立轴冲击式破碎机机电系统设计说明书

毕业设计- 1 -1 前言1.1 国内外研究现状立轴冲击式破碎机(VSI)是近年来刚刚兴起的破碎机类型，人们通常也叫作制砂机，由于近年来砂石和矿物在建筑、桥梁和大坝等工程中应用越来越广泛，所以制砂机也应运而生，已在砂石场广泛应用初露锋芒，用户把它评为最有效的制砂设备。立轴冲击式破碎机还有相当大的开放空间，评定制砂机的规格往往以叶轮直径作为最主要参考，按转子形状可分为开式转子和闭式转子。按转子外的破碎腔的形状可有石打石和石打铁两种种破碎方式之分。从海内外来看，要提高立轴冲击式破碎机的技术可在三个方面下功夫：机械机能的灵活性、零件的设计和材料的选择，粉尘的有效减少。在前两方面的技术水平我国与海外基本持平。(一)技术性能参数在海外开式转子能进行 100-150mm 粒度砂石的破碎，但国内远远达不到这种水平，而且一般的立轴冲击式破碎机的供应市场都很少。在国外立轴冲击破碎机能作为二级破碎设备进行工作而国内只能作为三级甚至四级破碎设备；在转子方面海外公司已能生产出直径为 1.6m 的转子，能适应各大生产线的出产工作，但在我国内的立轴冲击式破碎机转子基本没超过 1.2m 的，而且国外的转子流道口可以设定在 3-7之间，并且会根据不同的物料及进料粒级来调整相应的转子构造和相应的转速等来进行配合，并能达到较高的生产量和较高的细度模数，而国内的转子基本达不到这种水准并且很少变化，以至于对不同的工作环境适应性较差。(二)材料选择和结构设计立轴冲击式破碎机上耐磨件的使用寿命分为两部分：零件结构设计和耐磨材料。现在海外为了取代高费用的耐磨衬板而设计用物料的料衬保护，物料的料衬有相应的结构来配合形成，这样的设计会使破碎机的使用寿命大大延长，并且取消了高价格的铬合金钢堆焊的使用，这是国内还不足的地方。1.2 设计目的和意义目的：立轴冲击式破碎机应用越来越广泛，国内迫切需要在性能和耐磨设计及控制技术上提高和完善，以利于对不同工作环境和工作强度的适应，提高生产率和效率，优化和改进国内 VSI 存在的不足。意义：可以提高国内 VSI 的国际市场竞争力，能更好的填补国内空缺，让 VSI能发挥更大的优势，节约能源，提高产值。毕业设计- 2 -1.3 设计内容和方案1.机械设计部分：包括受料仓的设计，转子部分的设计，破碎腔的设计，驱动装置（轴）的设计，落料仓的设计和机座的设计，电机的选型以及各连接件的设计。（1）对该机的转子结构和工作原理进行研究，转子采用了四个流道口，通过计算证明了它的合理性并加以改进。（2）传动轴结构的设计及上面零件的安装。（3）破碎腔设计也是重要的一部分，上面的物料垫的角度，破碎腔的大小和结构设计。（4）驱动装置的设计及传动带的设计应该包括传动带的长度和形状。（5）受料仓结构的设计包括溢料口的设计和底部下料口大小的控制设计（6）各零件的选型，安置，以及结构设计。设计思路：物料从进料口进入受料仓，其中一部分物料从溢料口落入破碎腔，而且溢料口的大小可控制，而另一部分物料直接从落料仓底部的下料口经过给料筒进入转子，并且下料口的大小可控制，进入转子的物料以 60-70m/s 的速度从转子的四个均布的流道口抛出去，在破碎腔与溢料流发生撞击，并且一起冲向破碎腔内的料衬，然后被反弹，与溢料口下来石料再次撞击，而后从破碎腔下面的落料仓口排出。在这个破碎过程中一直是石打石的碰撞原理，这样就有效的保护了破碎机体。 2控制部分：在液压设计上采用了三位六通的手动换向阀，控制皮带的张紧力和上机体底部控制口的大小以提高破碎效率和加工质量；在电路控制上采用了电气控制理论，采用了软启动的启动方式，并采取了多种电路保护装置来提高破碎机运转时的稳定性。毕业设计- 3 -2 机械部分的设计2.1 机械部分的组成和工作原理立轴冲击破碎机主要有转子、破碎腔、落料仓、受料仓、给料筒固定装置、轴承箱和马达驱动机构等七大部分组成。转子部分可谓是立轴冲击破碎机的核心部分，转子的结构和设计基本决定了破碎机的加工性能，可以决定最大进料粒度和产品质量，转子作用是把给料筒送进来的砂石以很高的转速从流道口抛出，让砂石以石打石的方式在破碎腔破碎。破碎腔是包围在转子周围的环形腔体，它主要是用来提供破碎的场所，转子抛出的砂石高速撞击到破碎腔壁和破碎腔上的物料衬上而破碎，破碎腔应该是破碎机上体积最大的部分。落料仓是把在破碎腔破碎的砂石进行排出的地方，也用来对轴承箱进行固定。受料仓是破碎机的最顶上部分，是用来进料的入口，它开有很多溢料开口，可以控制从溢料口排出砂石的量，影响石打石的效率，给料筒固定架是安装在破碎腔中的，主要用来给转子进料,也给转子缓冲砂石的冲击力，减少对转子的直接冲击。轴承箱是安装在破碎机下面的，与带轮连接来传递动力给转子，使转子高速运转。马达驱动机构是破碎机的动力部分，本破碎机采用双电机驱动，这样可以达到很高的转子转速，而且使转动平稳。2.2 转子部分的设计2.21 转子的流道板数目计算1. 转子的通道口的数目不是越多越好，而是要根据转子直径和进料粒度而设计的，现在先确定转子直径为 850mm，根据经验公式)40max(60dkD（2.1） 其中 D 是转子直径；k 是经验系数，一般取 20；dmax 是最大给料粒度 mm；把 D=850mm 带入可得最大给料粒度为 52.5mm。现在来确定流道板的数目，根据经验公式：毕业设计- 4 -dsKDZ21/（2.2）其中 D 是转子直径 m；ds 是实际给料粒度 m；K1 是充填系数，D/ds=13 时 K1 等于 10 ，D/ds 每增加 0.2m，K1 递增 1；K2 是修正系数，D=1 时 K2=1，D 每增加 0.2m, k2 递减 0.1.如果取流道板数 Z=3 时， K2=1.075，K1=10+(0.85/ds-13)/0.2;带入 Z=3 得ds=0.062m。如果取 Z=4，带入可得 ds=0.066m。这样看来本转子还是取 4 块流道板比较理更大的实际进料粒度，所以取 Z=4。2.2.2 转子的结构设计（1）立板（流道板）在转子底板上是以圆心为基点互成 90 度均布，它是焊接在底板上的，每个立板上都有螺栓，是用来调整转子旋转动平衡的。（2）导料板通过螺栓连接立板上,可以使分料盘抛出的石料在转子内侧的抛料头和导料板之间形成料衬，从而保护转子侧壁不会受到石料高速的冲击磨损。其位置外形结构将控制转子积料的多少和出料的形状有的导料板，导料板呈直角梯形状，用来在转子旋转时辅助抛料。（3）在底板上通过螺栓固定有八角顶板，八角顶板上通过螺钉和固定块连接的分料盘，呈立锥型，可减少砂石对转子底部的直接冲击，可以将其转动 1/8 圈后再次固定，可以二次使用，延长转子寿命，也用来分料以利于抛料。（4）上下底板上还安装有通过限位块和楔子固定的上下耐磨板，上下对称分布共八块，用来减少砂石对转子体的直接冲击冲击和磨损，可更换，可延长转子的寿命。（5）在流道口立板上还安装有耐磨块和抛料头，主抛料头是起导向的作用。石块被转子加速，在转子内部形成涡流，再加上主抛料头导向， 石块被改变方向而沿着转子的切线方向抛出。耐磨块通过螺栓固定在立板的尾部，抛料头通过长螺栓固定在流道口，两者都可以更换，用来减少砂石对立板的冲击，由于流道口的砂石速度很快，对耐磨块的冲击相当大，所以耐磨块磨损非常快，所以需经常更换。（6）下底板的底部安装有套，和底部轴连接的是转子上的锥套，锥套与下部的轴相接来得到动力，其中采用锥套也是为了动平衡。毕业设计- 5 -图2.1 转子的结构2.3 破碎腔的设计根据转子的尺寸，把破碎腔的腔体直径定为 2350mm，破碎腔包围着转子，是提供砂石撞击破碎的场所，破碎腔体积很大，采取焊接方式连接比较经济。由于从转子抛射出的砂石对腔壁的冲击很大，应该有衬板保护，腔体上必须有支撑给料筒的支架，而且由于转子会经常出现故障再加上转子的耐磨块等易磨件更换较频繁，所以应该有观察腔体内部情况的检修门和便于工作人员维修的支架等必要结构. 检修门上有安全连锁开关，防止机器运行时打开，只有当停机的情况下才能将检修门打开。如图 2.2图 2.2 破碎腔检修门物料从转子上端中心部位给入，经分料盘均匀分布至各导料板的工作腔室内，并经加速后高速飞离转子，在破碎腔内相碰撞。在冲击载荷的作用下，物料沿自身薄弱部位产生裂纹而破碎。破碎腔还包括环形的托盘。环形的托盘将破碎腔分为上下两层，上层用螺栓紧毕业设计- 6 -固有 L 板，用于接收由边路溢料系统落下的物料，并使其均匀的分布在环形的托盘上。当石料在托盘上形成坡形的料衬后，再落下的石料将会均匀的沿托盘边缘形成环形的瀑布样料流。下层安装有一圈环形的 K 板，K 板通过螺栓紧固在支架上，K板把下层分为很多腔室，也是为了形成料衬，减少砂石对腔体的直接冲击，当它受到严重磨损时可以替换。本型号破碎机可实现石打石与石打铁互换，通过更换内部安置组件，将 K 板置出，在破碎腔的周围换上砧铁支架，改为石打铁破碎机。破碎腔结构如图 2.3 所示：图 2.3 破碎腔结构2.4 主轴总成的设计2.4.1 主轴设计计算工作参数：电机总功率：500Kw 转子直径为 850mm 物料要以 60-70m/s的速度抛出， 根据公式（2.3）Dvn/60计算后取主轴转速： 1400r/min1.初步确定轴上的零件立轴冲击式破碎机的轴总成在落料仓的固定筒上垂直安装，可以把阶梯轴分为若干段：顶端的细上有键槽，顶端并有带内螺纹的中心孔，这是分别与转子底部的锥套和固定的八角顶板相连接以达固定，锥套的底端被轴的第一个轴肩所定位；第二轴段有润滑油，所以要安装迷宫式甩油盘，再加上这一段由于转子的旋转，所受力主要是轴的径向力，一般采用圆柱滚子轴承，轴承内圈靠轴肩固定；中段的粗轴上只起到延伸连接作用，没必要安装零件；再往下一阶段轴与第二段轴安装零件差不多一样，但由于这段轴承受较大的转子的重量、轴的重量和转子里物料的重量，所以也需要安装能承受较大轴向力的单向推力球轴承，由于本阶段轴上的零件没有毕业设计- 7 -外物定为，所以加上圆螺母来固定；最下端的轴段要安装锥套来与带轮紧固连接。2.确定各轴段的尺寸 3立轴冲击式破碎机的主轴是用来带动转子旋转的，主要承受转矩，按扭转强度条件计算，轴的扭转强度条件为：TTdnPW32.095（2.4）扭转切应力， ； 轴所受的扭矩， ；TaMPmN轴的抗扭截面系数， ； 轴的转速， ；W3mnin/r轴传递的功率， ； 直径， 。PKWd由上式可得轴的直径303332.0952.095nPAnPdTT （2.5）其中 302.0/95TA初步选材料为40Cr，调质处理，根据查表， 。取带传动的效率为=0.95，1则主轴功率(2.6)KWP4759.050代入 (2) 式得： mnAd7140330这应当是轴的最小直径，但是还由于细轴上开有两个键槽，会削弱轴的强度，所以应该增大轴的直来增大轴的强度，根据经验一般要开有键槽的轴径的 7%，所以得轴径为 83mm。但由于起动主轴到额定转速前，还有一段软起动过程，在软起动过程中，功率与转速的比值将大于计算值，并且当运转时轴会遇到较频繁的冲击载毕业设计- 8 -荷，会致使轴的转速进一步降低，因此适当增大轴径，取最小直径为 120mm，根据轴上零件尺寸取暂轴长为 1150mm。3.轴的校核要对轴进行校核一般要先校核轴上的受力较大且轴径较小的部分，根据轴的结构可知轴两端轴直径最小，主轴最上端轴连接的是转子部分，绕轴中心匀速转动，径向受力很小，远达不到主轴的极限强度。在主轴的最下端一段轴安装的带轮上两组 V 型带受大小相等方向相反的张紧力因此带轮处是轴的危险截面。带轮直径为 400mm，可求的皮带的线速度为： (2.7) smdnv /3.296014.360主轴受到的周向力为：NvPF.123.9475扭矩为：162.04.8324.dTmA轴的抗弯截面系数：(2.8)dtbdW3/24091)2104.3( 38.157m扭转切应力： (2.9)MpT.8.5478.2max根据第三强度理论：(2.10)paca 56.12)47.06(0)(422 轴要用的材料是 40Cr，调质处理，查表可得 =70Mp。所以 ，故c1安全。2.4.2 轴承的确定1.径向载荷圆柱滚子轴承主要是承受轴的径向载荷，径向载荷主要由转子旋转所产生的径向力。主轴承受的径向载荷为 Fr=7000N。 毕业设计- 9 -2.轴向载荷石料产生的压力大约是 5000N，转子和主轴的重量大约是 6500N，合计11500N，这就是主轴要承受的轴向载荷，即 Fa 11500N，轴上安装轴承的那段轴的直径是 140mm，轴承的转速是 1400r/min，约轴承的寿命是 15000 h。 当量动载荷 PP (XFr+YFa) (2.11)pf通过载荷系数表查得： 1.21.8，取 1.6。pf轴向动载荷系数-Y 径向动载荷系数-X，查表得：X1，Y0.8。P=1.6（7000+0.811500）=16200N根据基本额定动载荷公式 (2.12)NanLPCh1749608.162006因此综上所得数据通过查表，选用圆柱滚子轴承的轴承代号为 NU228，选取双向推力球轴承型号为 52332。2.4.3 主轴总成的结构确定主轴上端安装零件的位置上先安装密封盘，用螺钉固定在主轴上，随主轴一起转动，在轴承与密封盘之间用隔套定位，而轴承的另一端由挡油盘顶在轴肩上固定。端盖与隔套间用油毡挡油；中段大粗轴上不安装零件，接着下端轴上用轴肩固定双圆柱滚子轴承，在与双向推力球轴承之间用隔套固定，再下段也是安装隔套，端盖和密封盘，最后用双圆螺母定位。整个安装零件的主轴外安装轴承套，端盖用螺栓固定在轴承套上并且轴两端开有键槽，如图 2.4 所示毕业设计- 10 -图 2.4 主轴总成2.5 受料仓及上机体的设计受料仓和上机体都是焊接件，受料仓呈正六边形桶状，是破碎机进料的入口，该破碎机是石打石原理，要求一部分物料从受料仓中心的下料口直接通过给料筒进入转子。另一部分则通过受料仓周围壁的 6 个溢料口溢出，进入下面的破碎腔与从转子抛射出的物料相互撞击，完成石打石的任务。上机体外壁上还有带吊耳的筋板，一般是用来吊用安装上机体用的。其中受料仓周壁上的溢料口由控制门来调整溢料口开口的大小，以达到控制溢流量来达到较高的破碎效率和质量。如图 2.5图 2.5 上机体及受料仓不仅如此，受料仓的下料口同样也有控制下料量大小的装置，该破碎机采用的是在受料仓的底部安装一个有半圆开口与滑板相连的铲子，滑板通过销轴连接在液压缸上，通过液压缸的伸缩来拉动滑板，以调节铲子与下料口之间配合的开口大小来控制下料量。具体如图所示从受料仓底部直接进入转子的物料的多少会影响到破碎机工作效率和产品质量，当增大形成开口的大小时，可增大进入转子的物料量，增加过多会使转子里积料过多使物料破碎不够完整；减少形成开口的大小时，可以减少进入转子的物料量，减少过多会降低破碎机的生产效率，所以可通过液压缸来适当调节，提高破碎机的调节灵活性。如图 2.6毕业设计- 11 -图 2.6 受料仓底部控制口2.6 给料筒固定装置的设计给料筒固定架是焊接件，呈筒状，它是用来承收由落料仓下料口下来的物料，然后经过给料筒进入转子。给料筒固定架由三块呈 120 度均布的板翼通过螺栓固定在破碎腔壁上，给料筒安装在固定架的底板上，然后由固定盘固定，再由楔子锁紧固定盘。固定架底端外围有由螺栓连接的裙环，裙环可以包围着转子的顶端部分，这样可以保护转子不被由溢料口落下的砂石冲击。其结构如图 2.7图 2.7 给料筒固定架2.7 落料仓的设计落料仓是焊接件，它固定在底座上，上端与破碎腔承接，破碎腔排出的物料经过落料仓导出，腔体内壁通过楔子固定有衬板，以减少物料对内壁的摩擦。腔体内还有固定座，轴承套及轴承套上的固定盘通过螺栓连接固定在落料仓的固定座上，固定座也通过肋板而悬空固定在落料仓内壁上，由于肋板会受到物料的冲击，所以肋板上通过螺栓连接有耐磨的护套，可更换。毕业设计- 12 -落料仓体上端还有圆耳状的筋板，用来方便吊运安装，落料仓与破碎机之间垫有螺状皮带，主要是用来减震。落料仓体下端两侧还有开口，是带传动连接的通道，下端正面还有门子，用来检修，底端有多空板，这样是为了防护底部带轮受外界物体干扰，也方便排出物料颗粒。如图 2.8 所示图 2.8 落料仓2.8 马达驱动机构及底座的设计该机采用的是双电机驱动，在主轴两侧各有一个，电机主轴通过锥套与皮带轮连接，皮带采用的是 V 型带，电机用螺栓固定在电机座上，电机座固定在底座上，为了方便调整皮带轮的张紧力，两电机座通过销轴各与一个液压缸的活塞连接，通过液压缸的伸缩来推拉电机座的距离以调节皮带轮张紧力，如图 2.9图 2.9 马达驱动机构破碎机底座是空长方体状的，用四个支腿支撑，是焊接件，底座上两边还各有两根导轨座，用于安装和固定电机底座，底座在导轨上可根据张紧力的要求通过液毕业设计- 13 -压缸的伸缩来调整电机座的位置然后固定，充分实现该破碎机的调节控制的灵活性。图 2.10 底座3 液压系统设计3.1 设计理由该破碎机上的液压系统主要是用来给带轮提供合适张紧力，提供推动力控制受料仓底部流量的控制门，根据液压传动的优点是传动工作比较平稳，反应较快，冲击力较小，操作方便，控制调节简单，可实现破碎机的灵活性调节的功能及对破碎机高效率高质量的产出的要求。3.1.1 总体方案该破碎机的两个电机是通过皮带进行传动的，皮带工作时间长了容易松弛，以至于没有很好的摩擦力，所以很有必要对皮带的张紧力进行调整，增加皮带对皮带轮的摩擦力，以减少功率损失，本方案采用的是用两侧的液压缸分别通过销轴连接活塞来控制电机座的距离，让两个电机上的皮带张紧力相等，然后通过螺栓固定，调整固定好后把液压操作杆置于空档位置以固定操作。从受料仓底部直接进入转子的物料的多少会影响到破碎机工作效率和产品质量，这需要底部铲子的合理控制来调节下料量，用液压缸来推动底部的铲子与下料口之间形成开口的大小来决定下料量。当增大形成开口的大小时，可增大进入转子的物毕业设计- 14 -料量，增加过多会使转子里积料过多使物料破碎不够完整；减少形成开口的大小时，可以减少进入转子的物料量，减少过多会降低破碎机的生产效率，所以必须通过液压缸来合理的调整受料仓与铲子之间开口的大小，提高破碎机的工作能力。该破碎机三处的液压缸控制使用次数不是很多，没必要用电动控制，否则会造成能量浪费。采用手动控制比较经济合理。3.1.2 系统设计图 3.1 立轴冲击式破碎机液压原理图本系统要对两皮带轮的张紧力和落料仓底部控制口的大小进行调节。这里采用的是手动控制的切换三位六通手动换向阀，通过液压缸的伸缩来控制皮带轮的张紧力和受料仓底部开口的大小，来达到最好的工作效果。该液压系统要完成的任务的原理图如图所示工作原理：当手动换向阀打在上位时，液压油会经过单向阀和换向阀流入液压缸，推动活塞杆伸出，液压缸中排出的液压油通过换向阀通道流回油箱，液压泵与油箱直接相通的两端口处于封闭状态。当换向阀处于中位时，液压泵与油箱直接相通的两端口直接连接在一起，液压油通过由通道直接流回油箱，避免当三个换向阀处于断开时，液压泵工作造成故障。当换向阀处于下位时，液压油经单向阀流入液压缸，推动活塞杆缩回，液压缸中排出的液压油通过换向阀通道流回油箱，液压泵与油箱直接相通的两端口处于封闭状态。3.2 液压系统保护设计 51.溢流保护工作时如果液压缸的负载过大或者由于液压油管通油不顺畅的话会造成管路压毕业设计- 15 -力超过手动换向阀的承受压力设定值，如果不采取措施将会使得手动换向阀因负载过大而损坏，所以要有适当的卸荷保护措施，预防这种情况的发生，如图所示，在手动液压换向阀的前面油管上安装一个溢流阀，溢流阀的另一端直接接回油，这样当换向阀的负载过大时，油液无法进入液压缸，而使前路油液的压力越来越大，当达到溢流阀的可承受压力设定值时，溢流阀将会导通，油液直接流回油箱，以来把油液压力释放掉，达到保护手动换向阀的目的。2.泄露保护如果要准确并高效的完成液压缸控制工作，必须要液压系统保证正常的油压，这就需要完整的管道保证。所以在设计时尽量减少了管路接头和法兰的使用数量，这样就减少了接口处的油泄漏，溢流阀、换向阀和单向阀处由于有油压存在可能会导致密封不好的地方泄漏，导致系统不能正常工作，所以要保证阀的密封性好，设计中把液压阀架和执行元件的距离尽量短，这样就使得液压油管的总长度缩短，减少泄漏。3.过滤保护液压系统的液压油中，可能由于液压系统内的自然形成或者是系统外的杂物入侵，以致于液压油中总会存在或多或少的污染物。这些大大小小的污染物如果不进行处理，这些小颗粒会加速液压元件的摩擦，会使油温升高，堵塞液压阀的小孔而致使流通不畅，使系统无法正常工作，所以设计中要求在液压系统中要有对油液的过滤器，来净化油液，如图所示，在回路中安装过滤器，并且为了保证回路中有一定的负压，所以并联了一个单向阀和压力表，单向阀可以设定承受的压力值，这样可以保证在过载时单向阀可以自动卸荷来保护过滤器。4 电气控制系统设计4.1 电机选型（1）电动机参数要求要求两电动机额定功率为 250kw，工作在 380V,50Hz 的工业电网中。根据设计要求，物料以 60-70m/s 的速度抛出，转子直径为 850mm，转速为 1400r/min。（2）电机型号选取根据参数要求，选取 ABB 公司生产的 Y 系列三相异步电动机，型号为QA355M4A7，绝缘等级为 F，额定电压为 380V，额定频率为 50Hz，采用接法，出线盒引出六个（H280） ，三个（H315355）出线端。4.2 电气控制方案（1）电机起动方案毕业设计- 16 -这里采用的是额定电压是 380V 的三相异步电动机，如果两台电机同时启动，则启动电流非常大，一般是额定电流的 58 倍，这会引起工作电网的电压降低，影响其他用电设备用电而不能正常工作，更重要的是电流过大会引起设备温度升高，容易损坏，甚至会由于电流冲击过大而损坏设备。所以根据要求决定采用软启动的工作方式启动电机，而且电路中也要设计保护措施，已达到稳步的工作要求。基本的工作步骤是: 一组常开接触器 K1,K2 和电动机 1、2 经过软启动器用电源线连接在主回路中，如图 4.1图 4.1 电气主回路起动时，软起动器作用电动机 1 上，电动机 1 转动，通过皮带带动电机 2 和主轴一起转动，当两电机都达到额定转速后，软起动器自动接通旁路控制，然后旁路开始控制，软起动器退出工作。在旁路上的中间继电器的常开触点带电闭合，导致交流接触器 KM1 的线圈得电，KM1 的常开主触点闭合，电动机 1 开始正常工作，与此同时 KM1 常开主触点的闭合也使延时继电器线圈带电，延时后其主触点闭合使KM2 线圈得电，KM2 的常开主触点闭合，电动机 2 开始通电工作。此时两电机都是在额定转速下正常通电工作，完成了起动过程。（2）电气控制过程电机要起动必须要闭合必要的空气开关，即电路线上的断路器 QF1、控制电路电源断路器 QF2、QF3 ，为了使线圈 KA1 带电时软起动器能正常工作，所以也要闭合旋转开关 SB3。本电路系统为了操作人员方便控制所以设置了组合开关 SB4 来决定现场控制还是远程控制。现以现场控制来说明，起动时按下开关 SB1（远程控制按 K1） ，这样中间继电器 KA1 线圈则接通带电，则软起动器起动电路中的常开触点KA1 闭合，与此同时控制回路的常开触点 KA1 闭合自锁，这时软起动器开始软启动，同时控制回路的延时回路上的常开辅助触点 KA1 闭合，使延时继电器 KT2 线毕业设计- 17 -圈带电，使常开触点 KT2 闭合，常闭触点 KT2 断开，这样就在软起动过程中屏蔽了热继电器和振动传感器，防止振动传感器断开，等过了设定的延时时间后延时断开动断触点 KT2 断开，线圈 KT2 断电，控制回路常闭触点 KT2 闭合，这样对振动传感器和热继电器的屏蔽解除了。在主轴达到了额定转速后，软起动器退出工作并自动接通旁路控制（By-pass ） ，旁路控制的常开触点 A1 闭合，中间继电器 KA2 线圈得电，使得控制回路的辅助常开触点 KA2 闭合，这样指示灯 HL3 亮，同时常开主触点 KA2 闭合，这样流接触器线圈 KM1 得电使主电路上 KM1 常开主触点闭合，电动机 1 正常通电工作，同时延时回路上的常开辅助触点 KM1 也闭合使延时继电器 KT1 线圈带电，达到设定延时时间后延时闭合动断触点 KT1 闭合，使得交流接触器 KM2 线圈得电，则主回路的常辅助触点 KM2 闭合，电机 2 通电正常工作，整个起动过程结束。停机时按下开关 SB2（若为远程控制，则按下开关 K2） ，则线圈 KA1 失电，KA1 常开触点断开，使得旁路失电，KA2 线圈失电， ，使常开触点 KA2 断开，于是KM1 线圈掉电，接着主回路与控制回路 KM1，KM2 常开触点断开，两电机同时断电，停机结束。4.3 电路控制的保护设计（1）过载及断相保护电路在破碎机现实工作中,由于各种原因比如超载、周围环境过高的温度、欠电压或断相运行等都会使电动机的运转电流超过其额定值，这样容易引起发热，使设备容易老化，或者引起电路故障使无法运转。所以设计中在电机主回路上套上互感线圈，并且在互感线圈串联热继电器，当电动机过载或断相工作时，电机供电电路电流会有较大的波动，使电路上的线圈产生较大感应电流，接着热继电器工作来切断电源以保护电动机。如图4.3图4.2（2）电动机的短路保护电动机在短路情况下通常选用断路器进行保护，有的地方也可以使用熔断器。毕业设计- 18 -本设计采用接熔断器在主电路及控制电路上实现短路保护，防止瞬时电流过大而冲击电动机和电器元件。图 4.3 熔断器（3）振动保护电路设计立轴冲击式破碎机在运行当中，由于各种因素引起振动现象的发生，本设计通过振动开关断电，起到保护的作用。剧烈震动会触发振动传感器，使传感器线圈带电，位于控制电路中的常闭触点断开，控制回路上的运行电路被切断，旁路 KA1 触点相应断开，中间继电器 KA2断开以致 KM1 线圈断电，同时会使 KT1 线圈断电，KM2 线圈也失电。这就断开了位于电动机主回路上的主触点，完成停机任务。5 结 论立轴冲击式破碎机的发展水平主要是看它的生产效率和加工的物料粒度级，根据国内外研究现状，主要是对转子的结构进行改进，在转子直径有限的条件下，通过转子的结构设计来提高加工粒度数。通过对各部分的优化设计和耐磨材料的使用来提高破碎机的整体性能。在机械设计中，各部分材料的使用和形成料垫结构的要求是提高破碎机寿命的关键，在转子的四个流道口的设计中由于缺乏经验，流道口处