够强度，一般采用铸钢整体铸造，规格小的可用优质铸铁代替。大型破碎机的机架由分段铸成后再用螺栓装配在一起，铸造工艺较为复杂。自制的小型鄂式破碎机可用 40 50 毫米厚的钢板焊成，但其钢度不如铸钢好。 鄂板包括活动鄂板和固定鄂板，各与鄂床组成活动鄂和固定鄂。鄂板用楔形铁块和螺栓固定在鄂床表面，保护鄂床不受磨损。固定鄂的鄂床就是机架，活动鄂的鄂床悬挂在偏心轴上，由于它直接承受对石料的挤压作用力，所以必需有足够的强度和刚度活动鄂床一般用铸铁或铸钢制造。鄂板直接和石块接触，除承受挤压和冲击力外，尚与 石块强烈摩擦，因此要求用高强度且耐磨的材料制造。常用的是铸锰钢鄂板，其铸钢含锰量为 12 14%左右。若条件受限制时，可用白口铸铁代替，但容易磨损和折断，使用寿命不长。为了有效地破碎石料，鄂板表面常铸成波浪形和牙形，其齿峰角度一般为 90 110，齿高和齿距视出料粒度和产量要求而定。齿形高齿距小，则出料粒度小，产量低，动力消耗大。一般齿高和齿距之比为 1/2 1/3 之间。由于复摆式的特点造成鄂板底部比上部磨损快，所以鄂板往往做成上下对称形状，以便磨损后能倒置安装，延长使用寿命。 中国矿业 大学 5 鄂式破碎机的优点是生产率高，结 构简单可靠，破碎比较大（ i 一般为 6 8），外形尺寸较小，零件检查和更换较容易，操作维护简便，不用较高技术水平的工人就可嫩能够操作，应用范围广，与其他类型破碎机比较，不容易堵塞。因此工程中普遍采用它来破碎各种硬度 92500 公斤 /厘米 2 以下）的石料，常作粗碎和中碎设备。一般用于破碎极限抗压强度不才超过 2000 公斤 /厘米 2 的石料时效果较好。其缺点是不宜破碎片状石料，工作间歇、有空转冲程，需要很大的摆动体，增加非生产能量的消耗，破碎可塑性和潮湿的物料时，容易堵塞出料口。由于工作时产生很大的惯性力，机体摆动大，工作不平稳，冲击，振动及噪音较大。因此须安装在比机器自重大五倍以上的混凝图基础上，并须采取隔振措施。大型破碎机还应安装在埋设于基础上的刚梁上。 鄂式破碎机的最大装料块度应比装料口宽度小 15 20%，即给料的最大石块不应超过装料口的 。当用鄂式破碎机破碎坚硬而光滑的大砾石时，砾石容易从装料口反跳出来，故破碎天然砾石的 生产率不及破碎来才块石的生产率高。 使用鄂式破碎机时，必须注意由于机器是在工作条件恶劣情况下运转的，除了必须严守操作规程和维修保养制度外，还必须及时发现并修复被磨损的零部件，这是提高机器作业的重要措施。 4. 复摆颚 式破碎机的现状与发展 颚式破碎机是由美国人布雷克发明的。自第一台颚式破碎机问世以来，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。由于颚式破碎机结构简单、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、煤炭等行业使用非常广泛。为了改善颚式破碎机性能和提高 工作效率，国内外曾研制过各种异型颚式破碎机。早年，德国和前苏联都曾研制过液压驱动的颚式破碎机。其特点是提高动颚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颚式破碎机，而原苏联也制造了振动颚式破碎机（也叫惯性颚式破碎机）。它们都靠动颚振动冲击破碎物料，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颚式破碎机，美国生产过复摆双腔颚式破碎机。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颚式破碎机。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。 安徽某设计院曾发明一种双腔双动颚复摆颚式破碎机。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颚颚式破碎机。国内辽宁某学院与矿山合作开发了双动颚颚式破碎机。这种破碎机就是将原来两个破碎机去掉前墙对置后而成。为了两动颚同步运转，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颚破碎机。国内上海某学院曾研制过此种颚式破碎机。这两种破碎机的特点，其动颚同步运转，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颚没有相对运动，减少衬板磨损延长使用寿命。近来又研制了单动颚倒悬挂颚式破碎机。 中国矿业 大学 6 早年，美国、英国、德国相继生产了 摆颚式破碎机。该机特点是，动颚悬挂高度很高并且前倾。连杆下行为工作行程、主轴承为半圆滑动颚轴承。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 颚式破碎机。 国外制造过一种肘板向上放置的颚式破碎机。国内有几家设计院和制造厂生产了这种破碎机。它的特点是靠增大传动角改善动颚运动特性，提高破碎机性能。在国内该机有叫负支承、上斜式、上推式和上置 式破碎机。笔者认为叫大传动角（包括倾斜式）破碎机更合适。 以上各项异型破碎机的研制都取得了一定的效果并对国内破碎机行业的发展起到了一定的推动和促进作用。但是，都没能得到大面积推广使用。国内绝大多数制造厂生产的和现场使用的都还是传统复摆颚式破碎机。就近两年国外机械设备展览会上展出的颚式破碎机来看，也都是传统颚式破碎机，没有异型颚式破碎机出现。 国内各厂家所制造的颚式破碎机技术水平相差很悬殊，有少数厂家的产品基本接近世界先进水平，而大多数厂家的产品与世界先进水平相比差距较大。 综上所述，改善国内颚式破 碎机落后的状况，全面提高颚式破碎机技术水平，赶上世界先进水平，创造世界品牌的颚式破碎机是当务之急。 保证颚式破碎机最佳性能的根本因素是动颚有最佳的运动特性。这个特性又是借助机构优化设计所得到的。因此，颚式破碎机机构优化设计是保证破碎机有最佳性能的根本方法。 上海建设路桥机械设备有限公司（简称上建）开发了颚式破碎机 软件，借助其中机构优化设计模块对各种规格的破碎机进行优化设计，得到了最佳的动颚运动特性。实践结果表明，破碎机性能有显著提高。该厂山宝牌颚式破碎机销往欧美各大洲以及东南亚各国，产品基本上达到世界先 进水平。目前，计算机在国内各 厂 家已基本普及，但颚式破碎机机构优化设计尚未得到广泛应用。我相信，在上建实践结果的拉动下，各厂家会积极采用破碎机机构优化设计的好办法。 国内颚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 。 颚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%）。国外颚式破碎机都是焊接机架，甚至动颚也采用焊接结构。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。颚式 破碎机采用焊接机架 才 是 长远 发展 的正确 方向。 另外， 机架结构设计不合理也是使机重增加的重要原因。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 1 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 )规格破碎机机重为 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 2 所示为英国某公司生产的大传动角（负支承）颚式破碎机机架简图。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。图中轴承所受最大力 : 作用方向为 是图 2 侧壁加强筋 1 的方向。从而说明图 2中侧壁筋板布置完全符合受力的要求。 动颚也是破碎机重量较大的零件，而且结构复杂颚结构设计也应以动颚受力为依据，在满足强度、刚要求的条件下，尽量减轻重量。根据动颚受力分析可，中国矿业 大学 7 最大破碎力作用在动颚轴承偏上处，由此往上（头部）受力越来越小。原 250 400,400 600 颚式破碎机 是 目前尚有多家生产动颚结构刚好与其受力要求相 反，即轴承附近处截面小，越向头部截面越大，而且 相 差太悬殊。结果导致动颚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。 动颚的加强筋布置方式，也应按上述受力要求设计。已有的颚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，这样会减轻动颚重量又 保证有足够的强度。动颚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、动颚有限元的研究，进行机架、动颚有限元优化设计，达到机架、动颚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。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，逐步使国产颚式破碎机达到世界一流水平。 图 1 某破碎机焊接 机架 中国矿业 大学 8 图 2 大传动破碎机机架 图 3 大传动破碎机示力图 中国矿业 大学 9 鄂式破碎机的主体机构由机架、偏
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