破碎机结构设计毕业论文.pdf

工业职业技术学院毕业论文 题题目目： 破破碎碎机机的的结结构构及及工工作作原原理理研研究究 班班级：级： 姓姓名：名： 专专业：业： 指导教师：指导教师： 答辩日期：答辩日期： 河南工业职业技术学院毕业论文 摘摘要要 破碎机是冶金、化工、矿山、电力、陶瓷、水泥、建筑和筑路等工业部门广泛应用 的主要设备，每年有大量的原料和再利用的废料都需要进行粉碎处理。现就题目要求设 计有关石灰石的反击式破碎机。综合考虑，本次设计选择单转子反击式破碎机，可针对 不同的破碎粒度进行反击破碎。 本次设计的原型为 PF0807 型反击式破碎机。在设计过程中，根据最大给料粒度设 定转子直径和转子长度，由此初步设计转子轴，并根据转子转速和直径等参数校验转子 是否满足弯扭强度要求。其次对破碎腔进行设计，主要设计一、二级反击板。设计时既 要考虑让反击面尽可能的接近转子外圆的渐开线方程，又要符合反击板实际的制造情 况。当反击板的位置确定后，破碎腔里其它零部件的设计参数和尺寸就基本确定了。再 根据转子的转速和破碎腔的结构计算破碎机的生产率并选择合适的电机， 最终完成破碎 机的结构设计。 关键词关键词：破碎破碎腔转子反击板 Abstract Impact crushers are applied to such each department as the cement plant , power plant ,etc. in a large amount, so its design has an extensive prospect and experience that can be used for reference. Its design essence is, formerly after total conceptual design, a design which points each main spare part , question of installing and making a reservation etc., and carry on the intensity to check and test to the specific part, and in relevant thematic parts, analysis of comparing question that the life-span of very beginning of the hammer lengthens in detail . In the design of each spare part , should include the choice , sureness , demand processed , structure craft satisfication of the size of the material , and the demand for cooperating with other parts, etc When the intensity is checked , should use relevant formulae , carry on the analysis of the dangerous position, need to check form , mapping , calculation ,etc Then to to install , work course , work situation after predict that carries on more overall inspection whole, give consideration to the question in such respects as maintaining and safety ,etc. at the same time . Finally , choose to analyse in machining accuracy , public errand to two groundwork parts, economy and dependability that the breaker soed as to ensure is designed finally. Key Words：BrokenCrushing cavityThe rotorCounterattack plate 河南工业职业技术学院毕业论文 目目录录 1 1 引引 言言1 1.11.1 反击式破碎机和破碎机的分类反击式破碎机和破碎机的分类1 1.1.1 击式破碎机的类型：.1 1.1.2 破碎机的分类：.1 1.21.2 反击式破碎机的优缺点反击式破碎机的优缺点 1 1.2.1 反击式破碎机的优点：.1 1.2.2 反击式破碎机的缺点：.2 1.31.3 反击式破碎机的规格和型号反击式破碎机的规格和型号2 2 2 反击式破碎机的工作原理及破碎实质反击式破碎机的工作原理及破碎实质.3 2.12.1 反击式破碎机的工作原理反击式破碎机的工作原理3 2.22.2 反击式破碎机的破碎实质反击式破碎机的破碎实质3 2.2.1 破碎的目的和意义.3 2.2.2 矿石的力学性能与反击式破碎机的选择.3 2.2.3 破碎过程的实质.4 3 3 反击式破碎机的设计反击式破碎机的设计5 3.13.1 反击式破碎机的总体方案设计反击式破碎机的总体方案设计5 3.23.2 破碎机的工作参数设计计算破碎机的工作参数设计计算6 3.2.1 转子转速的计算.6 3.2.2 生产率的计算.6 3.33.3 破碎机的主要结构参数设计计算破碎机的主要结构参数设计计算7 3.3.1 转子的直径与长度：.7 3.3.2 转子的结构与质量：.7 3.3.3 板锤结构形式与数目.8 3.3.4 转子轴与轴承计算：.9 3.43.4 反击式破碎机破碎腔设计反击式破碎机破碎腔设计 11 3.4.1 破碎腔结构参数.11 3.4.2 反击板设计.14 3.4.3 反击板悬挂装置.15 结结语语18 参考文献参考文献错误！未定义书签。错误！未定义书签。 致致谢谢19 河南工业职业技术学院毕业论文 1 1 1 引引言言 1.11.1 反击式破碎机和破碎机的分类反击式破碎机和破碎机的分类 1.1.1 击式破碎机的类型： 反击式破碎机按其结构特征可分为单转子反击式破碎机（反击破）和双转子反击式破 碎机（反击破） 。转子转向，单转子反击式破碎机分可逆式转动和不可逆式转动两大类 型。双转子反击式破碎机可分为同向转动式、反向转动式和相向转动式三种类型。按内 部结构，单转子反击式破碎机又分为带匀整箅板和不带匀整箅板两种形式。双转子反击 式破碎机可分为转子位于同水平和转子不在同水平两种形式。 1.1.2 破碎机的分类： 、按破碎作业的粒度要求分为：粗碎破碎机、中碎破碎机、细碎破碎机。 、按结构和工作原理分为：颚式破碎机、旋回破碎机、圆锥破碎机、锟式破碎机、 锤式破碎机、反击式破碎机。 1.21.2 反击式破碎机的优缺点反击式破碎机的优缺点 1.2.1 反击式破碎机的优点： 反击式破碎机反击破的多级反击腔，有足够的破碎空间，适于大块物料的破碎。反 击式破碎机的反击板角度可以调整， 以保证物料在反击板和转子之间反复冲击时呈合适 的角度，可以有效提高破碎效率。逐级反击破碎过程可以有效降低破碎过程中的能量消 耗。 反击式破碎机的反击板调整系统同时兼作整机的过载保护装置， 当异物(如铁块等) 或不可破碎物块进入破碎机后，反击板可以自动回退弹起，让异物通过破碎机，防止异 物(如铁块等)或不可破碎物块对设备产生损害。 反击破的板锤牢固固定于转子上，因此破碎机启动力矩小，转子部分动平衡性能易 于控制，运行过程动扰力小。启动平稳。 反击式破碎机机架部分为三分体结构，只须打开破碎机后部机壳，即可进行更换板 锤、反击板、衬板等检修维护作业。反击破零部件的互换性强，易损件品种少，便于备 件的采购和管理。 液压开启装置用于机壳的启闭， 可以有效地降低维护劳动强度， 提高维护工作效率， 缩短维护工作时间。 反击式破碎机的监测系统可以对破碎机的运行状况进行随时监测， 监测信号可以与 主控制系统联锁，保证机器的安全、可靠运行。 反击破的驱动系统采用电动机 机械联轴器 V 型皮带 破碎机的方式， 能有效改善电 机启动性能，使电机能平稳启动运行。皮带传动方式可起到双重的过载保护的功能，驱 动系统所要求的电机功率低，大大降低运行成本。此驱动方案是经济实用、性能优良、 河南工业职业技术学院毕业论文 2 安全可靠的驱动方案。 1.2.2 反击式破碎机的缺点： 不能做为一破，如果要破碎玄武岩、花岗岩、河卵石等硬石头，成本会很高，只是 配件一月就要花费十几万。 1.31.3 反击式破碎机的规格和型号反击式破碎机的规格和型号 反击破的规格： 反击式破碎机的规格用转子的直径 D 和长度 L 来表示， 如1000mm1050mm 的反击 式破碎机，表示转子的直径 D=1000mm，转子的长度 L=1050mm。 反击破的型号： PFY 硬岩反击式破碎机，PFY 细碎型反击式破碎机，PFQ 涡旋强力反击式破碎机，可 逆式反击式破碎机，Hardopact 反击式破碎机，PEG 型反击式破碎机，Sandvik 反击式破 碎机和双转子反击式破碎机。 河南工业职业技术学院毕业论文 3 2 2 反击式破碎机的工作原理及破碎实质反击式破碎机的工作原理及破碎实质 2.12.1 反击式破碎机的工作原理反击式破碎机的工作原理 反击式破碎机利用高速旋转的转子上的板锤， 对送入破碎腔内的物料产生高速 冲击而破碎，且使已破碎的物料沿切线方向以高速抛向破碎腔另一端的反击板，再 次被破碎，然后又从反击板反弹到板锤，继续重复上述过程。在往返途中，物料间 还有互相碰击作用。由于物料受到板锤的打击、与反击板的冲击以及物料相互之间 的碰撞，物料不断产生裂缝，松散而致粉碎。当物料粒度小于反击板与板锤之间的 缝隙时，就被卸出。 反击式破碎机是一种利用冲击能来破碎物料的破碎机械。 该破碎设备能处理粒 度不大于 500 毫米，抗压强度不超过 360 兆帕的各种物料。具有破碎比大、破碎效 率高、维修方便等特点。产品呈立方体，是高级公路面及水电建设用骨料的理想加 工设备。反击式破碎机以其优异的性能和良好的表现而在高速公路建设、水利工程 和建筑用碎石加工等领域广泛应用。 2.22.2 反击式破碎机的破碎实质反击式破碎机的破碎实质 2.2.1 破碎的目的和意义 、目的：在冶金、矿山、化工、水泥等工业部门，每年都有大量的原料和再利用 的废料都需要用破碎机进行加工处理，如在选矿厂，为使矿石中的有用矿物达到单体分 离，就需要用破碎机将原矿破碎到磨矿工艺所要求的粒度。磨机再将破碎机提供的原料 磨至有用矿物单体分离的粒度。再如在水泥厂，须将原料破碎，以便烧成熟料，然后在 将熟料用磨机磨成水泥。另外，在建筑和筑路业，需要用破碎机械将原料破碎到下一步 作业要求的粒度。在炼焦厂、烧结厂、陶瓷厂、玻璃工业、粉末冶金等部门，须用破碎 机械将原料破碎到下一步作业要求的粒度。 、意义：在化工、电力部门，破碎粉磨机械将原料破碎，粉磨，增加了物料的表 面积，为缩短物料的化学反应的时间创造有利条件。随着工业的迅速发展和资源的迅速 减小，各部门生产中废料的再利用是很重要的，这些废料的再加工处理需用破碎机械进 行破碎。因此，破碎机械在许多部门起着重要作用。 2.2.2 矿石的力学性能与反击式破碎机的选择 矿石都由许多矿物组成，各矿物的物理机械性能相差很大，故当破碎机的施力方式 与矿石性质相适应时，才会有好的破碎效果。对硬矿石，采用折断配合冲击来破碎比较 合适，若用研磨粉碎，机件将遭受严重磨损。对于脆性矿石，采用劈裂和弯折破碎较有 利，若用研磨粉碎，则产品中细粉会增多。对于韧性及粘性很大的矿石。采用磨碎较好。 常见的软矿石有：煤、方铅矿、无烟煤等，它的抗压强度是 24Mpa,最大也不超过 40Mpa。普式硬度系数一般为 24，再如一些中硬矿石：花岗岩、纯褐铁矿、大理石等， 抗压强度是 120150Mpa，普式硬度系数一般为 1215，还有硬矿石、极硬矿石，普式 河南工业职业技术学院毕业论文 4 硬度系数一般为 1520。 可根据矿物的物理机械性能、矿块的形状和所要求的产品粒度来选择破碎施力方 式，以及与该破碎施力方式相应的破碎机械。 2.2.3 破碎过程的实质 破碎过程，必须是外力对被破碎物料做功，克服它内部质点间的内聚力，才能发生 破碎。当外力对其做功，使它破碎时，物料的潜能也因功的转化而增加。因此，功率消 耗理论实质上就是阐明破碎过程的输入功与破碎前后物料的潜能变化之间的关系。 为了 寻找这种能耗规律和减小能耗的途径。 许多学者从不同的角度提供了若干个不同形式的 破碎功耗学说。目前公认的有：面积学说，体积学说，裂缝学说。我们只做简单的介绍： 1面积学说： 1867 年，Rittinger 提出的，破碎消耗的有用功与新生成的物料的表面积成正比。 2体积学说： 1874 年， 俄国基尔皮切夫与 18885 年的基克先后独立提出， 外力作用于物体发生变 形，外力所做的功储存在物体内，成为物体的变形能。但一些脆性物料，在弹性范围内， 它的应力与应变并不严格遵从虎克定律。变形能储至极限就会破裂。可以这样叙述：几 何形状相似的同种物料， 破碎成同样形状的产物， 所需的功与她们的体积或质量成正比。 3裂缝学说： 1952 年，Bond 和中国留美学者王仁东提出的。外力使矿块发生变形，并贮存了部 分变形能，一旦局部变形超过了临界点，则产生垂直与表面的断裂口。断裂口形成后贮 存在料块的内部的变形能就释放，裂口扩展成新的表面。输入功一部分转化为新的生成 面的表面能， 另一部分因分子摩擦转化为热能释放。 所以， 破碎功包括变形能和表面能。 变形能和体积成正比，表面能和面积成正比。 三个学说各有一定的适用范围，Hukki 实验研究表明：粗碎时，体积学说比较准确， 裂缝学说与实际相差很大。细碎时， 面积学说比较准确，裂缝学说计算的数据较小。 粗碎、细碎之间的较宽的范围，裂缝学说较符合实际。只要正确的运用它们，就可以为 分析研究破碎过程提供理论根据和方法。 河南工业职业技术学院毕业论文 5 3 3 反击式破碎机的设计反击式破碎机的设计 3.13.1 反击式破碎机的总体方案设计反击式破碎机的总体方案设计 本次设计的是单转子、多排锤、不可逆式反击式破碎机，规格为700850。由机 体、转子、反击板、板锤、支架、衬板等组成。 1.机壳由上箱体、下箱体、后上盖、左侧壁和右侧壁组成，各部分用螺栓连结成一 体，上部开有进料口,内部镶有高锰钢衬板，磨损后可以更换，机壳和轴之间漏灰现象 十分严重，为了防止漏灰，设有轴封。机壳下部直接安放在混凝土基础上，并用地脚螺 栓固定。 2.转子由转子架、主轴、转盘、板锤、板锤紧固装置等组成。采用厚钢板、厚壁管、 铸件焊接而成，加工后定位焊接（便于平衡） ，在与物料接触处焊上碳化钨等硬质合金 耐磨材料。转子质量应尽量集中在外缘，增加转动惯量。主轴与转子平键连接，其结构 简单，拆装方便，对中性好，适合高速、承受变载、冲击的场合。 3.主轴是支承转子的主要零件，冲击力由它来承受。因此，要求其材质具有较高的 韧性和强度。通常断面为圆形，且有平键和其他零件连接。 4.反击板有两块，三段折线型反击板。一个可以调整，一个是固定的。调整的一个 靠的是安装在箱体上的螺杆装置。 5.板锤是破碎机的易损件，因此他的耐磨性能也就是说它的使用寿命是非常关键。 故采用高铬铸铁 KmTBCr26 制造板锤，其寿命比高锰钢材料要好很多， 。由于采用高铬铸 铁材料，反击式破碎机可以破碎 350MPa 的各种材料。 反击式破碎机的板锤形状多种多样，选择板锤形状的原则是，易于制造和紧固，增 加使用寿命。本次设计选择长条形板锤，板锤借助螺栓紧固与板锤座上。板锤座上带榫 块，可以利用榫块承受工作时板锤的冲击力，避免螺栓受剪，提高螺栓连接的可靠性。 6.给定的原始数据是： (1) 设计的破碎机采用 Y250 M-6 型电机，功率为 45kW。 (2) 破碎能力为 20 到 30 吨。 (3) 破碎机转子的转速在 800 和 1100r/min之间 (4) 破碎机的最大物料给料粒度为：500mm (5) 破碎机的最大排料粒度不能超过：10mm (6) 破碎机的物料容许湿度小于 9%。 (7) 破碎机的破碎程度为：中、细。 (8) 破碎机的应用场所是：水泥厂。 (9) 破碎机的破碎对象是：石灰石。 河南工业职业技术学院毕业论文 6 3.23.2 破碎机的工作参数设计计算破碎机的工作参数设计计算 3.2.1 转子转速的计算 反击式破碎机的转子转速 n(r/min)可以按公式（3-1）计算 D v n 60 r/min（3-1） 来计算。 式中v转子线速度 （m/s） D转子的直径 （m） 转子的转速根据板锤所需要的线速度来决定。板锤的线速度与物料的性质、粒度、 破碎比、机器结构、板锤的磨损诸多因素有关。通常粗碎时转子线速度为 1540m/s；细 碎时为 4070m/s。因为转子转速高增加细粒含量，但同时能耗增加、板锤磨损加快，对 破碎机制造工艺精度要求也较高，故转子速度不宜太高。反击式破碎机板锤冲击物料是 靠整个转子产生的动能通过反击板冲击物料。所以当输入功率一定时，转子转速和转子 质量如何优化组合是最关键的问题。根据经验，破碎石灰石时，板锤线速度 v=3040m/s 比较合适。 取 v=35m/s 8 .786 85. 014. 3 356060 D v n r/min 3.2.2 生产率的计算 反击式破碎机生产率可根据转子每转一周所排出的物料体积计算。设转子长为 L， 板锤与反击板之间最小间隙为 e（相当于排料口）和板锤伸出高度 h，最大排粒度 d，板 锤数目为 Z，转速为 n。求得生产率为 dZKehnLQ)(60（3-2） 式中 K=0.1，是考虑排料不均匀的特定系数。故 571 . 0330)1085(7008 .78660Qm/h 电机功率根据单位电耗计算 QKP1（3-3） 通常 取 0.51.2kWh/t。暂取1K=0.8 6 .45578 . 0PkW 根据转速 n 和功率 P 选择电机 Y250 M-6 型电动机，额定功率为 50kW，额定转速为 980r/min。 河南工业职业技术学院毕业论文 7 图 3-1板锤高度图 3.33.3 破碎机的主要结构参数设计计算破碎机的主要结构参数设计计算 3.3.1 转子的直径与长度： 根据实际资料统计，转子直径D（mm） ，可按下式计算 D=（1.85Dmax+110）2/3（3-4） 式中Dmax最大给料粒度，mm。 故D=（1.85*500+110）2/3=690(mm)取D=850mm 转子长度 L 主要依据生产率大小而定。根据已有资料 L/D=0.71.5。坚硬物料，选 较小值。取L/D=0.8 故L=0.8D=680mm取 L=700mm 3.3.2 转子的结构与质量： 反击式破碎机转子由主轴、转盘、板锤、板锤紧固装置等采用焊接结构组成。转子 质量应尽量集中在外缘，增加转动惯量。主轴与转子使用平键连接，这样结构简单，拆 装方便。 反击式破碎机是利用整个转子质量所产生的动能通过板锤冲击破碎物料。 因此， 反击式破碎机的转子必须具有足够的质量以适应破碎物料的需要。若转子质量过小，降 低破碎效果；若转子质量过大，则启动困难。 设转子总质量为M， 电动机功率为P。 根据以往设计经验可知两者比值为M/P=31kg/kW 已知 P=45kWM=31*45=1395kg 河南工业职业技术学院毕业论文 8 3.3.3 板锤结构形式与数目 反击式破碎机的板锤形状多种多样，选择板锤形状的原则是，易于制造和紧固，增 加使用寿命。本次设计选择长条形板锤，板锤借助螺栓紧固与板锤座上。板锤座上带榫 块，可以利用榫块承受工作时板锤的冲击力，避免螺栓受剪，提高螺栓连接的可靠性。 板锤是破碎机的易损件，故应采用高铬铸铁材料，它的制造耐磨性好。安装时采用螺栓 紧固法安装，其利用率高、安全可靠、更换简便，易于维护 图 3-2板锤结构图 板锤数目的计算： 不论装有几个板锤，都必须保证物料到卸载点时刚好与板锤相遇的原则，设两相邻 板锤通过给料点的间隙时间 t，可由式（2-2） Dnz zD t 2160 （3-5） 式中z板锤数目； 1板锤厚度，m； 2板锤座厚度，m； n转子转速，r/min； D转子直径，m。 物料在 t 时间内应深入锤击区深度为 h，则： gHht2/（3-6） 河南工业职业技术学院毕业论文 9 式中h板锤高度，m； H物料下落高度，m； g重力加速度，m/s。 将上两式合并并整理，则求得板锤数目 z 为： 3 33. 0 1 1 75. 075. 0 5 . 08 . 9260 75. 08 .786 1 260 1 21 DgH nh z（3-7） 故板锤数目为 3 个。 3.3.4 转子轴与轴承计算： 转子轴的结构根据破碎机的转子及其他零部件的安装要求共同决定，在转子轴确定 后，根据直径选择适合的轴承和轴承座。同时由于轴承和轴承座是标准件，故也影响破 碎机某些设计参数，所以将做进一步调整。 图 3-3 轴的结构及受力分析 由于作用在转子轴上每个瞬间的载荷大小不等，其作用的持续时间又短，仅为千分 之几秒， 而计算的外载荷又与实际破碎情况出入较大， 故下面对轴的强度计算仅作参考。 河南工业职业技术学院毕业论文 10 作用在转子轴上的力有：转子重力 F1、转子外端的圆周力 F2和板锤的不平衡力 F3， 其合力 F(N)为： 0321 )(KFFFF（3-8） 其中 nr P F 9550 2 （3-9） 1800 2 11 3 PrF F （3-10） 其中K0冲击系数，粗碎 K0=3.0；中碎 K0=1.5；细碎 K0=1.2； n转子的转速，r/min； r转子外端半径，m； P电机功率，kW； 1 r轴承滚柱滚动面的半径，m； 轴承的摩擦阻力系数，取 0.03。 NMgF136718 . 91395 1 N nr P F2 .1285 425. 08 .786 4595509550 2 N PrF F9 .60 1800 45132. 01367103. 0 1800 22 11 3 NKFFFF1 .150179 .602 .128513671)( 0321 图 3-3 中 1 O， 2 O点为转子和转子轴热压配合的端点， 1 R, 2 R为轴承支点。 作用在转子轴上的弯矩)(MNMW为： MNl F MW1772236. 0 2 .15017 2 1 （3-11） 作用在转子轴上的扭矩)(MNMn为： MN n P Mn546 8 .786 45 95509550（3-12） 作用在转子轴上的当量弯矩)(MNMd为： MNMMM nWd2222 （3-13） 已知当量弯矩后，即可计算转子轴的几何尺寸。 河南工业职业技术学院毕业论文 11 验算轴的直径可用下公式 3 11 . 0 b dM d （3-14） 式中，轴的材料选用碳素钢，故 1b取 40Mpa。 m M d b d 774. 0 1000401 . 0 1854 1 . 0 3 3 1 实际 d=1m，故满足弯扭强度要求。 作用在轴承上的载荷 Fz可根据下述经验公式计算： 13FFz（3-15） 式中F1转子所受的重力，N。 NFFz410131367133 1 由于圆柱孔调心滚子轴承可同时承受较大的径向和轴向负载， 故选用圆柱孔调心滚 子轴承。根据轴的直径选择轴承 23224c，查表知 Cr=602000，由公式 1 6 10 60 10 F Cf n L t h（3-16） 得 30000164021 41013 6020001 8 .78660 10 60 10 3 10 6 1 6 10 F Cf n L t hh 一般轴承的使用寿命是 30000 小时，故所选轴承满足设计要求。 3.43.4 反击式破碎机破碎腔设计反击式破碎机破碎腔设计 反击式破碎机破碎腔对生产率、能耗、产品粒度和粒形以及衬板磨损有很大影响。 因此，设计最佳破碎腔是保证破碎机性能优越的关键因素。 3.4.1 破碎腔结构参数 反击式破碎机破碎腔是由进料导板、 两级反击板以及由导板卸载点到第二级反击板 排料口得圆弧所构成的空间组成。它所包括的结构参数如图 3-4 所示 河南工业职业技术学院毕业论文 12 图 3-4破碎腔结构参数 现以转子直径 D 和转子中心为基准来选择破碎腔结构参数。 1.给、排料口及给料导板倾角 给料口宽度mmDB5957 . 0；排料口尺寸：mmDe851 . 0 min1 ； mmDe5 . 801. 0 min2 。 为了选择破碎腔合理的结构参数， 取 4 个规格的反击式破碎机破碎腔结构参数统计 结果列表 3-1 中作为参考 河南工业职业技术学院毕业论文 13 表 3-1 反击式破碎机破碎腔结构参数 反击式破碎机无聊是沿导板进入破碎腔，因此导板倾角就是一个重要参数。从表 3-1 看，角在 45到 60之间，这完全符合实际情况。角越大物料沿导板下滑的速 度越快；角越小物料沿导板下滑的速度越慢，甚至产生堆料现象。角大，破碎机高 度增加；角小，破碎机高度降低。在其他条件允许的情况下，以取角小为宜。如瑞 典山特维克 P 型反击式破碎机其角为 35。 此外， 选择导板倾角还应该考虑物料滑出 导板与板锤相遇的关系；最好是物料滑出导轨后同时与板锤相遇，此时破碎效果最好。 本次设计的破碎机选择角为 45 2导板卸载点 从表 3-1 数据可知，导板卸载点为 30到 50，一般角小，破碎机高度相对低 一些，能降低机高和减轻机重。所以，在其他条件允许的情况下，还是以=30最合 适。此外，角小还可以增加破碎腔圆弧长度。 本次设计的破碎机选择卸载点=30。 3.破碎腔其他参数 角是板锤外圆切线， 也就是物料冲向反击板的运动方向与反击板垂线之间的夹角 （见图 3-4），一般=2左右。它是建立在以下观点基础上，即物料与反击板的表面 应该是垂直冲撞，这样的破碎效果好，衬板磨损又少，若=0，即物料与反击板垂直 冲撞，这样的反击板曲线应该是一条渐开线，但是渐开线很难制造，故反击板采用折线 型。 第一级反击板的排料口处一段反击板的位置是由 1 min1 e和l值确定的，从表 3-1 数 据可知， 1 =15，其余两种规格 1 15。这是因为第二级反击板排料口都偏向转子水 平中心线，故 1 等于 15到 19。 min1 e=0.1D。图 3-4 所示的是具有三段折线反击板， 第三段l值各部相同，这主要是由反击板悬挂点和反击板本身结构所决定。 对于第二级反击板来说，应尽可能靠后，而且下端排料口接近转子水平中心线，就 是说 2 等于 60到 77（表 3-1） ，尽量选择 2 较大值，这会增加细碎效果。第一级反 机型)/()/()/()/()/( 1 )/( 2 i yx 0 y PF-1010474426817700.16DD/0.7500D/3.2608D/1.0714 PF-1007603026015600.18DD/0.6292D/5.0203D/1.2552 PF-1210555027015690.20DD/0.8937D/3.8648D/1/1259 PF-1215453027319770.20DD/0.8250D/6.1100D/1/3197 河南工业职业技术学院毕业论文 14 击板第三段与第二级反击板第二段之间相互位置由角确定， 等于 60到 73。 当 2 和 min2 e确定后，结合角大小便可以确定第二级反击板第二段的位置，这样第二级反击 板位置也基本确定，从而最后完成了反击式破碎机破碎腔设计。 从表 3-1 中还可看出，四种不同规格破碎机，破碎腔所对应的圆弧长度都不同，即 转子对应的角度 不同，其中以 大，所对应的圆弧长度较长为好。 最后将破碎腔主要结构参数归纳在表 3-2 中 表 3-2 反击式破碎机破碎腔结构主要参数 )/()/()/()/()/( 1 )/( 2 l min1 e min2 e 4530126073152060900.16D0.2D0.01D0,1D 3.4.2 反击板设计 反击板的作用是承受被板锤击出的物料在其上冲击破碎， 将破碎后的无聊重新弹回 到破碎区， 再次冲击破碎。 反击板的形状和结构对其破碎效果影响很大。 鉴于这种情况， 首先从物料破碎效果说起。 根据理论力学碰撞原理，物料以正碰撞（垂直碰撞）效果最佳。但是板锤是旋转运 动，若保证在破碎腔内物料被抛射到反击板上都是正碰撞（垂直碰撞），则反击板曲线 必须是一条渐开线。因为渐开线的特点是，在反击板各点上物料都是以垂直方向冲击， 即入射角0，因此可获得最佳的破碎效果。但是，由于渐开线反击板制作困难，以 及物料在腔内互相干扰，其运行轨迹也不规律，加上料块形状等的影响，实际上也不能 实现正碰撞，故采用接近渐开线的折线反击板。 本次设计如图 3-5 所示，该机有三段折线反击板，其排料口较小、角也较小所以 反击板与渐开线离得较近。第二段反击板更接近渐开线，从 A 点抛射出去的物料，基本 上与第一段反击板呈垂直方向，2。当板锤大约转过 20，物料被抛射的方向与 第二段反击板正碰撞； 当板锤大约转过 40， 物料被抛射的方向与第三段反击板正碰撞。 根据反击板得实际磨损情况可知， 破碎腔从 A 点的射线到反击板上交点起往下到反 击板排料口这个区段是物料的重要破碎段，特别是在反击板排料口附近更主要。中和一 上分析不难找到折线反击板的设计方法；对于本次设计的具有两端反击板的，根据 0，和给料口尺寸 B 布置第一段反击板。从 A 点板锤转过约 25，再取0， 以及考虑第一级反击板最小排料口尺寸De1 . 0 min1 和 1 =15以及60便可确定第 二段反击板位置。 第二级反击板位置的确定方法是： 过第一级反击板排料口作一条水平线与第二段反 击板表面相垂直，并根据第二段反击板排料口尺寸De01. 0 min2 便可确定第二级反击板 的位置。 河南工业职业技术学院毕业论文 15 图 3-5 反击板结构图 在条件允许的情况下，对中细碎破碎机 2 值宜取较大值。这样能更好的提高产品质 量。折线反击板结构简单，制造容易。 反击式破碎机板锤在破碎腔将物料抛射到反击板上在绝大多数情况下， 都不会呈现 0状态，而是0。则物料碰撞在反击板上必然被弹回来，在破碎腔进行反击 破碎，故这种破碎机被称为反击式破碎机。由此可知，对于这种破碎机不能无谓地追求 追求0的破碎，而是如何充分利用反击破碎效果。 在本次产品设计中2=75。e2min0.01D，本应为 8.5mm，由于增加了匀整板，故 调整 e2min=50mm，而匀整板的最小排料口尺寸设为 10mm。这样所有参数已基本确定， 进而进一步完善反击式破碎机破碎腔的设计。 3.4.3 反击板悬挂装置 反击式破碎机反击板悬挂装置也是排料口调整装置，同时又能起保险作用。这种装 置有三种形式： 河南工业职业技术学院毕业论文 16 1) 拉杆自重式。破碎机工作时，反击板借自重保持正常位置，当破碎腔有非破碎 物料时，反击板被抬起，非破碎物排除后，又重新返回原位。其间隙大小可通 过悬挂螺栓进行调整。 2) 拉杆弹簧式。反击板在工作时的位置是通过弹簧的预压力保持的，当非破碎物 进入破碎腔内时，可克服弹簧预压力后，从破碎腔排出。弹簧采用螺旋式，也 可采用组合式。 3) 液压式。利用油压装置调节反击板位置，同时也作为保险装置。一般用于大型 反击式破碎机，与液压启闭机壳油缸共同使用一个油压系统。 本次设计采用拉杆弹簧式反击板悬挂装置，反击式破碎机工作时，反击装置正常工 作位置是靠弹簧预压力来实现的。 弹簧预紧力的大小可以通过反击装置工作时的平衡条 件来计算。 根据动量定理， 物料块撞击在反击板表面上所产生的的冲击力)(NFC可按式 （3-17） 计算： t kmv FC )1 ( 2 （3-17） 式中m撞在反击板上的物料块质量，kg； v转子的圆周速度，即板锤端点的线速度，m/s； 2 K恢复系数，10 2 K；若考虑物料块与板锤产生斜碰撞，可取 2 K=0.20.3 t冲击时间，s vRt/48. 2（3-18） R矿块半径； v转子圆周速度，m/s。 撞击在反击板上的物料块质量，可取平均值 m=0.3kg，矿块半径取 R=0.05m，转子 圆周速度 v=35m/s，K=0.25 计算可知 3 1054. 335/05. 048. 2/48. 2 vRts N t kmv FC3164 1054. 3 )25. 01 (353 . 0)1 ( 3 22 整个反击板上承受的冲击力，整个反击板上承受的冲击力，可按式（3-19）计算: t kmv jKFcx )1 ( 2 3 (3-19) 式中 3 K给料粒度不均匀性和料块破碎后不规则形状与假设呈球形间的差异的修 正系数，其值为 0.50.7； 不均匀系数，5.201 . 0 j撞击在反击板长度方向上的质量为 m 的料块数； 河南工业职业技术学院毕业论文 17 其他符号同前。 取6 . 0 3 K，2 . 0，6j计算得： N t kmv jKFcx 2269 1054. 3 25. 01 (353 . 0 62 . 06 . 0 )1 ( 3 )2 2 3 根据反击装置的平衡条件，即可求得所需的反击板的自重 W(N)为： elFW cx 3/(3-20) 式中l-反击板悬挂轴心到其下断点的距离，m e-反击板悬挂轴心到其重力作用线的距离，m。 取ml385. 0，me161. 0带入式中： NelFW cx 1809161. 03/2269385, 03/ 河南工业职业技术学院毕业论文 18 结结语语 反击式破碎机简称反击破，因结构简单，电耗省，破碎比大，产品粒度均匀等优点， 在冶金、焦化、化工、建筑材料、耐火材料等工业部门得到广泛应用，反击式破碎机利 用高速旋转的转子上的板锤，对送入破碎腔内的物料产生高速冲击而破碎，且使已破碎 的物料沿切线方向以高速抛向破碎腔另一端的反击板，再次被破碎，然后又从反击板反 弹到板锤，继续重复上述过程。在往返途中，物料间还有互相碰击作用。由于物料受到 板锤的打击、与反击板的冲击以及物料相互之间的碰撞，物料不断产生裂缝，松散而致 粉碎。当物料粒度小于反击板与板锤之间的缝隙时，就被卸出。本次设计从转子等几个 主要重点机构的结构设计着手，分析了破碎机的运行原理。论文首先从破碎机的特点及 方案分析开始，接着分析了转子轴的受力情况，再设计出数据进行校核，最终设计出满 足承受载荷的主轴和转子。 详细重点设计了破碎腔的结构设计，首先列