物料粉碎机毕业设计论文.doc

I 摘摘 要要 随着生产技术的不断进步 粉碎机在科研 医疗等行业中被广泛应用 在制药生 产中 药品原料需要被粉碎成一定的细度 才能制粒 然后压制成药片或制成冲剂颗 粒 有些甚至要研磨成微粉 制成眼科药剂 尤其在中药生产中 有些原料药或是纤 维类 或是坚固类或脂膏类 无所不有 因此 需要各种类型的粉碎机来加工这些原 料药 在化工行业 除了液体和气体产品外 其他产品也都需要粉碎加工 因此 如 何设计出更符合各行各业生产需要的 先进的粉碎机是粉碎机生产企业的当务之急 饲料原料的粉碎是饲料加工中非常重要的一个环节 通过粉碎可增大单位质量原 料颗粒的总表面积 增加饲料养分在动物消化液中的溶解度 提高动物的消化率 而 且 粉碎原料粒度的大小对后续工序的难易程度和成品质量都有着非常重要的影响 另外 粉碎粒度的大小直接影响着生产成本 在生产粉状配合饲料时 粉碎工序的电 耗约为总电耗的50 70 粉碎粒度越小 越有利于动物消化吸收 也越有利于制粒 但同时电耗会相应增加 反之亦然 所以 恰当地掌握粉碎技术 选用适当的粉碎机 型是饲料生产不可忽视的问题 饲料工业使用的粉碎设备有多种形式 其中 锤片式粉碎机因占地面积小 粉碎 效率高 耗电量小等优点 得到广泛应用 关键词 关键词 粉碎 粉碎机 三维建模 II Abstract With the continuous advances in production technology shredders in scientific research medical and other industries has been widely used In pharmaceutical production the material needs to be pulverized into pharmaceutical certain fineness to the granulation and then pressed into tablets or made into granules particles and some even ground into powder to prepare ophthalmic medicament especially in the production of medicine and some starting material drug or fiber or solid class or greases nothing is there Therefore the processing of these types of pulverizer APIs In the chemical industry in addition to liquid and gas products other products require grinding process Therefore how to design more in line with production needs of various industries advanced production grinder mill is a business imperative Crushed feed processing feed ingredients is very important aspect of the total surface area can be increased by crushing unit mass of material particles increasing the solubility of nutrients in animal feed in digestion improve animal digestibility Moreover the particle size of the crushed material size of product quality and ease of subsequent processes have a very significant impact addition the size of the granularity of a direct impact on production costs in the production of powdered feed crushing process is about the total power consumption of power consumption50 to 70 Crush smaller the particle size the better the animal digestion and absorption but also more conducive to granulation but power consumption will increase and vice versa Therefore the proper grasp of grinding technology choose the appropriate type of mill feed production can not be ignored is the problem Crushing equipment used in the feed industry in many forms including hammer mill because of the small footprint high crushing efficiency low power consumption etc are widely used Key words Crushed grinder dimensional modeling 目目 录录 摘摘 要要 I 前前 言言 1 1 粉碎机概论粉碎机概论 2 1 1 本课题的目的与意义 2 1 2 国内外粉碎设备的现状及发展趋势 2 1 3 粉碎方法 3 1 4 粉碎过程和粉碎机理 4 1 5 各类通用粉碎设备及其特点 4 2 粉碎机的整体结构设计粉碎机的整体结构设计 8 2 1 粉碎机的主要设计参数 8 2 2 整体方案的确定 8 2 3 锤片式粉碎机的工作原理 10 2 4 动力部分的确定 10 3 粉碎机构及筛分装置的设计粉碎机构及筛分装置的设计 11 3 1 粉碎室的设计 11 3 2 转子结构的设计 12 3 3 筛分装置的设计 18 4 主传动机构设计主传动机构设计 21 4 1 主传动系统的设计 21 4 2 轴承润滑与密封 27 4 3 进料装置 28 4 4 壳体的设计 28 5 三维造型及动画三维造型及动画 30 5 1SOLIDWORKS功能介绍 30 5 2SOLIDWORKS建模 30 5 3 动画制作 32 结论结论 35 致致 谢谢 36 参考文献参考文献 37 附附 录录 38 1 前前 言言 物料粉碎机是专业粉碎高湿度 多纤维物质的专业粉碎设备 物料粉碎机利用高 速旋转刀片 粉碎纤维粒度好 粉碎效率高 半湿物料粉碎机多用于有机肥生产加工 环节 粉碎鸡粪 腐殖酸纳等原料有很好的效果 物料粉碎机采用双级转子上下两级 粉碎 物料经过上级转子粉碎机成细小的颗粒 然后在输送到下级转子继续粉碎成细 粉状达到了料粉料 锤粉料的最佳效果 最后出料口直接卸出 物料粉碎机没有设计筛网筛底 百余种物料都可以粉碎 绝不会堵塞 即使是刚 从水里捞上来的物料也可以粉碎 不会因湿料粉碎而堵塞 造成烧坏电机 影响生产 物料粉碎机采用高合金耐磨锤头 锤片采用锻打制造的 特别的坚固耐磨 比普通的 锤头坚固更耐磨 增加了锤片的使用寿命 物料粉碎机采用双向调隙技术 锤片如果 磨损了 不需要修复 移动锤片的位置就可以继续使用 调节锤头与衬板之间的间隙 就可以控制物料的物料粒度 物料粉碎机采用高科技技术 只需要一人就可以轻松操 作 不仅安全可靠 而且便于维修 物料粉碎机集中润滑系统注油 正常的工作下 不需要停机即可注入润滑油 新型半湿物料粉碎机主要用于各种大中小型有机肥生产线中 用于原材料的粉碎 为后续的造粒等过程打下好的基础 所以在整条有机肥生产线中起着重要作用 一般 有机肥生产线成套设备主要由发酵系统 干燥系统 除臭除尘系统 粉碎系统 配料 系统 混合系统 造粒系统 筛分系统和成品包装系统组成 2 1 粉碎机概论粉碎机概论 1 1 本课题的目的与意义本课题的目的与意义 本文研究的是卧式锤片式粉碎机的结构设计 锤片式粉碎机是目前使用最广的一 种粉碎机 度电产品量较高 通用性好 有的锤片与转子是较接的 金属异物进入粉 碎机后 只是击破筛片 不会发生重大事故 但粉碎物粒度不均匀 粉末较多 其结 构由喂入机构 粉碎室 转子 锤片 筛片 齿板 排料部分 风机 集料筒 集尘 布袋 三部分组成 工作时 饲料从喂入机构进入粉碎室 在高速回转的锤片的打击 下飞向齿板 与齿板碰撞弹回后再次受到锤片的打击 同时在筛面与锤片间 饲料又 受到强烈的磨擦 在反复的打击碰撞和磨擦作用下 饲料逐渐被粉碎 不带风机的粉 碎机 由粉碎室内的气流使粉碎物通过筛孔排出 带风机的粉碎机 将粉碎物从筛孔 抽出后 尚需通过集粉装置 如集料筒 集尘布袋等 将混合气流中的空气与粉碎分 离 我国饲料工业已经发展成为国民经济中不可缺少的重要基础产业 它对人民生活 水平的提高及社会的发展发挥着越来越重要的作用 国内外饲料工业的核心设备之一 是饲料粉碎机 其中锤片式粉碎机扮演主角 虽然其工作性能受众多因素影响 但效 率不高导致众多问题 2 能耗增高 能量利用系数较低 约为 20 40 饲 料过度粉碎影响畜禽采食及消化利用 饲料环流层加剧整机工作性能下降 生产 能力受限 经济效益不佳 每年因此减少国民经济收入保守估计约有数百亿元 全球 经济损失更是巨大 如何提高其缔分效率 国内外学者进行过很多研究 研究内容及 研究进展可归纳为 增大筛分面积 改进吸风系统 加振动装置 采用破坏 环流层措施 采用二次粉碎工艺 饲料产业中最终产品是饲料 饲料在激烈的市场竞争中能否取胜 决定因素之一 是饲料价格 而饲料价格与饲料加工成本密切相关 好的加工设各不仅可以提高其质 量 而且还可以降低其加工成本 所以本课题的研究意义还在于 通过对新型粉碎机粉 碎 筛分机理的研究 探索其内在规律 找到提高粉碎机生产率 降低饲料的生产成 本 提高饲料质量的有效途径 以促进饲料粉碎的科技进步 用矸石 煤渣作砖厂用 添加料 内燃料 用矸石 页岩生产标砖 空心砖已是符合国策 造福社会的重大举 措 但这些物料的粉碎问题 尤其是湿料的粉碎问题始终是困扰砖厂正常生产的一个 难题 1 2 国内外粉碎设备的现状及发展趋势国内外粉碎设备的现状及发展趋势 目前国内超细粉碎技术的总体水平是 3 能够生产出目前在工业上应用的各类 超细粉设备 20 世纪 80 年代中期以来 通过引进和消化吸收国外超细粉体加工设备 经过近 20 年的发展 我国已经能够自主生产各类超细粉碎和精细分级设备 在近 5 年 3 新建的超细粉体加工厂中国产设备或中外合资厂生产的设备占主导地位 我国已能 够工业化大批量生产平均粒径 1um 左右的超细粉体 如超细重质碳酸钙 超细高岭土 包括煅烧高岭土 超细滑石 超细石墨 超细云母 超细碳化硅 超细二氧化硅以 及氧化铝和氢氧化铝 氧化镁和氢氧化镁等 由于新材料技术的发展 设备的磨耗 有了显着降低 如我国自主开发的旋风自磨机 5 年前冲击盘的寿命约 200h 通过采 用新材料现已延长到 3000h 以上 已有部分超细粉碎设备和技术出口到东南亚 中 东 非洲等发展中国家 未来超细粉碎设备的主要发展趋势是 1 提高产品细度 降低设备粉碎极限 目前市场 1um 以下超威粉体 包括纳米粉体 加工技术 包括制粉技术和表面处理技 术 和设备的需求呈增长态势 超威粉体 包括纳米粉体 是未来超细粉体的主要发展趋 势之一 这是因为现代许多高技术和新材料的发展需要超威粉体 如航空航天隐身材 料 具有韧性的 高级陶瓷 吸波材料 功能纤维 环境保护材料 生物医学材料等 因此 要求发展产品粒度小于 1um 粉碎极限低的工业化超细粉碎设备和分级极限粒度 小的工业化精细分级设备以及配套的生产技术 2 提高单机产量 降低单位产品能耗 由于市场对超细粉体产品需求量的增大 特别是用户用量的增大 如大型造纸厂年 造纸颜料需求量达 10 多万 t 及对产品质量稳定性要求的提高 大型设备的市场需求量 呈增长趋势 大型设备适应了超细粉体加工厂向大规模化发展的趋势 而且具有单位 产品能耗低 产品质量稳定性好以及管理方便等优点 国外发达国家早已发展大型的 全过程自动调控的超细粉碎与分级设备 设备大型化是提高单机产量 降低单位产品 能耗的主要途径之一 此外 应用现代科技研发新型的超细粉碎设备也是提高粉碎效 率 产量和降低单位产品能耗的主要方向之一 3 降低磨耗 超细粉碎和精细分级设备一般是高速运转设备 高速运转器件在与被磨或被粉碎 物料的作用过程中难免磨损 耗 磨耗不仅污染被粉碎物料 这种污染往往用物理方法 很难去除 而且影响设备与物料接触部件的使用寿命 增加了生产成本 因此 降低 磨耗是超细粉碎设备发展永恒的课题 4 高稳定性和可靠性 超细粉碎和精细分级设备的稳定性和可靠性是超细粉碎生产线所必须的要求 也 是高性能设备的必然要求 它对生产成本 效率 生产安全以及产品质量等有重要影 响 1 3 粉碎方法粉碎方法 粉碎根据粉碎方法被分为 挤压法 冲击法 磨剥法 劈裂法 不同形式的粉碎 4 机 粉碎物料的方法各不尽同 在一台粉碎机中也不是单纯使用一种方法 通常都是 有两种或两种以上的方法结合起来进行粉碎的 应该根据物料的性质 尺寸以及需要 粉碎的速度来选用恰当的粉碎方法 对于坚硬物料的粗 中碎 宜用挤压法 对于脆 性和软质物料的破碎 医用冲击法或劈裂法 对粉磨 一般采用磨剥发和冲击法 对 于粘湿物料 如韧性物料那样采用磨剥法或配以挤压法 冲击法应用范围较广 可用 于破碎和粉磨 随着粉碎的进行 大块物料碎裂为小块 小块物料碎成细粉 物料的 总表面积在不断的增加 因此 固体物料的粉碎可以提高 物理作用的效果及化学反应 的速度 几种固体物料的混合 也必须在细粉状态下才能得到均匀的效果 固体物料 金粉随后 为烘干 混合 运输储存等操作准备好了有利条件 1 4 粉碎过程和粉碎机理粉碎过程和粉碎机理 为了提高锤片式粉碎机的粉碎效率 必须了解物料在粉碎室内被粉碎的过程 长 久以来 许多研究粉碎机的学者认为物料在粉碎室内的粉碎过程大多可分为三个过程 1 物料颗粒落入粉碎室后 首先受到的是锤片的正面冲击 2 受冲击后的物料颗粒以一定的速度冲向筛片 或齿板 被弹回后再次受到锤片 的冲击 3 物料颗粒在筛片 或齿板 上同锤片之间产生摩擦 搓擦以及颗粒之间的相互 碰撞等也会产生粉碎作用 粉碎是利用机械力来改变原料的物理性状 破坏物料内 部凝聚力 使大块物料变 成粒度满足生产要求的细小颗粒的过程 物料是由刚进入粉碎机的物料和经过转向板 齿板的顺环料流组成 它在锤片的打击下作加速运动 物料经过加速区后 在锤片和 筛板的共同作用下 料层厚度达到最大并稳定下来 而这区域称之为加速区 加速区 中料层平均速度慢 料流方向和锤片运动方向不一致 锤片和物料之间相对速度大 所 以刚进入粉碎机内大的脆性颗粒 如玉米 高粱等 很容易这时被打击而粉碎 受到打 击的大颗粒碎片 获得较大的速度后 象子弹一样以较快的速度冲击着其它脆性 纤 维质颗粒 先配料后粉碎的纤维质物料在这一作用下能得到较好的粉碎 这区域粉碎 的物料较粗 是进行着击碎为主的粗粉碎 进入全速区 料层的速度大 与锤片的相 对速度小 打击力小 但与筛板的之间的摩擦作用加强 粉碎的物料粒度较细 是进 行着以摩擦为土的细粉碎 所以当成品粒度要求较粗时 可以加速区为主粉碎区 在 成品粒度要求较细时 可以全速区为主粉碎区 以上不同要求可通过不同锤筛间隙及 锤片排布来实现 1 5 各类通用粉碎设备及其特点各类通用粉碎设备及其特点 粉碎机一般分为机械式粉碎机 气流粉碎机 研磨机和低温粉碎机四大类 5 1 5 1 机械式粉碎机分类机械式粉碎机分类 机械式粉碎机是以机械方式为主 对物料进行粉碎的机械 它又分为齿式粉碎机 锤式粉碎机 刀式粉碎机 涡轮式粉碎机 压磨式粉碎机和铣削式粉碎机 1 齿式粉碎机 齿式粉碎机可用于谷物等的粉碎 它主要由进料斗 动齿盘转子 定齿盘 包角为 360 的环筛和排料口等组成 定齿盘上有两圈定齿 齿的断面呈扁矩 形 工作时动齿盘上的三圈齿在定齿盘的两圈齿的圆形轨迹间运动 当物料从喂料斗轴向喂入时 受到定 动齿和筛片的冲击 碰撞与搓擦等作用 最终被粉碎成粉粒状排出体外 动齿和定齿之间的间隙为 3 5mm 齿爪式粉碎机的特点 是结构简单 粉碎室比较窄 筛片包角为 360 生产效率比较高 但噪声和粉尘比较 大 国产齿爪式粉碎机有 FFC 型系列产品 2 锤式粉碎机 立式锤片粉碎机是一种高效的超威粉碎设备 与卧式锤片粉碎机 相比 效率高又节能 且可省去辅助补风系统和冷却系统 加上其换筛方便等特点 有望成为粉碎机的更新换代机型 粉碎盘底部装有刮片 可使沉积在底筛上的物料刮起 并随转子的离心力甩向粉 碎区域继续粉碎 刮片又起到补风的作用 旋转时产生一定的风量 形成粉碎室内外 的气压差 有利于细粉的排出 且可降低粉碎室内外的温度差 有利于粉碎加工 刮 片产生的风压可以改善粉碎室内的气流状况 有利于负压吸进物料和正压排料 并破 坏整个粉碎室内的环流层 使粉碎合格物料能及时排出 避免重复 无效的过度粉碎 物料从进料口加入 其运动轨迹与旋转锤片的运动轨迹垂直相交 因而物料击中 率较高 由于物料与锤片两者之间的速度相差很大 在锤片冲击作用下 物料颗粒内 部迅速产生向四方传播的应力波 并在内部缺陷 裂纹和晶粒界面等处产生应力集中 物料将首先沿着这些脆弱界面破碎 在转子上层 由较短的锤片与筛片形成的预粉碎 区内 大部分物料得到了粉碎或半粉碎 粉碎合格的细物料迅速通过周围环筛孔排出 粉碎室 半粉碎和未粉碎的物料继续下降 落入下层主粉碎区域 由于下层锤片末端 线速度更高 与筛片的间隙更小 锤片除对物料继续施加剪切力和冲击力外 且伴有 研磨力等联合作用 使物料得到进一步粉碎 并借助粉碎室内气流正压力 迅速通过 环筛和底筛筛孔排出 完成粉碎加工 由高速旋转的活动锤击件与固定圈的相对运动 对物料进行粉碎 含锤击 碰撞 摩擦等 的机器 锤式粉碎机又分活动锤击件为片状件的锤片式粉碎机和活动锤击件 为块状件的锤块式粉碎机 3 刀式粉碎机 由高速旋转的刀板 块 片 与固定齿圈的相对运动对物料进行 粉碎 含剪切 碰撞 摩擦等 的机器 刀式粉碎机又分为 刀式多级粉碎机 主轴卧式 刀刃与主轴平行并具有单级或 6 多级粉碎功能的机器 斜刀多级粉碎机 主轴卧式 倾斜刀式并具有单级或多级粉碎功 能的机器 组合立刀粉碎机 主轴卧式 多层立刀组合的粉碎器 立式侧刀粉碎机 主轴立式 侧刀转盘运动并带有分级功能的粉碎机器 4 涡轮式粉碎机 由高速旋转的涡轮叶片与固定齿圈的相对运动 对物料进行粉 碎 含剪切 碰撞 摩擦等 的机器 涡轮式粉碎机由进料口 叶轮 齿板和排料口 等部分组成 叶轮是由多个叶片及叶片与其侧面的隔板形成的多个室组成 机壳的内 表面装有许多带有沟槽的齿板 叶轮高速回转时产生高速涡流 从而形成高频振动区 物料在粉碎室内受到反复粉碎不仅有冲击和剪切作用 又以无数的超高速涡流加剧颗 粒之间的相互摩擦 以及由于高频振动产生的挤压作用等 使物料得到充分粉碎后 排出机外 1 5 2 气流式粉碎机分类气流式粉碎机分类 气流粉碎机为制备超细粉体的主要设备之一 其特点是以高速旋转气流 300 500m s 为动力和载体 使物料颗粒在高速运动中相互碰撞 摩擦和剪切而使 物料粉碎 是一门较成熟的干法超细粉碎技术 早在八十年代 国外就有各种单喷式 双喷式 循环管式 扁平式 流化床式等气流式超细粉碎设备 有的已形成系列 并 向大型化 系列化和多样化方向发展 我国也早在三十年前就开始研制气流粉碎机 并用于染料 颜料 石墨等行业 特别是近年来 分别从德 日等国引进了一些超细 粉碎设备与生产线 同时进行了一定的消化吸收工作 取得了一定的成绩 气流磨已 广泛的应用在化工 农药 非金属的超细粉碎 产品粒度可达 1 5 m 这种粉碎方法 的特点是 产品不受污染 能保持原理的纯度的白度 能保持原结晶状态 如长径比 气流磨的缺点是 被处理的物料不能含水和泥 气流中湿度也不能高 因此气流进入 前应有去湿装置 电耗高 平均每吨产品耗电为 100 1000kwh 个别物料高达 2000kwh 气流磨比机械方式粉碎的能耗要高出数倍 由于以上原因国内外均注意改进 气流磨的结构和操作 1 圆盘式气流粉碎机 图 1 1 圆盘式气流粉碎机 7 这类气流粉碎机的腔体成圆盘状 故而得名 如图 1 1 所示 圆周上的多个气流 入口与固定的喷射环管成一定角度 使喷射气流所产生的旋转涡流既能使粒子得到良 好的冲撞 摩擦 又能在离心力的作用下达到分级的目的 喷嘴喷射出来的空气膨胀 的作用能降低粉碎室的温度 2 冲击靶式气流粉碎机 冲击靶式气流粉碎机的结构原理 压缩空气从下部空气管送入 为了达到强制给 料的目的 右上方安装有螺旋加料器 空气和物料在混台室内混合并以超音速与冲击 板相冲击 从而将颗粒粉碎 气流连续喷射 颗粒经过一次冲击之后进入上升管 并 在湍流作用下相互间撞击摩擦 从而达到超威粉碎的目的 3 对撞式气流粉碎机 它是利用两股相对运动的高速气流夹带着颗粒对撞在一起 从而达到粉碎的目的 颗粒之间在混合气流作用下无规则的碰撞中向低压区移动 大量的混合粉体经连通管 向上移动 细粉从上部排出 粗粉向下落 并在二次空气的夹带下通过料管重新进入 粉碎区 4 流化床气流粉碎机 流化床气流粉碎机是通过高速气流将粉体颗粒加速 并使高速运动的粒子相互碰 撞 相互摩擦及瞬间破裂来达到粉碎 再通过适当分级机构循环而达到超威粉碎的目 的 流化床气流粉碎机上的分级机采用叶轮转子式干式分级 工作过程中经粉碎室粉 碎的粉体在负压气流的作用下 粉料成流化态状飞向叶轮转子的分级区域 在叶轮高 速旋转产生的离心力 负压气流产生的吸力 颗粒重力及上升气流产生的升力作用下 粗粒物料落下粉碎腔内经再次粉碎后再随气流上升再分级 而细粒则通过叶轮问的缝 隙随引风气流吸走 然后由旋风分离器等部件收集 8 2 粉碎机的整体结构设计粉碎机的整体结构设计 2 1 粉碎机的主要设计参数粉碎机的主要设计参数 本次设计的内容为卧式锤片式粉碎机 其主要设计指标如下 粉碎方式 冲击式 转子工作直径 400mm 粉碎室宽度 228mm 粉碎机主轴转速 3600r min 锤筛间隙 16mm 筛孔直径 3 mm 额定生产率按粉碎含水量不超过 13 的玉米 用孔径 3 毫米的筛片时的工况考虑 生产率的大小应根据生产的需要而确定 由于本机的设计是面向农村个体户和小型粗 饲料加工厂的 参考其他粉碎机的生产率数据 初定本机的生产率为 Q 800kg h 2 2 整体方案的确定整体方案的确定 粉碎机按布置方式可分立式和卧式两种 其各自的特点如下 1 卧式粉碎机 1 锤片打击机率小 物料从顶部下去刚好同锤片运转方向相同 物料被锤片击中 的机率小 而且物料往往受到的是锤片的偏心冲击 故有能量损耗 2 环流层形成 物料进入粉碎室形成环流层 其平均速度约为锤片端线速度的 20 25 环流层降低了锤片对物料的打击作用 增加了摩擦损耗 环流层使得小于 筛孔的颗粒不能及时排出 使得物料被过度粉碎 粒度分布不均匀 3 过筛能力差 物料透过筛孔的概率为 2 1 2 12 1 Pdd 式中 d1 粉粒直径 d2 筛孔直径 d10 75 时 粉粒就比较难过筛 同时由于重力和离心力的关系 有一层较粗颗粒贴在筛面上不能 及时粉碎 而细粉难以透过筛面料层从筛孔排出 2 立式冲击式粉碎机 1 单位功率粉碎能力大 设备运转费用低 2 打击率较高 而且在冲击过程中 颗粒在强大的加速度作用下产生比静载荷高 出数十倍甚至数百倍的动载荷 冲击粉碎比其它形式的粉碎要容易的多 因此可以节 能 3 分级结构的设计 使粉碎好的物料可以及时排出 防止过度粉碎 4 可连续生产 占地面积小 9 5 由于高速运转 易产生磨损和发热 故不宜粉碎硬度较高的物料 对于热敏性 物料需要采取冷却装置 通过以上对比虽然立式粉碎机具有明显优点 但是实际饲料加工中所选用粉碎设 备大多数为卧式锤片式粉碎机 其设备简单 操作方便 对物料粉碎硬度要求广泛 本机采用的在粉碎室内安装齿板可减小环流层的影响 提高粉碎效率 故选用卧式锤 片式粉碎机 本次设计的卧式锤片式粉碎机主要由动力部分 粉碎部分 筛分部分 进料装置 组成 1 动力传动部分由三相异步电动机 皮带轮 传动轴等部分组成 三相异步电机 输出的动力通过皮带轮传输到轴上 带动转子装置工作 2 粉碎部分主要由锤盘 锤片 齿板构成 粉碎的过程主要是物料通过锤片的冲 击作用进行第一次粉碎 然后受冲击后的物料颗粒以一定的速度冲向筛片 或齿板 被弹回后再次受到锤片的冲击 3 筛分部分主要是由筛网组成 达到粒径要求的颗粒通过筛网上的筛孔排出去 未达到粒径要求的颗粒继续返回粉碎室进行粉碎 直到达到要求粒径 从而实现物料 的筛分效果 4 进料装置主要是由料斗组成 通过人工把物料投放到料斗中 由于物料自重而 落入粉碎室内实现粉碎 此装置结构简单 成本低廉 可根据不同物料选择不同尺寸 的料斗 广泛应用于饲料生产中 粉碎机示意图如图 2 1 所示 图 2 1 粉碎机示意图 10 2 3 锤片式粉碎机的工作原理锤片式粉碎机的工作原理 卧式锤片式粉碎机的粉碎过程主要发生在粉碎室内 锤片式粉碎机是利用安装在 粉碎室内的锤片对物料的冲击而使物料颗粒碎裂 利用筛片控制加工产品粒度 是一 种无支承粉碎方式 待粉碎物料由料斗投入到粉碎室内 借助锤盘 筛网 齿板组成 的粉碎室 一方面受到高速回转的锤片的正面打击 另一方面受冲击后的物料颗粒以 一定的速度冲向筛片 或齿板 被弹回后再次受到锤片的冲击 而且物料颗粒在筛片 或齿板 上同锤片之间产生摩擦 搓擦以及颗粒之间的相互碰撞等也产生粉碎作用 物料被迅速粉碎 当物料被粉碎到一定粒径要求 在离心力及重力作用下 通过筛网 上的筛孔排出粉碎室 2 4 动力部分的确定动力部分的确定 电动机部分的选择首先根据粉碎机工作时所需的功率和转速 同时又要考虑到成 本低 速比较小等方面的原因 根据以往设计资料数据 选取电动机功率 7 5kw 其参 数如表 2 1 表 2 1 电动机参数选择 同步转速3000r min1500r min1000r min 额定电流 A1515 417 转速 r min 1 29001440970 效率 86 287 086 功率因数0 880 850 78 型号Y132S2 2Y132M 4Y160M 6 启动额定转矩2 22 22 0 考虑主轴转速 3600r min 要求速比比较小 且综合多种因素选用三相鼠笼式异步 电动机 该类型的电动机效率高 耗电少 性能好 噪声低 振动小 体积小 重量 轻 运行可靠维修方便 所选电机型号为 Y132S2 2 额定功率 7 5kw 转速 2900r min 安 装外形尺寸 长 宽 高 475 280 132 11 3 粉碎机构及筛分装置的设计粉碎机构及筛分装置的设计 3 1 粉碎室的设计粉碎室的设计 根据锤片式粉碎机的粉碎理论 要增强物料在粉碎室内的粉碎效果和避免小物料 的过细粉碎 就要通过改变粉碎室的状 即筛片的形状来破坏粉碎室内物料环流层 以改变物料的运动方向 增加锤片对物料的打击次数 增加小颗粒的出筛机会 进而 提高锤片式粉碎机的粉碎效率 一般粉碎室的形状均采用圆形 而物料进入锤式粉碎机的圆形粉碎室 受到高速 旋转的锤片的作用后 形成物料层 并作与锤片运动方向相同的圆周运动 这种物料 层环流运动的速度为锤片速度的 70 左右 圆形粉碎室内的环流层由于离心力的作用 使大颗粒在外 小颗粒在内 这样既不利于排粉 又减少了粉料受打击的机会 使大 部分粉料不是立即受到正面打击而破裂 而是受到偏心冲击 而受偏心冲击的物料 在冲击点与物料重心之间产生一个旋转力矩 该力矩只能使物料产生旋转运动而不易 破裂 造成能量的很大浪费 所以 物料在圆形粉碎室所受偏心冲击现象和物料环流 气流层的存在 是锤式粉碎机性能低 效率差 即事倍功半 的根本原因 因此改变粉 碎室的形状是提高粉碎效率的重要途径之一 1 水滴形粉碎室 所谓水滴形粉碎室 顾名思义 即粉碎室的形状像水滴 筛片在粉碎室内也呈水 滴状 采用水滴形粉碎室 可以改变物料层的分布状态 使物料的环流运动气流层遭 到有力的破坏 在水滴形粉碎室内 物料由轴向喂入 进入粉碎室后 先作圆周运动 然后作直线运动 产生折射后 其加速度骤然减少 产生反向加速度后 又与锤片相 撞 再作圆周运动 这种周而复始的运动能有效地破坏物料的环流层 且不会出现大 在外 小在内的层次分明的混合环流 物料在粉碎室内处于混合状态 在混乱中大粒 再次受锤片打击 而细碎的粒料 粉料则及时排出 显然采用水滴形粉碎室能大大提 高粉碎效率 2 偏心式 椭圆形粉碎 所谓偏心式 椭圆形粉碎室 主要原理就是使锤片的顶端在作圆周运动时 不断 改变与筛片之间的距离 从而破坏物料的环流层 在锤筛间隙小的地方 锤片深入到 环流层内 物料受到打击 挤压等作用 被粉碎合格的物料排出机外 不合格的继续 被锤片 筛片撞击而粉碎 在锤筛间隙大的地方 物料环流速度降低 通过筛孔的能 力增强 因此 采用偏心式 椭圆形粉碎室也能显着提高粉碎性能 3 涡流式粉碎室 在圆形粉碎室上设计成一个半圆 凹形的涡流室见图 3 1 当物料随着锤片的高速 旋转而移动至凹形涡流室时 在正压气流作用下形成涡流 加快了物料层的流速 并 改变了流动方向 这样就破坏了环流层 使物料处于混乱状态 提高了受到再锤击和 12 及时排出的机会 所以采用涡流式粉碎室一样能提高粉碎能力 图 3 1 涡轮式粉碎室 4 粉碎室内安装截击板 在圆形粉碎室内安装齿形截击板 其原理类同于涡流式粉碎室 当物料随着锤式 的高速旋转冲向截击板时 一部分经碰撞被粉碎 另一部分经碰撞改变运动方向并形 成涡流 破坏了原有的环流层 提高了物料再受锤击和及时排出的次数 因此在粉碎 室内安装齿形截击板同样能提高粉碎率 通过以上各种粉碎室形状的对比 考虑到实际加工难易程度 本设计采用在圆形 粉碎室内安装齿板 其示意图见图 3 2 其中 齿板采用焊接的方法连接到上机壳壳体 内 图 3 2 粉碎室示意图 3 2 转子结构的设计转子结构的设计 转子结构是粉碎机重要部件之一 主要包括锤盘 销轴 隔套 锤片的设计 其 中 锤盘由两个圆盘通过轴套固连在一起构成一个零件 在圆盘上开 4 个通孔 用来 安装销轴 一组锤片空套在销轴上 且通过隔套来调整锤片之间的距离 销轴的另一 端在垂直轴线位置上开通孔 用开口销锁定来实现轴向固定 其中 转子直径是我国粉碎机形成主要结构参数 它显着地影响粉碎机的生产率 和工作性能 确定转子直径时 同时考虑粉碎室宽度 锤片速度和主轴转速 本机选 取 GB321 80 优先数基本系列 R5 系列中的 D 400 毫米 粉碎室宽度为 228 毫米 13 3 2 1 锤片的设计锤片的设计 锤片的设计包括锤片材料与形状 锤片尺寸 锤片厚度 锤片的数目及排列形式 锤片末端线速度的确定 1 锤片的材料与形式 锤片是锤式粉碎机最主要的工作部件 也是易损件 我国每年锤片耗用钢材数万 吨以上 提高锤片的使用寿命具有重要意义 目前世界上有十几种形状的锤片 其中 矩形锤片应用最广 其有形状简单 制造方便 通用性好和使用时间长等 优点两端堆焊耐磨合金材料如碳化钨的矩形锤片 与一般矩形锤片相比 可提高使用 寿命 5 7 倍 但制造成本较高 堆焊工艺较复杂 两端呈阶梯形 尖角和棱角形的矩 形锤片 可提高粉碎效率 尤其加工秸杆类效果更好 但耐磨性较差 使用寿命短 周边带锯齿的圆形锤片 只有一个销孔 工作时能自动变换工作位置 使锤片处于有 利于加工粉碎的工作状态 且锤片磨损均匀使用寿命较长但结构复杂 组合式锤片 它由呈棱形和带齿轮的工作部分和与之相连的支撑部分组合而成 工作部分磨损后可 更换 而支撑部分不用更换 提高了粉碎效率 节省了钢材 榔头式锤片 适用于粉 碎大块饼类和矿石等物料 双棱形锤片 适用于加工以搓擦为主的物料 关于锤片的磨损 一般有两种形式的磨损 一种是颗粒刚进入粉碎室而被锤片加 速 此时锤片的磨损主要是以打击为主的磨损 一种是颗粒被初粉碎后 在随环流层 运动时 锤片对物料的作用主要是以摩擦为主的粉碎 所以 此时锤片的磨损主要是 以摩擦作用为主的磨损 为了提高锤片的耐磨性能 延长使用寿命 可以采用对锤片表面进行各种硬化处 理 其办法主要有四种 对锤片进行碳氮共渗或碳氮硼三元共渗 渗碳后再渗硼处理 使锤片表面硬 中间软 提高了使用寿命 当棱角磨损后 形成外硬里软的双层复合 层 从而提高了粉碎效率 在锤片四个角堆焊如碳化钨等耐磨合金材料 锤片两 端镶高强度的白口铁 采用三层复合钢板组合成的锤片等等 对于谷物粉碎 选用矩形锤片 但常规锤片材料存在一定缺陷 本机所用的锤片 材料选用 65Mn 整体锤片 对锤片进行碳氮共渗处理 提高锤片的使用寿命 2 锤片的尺寸 锤片尺寸的选取对锤片式粉碎机的粉碎效率有着至关重要的影响 锤片的尺寸规 格主要有以下几种 6 见表 3 1 锤片的规格尺寸 14 表3 1 锤片的尺寸规格 型式 L h b d hardware can also be built in modules to suit requirements of the application Its CANbus configuration allows for digital and analog inputs and outputs It features an easy to use menu for entering all settings and standard functions Automatic functions for drill rigs for example enhance the speed of parameter settings as well as ensure specific safety parameters The CV 2000 LS valve controls key rock drill operating functions such as percussion pressure and frequency rotation torque and feed force It also controls track drives positioning and a hydraulic fan drive TheThe rockrock drilldrill inin actionaction To achieve the best combination of productivity and economy the operator sets the percussion pressure and frequency and the control sets rotational speed according to set frequency The final setting is feed force which is set against the percussion pressure to position the drill bit close to the rock These settings are all maintained by the CV 2000 LS valve which has two compensators per spool section one for each cylinder port Hydraulic settings are made via the EasyProg electrical remote control unit Feed force is remotely controlled by the CV 2000 LS pressure compensator through a pilot operated electrically controlled proportional relief valve This enables a continuous setting of the feed force while maintaining the possibility of a second pressure limiter working as an overpressure cutoff valve The design enables two pressure limiters for one cylinder port and extremely fine stable pressure control The valve s compensators exhibit flat flow pressure curves and provide a constant flow regardless of load pressure The frequency and rotation of the drill bit is harmonized with the precise pressure setting for the feed force The PL 2000 pressure limiter s distinct pressure cut off point ensures that the correct flow is maintained throughout the entire pressure range The EasyProg drill rig version software has automatic setting functions to help the operator reduce initial setup time It also contains maintenance and service frequency options that can 40 be accessed remotely by OEMs through a GSM unit that vcan be connected to any mobile phone Additional functions and portable remote control units can be integrated either by wire or by Bluetooth which in the new version has a range of 100 m Recently we have talked about rock drilling the general mining machinery Of course there is just a simple talk So that we have to understand Next I introduce a further the mining machinery in the other a mechanical jaw crusher The BR550JG 1 jaw crusher from Komatsu America International Co includes fully hydraulic tracked travel and crushing systems Powered by Komatsu s 306 hp SAA6DI25E 2 engine this crusher has a material output range from 110 to 507 tons per hour with adjustable open side discharge settings from 2 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each function Simultaneously it identifies potential overloads an