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机械破碎机全套设计图纸+设计论文,机械,破碎,全套,设计,图纸
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摘 要 随着现代煤炭企业的发展，煤的破碎作业的发展空间也相应提升，齿辊破碎机作为破碎设备之一，研究齿辊破碎机具有很重要的意义。本文通过对国内、外煤用破碎机的发展现状分析，通过一定的理论依据分析，针对煤炭特有的物理性质，和选煤中点破碎作业工艺发展特点，结合破碎理论开展了煤用粗碎双齿辊破碎机的设计。本文中讲述了三大破碎理论和现有破碎产品的发展现状，以及齿辊破碎机的工作原理；介绍了双齿辊破碎机的布局结构和设计原则；阐明了齿辊式破碎机的设计要点；并给出了齿辊破碎机的详细设计步骤，包括主要工作参数的计算、电机的选 择、传动方案的选择、破碎辊的设计计算、减速器的设计计算、润滑和密封等；根据理论依据和实习时所获得的实践经验对各传动件进行了可靠性分析，做到齿辊破碎机的最优化设计。本文的设计计算主要是满足生产需求：入料粒度： 300 mm ；出料粒度： 100mm ；生产能力： 600t/h 。重点研究传动的设计和系统的优化。 关键字 ：双齿辊； 破碎机； 破碎理论； ntsABSTRACT With the development of modern coal enterprises,the coal crushing operations room for the development of a corresponding is increasing. Roll Crusher as one of the broken equipment, so researching the Bi-teethed Roll Crusher have a very important significance. Based on domestic and foreign coal crusher with the development of the status ,through a theoretical basis for analysis, for the unique physical properties of coal, coal preparation and development of the mid-point of broken operating characteristics, combining theory broken by rough launched a broken pair of coal Roll Crusher design. This paper on the theory and the existing three broken broken product development status and Roll Crusher the work principle of introducing a dual-Roll Crusher structure of the layout and design principles expounded Roll Breakers of the design features ; And gives the Roll Crusher for the detailed design of steps, including the parameters of the work, the choice of motor, drive the choice of programme, broken roller design, reducer design, lubrication and sealing; under the theoretical basis and Internship obtained by the practical experience of the transmission of a reliability analysis, to Roll Crusher the most optimal design. In this paper, the design is calculated to meet production needs: feeding Size: 300 mm ; discharging Size: 100mm ; production capacity: 600t/h . Focus on the transmission system design and optimization. Keywords: Bi-teeth Roll; Crusher; Crushed theory nts目 录 1 概述 . 1 1.1 课题来源 . 1 1.2 破碎理论 . 1 1.2.1 表面理论 . 1 1.2.2 体积理论 . 2 1.2.3 裂缝理论 . 3 1.3 一般破碎机械 . 3 1.4 齿辊破碎机的发展 . 7 1.4.1 九十年代前的齿辊式破碎机 . 7 1.4.2 九十年代后的齿辊式破碎 机 . 8 1.4.3 国外的齿辊式破碎机 . 10 2 齿辊破碎机的详细设计 .11 2.1 破碎机的技术参数 .11 2.2 总体结构和布局设计 .11 2.3 工作参数的确定 . 12 2.3.1 辊子中心距的确定 . 12 2.3.2 辊子转速的确定 . 13 2.3.3 辊子长度的计算 . 13 2.3.4 功率计算 . 14 2.3.5 齿辊切向力的计算 . 14 2.4 电机的选择 . 16 2.4.1 选择电动机的综合问题 . 16 2.4.2 电机的选择计算 . 17 2.5 同步齿轮的设计 . 17 2.6 齿辊轴的设计 . 22 2.6.1 破碎辊（ 1）轴的设计 . 22 2.6.2 破碎辊（ 2）轴的设计 . 25 2.7 键的选择与校核 . 28 2.7.1 齿环与轴的联接键 . 28 2.7.2 同步齿轮与轴的联接键 . 28 2.7.3 半联轴器与轴的联接键 . 29 2.8 齿环和齿帽的设计 . 30 2.8.1 齿帽的设计 . 30 nts2.8.2 齿环的设计 . 30 2.9 轴承的选择 . 30 2.9.1 确定轴承型号 . 30 2.9.2 轴承的校核 . 31 2.10 减速器的设计 . 32 2.10.1 减速器的设计要求 . 32 2.10.2 减速器的总体布局设计 . 32 2.10.3 传动零件的设计与计算 . 34 2.11 轴联接件的选择 . 65 2.11.1 齿辊轴与减速器的联接 . 65 2.11.2 电动机与减速器的联接 . 66 2.12 机架的设计 . 66 2.13 密封及润滑设计 . 66 3 结论 . 68 参考文献 . 69 翻译 . 70 英文原文 . 70 中文译文 . 82 致谢 . 87 nts 第 1 页 1 概述 1.1 课题来源 建国初期，我国依前苏 联模式发展工业，旋回破碎机、圆锥破碎机和颚式破碎机应用较为普遍，在高等院校的教材中也主要讲述上述破碎机的结构和设计，有关双齿辊破碎机的内容十分简单，且结论是“不能破岩石，没有发展前途”，所以建国后 30 多年并没有得到广泛的应用。改革开放以后，我们了解到双齿辊破碎机在发达的西方国家应用已非常普遍后才开始进行设备和技术引进。经过国内外双齿辊破碎机的运行实践并对比分析，与旋回破碎机、颚式破碎机等国内使用的传统破碎机比较，双齿辊破碎机有下列优点： (1) 结构简单，维护方便； (2) 外形尺寸小，重量轻； (3) 生产能力大，能耗低； (4) 工作 受力均为内力，为简化基础设计创造了条件，更适合移动破碎站选用； (5) 产品粒度均匀； (6) 安全保护可靠； (7) 特殊情况下可直接起动，对电网冲击很小。 针对以上 优点，结合现在选煤厂的生产方案以及现有的齿辊破碎机的产品展开研究。结合破碎理论根据生产需求进行设计。 1.2 破碎理论 破碎是相当复杂的，它与被破碎物本身的性质 (物料的均匀性、硬度、密度、钻度、料块的形状和含水率 )以及所选择的机械装备等有关。破碎物料时所加的外力除了使物料块发生相对移动和转动外，还使物料破碎。确定破碎时所消耗的功与被破碎物料的破碎程度之间的关系是相当重要的。 破碎的现有理论中以表面理论和体积理论为最普遍，虽不能得到十分精确的结论，但可作为选型或设计时的参考。 1.2.1 表面理论 该理论认为破碎时所消耗的功与被破碎物料新形成的表面积成正比。 一般情况下，当将边长为 1cm 的立方体分成边长为 1cmn的小立方体时，可得nts 第 2 页 到 3n 个小立方体，分割平面数为 3( 1)n ，所消耗的总功为 3 ( 1)Pn 。 假设将上述立方体物料分割成边长分别为11 cmm 和21 cmm 的小立方体，则其所消耗的功之比 如下式： 1 112 2 23 ( 1 ) 13 ( 1 ) 1mmP P m mP P m m 当 1m 和 2m 相当大时，可以写成 1 122mmP mPm。由此可见，破碎所消耗的功与物料的破碎度成比例。 1.2.2 体积理论 该理论是指 破碎物料所消耗的功等于使物料变形直到在物料内部产生极限应力 (抗压极限强度 )所消耗的功。 根据虎克定律，压缩时物料内部产生的应力与应变成正比，即 E 式中 物料内部应力， 2N/mm 物料的应变 ; E 物料弹性模量， 2N/mm 设 N 为使物料变形的外力， A 为物料横截面面积， L 为物料的缩短变形量，L 为物料的原始长度，那么 /NA ； /LL 。 从而 /N A E L L 得出 /L NL EA 其中 L , E , A 为常量，则 L 与 N 的关系为直线关系，则使物料变形 L 所消耗的功 W 就为 2/ 2 / 2W N L N L E A 物料内部产生的应力 /NA 代人上式可得 2 /2W AL E AL 即为物料的体积，所以 2 /2W V E 当要将物料破碎断裂时，应力 达到了物料的抗压强度极限应力 b ，从而可得到物料破碎时所消耗的功为 2 /2W V E破 碎 由此可见，对每种物料而言， b 和 E 均为定值，则功 破碎W 与体积 V 成正比。 因为当应力大于强度极限时物料方可破碎，而大多数岩石都不符合变形的虎克定律，实验表明，体积理论仅可用于粗略计算靠冲击力或压力进行破碎的机械所消耗的功。 nts 第 3 页 1.2.3 裂缝理论 破碎物料时，外力所做的功先是使物体变形，当变形超过限度后即生成裂缝，裂 缝形成以后，存储在物体内的变形能促使裂缝扩展并生成断面。输入功的有用部分转化为新生表面的表面能，其它部分成为热损失。因此，破碎所需要的功，应考虑变形能和表面能两项，变形能和体积成正比，表面能和表面积成正比。假定等量考虑这两项，所需的功应当同它们的几何平均值成正比，及3 2 5 / 2()V S D D D 成比例。等于单位体积的物体，就是与 5 / 2 3 1 / 2/ 1 /D D D成正比。 据上，可将重量为 Q 的矿物从 D 破碎到 d 所需的功耗 P 为 1 1 (1 / 1 / )iP W K Q d D iW为功指数， kWt/h K 为修正系数，煤取 0.751 Q 为产量， t/h d 为排料粒度 D 为如料力度 以上三种理论，以裂缝理论有较大的应用价值。在应用关键是测定宫指数iW，其值可通过测定矿石的可碎性来计算： 由测定矿石的冲击破碎强度 C ，在测知矿石的真密度 ，矿石的破碎功指数由下式计算： 2 .5 9 /iWC 1.3 一般破碎机械 破碎机械是对固体物料施加机械力，克服物料的内聚力，使之破裂成小块物料的设备。 破碎机械所施加的机械力，可以是挤压力、辟裂力、弯曲力、剪切力、冲击力等，在一般机械中大多是两种或两种以上机械力的混合。对于坚硬的物料，适宜采用产生弯曲和辟裂作用的破碎机械；对于脆性和塑性的物料，适宜采用产生冲击和辟裂作用的机械；对于粘性和韧性的物料适宜采用产生挤压和碾磨作用的机械。 在矿山工程和建设工程上，破碎机械多用来破碎爆破 开采所得的天然石料，使之成为规定尺寸的矿石或碎石。在硅酸盐工业中，固体原料、燃料和半成品需要经过各种破碎加工，使其粒度达到各道工序所要求的尺寸，以便进一步加工操作。 nts 第 4 页 通常的破碎过程，有粗碎、中碎、细碎三种，其入料粒度和出料粒度，如表1.1 所示。所采用的破碎机械相应地有粗碎机、中碎机和细碎机三种。 表 1.1 物料粗碎、中碎、细碎的划分（ mm） 类 别 入料粒度 出料粒度 粗碎 300 900 100 350 中碎 100 350 20 100 细碎 50 100 5 15 工业上常用物料 破碎前的平均粒度 D 与破碎后的平均粒度 d 之比来衡量破碎过程中物料尺寸变化情况，比值 i 称为破碎比（即平均破碎比） /i D d 为了简易地表示物料破碎程度和比较各种破碎机的主要性能，也可用破碎机的最大进料口尺寸和最大出料口尺寸之比来作为破碎比，称为标称破碎比。 在实际破碎加工时，装入破碎机的最大物料尺寸，一般总是小于容许的最大进料口尺寸，所以，平均破碎比只相当于标称破碎比的 0.7 0.9 。 破碎机械常用的类型有：颚式破碎机、圆锥破碎机、旋回式破碎机、锤式破碎机和辊式破碎机等。 颚式破碎机广泛运用于矿山、冶炼、建材、公路、铁路、水利和化工等行业。根据其结构不同可分为复摆颚式破碎机（即单复摆颚式破碎机）和简摆颚式破碎机。复摆颚式破碎机适用于粗，中碎抗压强度 250mpa 以上的各种矿石岩石。简摆颚式破碎机则可以破碎各种硬度的矿石和岩石，且特别适用于破碎各种硬度的磨蚀性强的石料。 表 1.2 简摆颚式破碎机的技术规格 规格 进料口尺寸/mm 最大进料粒度 /mm 出料口调节范围 /mm 生产率/t/h 电动机 功率 /kw 长 宽 1200900 井下 1200 900 650 150 180 140 200 110.0 1200900 液压 1200 900 750 150 200 140200 95.0 15001200 1500 1200 850 130 180 170 180.0 21001500 2100 1500 1250 250 300 400500 280.0 复摆颚式破碎机 工作时，电动机通过皮带轮带动偏心轴旋转，使动颚周期地靠近、离开定颚，从而 对物料有挤压、搓、碾等多重破碎，使物料由大变小，逐nts 第 5 页 渐下落，直至从排料口排出。 表 1.3 复摆颚式破碎机的技术规格 规格 进料口尺寸 mm 最大进料粒度 mm 出料口调节范围mm 生产率t/h 电动机 长 宽 型号 功率 kw 250150 250 150 125 10 40 1 4 Y1325-4 5.5 350200 350 200 160 10 50 2 5 Y160M-6 7.5 380240 380 240 17 21 Y160M-6 7.5 400250 400 250 210 20 80 5 20 Y180L-6 15.0 400250 分段式 400 250 400250 移动式 400 250 220 20 80 5 20 M200L2-6-050 22 400250 汽油机驱动 400 250 220 20 80 10 12 M-050 汽油机 820（ hp） 400250 400 250 180 20 80 8 10 Y180M-4 17.0 500250 500 250 220 2080 5 40 Y200L2-6 22 600400 600 400 350 40 160 17 115 Y250M-8 30.0 750500 750 500 450 50 170 70 YR280-8 55.0 900600 900 600 480 75 200 52 192 YR315L-8 75 1200900 1200 900 750 100 200 150 300 YR315L-6 110.0 辊式破碎机工作可靠、维修简单、运行成本低廉，排料粒度大小可调。按照辊子数量可分为单辊破碎机、双辊破碎机和多辊破碎机（ 一般是四辊）等，按照辊面特征，可分为光面辊和带齿辊两种。 单辊破碎机，用于破碎石灰石、煤等物料，物料块在辊子与带齿板间被轧碎。 双齿辊破碎机主要适用于矿山，冶金、化工、煤矿等行业脆性块状物料的粗，中级破碎，其入料粒度大，出料粒度可调，可对抗压强度 160MPa的物料进行破碎。其结构紧凑，且破碎力由内部机构承受，基础不受力，特别适用于移动式设备，也广泛适用于各种场合的物料破碎。 破碎机充分利用脆性材料的抗弯、抗剪强度比抗压强度低的特点，采用交叉布齿，使破碎齿受力均匀，降低能耗； 采用大齿、小辊、螺旋布齿，多破 碎盘的结构，有更强的挟制大块能力，重复破碎少，生产能力强； 在两个破碎辊下设有破碎棒，形成破碎齿和破碎棒三级破碎过程且可调整出料粒度，使碎后粒度均匀； 齿辊转速低、磨损小、燥音低、粉尘小。被破碎物料经给料口落入两辊子之间，进行挤压破碎，成品物料自然落下。遇有过硬或不可破碎物时，辊子可凭液压缸或弹簧的作用自动退让，使辊子间隙增大， nts 第 6 页 表 1-4 单辊破碎机的技术规格 规格 /mm 辊子转速/r/min 进料粒度mm 卸料粒度 /mm 电机功率/kw 生产率/t/h 外形尺寸/mm 长 宽 高 整机质量 /t 9151830 56 700 0 225 350 850 566043303370 80 15002800 6 30010002500 200 55 400 726732501735 32.8 15002140 5.2 - - 40 250 300 713626001810 27.13 10001300 - 1200750300 100300 13 60 470022501116 8.1 表 1.5 双辊破碎机的技术规格 规格 mm 辊子转速r/min 进料粒度mm 卸 料粒度 mm 电动机功率kw 生产率t/h 外形尺寸mm 长 宽 高 整机质量t 双光面辊 12001000 122.2 40 212 40 1590 747047802018 45.318 750700 50 40 210 28 3.417 388928652018 12.252 610400 75 85 030 30 12.840 22351722810 3.297 600400 120 36 29 20 415 261517601937 2.55 400250 200 32 28 10 510 1295940820 1.3 双齿面辊 900900 37.5 800 0100 28 125 321716944198 13.27 0125 150 0150 180 450450 64 100200 0100 8 55 22602206766 3.765 075 45 050 35 025 20 nts 第 7 页 过硬或不可破碎物落下，从而保护机 器不受损坏。相向转动的两辊子有一定的间隙，改变间隙，即可控制产品最大排料粒度。双辊破碎机是利用一对相向转动的圆辊，四辊破碎机则是利用两对相向转动的圆辊进行破碎作业。 四辊破碎机是一种冶金矿山设备配套中、细碎产品，也可通过调整上、下辊的间隙，破碎所需粒度的物料。 现有部分四辊破碎机规格如表 1.6。 表 1.6 四辊破碎机的技术规格 规格/mm 辊子转速/r/min 进料粒度/mm 卸料粒度/mm 电动机功率/kw 生产率/t/h 外形尺寸 /mm 长宽高 整机质量/t 12001000 83.381 30 38 55 3540 9610 5660 4325 67 153.166 20 410 75 5060 9000700 108 100 210 28 18 4175 3150 3147 27.64 189 40 20 16 1.4 齿辊破碎机的发展 1.4.1 九十年代 前的齿辊式破碎机 90 年代前，齿辊式破碎机的技术存在不能严格控制碎后产品粒度，碎后产品过粉碎量大，机体受到的冲击载荷较大，破碎齿易坏，整体噪声大，维修量大等缺点。如为了防止入料中的杂木、铁器、矸石、岩石等硬物料损坏破碎齿，在单齿辊 破碎机的破碎板下端装有拉力弹簧，在双齿辊破碎机一破碎辊的两端装有压缩弹簧，目的是当大块物料或坚硬物料落到破碎腔不能被破碎时，破碎板或齿辊受力增大，从而压缩弹簧增大破碎腔的排料间隙，以便排出硬物，然后借弹簧的恢复力使可动破碎板或齿辊回到原来的位置。如此便不能严格控制碎后产品的粒度。 1987 年原兖州煤矿设计院在消化吸收美国雷克斯诺德（ REXNORD ）公司生产的冈拉克 36DAM 型（ Gundlach36DAM） 破碎机的基础上，设计出的4PGC-380/350 1000 型齿辊式破碎机，是当时技术上较为先进的破碎 机。该型破碎机在技术上的一个突出特点是采用 “Nitroil”控制系统。该系统可以独立地调整上段齿辊的间距来控制下段的给料粒度，也可单独调整下段齿辊的间距以控制产品粒度 ,这样 ,可根据破碎工艺要求灵活地调整破碎程序。同时，该型破碎机把调整齿辊间距装置和保险装置做成一个系统，采用液压气动系统；油缸的活塞杆与可动齿辊相连，在有活塞杆的油缸腔内，泵入一定可变量的液压油，同时在油缸的无活塞杆的腔内泵入一定压力的气体，形成空气柱弹簧这样可以根据泵入油量的多少改变活塞的位置，从而确定齿辊间的距离达到控制产品粒度的目的。当硬 物nts 第 8 页 或不可破碎物进入破碎机后，由于破碎力增大，可动齿辊压缩空气柱使硬物通过，随后又可使动齿辊复位。同样也存在不能严格的控制产品粒度的问题。 1.4.2 九十 年 代 后的齿辊式破碎机 进入 90 年代后，随着我国改革开放力度的加大，煤的销售市场也发生了较大的变化，人们对选煤技术及设备提出了更高的要求，其中包括对煤碎后产品中降低细颗粒含量、产品粒度的均匀性、减少过限粒度、增大处理能力等，从而推动了破碎机技术的发展和进步。 首先煤炭科学研究总院唐山分院开发了 2PL 系列强力破碎机。该破碎机在技术上的进步主要是取消了原双辊破碎机的退让弹簧 保险装置，将双破碎辊固定，破碎齿使用新的技术和材料来防止难碎硬物损坏破碎齿，从而可较严格控制碎后产品中的过大颗粒。 华北工学院针对单齿辊破碎机存在效率低、结构复杂、受力不均匀等特点开发了新一代的 915 单齿辊破碎机。这种破碎机有两种结构形式：第一种结构形式（图 1）。主要是将原来调整破碎板位置的拉力弹簧改为推力弹簧，弹簧的弹性力为 490kN，在弹簧的两端分别装有两组螺母，外侧螺母用于调整破碎板位置，从而调整排料口间隙内侧螺母用于调整弹簧的弹性力。安装弹簧的拉杆插在机体的支座上，支座孔沿垂直方向为长方孔，用此调 整产品的粒度。这种结构降低了机体高度，缩短了拉杆长度，使结构更为紧凑。第二种结构（图 2） 是利用颚式破碎机的楔形调整机构和双辊破碎机的主动辊轴相结合，吸收了两者的优点，如 :进料口大；破碎辊表面可装有不同尺寸的破碎齿板；颚板上镶有可更换的耐磨衬板 ;出料口大小可通过推力板上的长方形螺孔调整。该机与同规格的颚式或双齿辊破碎机相比，破碎能力明显增大，效率可提高 30%。同时，由于有预碎和破碎两个区域，破碎后的物料受齿辊拨动而被强制排出机体外，所以更适用于处理含水分较大的煤。 1.破碎板 2. 机架 3. 弹簧 4. 拉杆 5. 螺母 图 1.1 915 单齿辊破碎机示意图 (第 1 种结构 ) nts 第 9 页 1.破碎辊 2. 颚板 3. 调整机构 4. 机架 图 1.2 915 单齿辊破碎机示意图 (第 2 种结构 ) 1994年平顶山选煤设计院和郑州长城冶金设备厂研究开发出了 FP500系列分级破碎机。该系列破碎机采用单电机驱动，液力耦合器过载保护，其传动系统是电机驱动液力耦合器并带动一对锥齿轮，改变转动方向并驱动主动破碎辊转动，主动破碎辊通过另一端的一组直齿轮驱动被动辊转动。破碎齿呈螺旋形布置，入料中的小颗粒很容易通过破碎辊之间的间隙排出，大块则利用齿的剪切 和拉伸力来进行破碎，改善了传统破碎机中物料不受控制一律破碎的情况。 90 年代中期，山东莱芜煤矿机械厂引进德国技术，开发生产了 2PGL 系列双齿辊强力高效破碎机。该系列破碎机采用双电机、双液力耦合器、双套齿轮箱直联式驱动，一侧壁和一破碎辊用手动液压系统可移动，用来调整齿辊间的间距，从而控制排料粒度该机有液力耦合器过载保护，和电控过载保护可有效防止难碎硬物损坏破碎齿。整机结构紧凑，机体高度低，冲击负荷小。 同期，煤炭科学研究总院唐山分院相继开发了 2PLF 系列分级破碎机、 2FJP600系列强力分级破碎机、 4PGG 系 列强力破碎机和 DP 系列单齿辊破碎机。 2PLF 系列分级破碎机在传动形式上采用三角带大带轮传动，传动结构简单、故障率低，由于大带轮有蓄能作用，故所需的电机功率比直联式传动的小。双齿辊采用对转方式，破碎齿采用子弹头式，表面堆焊硬质合金，强度大，破碎效率高并且磨损后便于修复， 2FJP600 系列强力分级破碎机的双齿辊分别各自向两侧壁方向转动，齿辊上的破碎板采用拼装式，破碎齿为在韧性较好的铸基体上堆焊硬质合金，不但强度大，可破碎难碎硬物，而且破碎齿 “宁弯不折 ”当难碎硬物卡弯破碎齿后，现场无需更换破碎板而可将破碎齿直接修 复。在两侧壁上分别装有梳齿板，其有两个作用： 1.使破碎过程完全为剪切、拉伸破碎、不易产生过粉碎物； 2.起棒条筛的作用，可通过不需破碎的物料，而对需破碎的大块物料，可严格地控制碎后产品的粒度，使碎后物料的三维尺寸都能得到控制。两齿辊分别向各自的侧壁方向旋转也可以保证入料中已经达到要求粒度的物料不再二次破碎，从齿辊间的排料口和齿辊与梳齿板间的排料口直接排出，从而减少能量消耗和因挤压破碎产生的过粉碎。两破碎辊有两套独立的驱动装置，使两破碎辊各自独立工作，在实际破碎时，可根据入料量改变工作制度，即入料少时开单机，入 料多时开双机，用户nts 第 10 页 更加节能。每台破碎机可配有 A 、 B 、 C 三种齿型，每种齿型对应一种产品粒度，用户可通过更换齿型来调整产品粒度而不需更换破碎机，实现一机多用减少用户的重复投资。另外，由于该系列破碎机为强力破碎，工艺布置时不需要手选皮带人工拣矸，原煤也不需要预先筛分而直接入破碎机，简化了选煤工艺流程，降低了厂房高度，减少了选煤厂建设投资与生产费用。 4PGG 系列四齿辊破碎机和 DP 系列单齿辊破碎机是在 2FJP 系列基础上派生而出的，除 4PGG 系列破碎机的机体采用积木式结构，上下机体可组可分可根据生产现场实际来安装， 破碎比增大外，其它结构和破碎原理与 2FJP 系列基本相同。 1.4.3 国外的齿辊式破碎机 MMD 型系列轮齿式破碎机是英国 MMD 矿山机械集团公司开发出的新一代破碎机， 3 ，有 500、 625、 750、 1000、 1300 和 1500 共 6 个系列每个系列，有短箱型、标准箱型和长箱型 3 种不同工作长度，以满足不同处理能力的要求。每一种规格又配有不同类型的齿型、齿帽，以适应不同破碎产品粒度的要求。该机的工作原理是依靠冲击剪切和冲击拉伸的作用，使剪切力沿着物料的薄弱易碎部位产生巨大破碎力使其破碎。物料在两个破碎齿之间以及与侧壁的梳齿板之 间，排出产品在破碎后受此间隙控制，不会产生过大颗粒，在给料中已含有合格粒度的物料很快排出，不受破碎作用，有较好的粒度控制和筛分作用，产品粒度均匀。因此该机又称 “筛分破碎机 ”，主要用于粗破碎和第二段破碎作业。现已有多台MMD 型破碎机在我国的煤矿和选煤厂使用。其特点是： 高度小结构紧凑； 特殊的轮齿结构使其适用于干矿湿矿泥矿和粘矿； 碎后产品粒度均匀没有过大颗粒过粉碎的产品少； 处理量大最大可达 14 000t/h 破碎强度高可破碎抗压强度达 300MPa 的物料； 采用液力耦合器和电控双重过载保 护当过载或遇到难碎物料时破碎机停止转动破碎辊反转排出难碎物料； 维护维修简便。 1998 年，由美国的 FFE 矿业基建设备公司和澳大利亚 ABOH 工程公司合资开发的 ABOH 系列分级破碎机将破碎过程分为三段，而且可视入料粒度上限的不同而选择不同的齿辊轴间距。 4 如当入料粒度上限为 1000mm， 则齿辊轴间距为1 000mm 左右，粗碎段将 1 000mm 的入料破碎到 350mm，二段由 350mm 破碎至100mm，三段由 100mm 破碎至 50、 45、 38mm 或用户 要求的粒度。粗碎和二段破碎时破碎辊内向旋转，三段破碎时破碎辊 外向旋转。nts 第 11 页 2 齿辊破碎机的详细设计 2.1 破碎机的技术参数 产品主要针对 大众型破碎作业 设计 ： 破碎物料抗压强度： 120 MPa 入料粒度： 300 mm （允许少量到 500mm） 出料粒度： 1 0 0 1 5 0 m m 生产能力： 600 800 t/h 2.2 总体结构和布局设计 根据前面 技术 参数的确定，由相关单位的工作人员经验得出，破碎大粒度 当出料粒度大于 100mm 采用齿帽式齿形，有利于 生产。故该机采用 5 齿 齿帽式 可有效将物料钳入进行破碎，也优化功率的使用达到预期的生产能力。 由于破碎过程中转矩较大，大电机驱动负荷较大，且双齿辊同步要求可以存在一定得误差，则用选用双电机驱动 辊子的转速较低，故在电机中间需要减速器，且为了防止破碎过程中辊子卡住不动， 过载负荷 损坏电机，则 利用液力偶合器联接 进行保护 。传动方案如图 2.1: 图 2.1 整机结构方案 拖动方式可以使单电机也可以是双电机。由于初步估算，减速器需传递交的转矩，设计出的减速器在体积上比较大，为了减少整机所占用的空间，该机选用方案时，采用第 一种方案，选用单电机拖动。经同步齿轮传递扭矩到从动辊。 nts 第 12 页 2.3 工作参数的确定 2.3.1 辊子中心距的确定 辊子直径 与给料粒度 d 、排料口宽度 e 、物料与辊面之间的摩擦系数 f ，以及齿面类型等因素有关，对于光面辊子，其理论公式可以推到如下： 辊子直径 与给料粒度 d 之间的关系，主要取决于钳角 与摩擦角0。或摩擦系数 f 之间的关系（见图 2.2）。设给料为球形，通过物料与辊子的接触点作切线，两条切线之间出夹角为 （钳角），辊子在物料上的正压力为 F 以及由它所引起的摩擦力 fF 。而料块的重 量 较之作用力小得多，故可忽略不计。 图 2.2 辊式破碎机的钳角 将 F 和 fF 分解为水平分力和垂直分力，只有在下列条件下，物料不至于在辊面上打滑，而被两个相向运动的辊子卷入破碎腔： 2 s i n 2 c o s22F fF 0t a n t a n2 f 或02式中0为摩擦角，通常00 . 3 , 1 6 4 0 , 3 3 2 0 f 由直角三角形关系可得出： 2c o s22eed d nts 第 13 页 由于 e ，可以忽略，则为1 c o s 2c o s 2d 以 33 20 代入，得出 120d 由于 齿面辊式破碎机的 / 1.5 6d ， /d 比值较光面辊式破碎机的比值小，其值视齿形及齿高而定，使用正常齿时， / 1.5 6d ；再根据实际情况考虑确定 600 mm 。 齿辊破碎机的齿为两辊之间相互交叉，且根据其他产品的实践经验，由出料粒度确定齿辊间中心距 500 mma 。 2.3.2 辊子转速的确定 由生产能力的计算公式可以得出，提高辊子的转速，可提高生产能力。但是在实际生产中，转速的提 高有一定的限度，超过此限度，落在转辊上的料块在较大的离心惯性力的作用下，就不易钳进转辊之间。这时，生产能力不但没有提高，反而引起电耗增加，棍
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