锤式破碎机设计(六).doc

5 衬板与筛条衬板与筛条 5 1 衬板的设计衬板的设计 5 1 1 衬板的形状衬板的形状 衬板有两种形状 比较旧一些的衬板 板面是平面的 为现场大多数设备所使用 目 前已采用表面纵向呈凸形的衬板 凸面衬板通常安在上机架内侧 不过有些制造厂在下机 架上都安有凸面衬板 某制造厂制造出这样一种破碎机 其的上机架内侧衬板表面是凸面 的 而下机架部衬板表面是凹面的 破碎面的弯曲度对破碎空间的影响 平面衬板的破碎 机和凸面衬板的破碎机工作上的理论区别 其中的许多水平线 表示在陆续向下运动的各 相当粒度的岩石所占据的区域 这些水平线指出在上机架内侧与矿块的位置和两下机架与 矿块之间的位置 5 1 2 工作衬板工作衬板 破碎机的主要衬板和侧板都受到最大的磨损 因此 它们必须做成为可以更换的型式 此外 工作衬板的磨损并不均匀 排矿口附近的衬板磨损最大 为了消除这一现象 须将 衬板做成能以倒装的型式 大型破碎机的衬板 按其长度或宽度分成各种部分嵌在鄂板上 并且各部分衬板可以互换 小型破碎机 当其排矿口部分的衬板磨损时 可以把他颠倒 180O使用 其寿命实际上即延长一倍 在按水平方向把衬板分成部分时 每部分也可增加 工作衬板一倍的寿命 在衬板的齿形容许 可以将它互相颠倒时 则按垂直方向把衬板分 成部分也能延长衬板工作表面的寿命 这时 每部分寿命可延长到 4 倍 将齿板分成部分 除可以延长寿命外 还便于搬运和安装 这是一个很大的优点 特别是对于大型破碎机更 有好处 工作衬板是由冷硬铸铁 白口铁 高碳钢 锻钢 锰钢或铬钢造成的 在绝大多数的 选矿厂中 衬板是用锰钢制成的 这种材料特别适合破碎机的工作条件 因为它很坚硬 并且在承受磨损时产生特别的硬化而形成光滑的表面 特殊形式的衬板是由锻制和轧制的 铬铜条 焊到普通平炉钢上后再经淬火而制成的 这样可造成铬钢坚硬的工作表面 同时 其未经淬火的背面也很坚硬 并能很好地承受裂碎应力 淬火钢的磨损很不均匀 因为淬 火时不能使其表面的硬度一致 某些选矿厂在破碎软的浸染矿石时使用冷硬铸铁衬板 而 在破碎坚硬砾岩时 使用锰钢衬板 机架的承座和可动鄂板的轴瓦座须进行精密的加工 以便使衬板能紧密地结合 有时在衬板后面灌以锌和硬质巴比特合金 小型破碎机多使用楔合衬板 大型破碎机的衬板则是用栓接起来的 借以承受细矿粒 磨损 这些细矿粒是当衬板和机体或和可动鄂板的连接松弛是落入的 安装不紧密和固定 不完善的衬板 在受到弯曲应力时 会发生故障 为了避免这一缺点 有些大型破碎机衬 板的厚度 长达 140 150mm 5 1 3 衬板的寿命衬板的寿命 衬板的寿命决定于其制造材料的质量及工作的性质 锰钢衬板的平均寿命 在一般工 作条件下为 3 6 个月 在某些选矿厂 规格为 450 750mm 的破碎机 在处理坚硬花岗 岩时 其生产率为 1500 吨 昼夜的情况下 锰钢衬板的寿命约为 40 天 另一选矿厂 规格 为 900 1050mm 的破碎机 在处理硬纸业岩石 生产率为 4000 5100 吨 昼夜的情况下 锰钢衬板的寿命为 2 4 年 锰钢的消耗量每吨矿石为 0 005 0 027kg 其中包括用过的废 衬板 小型破碎机的冷硬铸铁消耗量每吨矿石为 0 01 0 1kg 平均为 0 05kg 左右 在相 同的条件下 铬钢和锰钢的消耗量如下 铬钢 衬板重 420kg 寿命 用处理矿石的吨数 表示 为 71200t 锰钢 衬板重 336kg 寿命为 87500t 我们知道 锰钢的成分变化很大 所以它的寿命变化也很大 制造衬板最好的一种锰钢是含量 13 的锰钢 5 1 4 衬板的材料衬板的材料 在锤式破碎机中 衬板一般用高锰钢 含锰 12 铸造 在工作面的背面上带有增加 强度的拉筋 为了弄清楚衬板的金属质量对其寿命的影响 马可尼托高尔冶金公司曾在固 定破碎产物筛分组成的条件下进行试验 研究过用各种不用标号铸铁制成的锤子 获得的 结果如下 制造衬板用的钢材的化学成分制造衬板用的钢材的化学成分 化学成分 钢的标号 CSiMnCrNiSP 高锰钢 60 40X 1 15 0 65 0 36 0 52 0 25 0 28 12 1 0 7 0 50 0 80 0 84 0 2 0 30 0 02 0 03 0 04 0 060 0 028 0 040 40CX0 32 0 42 1 0 1 3 0 30 0 6 1 3 1 6 0 500 040 040 5 2 筛分筛分 5 2 1 筛分定义筛分定义 碎散物料通过一层或数层筛面而分成不同粒度级别的过程 称为筛分 在筛分过程中 大于筛孔尺寸的物料颗粒留在筛面上 小于筛孔尺寸的物料颗粒则透 过筛孔分出 进入筛分过程的物料称为筛分原料 留在筛面上的物料称为筛上产物 透过 筛孔的物料称为筛下产物 依次在几个筛面上进行筛分时 可以得到 n 1 种产物 在这种 情况下 前一次筛分的筛下产物 就是后一次筛分的原料 筛分过程所用筛面的筛孔绝对尺寸 按从大到小依次排列起来的序列 称筛序 筛分 所用的机械和装置成为筛子 每台筛子都有一层或几层工作 筛分 表面 这种表面称为 筛面 筛面装在一个或几个能够振动或摇动的筛框上 有些筛子的筛面是由平行排列成几 行的回转圆盘 滚轴 构成 筛分粗粒物料时 也可使用棒条筛面 棒条筛面是由倾斜安 装的各种形状的棒条组成 棒条的倾角应保证筛上物料能自由的滑动 5 2 2 筛分作业任务筛分作业任务 筛分作业广泛用于选矿厂 煤砖厂及筛选厂 也广泛用于建筑材料 化学 磨料及其 他工业部门 在选矿工艺流程或有用矿物加工前的准备过程中 筛分作业可以分为独立筛 分 准备筛分和辅助筛分 5 2 3 独立筛分独立筛分 独立筛分在筛选厂中进行 筛分级别就是直接供给用户的最终产物 煤 铁矿石 建 筑和筑路用的石料 磨料等都经过筛选厂加工 5 2 4 准备筛分准备筛分 准备筛分在选矿厂中进行 它的作用 是将需要进一步分选的物料预先分成不同的粒 级 在重力选 电磁选和其他选矿作业以前 准备筛分往往是必需的作业 5 2 5 辅助筛分辅助筛分 这种筛分作业和破碎作业配合使用 或在破碎机前分粒度已符合要求的合格产物 或 用以检查破碎产物的粒 前一种筛分方式通常称为预先筛分 后一种筛分方 式通常称为检查筛分 破碎过程中的典型筛分流程见图 原料原料 预先预先筛分 筛上产物 筛下产物 破 碎 破碎产物 筛分 破 碎 破碎产物 筛下产物筛上产物 图 5 1 筛分流程图 在某些情况下 筛分产物的粒度不同 其中所含的有用成分也不一样 这时 筛分作 业也起到分选有用矿物的作用 这种筛分作业通常叫做选择筛分 选择筛分的依据是原料 中各种成分在物理性质上的差别 例如有用成分和脉石在硬度 强度及形状上的差别等 在采掘 运输和破碎过程中 原料的这些差别可能使粒度不同的产物含有不同的有用矿物 成分 筛分也用来脱除粒状物料中的水分或分离矿浆 如选煤和洗矿产物的脱水及重介质选 矿产物的脱除介质等 5 3 筛子的分类筛子的分类 筛子的工作表面可以是金属丝筛网 也可以是冲孔的钢板 筛板 或棒条筛面 5 3 1 金属丝筛网金属丝筛网 金属丝筛网的筛孔 可以编成正方形或长方形 筛孔尺寸一般为 100 0 040 毫米 金属丝筛网系用钢丝 合金钢或不锈钢 黄铜丝 铜丝 青铜丝或镍丝等编织而成 物料透过筛网的能力 随筛网有效面积的增加 筛丝直径的减小 而提高 但是 筛 网的牢固性和使用期限 则随致密系数的增加而增高 筛网有三种 编织筛网 组合筛网和焊接筛网 组合筛网由弯成沟状的 波纹状的 筛丝或冲压的管丝组成 在焊接筛网上 筛丝的交点是焊接的 图 5 2 筛网 筛网上的筛孔面积与筛网总面积之比 称为筛网的有效面积或有效面积系数 筛面的 有效面积一般以百分数表示 正方形筛孔的筛网的有效面积 式中 a 筛丝直径 mm l 筛孔直径 mm 5 1 100 1 1 2 l a L 式中 a 筛条直径 mm 筛孔直径 mm l 尺寸为 b 宽 长 的长方形筛孔的有效面积 在 值和 a 值相同的情况下 总大ll 于正方形筛孔的筛网的有效面积 100 alab lb L 筛网的特征也可用致密系数表示 K 100 L 筛网的致密度 根据 K 值可分为下列几种 K 值 低致密度 25 以下 中等致密度 25 50 高致密度 50 75 特别高的致密度 超过 75 1 编织筛网 编织筛网 图 5 3 编织筛网 这种筛网可以用普遍的编织方法 麻布的编织方法 及斜纹布的编织方法制作 如用 普通的编织方法制作 每根经丝 纵向的 与每根纬丝 横向的 相互交错的编织 但是 如用斜纹布的编织方法 每隔两根经丝与两根纬丝相互交错一次 筛孔为 0 074 0 040 毫米 的细孔筛网 大多是用斜纹布编制法制作 2 组合筛网 组合筛网 这种筛网可以防止筛丝错动 从而保持筛孔尺寸不变 组合筛网由各种弯成沟状的筛 丝组成 在联合式组合筛网上 只是横向筛丝有弯沟 用普通编织方法织成的组合筛网 经丝与纬丝均有弯沟 以保证筛丝间互相连接的强度 防止筛丝错动 筛丝很小而筛孔很 大时 为了增加筛网的强度 在筛丝个交点之间也做成弯沟 长方形筛孔的筛网 筛条筛网 常用三根成组的纬丝与经丝编成 用波纹状筛丝编织的筛网的表面不平坦 因此 筛分时筛面的磨损程度就不一样 筛 丝凸出的部位首先磨损 筛网牢固性降低 终至损坏 为了得到光滑的表面 可讲经丝与 纬丝的弯沟都向一边凸出 或用冲压方法把筛网表面压平 如果筛网上的筛孔很大 筛丝 的交点往往是焊接的 煤和其它有用矿物的璇分产物脱水时 多使用缝条筛面 筛面上的缝隙宽度一般为 0 25 1 毫米 筛丝是梯形截面的黄铜丝 黄铜丝的狭边朝下 井绕在连接铜条上 筛网的筛孔尺寸 筛孔大小 决定于筛丝之间的最小距离 筛孔尺寸用长度单位 毫 米或微米 表示 在美国 广泛采用以 网目 书表示筛孔尺寸的方法 苏联在生产实践中 有时也采用这种方法 所谓网目 是指每时 25 4 毫米 长的筛网上所包括的正方形筛孔 的数目 不过 按照德国标准 网目是指每平方厘米筛网所包含的筛孔数目 因为筛孔尺 寸还与筛丝的粗细有关 所以这两种方法都不能直接确定筛孔的大小 5 3 2 筛板筛板 筛板是带孔的钢板 钢板的筛孔一般多用冲压法冲成 有时也用钻孔法钻成 筛板上的筛孔形状多为圆形和长方形 缝条状 有时候也冲成正方形 筛孔排列在 行 筛孔的位置可以平行排列或星棋式排列 长方形筛孔 通常与筛面的纵轴排成一定角 度 为使筛面牢固 而筛面的有效面积又最大 最好采用星棋式排列方法 圆形筛孔一般 安排在等边三角形的顶点 应按照筛板要求的牢固程度 在各筛孔之间留有一定间隙 间 隙的宽度 可根据经验公式确定 db9 0 式中 b 间隙宽度 厘米 d 筛孔直径 厘米 图 5 4 筛板 筛板的厚度 一般不超过 12 毫米 根据冲压过程的要求 0 625d 筛板太厚是 不利的 因为在这种情况下 筛孔很容易被透筛的物料颗粒所堵塞 筛板冲孔时 钢板上的筛孔从上而下逐渐扩大 其锥角将近 70 这种筛孔在筛分过程 中是有利的 因为它与钻孔法造成的筛孔相比 比较难于堵塞 筛分用的筛板 其筛孔多半是 80 10 毫米 如果需要采用更大的筛孔 往往就使用棒 条筛面 反之 要求的筛孔尺寸很小时 应采用金属丝筛网 筛板的优点是比较牢固 刚度较大 使用期间也较长 筛板的有效面积 差不多与粗金属丝编织的致密筛网相同 但是 致密度小的筛网的 有效面积要大得多 5 3 3 棒条筛面棒条筛面 棒条筛面是由平行排列并相互箍紧的轴或棒组成 筛面上的筛孔尺寸由棒条之间的缝 隙宽度决定 棒条筛面通常用当地材料在工作地点装配 因此 棒条的断面 形状可能是多种多样的 筛分大块物料的棒条筛面 有时用焊接的金属梁组成 为了防止 磨损 在金属梁上装有可更换的锰钢钢板 5 4 筛分过程筛分过程 碎散物料的筛分过程 可以看作由两个阶段组成 1 筛下颗粒通过筛上颗所组成的物料层到过筛面上 2 筛下颗粒透过筛孔 要使这两个阶段能够实现 筛框应当具有适当的运动特性 一方面使筛面上的物料层 成松散状态 另方面使堵在筛孔上的颗粒脱离筛面 筛框振动时 筛面上的物料层产生析 离 按粒度分层 最大的颗粒处在最上层 最小的颗粒位于筛面上 最小的颗粒容易到达 筛面 并透过筛孔 与筛孔尺寸相近的颗粒 则很难通过筛面下层的大颗粒间隙 因此 也就较难透过筛孔 筛分实践表明 粒度直径小于筛孔 3 4 的颗粒 很容易通过粗粒物料在筛面上形成的 间隙 它到达筛面以后 很快就透过筛孔 因此 这种颗粒在可筛性上称为 易筛粒 粒 度大于筛孔 3 4 的颗粒 通过粗粒组成的间隙比较困难 所以也难于透过筛孔 这种颗粒 的直径愈接近筛孔尺寸 它透过筛孔的困难程度就愈大 因此 这种颗粒称为 难粒 直径超过筛孔尺寸 1 5 倍的颗粒 对 易筛粒 和 难粒 向筛面转移时所给予的影 响并不很大 但是 由直径小于筛孔尺寸 1 5 倍的颗粒在筛面上组成的下层物料 却能使 粒度接近 难粒 的颗粒难以透过筛面 除此以外 粒度比筛孔稍大的颗粒容易堵塞筛孔 遮盖筛面 所以 这种粒度大于筛孔尺寸而小于筛孔尺寸 1 5 倍的颗粒 称为 阻碍粒 5 5 筛条的设计筛条的设计 5 5 1 筛条的形状筛条的形状 锤式破碎机是将破碎与筛分和二为一的选矿机械 固筛条可以直接固定于机体 且转 子是回转式形状 为使得出料均匀且使不合格的矿料在锤头与筛条之间受力均匀 固筛条 与锤头之间能保持一致 将筛条安装在破碎机的框架上 使成为半径为 R 的弧形 筛条的筛面是由许多棒条组成的 筛面安装在转子下方 物料从入料口上端给入 在 本身的重力下被锤头破碎后沿筛面向下运动 这时 细粒透过筛缝漏到筛下 粗级别则从 再次被锤头打击后从下端排出 筛子在筛分时 棒条之间的缝隙的尺寸不小于 30 毫米 但 在个别情况下可造成 15 20 毫米 为了便于安装 独立设计筛条架固定于机架 将筛条固定 所选形状应为半径为 R1 和 R2组成的环形将其固定 筛条是工字梁或焊接的支承梁 并加设锰钢制成的保护衬板 为了提高筛分效率 也使用悬臂式棒条筛 悬臂棒条的尾部受下落的物料的碰击而产 生震动 这样就减少筛孔堵塞的机会 并提高筛分的效率 5 5 2 筛条的尺寸筛条的尺寸 锤式破碎机是将破碎与筛分和二为一的选矿机械 筛条间隙的尺寸直接影响到矿料的 大小间隙过大 锤式破碎机的出料成品率过低 无法满足使用要求 使得生产率大大降低 而筛条间隙过小 则工耗过大 效率太低 棒条筛的尺寸由原料中最大块尺寸来决定 但同时也要考虑筛子的安装条件 为了避免物 料在筛子两侧的挡板间堵塞 筛子的宽度应大于最大块尺寸的三倍 如果原料中大块含量 不多 筛子的最小宽度可以比两倍最大块尺寸再达 100 毫米左右 筛面的长度至少为宽度 的两倍 因为物料在棒条筛面上做自流运动 所以筛子的生产率很大 棒条的缝隙为 25 毫米时 棒条的缝隙为 25 毫米时 棒条筛每平方米的筛面的平均生产率 按原料计算为 60 吨 小时 生产率的大小与筛孔宽度成正比 固定棒条筛的筛面面积可按以下公式求出 米 2 l Q F 4 2 式中 Q 按原料计算的筛子生产率 吨 时 棒条间的缝隙的宽度 毫米 l 可推出 5 2 F Q l 4 2 式中 Q 20 吨 时 F R L 其中 R 是筛条定位半径 是机箱长度 l 固 LR Q l 4 2 取 10mml 即筛条间隙为 10mm 但一般情况下 为防止筛分过程堵塞 应将筛孔设计的大小加大 制成楔形断面 安 置时 宽的部分朝破碎机里面 固筛条下方的间隙可根据经验公式 all 2 5 35 1 a 且 a 2 5 取 2 25mm l 5 5 3 筛条的材料筛条的材料 筛条一般选用 ZGMn13 筛条的工作面要用刨床加工并经过热处