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冲击
破碎
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黑龙江科技学院毕业设计任务书学生姓名： 刘佰洋 任务下达日期：2011 年 12 月 19 日设计开题日期：2012 年 4 月 13 日设计开始日期：2012 年 4 月 16 日中期检查日期：2012 年 5 月 18 日设计完成日期：2012 年 6 月 4 日一、设计题目： 冲击式破碎机设计 二、设计的主要内容：（1）设计参数： 最大入料粒度：35mm；出料粒度：0-5mm（筛余 10%） ；生产能力：15-30t/h；破碎机物料：破碎抗压强度320Mpa 的岩石。 （2）设计图纸： 破碎机总装图 1 张；主轴装置、机壳、叶轮部件图各 1 张；电机带轮、反击板、轴零件图各 1 张。 （3）说明书主要内容及字数要求：说明书主要内容：1）中英文摘要；2）绪论；3）破碎机的总体方案设计；4）破碎机的结构设计与计算；5）破碎机的安装和维护。 字数：2 万。 三、设计目标： 根据给定的参数，设计一台冲击式破碎机，并能合理的安装、使用和维护，培养综合运用所学的专业性知识，并提高分析和解决实际问题的能力。 指 导 教 师： 于凤云 院（系）主管领导： 2011 年 12 月 19 日0摘 要冲 击 式 破 碎 机 是 广 泛 运 用 于 特 硬 、 中 硬 及 磨 蚀 性 物 料 的 粗 碎 与 细 碎 作业 的 高 效 破 碎 机 械 设 备 。 在 设 计 初 ， 先 查 阅 资 料 ， 了 解 了 冲 击 式 破 碎 机 在国 内 外 的 现 状 。 然 后 按 照 破 碎 机 的 一 般 设 计 步 骤 进 行 了 以 下 设 计 ： 破 碎 机总 体 方 案 确 定 及 主 轴 等 主 要 零 件 结 构 参 数 的 计 算 和 选 择 ； 破 碎 机 工 作 参 数的 计 算 ； 破 碎 机 结 构 设 计 ； 破 碎 机 的 受 力 分 析 和 主 要 零 部 件 的 强 度 校 核 。最 后 完 成 破 碎 机 装 配 图 ， 主 要 部 件 及 零 件 图 ， 设 计 说 明 书 一 份 。关键词：冲 击 式 破 碎 机 ； 传 送 带 ； 叶 轮 ； 轴1AbstractThe impact crusher is widely used in special hard, hard and abrasive materials, rough broken and mechanical crushing operations efficiency impact crusher. Through this graduation project, to study on the consolidation of book knowledge. Early in the design, to inspect the information about the impact crusher at home and abroad. Then follow the impact crusher of the general design steps of the following design: the overall plan of impact crusher and calculation and choice of the main shaft and the other major parts to determine structural parameters; the calculation of impact crusher working parameters; impact crusher structural design; check of the stress analysis and strength of major components. Finally complete a assembly drawings of impact crusher, parts diagram , the design of a paper.Key words: impact crusher; conveyor belt; impeller; shaft 2目 录摘 要 ABSTRACT 第 1 章 绪论11.1 选题背景11.2 国内外发展现状21.3 历史发展过程与未来发展方向3第 2 章 破碎机的总体方案设计52.1 冲击式破碎机的总体方案设计52.2 冲击式破碎机的结构72.3 冲击式破碎机的工作原理92.4 冲击式破碎机的特点102.5 冲击式破碎机的主要部件112.5.1 叶 轮 122.5.2 反 击 板 13第 3 章 破碎机的结构设计与计算153.1 破碎机主要工作参数的确定153.1.1 冲 击 速 度 的 确 定 153.1.2 冲 击 时 间 的 确 定 153.1.3 电 机 功 率 的 确 定 163.1.4 叶 轮 结 构 参 数 的 确定 163.2 破碎机主要零 件 设 计 及 其 参 数 的 选 定 183.2.1 多 楔 带 设 计 183.2.2 主 轴 设 计 2033.2.3 轴 承 设 计 223.2.4 键 的 选 择 与 校 核 243.2.5 反 击 板 设 计 243.2.6 螺 栓 强 度 校 核 253.3 机 架 设 计 263.3.1 机 架 的 类 型 、 材 料 及 制 造 方 法 选 择 263.3.2 机 架 结 构 的 设 计 27第 4 章 破 碎 机 的 安 装 和 维 护 304.1 冲击式破碎机的安装、调整与试运转说明304.1.1 设 备 的 安 装 304.1.2 设 备 的 调 整 304.1.3 机 器 的 试 转 314.2 冲击式破碎机的使用与维护要求31结 论34致 谢35参考文献364CONTENTSAbstract Chapter 1 Introduction11.1 Research background11.2 Development Status21.3 The historical development and future development direction 3Chapter 2 Crushing machine overall plan design52.1 Impact crusher design argument52.2 Impact crushers structure72.3 Impact crusher working principle92.4 Impact crusher features102.5 Main components of the impact crusher Profile112.5.1 Impeller122.5.2 The counterattack plate13Chapter 3 Crusher structure design and calculation153.1 Impact crusher main working parameters of the selected counter board153.1.1 Impact velocity153.1.2 To determine the impact of time153.1.3 Motor Power163.1.4 Impeller structural parameters1653.2 Parts and its parameter selection183.2.1 Multi wedge belt design183.2.2 Spindle design203.2.3 Bearing design223.2.4 The key choice and verification243.2.5 The counterattack plate243.2.6 Bolt strength checking253.3 Frame design263.3.1 Frame type, material and manufacturing method choose263.3.2 Frame structure design27Chapter 4 Crushing machine installation and maintenance304.1 Impact crusher installation, adjustment and operation304.1.1 Equipment installation304.1.2 Adjustment of the equipment304.1.3 Machine test switch314.2 Impact type crushing machine use and maintenance31Conclusion34Thanks35References366第 1 章 绪论 1.1 选题背景随 着 国 内 需 求 的 拉 动 ， 各 地 公 路 ， 铁 路 等 基 建 的 投 入 日 益 增 大 ， 迫 切需 要 大 量 的 砂 石 。 为 了 保 护 生 态 平 衡 ， 国 家 明 文 禁 止 擅 自 开 挖 天 然 砂（ 清 理 河 道 除 外 ） ， 天 然 砂 供 量 大 大 跟 不 上 需 求 。 因 此 ， 机 械 制 砂 机 器的 开 发 和 和 设 计 就 十 分 必 要 。 鉴 于 机 械 制 砂 是 岩 石 爆 破 后 ， 经 机 械 破 碎或 卵 石 经 机 械 破 碎 并 筛 分 而 成 的 ， 其 强 度 等 性 能 都 较 天 然 砂 优 越 。 另 一 方面 ， 有 些 金 属 与 非 金 属 矿 山 在 采 矿 与 加 工 过 程 中 ， 产 生 出 大 量 尾 矿 ， 迫 切需 要 综 合 利 用 。 故 生 产 机 械 制 砂 代 替 天 然 砂 是 一 个 必 然 趋 势 。 一 方 面 可 以使 大 量 的 尾 矿 和 卵 石 可 利 用 ， 另 一 方 面 可 通 过 机 械 加 工 ， 生 产 出 质 量 好 ，能 适 应 各 种 标 号 混 凝 土 的 需 要 。 实 践 也 证 明 ， 机 械 制 砂 无 论 在 物 理 性 能还 是 化 学 性 能 上 都 优 于 天 然 砂 。 我 国 的 机 械 制 砂 技 术 和 设 备 的 研 究 和 研发 工 程 起 步 较 晚 ， 发 展 较 缓 慢 ， 一 些 大 型 水 利 工 程 建 设 中 使 用 人 工 砂 ， 其关 键 的 制 砂 设 备 不 少 是 国 外 引 进 的 。 国 内 的 机 械 制 砂 设 备 开 发 与 国 外 先进 水 平 相 比 还 存 在 一 定 差 距 。 目 前 ， 在 国 内 采 石 场 成 套 设 备 用 做 二 破 或 细 破 的 设 备 主 要 是 细 碎 鄂 式破 碎 机 、 卧 式 冲 击 式 破 碎 机 或 圆 锥 破 碎 机 。 采 石 场 成 套 设 备 主 要 为 修 建 高等 级 （ 高 速 ） 公 路 等 工 程 项 没 提 供 高 品 质 （ 立 方 形 颗 粒 含 量 80%） 各 种粒 级 的 骨 料 。 细 碎 鄂 式 破 碎 机 和 圆 锥 破 碎 机 在 实 际 使 用 中 存 在 的 主 要 问 题7是 产 品 中 立 方 形 颗 粒 含 量 偏 低 ， 而 且 前 者 的 处 理 能 力 也 较 小 ， 不 能 适 应 日益 发 展 的 市 场 要 求 。 卧 式 冲 击 式 破 碎 机 虽 然 具 有 处 理 能 力 大 、 立 方 形 颗 粒含 量 高 等 优 点 ， 但 机 器 的 磨 耗 较 高 ， 特 别 是 破 碎 硬 物 料 一 时 更 显 突 出 。 近十 年 来 ， 国 外 逐 步 采 用 冲 击 式 破 碎 机 作 二 破 和 细 破 ， 与 细 碎 鄂 式 破 碎 机 ，其 在 工 作 原 理 上 显 得 更 为 合 理 ， 除 了 具 有 更 大 的 处 理 能 力 、 高 含 量 的 立 方形 颗 粒 外 ， 设 备 磨 耗 也 有 所 改 善 ， 市 场 前 景 逐 年 看 好 1。本 次 毕 业 设 计 通 过 对 冲 击 式 破 碎 机 进 行 研 究 和 设 计 ， 能 够 极 大 的 巩 固机 械 专 业 基 本 理 论 和 专 业 理 论 知 识 ， 并 应 用 于 实 际 情 况 下 的 设 计 和 制 造 中 。还 能 够 培 养 我 由 实 际 生 产 情 况 出 发 分 析 、 解 决 机 械 方 面 问 题 的 能 力 和 动 手能 力 以 及 在 机 械 设 计 过 程 中 的 创 新 思 想 和 创 新 能 力 ， 同 时 我 也 了 解 目 前 整个 矿 山 机 械 制 造 行 业 的 现 状 和 发 展 前 景 ， 为 毕 业 后 可 能 从 事 矿 山 机 械 制 造行 业 打 下 一 定 的 基 础 。 并 且 拓 宽 了 自 己 的 眼 界 ， 使 得 自 己 今 后 的 工 作 前景 更 加 乐 观 。1.2 国内外发展现状我 国 从 20 世 纪 90 年 代 开 始 引 进 冲 击 式 破 碎 机 ， 目 前 技 术 上 还 与 国 外有 较 大 的 差 距 。 仍 采 用 硬 质 合 金 和 高 铬 铸 铁 材 料 作 为 耐 磨 材 料 ， 质 量 不 稳定 ， 易 腐 蚀 和 磨 损 ， 且 易 被 金 属 件 击 碎 。 国 内 机 型 破 碎 比 较 小 只 能 作 为 三级 或 四 级 破 碎 设 备 使 用 。 叶 轮 直 径 上 国 内 规 格 很 少 ， 故 国 内 高 端 市 场 ，如 规 模 较 大 的 砂 石 场 仍 是 进 口 设 备 占 多 数 。国 内 外 破 碎 机 械 存 在 差 距 的 原 因 很 多 ， 其 中 市 场 需 求 不 同 是 造 成 差 距的 客 观 原 因 。 国 正 处 于 大 规 模 的 基 本 建 设 时 期 ， 各 地 对 砂 石 料 的 需 求 剧 增 ，引 起 投 资 砂 石 场 热 ， 遍 地 开 花 的 砂 石 场 往 往 规 模 小 ， 只 求 上 马 快 、 投 资 少 。供 不 应 求 的 市 场 使 粗 制 滥 造 、 技 术 水 平 低 下 、 耗 能 高 、 污 染 环 境 严 重 的 产品 纷 纷 进 入 。 而 这 些 设 备 只 能 以 低 价 来 占 领 市 场 。 因 此 与 国 际 上 先 进 水 平差 距 明 显 。目 前 国 内 的 破 碎 机 械 制 造 商 无 论 国 有 企 业 还 是 民 营 企 业 ， 在 科 技 开 发上 的 投 入 不 足 是 产 品 差 距 的 主 观 原 因 。 既 缺 乏 科 研 手 段 （ 例 如 几 乎 没 有一 家 制 造 商 具 备 岩 石 实 验 室 ） ， 又 缺 少 先 进 技 术 支 撑 ， 自 主 产 权 的 开 发 力量 十 分 薄 弱 。 因 而 近 10 年 来 ， 国 内 破 碎 机 械 企 业 不 是 相 互 仿 制 就 是 测 绘8国 外 产 品 ， 以 此 作 为 更 新 换 代 的 主 要 手 段 ， 技 术 进 步 甚 慢 。尽 管 国 内 外 破 碎 设 备 差 距 很 大 ， 但 纵 观 国 外 的 破 碎 设 备 制 造 商 由 于 本土 市 场 日 渐 缩 小 ， 生 产 成 本 高 ， 纷 纷 开 拓 本 国 以 外 的 市 场 ， 而 且 作 为 传 统工 业 在 资 金 、 人 才 等 方 面 获 得 新 的 投 入 甚 少 ， 因 此 ， 近 年 来 兼 并 重 组 频 繁 ，这 种 局 面 给 国 内 破 碎 机 械 制 造 商 以 很 大 的 发 展 机 遇 。 毕 竟 我 国 的 制 造 成 本较 低 ， 又 有 较 好 的 重 工 业 基 础 ， 通 过 引 进 国 际 上 先 进 技 术 ， 产 学 研 相 结 合 ，同 行 企 业 合 作 与 分 工 ， 加 大 科 研 投 入 ， 一 定 能 克 服 技 术 上 的 差 距 ， 使 我 国的 破 碎 设 备 产 品 更 好 的 进 入 国 内 外 市 场 。随 着 经 济 的 增 长 ， 各 种 金 属 与 非 金 属 矿 、 水 泥 厂 、 建 筑 、 砂 石 冶 金 等行 业 生 产 规 模 的 扩 大 ， 冲 击 式 破 碎 机 在 其 发 展 中 占 有 十 分 重 要 的 地 位 和 作用 ， 使 其 成 为 国 民 经 济 的 支 柱 行 业 。据 调 查 分 析 ， 目 前 ， 冲 击 式 破 碎 机 是 矿 山 机 械 的 支 柱 产 品 之 一 ， 是 国家 建 立 独 立 工 业 体 系 的 基 础 ， 也 是 衡 量 一 个 国 家 工 业 实 力 的 重 要 标 志 。 其为 煤 炭 、 金 属 和 非 金 属 矿 山 的 开 发 提 供 更 多 的 具 有 国 际 先 进 水 平 的 优 质 、高 效 设 备 ， 满 足 国 民 经 济 发 展 对 能 源 和 原 材 料 的 需 要 。改 革 开 放 30 年 来 ， 我 国 冲 击 式 破 碎 机 械 行 业 经 历 了 引 进 消 化 吸 收 国外 先 进 技 术 、 合 作 设 计 和 制 造 、 自 主 设 计 的 发 展 道 路 ， 从 产 品 开 发 由 仿 制型 向 自 主 创 新 型 转 变 ， 经 济 的 运 行 也 由 粗 放 型 向 效 益 型 转 变 。如 今 ， 在 国 内 基 础 工 业 和 基 础 建 设 大 发 展 的 拉 动 下 ， 冲 击 式 破 碎 机 市场 需 求 旺 盛 ， 从 而 促 进 了 整 个 冲 击 式 破 碎 机 行 业 的 技 术 进 步 ， 涌 现 了 一 批具 有 自 主 知 识 产 权 的 重 大 新 产 品 ， 如 5X 系 列 新 型 冲 击 式 破 碎 机 ， VSI系 列 冲 击 式 破 碎 机 ， PCL 系 列 冲 击 式 破 碎 机 等 ， 其 引 进 国 外 先 进 的 技 术 ，为 国 民 经 济 建 设 做 出 了 积 极 贡 献 ， 同 时 缩 小 了 与 先 进 国 家 的 差 距 ， 提 升 了参 与 国 际 竞 争 的 能 力 ， 我 国 矿 山 机 械 行 业 在 国 际 矿 山 工 程 建 设 中 正 在 发挥 越 来 越 大 的 作 用 。冲 击 式 破 碎 机 的 发 展 是 与 人 类 的 技 术 进 步 、 现 代 科 学 技 术 和 整 体 工 业水 平 息 息 相 关 ， 在 国 民 经 济 建 设 中 发 挥 着 重 要 的 作 用 。 经 济 在 不 断 的 发展 ， 社 会 在 不 断 的 进 步 ， 同 时 对 冲 击 式 破 碎 机 行 业 提 出 了 新 的 要 求 和 期 望 ，其 面 向 国 家 经 济 建 设 重 大 需 求 ， 以 科 学 发 展 观 为 指 导 ， 实 现 国 民 经 济 可 持续 发 展 2。91.3 历史发展过程与未来发展方向1942 年 ， 德 国 人 Andreson 在 总 结 了 鼠 笼 型 破 碎 机 、 锤 式 破 碎 机 的 结构 特 性 和 工 作 原 理 基 础 上 ， 发 明 了 和 现 代 冲 击 式 破 碎 机 结 构 形 式 类 似 的AP 系 列 冲 击 式 破 碎 机 。 这 种 冲 击 式 破 碎 机 因 其 有 生 产 效 率 比 较 高 、 可 以处 理 种 类 较 多 的 物 料 、 形 式 结 构 上 比 较 简 单 、 移 动 方 便 等 优 点 ， 而 得 到 了迅 速 发 展 。 随 后 伴 随 着 破 碎 筛 分 破 碎 理 论 的 日 益 完 善 与 技 术 的 进 一 步 发 展 ，各 种 各 样 高 性 能 的 冲 击 式 破 碎 机 开 始 大 量 出 现 。 冲 击 式 破 碎 机 的 发 展 史 可 以 追 溯 到 19 世 纪 50 年 代 ， 当 世 界 上 第 一台 颚 式 破 碎 机 诞 生 于 美 国 时 ， 不 久 以 后 随 着 生 产 力 的 发 展 ， 颚 式 破 碎 机 已经 不 能 满 足 破 碎 技 术 的 需 要 ， 于 是 ， 在 颚 式 破 碎 机 的 基 础 上 ， 人 们 又 设 计出 了 冲 击 式 破 碎 机 。冲 击 式 破 碎 机 在 中 国 的 发 展 比 较 晚 ， 到 上 个 世 纪 50 年 代 ， 我 国 才 真正 拥 有 破 碎 机 。 因 此 ， 我 国 的 破 碎 筛 分 设 备 大 都 是 50 年 代 问 世 的 。 在 上个 世 纪 80 年 代 之 前 ， 我 们 国 产 的 冲 击 式 破 碎 机 仅 局 限 于 处 理 煤 和 石 灰 石之 类 中 硬 物 料 。 直 到 上 世 纪 八 十 年 代 末 我 国 引 进 KHD 型 硬 岩 冲 击 式 破碎 机 ， 才 填 补 了 国 内 无 高 硬 度 破 碎 机 空 白 ， 但 技 术 落 后 国 外 二 十 多 年 。 与 传 统 的 冲 击 式 破 碎 机 相 比 ， 新 型 的 冲 击 式 破 碎 机 能 破 碎 抗 压 强 度300MPa 以 上 的 硬 物 料 。 冲 击 式 破 碎 机 在 行 业 中 销 售 量 大 ， 使 用 范 围 广 ，设 备 性 能 强 。 总 的 来 说 ， 未 来 国 内 外 冲 击 式 破 碎 机 的 发 展 方 向 主 要 表 现 在 以 下 几个 方 面 ： 第 一 ， 需 要 对 现 有 的 冲 击 式 破 碎 机 结 构 进 行 改 进 ， 提 高 冲 击 式 破 碎机 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 冲 击 板 、转 子 结 构 的 改 进 以 便 于 冲 击 板 的 更 换 和 装 卡 ； 破 碎 腔 的 结 构 优 化 ； 提 高矿 石 的 一 次 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 冲 击 板 材 料 提 高 冲 击 板的 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 冲 击 式 破 碎 机 的 自 动 化 程 度 ， 减 少 工 人 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 冲 击 架 的 结 构 参 数 ，10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 要 ， 使 冲 击 式 破 碎 机 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 3。第 2 章 破碎机的总体方案设计2.1 冲击式破碎机的总体方案设计冲 击 式 破 碎 机 的 设 计 方 法 很 多 ， 按 物 料 给 入 破 碎 的 形 式 可 分 为 叶 轮 给料 、 瀑 落 给 料 、 双 给 料 三 种 类 型 。 按 破 碎 腔 的 形 式 可 分 为 物 料 自 然 床 层 型 、金 属 刚 性 内 衬 型 、 格 栅 型 。 按 叶 轮 的 形 式 ， 可 分 为 圆 形 叶 轮 和 带 冲 击 板 的三 角 形 叶 轮 。 按 叶 轮 的 通 道 可 分 为 双 通 道 型 、 三 通 道 型 、 四 通 道 型 和 多 通道 叶 轮 。 按 叶 轮 有 无 上 盘 可 分 有 上 盘 型 的 闭 式 叶 轮 、 无 上 盘 的 开 式 叶 轮 。按 在 破 碎 腔 内 叶 轮 的 个 数 可 分 为 单 叶 轮 型 、 双 叶 轮 型 和 多 叶 轮 型 。 按 物 料的 循 环 方 式 ， 可 分 为 物 料 内 循 环 型 和 物 料 外 循 环 型 4。（ 1） 叶 轮 给 料 物 料 全 部 通 过 叶 轮 加 速 ， 以 高 速 进 入 破 碎 腔 ， 这 是 冲击 破 碎 机 的 最 基 本 形 式 ， 国 内 外 均 普 遍 采 用 ， 其 它 类 型 的 冲 击 破 碎 机 均 为在 此 基 础 上 的 变 种 。（ 2） 瀑 落 给 料 进 入 破 碎 腔 的 物 料 ， 除 部 分 通 过 叶 轮 被 加 速 外 ， 还 有另 一 股 料 直 接 进 入 破 碎 腔 ， 此 机 型 可 获 得 更 大 的 通 过 能 力 ， 可 获 得 比 叶 轮给 料 在 相 同 的 能 耗 下 更 多 的 产 品 ， 两 股 料 之 间 存 在 一 个 合 理 的 分 流 比 。（ 3） 双 给 料 将 小 于 某 一 尺 寸 的 物 料 进 入 叶 轮 加 速 后 进 入 破 碎 腔 ， 将大 于 某 一 尺 寸 的 物 料 直 接 给 入 破 碎 腔 ， 形 成 硬 衬 ， 反 射 叶 轮 发 出 的 物 料 ，增 加 了 给 入 破 碎 机 的 粒 度 及 通 过 量 ， 使 破 碎 机 的 使 用 范 围 更 宽 ， 可 省 去 二11破 ， 进 一 步 降 低 能 耗 和 投 资 ， 简 化 工 艺 。（ 4） 物 料 自 然 床 层 型 (涡 动 破 碎 腔 )为 一 有 下 底 的 环 形 腔 体 ， 物 料 靠自 然 休 止 角 堆 积 在 下 底 上 ， 形 成 一 个 从 下 到 上 逐 步 扩 大 的 倒 锥 型 腔 体 ， 具有 一 定 速 度 的 物 料 冲 击 在 此 床 层 上 ， 产 生 摩 擦 、 劈 裂 和 磨 削 ， 使 之 产 生 大量 细 粉 。（ 5） 金 属 刚 性 内 衬 型 (反 击 板 、 颗 板 )， 在 破 碎 腔 下 正 对 叶 轮 发 射 口方 向 ， 安 装 耐 磨 、 耐 冲 击 的 金 属 内 衬 ， 形 状 有 倒 锥 形 、 圆 柱 面 形 、 内 齿 面形 和 与 发 射 方 向 垂 直 布 置 形 。 主 要 用 于 韧 性 较 大 的 物 料 或 混 合 料 的 分 别 破碎 。（ 6） 格 栅 型 在 破 碎 腔 的 下 底 板 ， 开 有 一 定 尺 寸 的 孔 ， 或 使 用 强 度 好的 筛 网 ， 使 腔 内 合 格 的 细 粉 尽 快 排 出 ， 大 块 物 料 驻 留 底 部 形 成 承 受 物 料冲 击 的 硬 性 衬 垫 ， 消 除 了 物 料 自 然 床 层 中 的 软 垫 层 ， 可 以 防 止 在 腔 内 冲 击频 率 低 时 ， 由 于 物 料 均 在 料 层 上 ， 空 中 撞 击 次 数 少 而 影 响 破 碎 效 果 。 但 由于 腔 底 上 的 孔 易 于 堵 塞 ， 往 往 不 能 发 挥 其 功 能 。（ 7） 圆 叶 轮 型 为 立 式 冲 击 破 碎 机 最 基 本 形 式 ， 其 上 部 具 有 供 物 料 进人 的 开 口 ， 下 部 与 传 动 装 置 相 连 ， 圆 周 方 向 有 若 干 个 供 发 射 物 料 的 通 道 ，形 状 为 有 利 于 物 料 驻 留 的 弯 臂 形 ， 使 叶 轮 通 道 不 受 磨 损 。（ 8） 二 角 叶 轮 具 有 三 个 发 射 物 料 通 道 的 叶 轮 ， 除 保 留 圆 形 叶 轮 的 通道 外 ， 其 余 部 分 用 三 块 可 更 换 的 冲 击 板 代 之 ， 将 返 回 叶 轮 的 物 料 给 予 有 力的 打 击 ， 改 善 了 破 碎 效 果 ， 但 磨 损 较 大 。（ 9） 两 通 道 叶 轮 在 叶 轮 的 圆 周 方 向 对 称 设 置 两 个 物 料 发 射 通 道 ， 用于 小 型 的 冲 击 破 碎 机 。 由 于 转 速 较 高 ， 同 样 有 较 高 的 能 量 密 度 。（ 10） 三 通 道 叶 轮 在 叶 轮 的 圆 周 方 向 均 布 三 个 形 状 相 同 的 物 料 发 射 通道 ， 用 于 大 中 型 的 高 速 立 式 破 碎 及 小 型 低 速 冲 击 破 碎 。（ 11） 四 通 道 叶 轮 在 叶 轮 圆 周 方 向 设 置 四 个 对 称 的 物 料 发 射 口 ， 用 于大 型 低 速 冲 击 破 碎 。（ 12） 多 通 道 叶 轮 用 于 磨 蚀 性 低 的 物 料 粉 碎 ， 一 般 不 设 计 成 自 衬 ， 而带 有 反 击 板 。（ 13） 有 上 盘 叶 轮 一 般 立 式 冲 击 破 碎 机 采 用 的 叶 轮 均 由 上 盘 、 下 盘 、叶 片 和 发 射 刃 边 组 成 ， 外 部 堆 焊 耐 磨 层 ， 用 于 给 料 小 于 60mm 的 物 料 。12（ 14） 无 上 盘 叶 轮 没 有 上 盘 和 外 部 堆 焊 耐 磨 层 ， 用 于 给 料 较 大 的 物料 破 碎 ， 给 料 可 达 到 100mm500mm， 破 碎 腔 采 用 刚 性 衬 板 。（ 15） 单 叶 轮 型 是 立 式 冲 击 破 碎 机 最 常 用 的 形 式 ， 结 构 简 单 ， 易 加工 、 制 造 和 维 修 。（ 16） 多 叶 轮 型 的 物 料 从 上 一 个 叶 轮 发 射 出 ， 进 行 一 次 冲 击 ， 再 进入 下 一 道 叶 轮 重 新 被 加 速 ， 获 得 再 次 或 多 次 冲 击 ， 一 般 下 一 道 叶 轮 直 径 大于 其 上 部 叶 轮 的 直 径 ， 从 而 使 物 料 受 冲 击 的 强 度 越 来 越 大 ， 可 获 得 更 大 的破 碎 比 。（ 17） 物 料 外 循 环 是 物 料 在 破 碎 机 内 进 行 破 碎 ， 失 去 动 能 后 ， 由 排料 口 排 出 ， 排 出 物 料 的 粒 度 还 不 能 百 分 之 一 百 满 足 要 求 ， 一 般 有30%50%的 料 要 返 回 破 碎 机 的 叶 轮 重 新 被 加 速 ， 此 时 需 要 一 个 分 级 设 备 将合 格 成 分 分 离 出 来 ， 目 前 国 内 外 的 立 式 破 碎 机 均 采 用 外 循 环 。（ 18） 物 料 内 循 环 则 在 破 碎 机 内 部 设 置 分 级 装 置 和 能 将 大 块 提 升 到叶 轮 的 提 升 系 统 ， 在 破 碎 机 的 内 部 将 合 格 的 物 料 选 出 并 排 出 破 碎 机 外 ， 而将 大 块 物 料 重 新 送 入 叶 轮 。比 较 各 种 结 构 ， 并 满 足 任 务 书 的 要 求 选 择 ：叶 轮 结 构 从 给 料 粒 度 上 选 用 有 上 盘 叶 轮 ， 叶 轮 数 选 用 最 常 见 的 一 个 即可 ， 从 磨 损 上 考 虑 选 用 圆 型 叶 轮 。 通 道 数 选 用 三 通 道 数 。 给 料 方 式 选 用 最普 通 的 给 料 方 式 叶 轮 给 料 ， 由 破 碎 物 料 为 鹅 卵 石 破 碎 腔 选 用 金 属 刚 性 内衬 型 。2.2 冲击式破碎机的结构设计冲 击 式 破 碎 机 用 途 ： 本 产 品 广 泛 应 用 于 各 种 矿 石 、 水 泥 、 耐 火 材 料 、铝 凡 土 熟 料 、 金 刚 砂 、 玻 璃 原 料 、 机 制 建 筑 砂 、 石 料 以 及 各 种 冶 金 矿 渣 ，特 别 对 碳 化 硅 、 金 刚 砂 、 烧 结 铝 矾 土 、 美 砂 等 高 硬 、 特 硬 及 耐 磨 蚀 性 物 料比 其 它 类 型 的 破 碎 机 产 量 功 效 更 高 。冲 击 式 破 碎 机 的 结 构 ： 冲 击 式 破 碎 机 主 要 由 进 料 斗 、 分 料 器 、 涡 动 破碎 腔 、 叶 轮 体 、 主 轴 总 成 、 底 座 、 传 动 装 置 及 电 机 等 七 部 分 组 成 ， 如 图2-1 所 示 。1. 进料斗 13进 料 斗 的 结 构 为 一 倒 立 的 棱 台 体 （ 或 圆 筒 体 ） ， 进 料 口 设 置 耐 磨 环 ，从 给 料 设 备 的 来 料 经 给 料 斗 进 入 破 碎 机 。2. 分料器分料器 安 装 在 涡 动 破 碎 腔 的 上 部 ， 分 料 器 的 作 用 就 是 将 从 给 料 斗 来 料 进 行 分流 ， 使 一 部 分 物 料 经 由 中 心 入 料 管 直 接 进 入 叶 轮 被 逐 渐 加 速 到 较 高 速 度 抛射 出 去 ， 使 另 一 部 分 物 料 从 中 心 入 料 管 的 外 侧 ， 旁 路 进 入 涡 动 破 碎 腔 内 叶轮 的 外 侧 ， 被 从 叶 轮 抛 射 出 来 的 高 速 度 物 料 冲 击 破 碎 ， 不 增 加 功 率 消 耗 ，增 大 生 产 能 力 ， 提 高 破 碎 效 率 。 3. 主轴总成 主 轴 总 成 安 装 在 破 碎 机 底 座 上 ， 用 以 传 递 电 动 机 经 由 三 角 皮 带 传 来 的动 力 及 支 撑 叶 轮 旋 转 运 动 。 主 轴 总 成 由 轴 承 座 、 主 轴 、 轴 承 等 组 成 。 4. 涡动破碎腔 涡 动 破 碎 腔 的 结 构 形 状 为 上 、 下 两 段 圆 柱 体 组 成 的 环 形 空 间 ， 叶 轮 在涡 动 破 碎 腔 内 高 速 旋 转 ， 涡 动 破 碎 腔 内 也 能 驻 留 物 料 ， 形 成 物 料 衬 层 ， 物料 的 破 碎 过 程 发 生 在 涡 动 破 碎 腔 内 ， 由 物 料 衬 层 将 破 碎 作 用 涡 动 破 碎 腔 壁隔 开 ， 使 破 碎 作 用 仅 限 于 物 料 之 间 ， 起 到 耐 磨 自 衬 的 作 用 。 观 察 孔 是 观 察叶 轮 流 道 发 射 口 处 耐 磨 块 的 磨 损 情 况 及 涡 动 破 碎 腔 顶 部 衬 板 的 磨 损 情 况 ，破 碎 机 工 作 时 必 须 将 观 察 孔 密 封 关 严 。 分 料 器 构 形 状 为 上 、 下 两 段 圆 柱 体组 成 的 环 形 空 间 ， 叶 轮 在 涡 动 破 碎 腔 内 高 速 旋 转 ， 涡 动 破 碎 腔 内 也 能 驻 留物 料 ， 形 成 物 料 衬 层 ， 物 料 的 破 碎 过 程 发 生 在 涡 动 破 碎 腔 内 ， 由 物 料 衬 层将 破 碎 作 用 涡 动 破 碎 腔 壁 隔 开 ， 使 破 碎 作 用 仅 限 于 物 料 之 间 ， 起 到 耐 磨 自衬 的 作 用 。 观 察 孔 是 观 察 叶 轮 流 道 发 射 口 处 耐 磨 块 的 磨 损 情 况 及 涡 动 破 碎腔 顶 部 衬 板 的 磨 损 情 况 ， 破 碎 机 工 作 时 必 须 将 观 察 孔 密 封 关 严 。 分 料 器 固定 在 涡 动 破 碎 腔 的 上 部 圆 柱 段 。 叶 轮 高 速 旋 转 产 生 气 流 ， 在 涡 动 破 碎 腔 内通 过 分 料 器 、 叶 轮 形 成 内 部 自 循 环 系 统 。 5. 叶轮结构 由 特 殊 材 料 制 作 的 一 空 心 圆 柱 体 ， 安 装 在 主 轴 总 成 上 端 轴 头 上 ， 用 圆锥 套 和 键 联 接 传 递 钮 距 ， 高 速 旋 转 ， 叶 轮 是 立 式 冲 击 破 碎 机 的 关 键 元 件 。物 料 由 叶 轮 上 部 分 料 器 的 中 心 入 料 管 进 入 叶 轮 的 中 心 。 由 叶 轮 中 心 的 布 料锥 体 将 物 料 均 匀 的 分 配 到 叶 轮 的 各 个 发 射 流 道 ， 在 发 射 流 道 出 口 ， 安 装 有14特 殊 材 料 制 成 的 耐 磨 块 ， 可 以 更 换 。 叶 轮 将 物 料 加 速 到 60m/s75m/s 速度 抛 射 出 去 ， 冲 击 到 涡 动 破 碎 腔 内 的 物 料 衬 层 ， 进 行 强 烈 的 自 粉 碎 ， 在锥 帽 和 耐 磨 块 之 间 装 有 上 、 下 流 道 板 ， 保 护 叶 轮 不 受 磨 损 。 6. 传动装置 采 用 单 电 机 或 双 电 机 驱 动 的 皮 带 传 动 机 构 (75kW 以 上 ， 为 双 电 机 传动 )， 双 电 机 驱 动 两 台 电 动 机 分 别 安 装 在 主 轴 总 成 两 侧 ， 两 电 机 皮 带 轮 用皮 带 与 主 轴 皮 带 轮 相 连 ， 使 主 轴 两 侧 受 力 平 衡 ， 不 产 生 附 加 力 矩 。 7. 底座底 座 涡 动 破 碎 腔 、 主 轴 总 成 、 电 动 机 、 传 动 装 置 均 安 装 在 破 碎 机 底坐 上 ， 底 座 结 构 形 状 ， 中 部 为 四 棱 柱 空 间 ， 四 棱 柱 空 间 的 中 心 ， 用 于 安 装主 轴 总 成 ， 两 侧 形 成 排 料 通 道 。 双 电 动 机 安 装 在 底 座 纵 向 两 端 ， 底 座 可 安装 在 支 架 上 ， 也 可 直 接 安 装 在 基 础 上 。 8. 支架 根 据 破 碎 机 工 作 场 所 不 同 露 天 作 业 或 室 内 作 业 ， 可 以 考 虑 配 置 支 架或 不 配 置 支 架 。 9. 润滑系统 本 设 计 采 取 特 级 集 中 润 滑 方 式 ， 润 滑 部 位 为 主 轴 总 成 上 部 轴 承 和 下 部轴 承 两 处 ， 为 使 注 油 方 便 ， 用 油 管 引 到 机 器 外 侧 ， 用 于 油 泵 定 期 加 油 5。151-给料斗； 2-分料器；3-叶轮；4- 涡流破碎腔；5- 电动机；6-主轴总成；7-机架；8- 排料斗图 2-1 冲击式破碎机结构图2.3 冲击式破碎机的工作原理如 图 2-2 所 示 ， 物 料 由 输 送 设 备 连 续 均 匀 地 送 入 破 碎 机 的 给 料 斗 ， 再进 人 缓 冲 漏 斗 ， 由 于 缓 冲 漏 斗 的 特 殊 结 构 ， 物 料 在 斗 内 部 分 通 过 导 料 筒 进人 叶 轮 ， 部 分 由 缓 冲 漏 斗 外 进 人 涡 流 破 碎 腔 。 物 料 在 破 碎 机 的 叶 轮 内 ，由 于 分 料 锥 及 叶 轮 的 高 速 旋 转 、 离 心 力 的 作 用 使 物 料 被 分 配 到 各 个 发 射 通道 内 ， 并 在 极 短 的 时 间 内 被 加 速 到 70m/s100m/s， 向 着 外 周 的 物 料 或 从物 料 衬 (靠 物 料 自 然 安 息 角 等 因 素 形 成 )反 射 回 落 的 物 料 喷 射 ， 从 而 产 生 强烈 的 撞 击 和 磨 削 作 用 。 同 时 由 于 物 料 衬 向 上 的 提 升 物 料 作 用 ， 物 料 在 破 碎腔 内 会 自 然 形 成 相 互 摩 擦 ， 物 料 之 间 的 碰 撞 机 率 较 高 ， 使 得 物 料 反 复 经 过数 次 的 撞 击 ， 达 到 剧 烈 的 破 碎 效 果 6。1-转 子 ； 2-叶 轮 ； 3-机 架 ； 4-反 击 板 ； 5-空 气 循 环 装 置 ；6-给 料 斗 ； 7,8-给 料 筒图 2-2 冲击式破碎机原理图分 析 冲 击 式 破 碎 机 的 破 碎 作 用 ， 主 要 有 ：（ 1） 叶 轮 内 破 碎16进 入 叶 轮 内 部 的 物 料 ， 由 分 料 锥 分 入 叶 轮 的 各 个 发 射 通 道 内 。 物 料之 间 相 互 挤 压 ， 摩 擦 形 成 一 定 的 破 碎 ， 如 图 2-3 所 示 。（ 2） 与 反 击 板 碰 撞物 料 经 过 叶 轮 加 速 后 ， 从 发 射 通 道 高 速 飞 出 与 反 击 板 发 生 碰 撞 反 弹 ，强 烈 的 碰 撞 使 物 料 发 生 破 碎 。（ 3） 物 料 之 间 碰 撞物 料 与 反 击 板 碰 撞 后 反 弹 ， 在 破 碎 腔 内 形 成 不 规 则 飞 溅 。 物 料 与 物
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