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1、实用文档 互联网+”大学生创新创业大赛参赛作品 作品名称：液压圆锥破碎机 推荐单位：燕山大学机械工程学院 指导老师：赵炳利 团队成员：陈以东 王鑫宇 洪伟 闫超 王嘉禹 2019年11月27日 1. 项目背景 1 2. 团队简介 2 3. 产品与技术 3 4. 展示 8 5. 优势与市场前景 9 6. 经费预算 12 7. 总结 13 1. 项目背景 液压圆锥破碎机具有很多优点，如构造简单、制造成本低、生产 能力高、液压调整与过载保护性能优越、便于维护保养、易于实现自 动控制等，因此全世界各个国家的破碎机制造商都相继开发各种液压 圆锥破碎机以及液压回旋破碎机。 液压圆锥破碎机在今后设计的基本

2、特点是：高摆频、大摆程、大底锥角并且在输入高能量之前，三者必 须达到最优匹配以及采用优化型层压破碎的破碎腔。 也就是说， 在基 本上不加大外型尺寸的前提下对破碎机内部结构和参数进行优化组 合。所以圆锥破碎机不是向着大型化方向发展， 而是向着高能层破碎 方向发展。 随着科技的发展和进步， 在矿山石料行业中， 越来越多的人采用更先 进的单缸液压圆锥破碎机。 单缸液压圆锥破碎机不仅具有设备产量高 的优点，而且能源利用率高、产品粒型优良、维护调整方便。单缸液 压圆锥破碎机主要组成部件为：上架体、中架体（中碎型） 、下架体、 动锥部、偏心套部、传动部、液压缸部，电动机工作，带动水平轴旋 转，水平轴通过齿

3、轮带动偏心套旋转， 再由偏心套带动动锥部做圆周 摆动，从而实现连续地将石块挤压破碎。 2. 团队简介 我们是五名机械设计制造及其自动化的学生， 我们来自不同的班 级，甚至年级也不同， 但是都抱有一颗对机械热忱而向上的心， 同时， 我们对机械行业的现状、发展形势及未来前景上进行过初步的学习。 我们希望在此基础上研究液压圆锥破碎机， 锻炼自己的同时期望为机 械行业以后的发展贡献自己微薄之力。 3. 产品与技术 一、工作原理： 液压圆锥破碎机通过电动机的旋转工作让带轮或联轴器、传动轴 和圆锥部在轴心线下使偏心轴做周期性旋摆运动。 产生破碎的作用的 原理是在物料从料口进入破碎腔后因受到偏心轴和轧臼壁的

4、相互冲 击挤压、研磨、揉搓。液压保险系统能在机器发生过铁故障或者闷车 现象时通过液压将支撑套和定锥部顶级排除出故障物，从而起到很好 的保险作用的并能够降低维修率及提高生产效率在很大程度上。 5 5 一液压油 2 8底部单抵液压圆锥破碎机 1液压汕缸；2不动幣体$ 3动禳体; 心轴套；5机架；百一传动轴 图2-8为底部单缸液压圆锥破碎机构图。可动锥体的主轴插入偏 心轴套中，并支承在油缸活塞上面的球面圆盘上；活塞下面通入高压 油用于支承活塞。偏心轴套的转动带动锥作锥面运动 底部单缸液压圆锥破碎机动作如图 2-9所示 II 2-9底部单缸液压圜锥破碎机 动作原理示意 破碎机的竖轴1与动锥2的质量全部

5、由液压缸内部的油缸提供的 动力支持。液压蓄能器充入压力要高于破碎所需要油压的氮气，当需 要排矿口增大时，将竖轴下部液压缸内的油料放回液压油箱， 此时动 锥下降，排矿口增大。相反的是，排矿口缩小，会将油从液压箱压入 液压缸，从而使动锥升起。非破碎物件落入破碎腔时，油路的液压大 于蓄能器氮气压力，在这时蓄能器的活塞将压缩氮气，油进入蓄能器， 液压缸内活塞下降，从而使动锥下降，于是排料口增大，使非破碎物 排出，从而实现保险。油路压力降低时，氮气压力就会高于油路压力， 进入蓄能器的油被压回油路返回液压油缸，于是动锥升，恢复正常。 此外油路中的油压可以利用阀门进行调节， 利用液压表可掌握液压缸 内油压的

6、变化。 并可根据压力表上的读数， 针对生产要求来调整排矿 口的大小。 单缸液压圆锥破碎机比较容易实现破碎过程的自动化调节。 在保证功 能性的同时它的质量较轻， 拥有较长的破碎腔的平行带， 产品粒度也 较均匀。只是需要设备的安装与维护要求较严格和精确。 二、主要结构： 1）液压系统 液压系统是圆锥破碎机的一个重要组成部分， 液压系统具有体积 小、重量轻、易安装、功率密度大、响应快、可控制性强等优点。圆 锥破碎机液压系统通过一个油泵、 一个辅助油泵和两个液压马达来实 现破碎机的主要功能， 液压系统的失效将会直接导致整个传动系统的 失效，从而造成重大的损失。 目前圆锥破碎机在矿山、建筑、耐火材料等行

7、业上被广泛应用。 破碎机节能、高效、体积小、动力强产品粒度均匀，被广泛应用于选 矿、化工、制砂、陶瓷等破碎工艺。用于破碎机各种矿石，由于物料 的硬度，性质的不同。在运转中圆锥破碎机难免会出现过载的问题， 这就需要我们为圆锥破碎机设计更好的液压系统过载保护装置， 以便 设备能安全稳定的运行，这样不仅能降低设备的故障率还能保证生 产。以下是圆锥破碎机液压系统过载保护的优点。 1. 在控制调整破碎机的排矿口时不仅方便准确，而且液压系统可 有效地保证设备的安全运转。 2. 在破碎腔中有异物时，液压系统让动锥体自动下退，当异物排 出后该系统使下退的动锥体自动复位。 重新保持原来的排矿口位置继 续工作。无

8、须更换部件，经济省时。 4.易于实现破碎过程自动化，便于自动化控制 L: I 1_ ! d I L 仁空至4尬誓，草宜词臥手貳翌茂丹各雹止爲78 SSL 9目单直节荒出 祐虬涵H妄全戊10S5吒圧 2）动锥和偏心套 圆锥破碎机的主要动力输出部分是动锥，动锥受到在底部的压 力，矿石挤压时对破碎壁的垂直压力， 螺栓对动锥部的整体反向切应 力的作用。起到了关键作用的是齿轮偏心轴套。 作业时，传动轴对主轴传送动力，从而带动动锥部旋转，偏心套 的存在，使主轴形成了偏心旋转，从而带动破碎壁对矿石的挤压破碎。 破碎矿石会产生大量的粉尘，这些粉尘的产生会对机器的润滑产生影 响，从而影响机器的使用寿命，为了防止

9、粉尘砂石进入破碎机的内部， 要对内部的机构进行内部密封设计， 为此小组成员设计挡灰板，参见 下图 图I讓及垃憑坯拆的功验和懾心去的陋此 i王軸，化岭罢、M刼虹、4止刼澤“ 5住悟、6F劲翠紀换89 fim 1。宕封SK H 托.耳.1?冷安块.13住垮和14娜却訊审,奇武碎机咋世时制 主晏工并郵分；俺山窘郵曲：15至斩札秦、1 6. 1 7.個環桂、W千费块、 20尊灯.21螺母.鸽沖口铺、茁 兀皆甩、24上產 4. 产品展示 三维模型图 实物图 5 产品优势与市场前景 (1) 产品优势 液压圆锥破碎机具有构造简单、制造成本低、生产能力高、便于维护 保养、液压调整与过载保护性能优越、特别是易于

10、实现自动控制等优 点。与市面众多产品相比，我们的产品对以下几个方面进行了创新。 1. 实用性强，可在一定程度上改善液压圆锥破碎机的工作效率并 增长使用寿命，将对环境的影响大幅降低，将人员的工作量减少，能 满足大多数液压圆锥破碎机的使用要求； 2. 安全性强，本项目主要针对液压圆锥破碎机的安全保障问题进 行创新和改进，增设监测、控制系统，从而。加强对破碎机的保护， 在一定程度上减小了机器发生故障的可能性； 3. 环境友好性强，本项目将机器工作所产生的噪音降低， 从而减 少对周边环境的噪音污染和对员工身体健康的影响， 有助于改善液压 圆锥破碎机的工作环境。 (2) 国内现状 在改革开放新政策的指引

11、下，我国基础建设事业得到飞速发展， 促使 破碎机市场也在蓬勃发展。国外破碎机制造商瞄准国内市场， 将产品 销往中国，并在中国设立代理机构。近些年国内用户引进国外各种先 进的圆锥破碎机，其中以 GP系列、HP系列以及CS系列液压圆锥破 碎机居多，并且得到用户好评。在这个激烈的市场竞争中，国内破碎 机厂商也奋起直追，在消化和吸收国外先进产品的基础上， 努力打造 国产先进的液压圆锥破碎机。 （3）发展前景 目前具有代表性的液压圆锥破碎机是诺德伯格 HP 系列多缸液压 圆锥破碎机和瑞典山特维克 CH系列单缸液压圆锥破碎机。这两种破 碎机均受到国内用户的好评。 两种破碎机制造厂家间展开了激烈的竞 争，都

12、在不断完善自己的产品， 因此形成了单缸液压圆锥破碎机与多 缸液压圆锥破碎机齐头并进的发展趋势。 这就表明了如今在基础功能趋于饱和完善的前提下， 创新是进入 该市场重要的核心竞争力。 （4）市场预期 世界各国破碎机制造商都相继开发各种液压圆锥破碎机以及液 压回旋破碎机。如德国Hum Boldt Wedag公司独创的H型中心单缸 液压圆锥破碎机；原苏联也曾生产过这种破碎机以及液压回旋破碎 机；日本神户制钢所也模仿 AC公司生产液压回旋破碎机和液压圆锥 破碎机，英国和法国也 生产了各种液压圆锥破碎机。所以液压圆 锥破碎机发展很快。 而我们的新型创新液压圆锥破碎机，在基础功能完备的前提下， 具有实用性

13、强，安全性强， 环境友好性强的特点，在投入市场后短时 间内，不一定能够体现优势，但经过一定时间的市场选择，中期及后 期一定能取得好的反响。 零件 材质 数量 费用 总费用 六角头螺栓全 螺纹M6X16 Q235A 8 0.5 4 6.经费预算 六角头螺栓全 螺纹M6X18 8 0.5 4 六角头螺栓全 螺纹M8X25 6 0.5 3 六角头螺栓全 螺纹M8X20 6 0.5 3 六角头螺栓全 螺纹M8X30 4 1 4 六角螺母 C级 W8 6 0.1 0.6 六角螺母C级 M8 8 0.1 0.8 下轴承端盖 Q235 1 30 15 卜盖 Q235 1 30 15 偏心轴 1 铜套 28X

14、032X130 ZCuSn10Pb1 4 0.5 2 动锥 45 1 300 300 唇形密封圈B26 2 5 10 圆锥滚子轴承 30204 2 70 140 5IK120RGU-CF 120W 220 减速 电动机 1 500 500 电机支撑架 Q235 1 140 140 上轴承端盖 1 30 30 上盖 1 200 200 壳体 1 500 500 橡胶减震垫 025M8 丁苯橡胶 6 2.5 15 底座槽钢 Q235A 1 106 106 底座钢板 2 65 130 总计2122.4元 7总结 液压圆锥破碎机工作时， 电机通过联轴器带动偏心套旋转， 动锥 在偏心套作用下做旋摆运动， 使动锥和定锥时而靠近时而偏离。 物料 在破碎腔内不断受到挤压、 冲击而破碎， 破碎的物料经筛选靠自重从 下部排出。 破碎比：小型圆锥破碎机根据设计任务要求选定给料口宽度 21mm ，物料破碎后理论最小粒度为 2.5mm 。由此进而确定破碎比为 21mm ：2.5mm = 8.4 。 在物料开启的半周内， 物料下落 54mm ，期间完成一次破碎。为保证 三次以上的破碎次数， 选定动锥高度为 185mm 。偏心距：确定为 2mm 我们可以得知轴承同时承受径向