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环锤式
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环锤式破碎机设计,环锤式,破碎,设计
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摘要环锤式破碎机经高速转动的锤体与物料碰撞破碎物料，它具有结构简单，破碎比大，生产效率高等特点，可作干、湿两种形式破碎，环锤式破碎机适用于矿山、水泥、煤炭、冶金、建材、公路、燃化等部门对中等硬度及脆性物料进行细碎。环锤式破碎机可根据用户要求调整蓖条间隙，改变出料粒度，以满足不同用户的不同需求。目前锤式破碎机以广泛应用与矿石厂，水泥厂等各个部门，环锤式破碎机有着广泛的应用前景，所以对它进行研究与设计是很有必要的。此次设计在完成了总体传动方案和尺寸的确定后，也重点对一些主要零件进行了强度校核和分析计算，同时对一些主要工作零件进行了简单的介绍。并且特别对锤头的使用寿命及材料的选择改进行了专题研究，最后对环锤式破碎机的维修与保养，机器的安装与调试也进行了论述。关键词:环锤式破碎机；锤头；传动方案 AbstrsctThe hammer hammer crusher crushes the material with high-speed rotation between the hammer and the material. It has a simple structure, large crushing ratio, high production efficiency, can be used for dry and wet crushing, ring hammer crusher for mining, Cement, coal, metallurgy, building materials, highways, and flammability departments smash medium-hard and brittle materials. Ring hammer crusher can be adjusted according to user requirements purlin gap, change the size of the material to meet the different needs of different users. Hammer crusher currently has extensive application prospects with various departments such as ore and cement plants and ring hammer crusher, so it is necessary to research and design it. After the completion of the design of the overall transmission plan and dimensions, the design also focused on the strength check and analysis calculation of some major parts. At the same time, it briefly introduced some major working parts. In addition, special studies were conducted on the service life of the hammerhead and the selection of materials. Finally, the repair and maintenance of the ring hammer crusher and the installation and commissioning of the machine were also discussed.Keywords: ring hammer crusher; hammerhead; transmission scheme目录摘要11 绪论11.1 选题背景11.2 国内外发展情况综述21.2.1 国内发展情况21.2.2国外发展情况21.2.3 国内外现今发展程度综述22破碎机和环锤式破碎机的工作原理及类型32.1破碎的简介32.2破碎的方法42.3 破碎机粒度范围62.4 破碎机的类型72.4.1 环锤式破碎机72.4.3 磨机82.4.4 冲击式破碎机102.4.6 辊式破碎机112.4.7 立轴式破碎机122.5 环锤式破碎机的简介132.5.1 单转子环锤式破碎机142.5.2 双转子环锤式破碎机15图2-9 双转子环锤式破碎机152.6 环锤式破碎机的优缺点162.6.1 环锤式破碎机的优点162.6.2 环锤式破碎机的缺点162.7 环锤式破碎机的规格和型号163环锤式破碎机的总体及主要参数的设计173.2 传动方案的选择193.2.1 飞轮传动193.2.2 V带传动203.2.3 液力耦合器传动203.3环锤式破碎机的工作参数设计计算223.3.1原始条件及数据223.3.2 转子直径233.3.3 转子转速的计算233.3.4 转子长度的计算233.3.5 电机功率的计算243.3.6 给料口的长度243.3.7 排料口的尺寸243.3.8 锤头质量的计算244环锤式破碎机的主要结构设计254.1调节机构254.2 锤头设计与计算264.3 主轴的设计与强度计算264.3.1 轴的材料的选择274.3.2 转子轴强度计算274.4 轴承的选择304.4.1 材料的选择304.4.2 滚动轴承选用计算314.5 平键联接计算324.6 液力耦合器选型计算334.7 打击板的结构设计334.8 箱体结构以及其相关设计334.8.1 铸造方法344.8.2 截面形状的选择344.9 过载保护装置344.10 密封防尘装置354.11 肋板的布置355 锤头使用寿命及材料选择专题研究355.1 锤头材质的分析365.2 锤式破碎机中单颗粒物料的最大破碎力研究366 环锤式破碎机的使用注意事项376.1 维护与保养376.2 环锤的更换386.3 筛条的更换387 环锤式破碎机的安装与调试397.1 环锤式破碎机的安装需求397.2 环锤式破碎机的安装39总结40致谢41参考文献421 绪论1.1 选题背景 随着中国加入WTO，中国市场变得越来越开放。这种情况导致各行各业的外国企业大量涌入。这不仅带来了先进的技术，而且已经占领了中国市场。破碎机械行业也不例外，国内破碎机械公司需要改进自己的技术，建立自己的品牌，并提高破碎材料的效率。国内外破碎机械比较发现，不同的市场需求使破碎机械不同。由于破碎机械设备主要集中在欧美国家，因此在那里进行了大规模的基建项目，但市场对砂石的需求正在减少。而在环保的大力倡导下，砂石厂在大规模生产中达到环保要求，该破碎机具有所需破碎比大，自动化程度高，机动能力强的要求。这类破碎设备的市场需求与国内机械的市场需求有所偏差。目前，我们处于一个大规模，大规模的破碎阶段。许多地方对沙砾的需求量非常大。这种情况使得市场炙手可热，为数众多，为了占据主动权，砾石厂始终建立一个小型工厂，只是要求该机可以立即使用，不想投入太多资金。供需失衡的市场导致质量低下，技术含量低，对环境造成严重污染。效率低的产品已经形成。这些特点的机械缺点是价格低廉，远低于世界先进水平。普通破碎机采用高铬铸铁和碳化钨（碳化钨），专业的环锤式破碎机采用陶瓷制作耐磨零件。陶瓷材料具有耐高温，耐腐蚀，耐磨损的优点。性别也反映在机器的高速旋转中。国内使用的内部环锤式破碎机由碳化物和高铬铸铁制成。这种材料的缺点是质量不稳定，易腐蚀和易磨损，并且由于国内外的破碎设备，金属部件易于粉碎。有一个很大的不同。所以国内高端市场仍然愿意进口破碎机械设备来保证质量。而且，主要基于国外产品定位，作为升级手段，技术进步非常缓慢。目前，破碎机械制造企业的国有和民营企业是科学技术发展的主观原因。缺乏对产品差距的投入是由于缺乏科学研究方法（例如一些制造商已经拥有摇滚实验室）以及缺乏先进的技术支持，这使得我国自主产权的发展非常薄弱。虽然国内破碎机与国外的差距过大，但国外破碎设备制造商因当地市场萎缩，生产成本较高。因此，外国制造商选择在自己国家之外开拓市场，并将其作为传统产业在人才引进，资本消耗方面进行打击，投资并不多。因此，近期公司的并购重组频繁。由于中国的制造成本低，以及引进先进技术的重工业的良好基础，这种情况给中国许多破碎机制造商的发展留下了很大空间。通过手段和科学研究，中国的破碎设备必将赶上国际标准，更好地把握国内外市场。环锤式破碎机集国内外先进技术于一体，具有运行平稳，结构简单，破碎比大，能耗低，操作维修方便等特点。1.2 国内外发展情况综述1.2.1 国内发展情况 直到最近，我国的破碎机还没有开发。然而，它发展缓慢。破碎机按破碎程度可分为一系列破碎和粗破碎，破碎破碎系列有10多个规格。碎片被不可逆的环锤式破碎机破碎。由可逆环锤式破碎机精细粉碎。另外，最好使用可逆式环锤式破碎机，可将石灰石等粒度1100mm以下的物料粉碎至20mm以下。近年来，主要用环锤式破碎机破碎煤的技术也得到了成功开发。这是一款结构先进，超过10种规格的新型破碎机。1.1.1 国外发展第一代蒸汽机和电机的逐步增加促进了第一代破碎机的发展。由蒸汽机和1806驱动的辊式破碎机的发明; 1858年，碎石的颚式破碎机是由美国黑人制造的; 1878年美国发明了具有连续破碎作用的旋转破碎机，其特点是回转破碎机的生产效率高于颚式破碎机的间歇破碎作业; 1895年，美国威廉发明了低能量冲击式破碎机。世界上第一台颚式破碎机。该结构是双弓板式（简单摆动式）颚式破碎机。它由美国E.W.Black设计和制造。颚式破碎机结构简单，制造容易，运行可靠，维修方便，体积小。它仍然被广泛用于粉碎硬岩和软岩以及各种材料，如各种矿石，溶剂，矿渣，建筑石料和弹珠。 10002000mm为中型破碎机的进料力，20250mm为产品粒度，颚式破碎机破碎小型，新型细碎产品将更为详细。颚式破碎机也可用于粗碎作业，也可用于中等和细碎破碎作业。特别是在地下粉碎和中小型移动式破碎机的使用更好。环锤式破碎机的优点是结构简单，制造容易，运行可靠，维修方便，设计简单，破硬材料能力强等优点，广泛应用于选矿，碎煤，建材等工业部门。 。直到20世纪后期，一台大型颚式破碎机每小时800吨饲料的饲料粒度为1800毫米。1.2.3国内外当前发展概况自20世纪60年代德国克虏伯生产的第一台液压破碎机以来，锤子经历了40多年的发展。变化的过程导致了单一的结构和复杂的形状。现在该产品是多功能的，它有多种型号，需要很长时间。具体来说，它可以概括为以下新的发展：（1）功能多样，结构灵活。这是最近破锤最重要的变化。今天的破碎机已经从单功能破碎设备发展到具有多种附加功能的多功能破碎设备，以便使用现代化的施工要求。除破碎功能外，大型断路器还可以使用其安装外壳执行简单的移动功能，从而便于他们自己的操作;一些破碎机也有陆上和水下作业功能;一些破碎机具有噪音和灰尘控制功能成为典型的环保产品;有些具有自动润滑功能，因此具有很高的可靠性。现代断路器的多功能性是通过其结构配置的灵活性来实现的。所有上述附加功能都可以通过购买相应的功能设备进行配置，使断路器在功能上也具有很大的灵活性。（2）产品序列化。根据不同的工作对象，可以使用同一系列不同类型的锤子。对于硬度较小的小块体和岩石，应使用冲击能量较小的锤体，对于硬度较高的大型岩体，应使用冲击能量较大的冲击锤体。充分发挥系统功能，提高能源利用效率。当然，对于不同的工作对象，也可以选择不同的部件。例如，对于破碎物体的不同硬度和不同韧性，可以使用不同的轴来实现有效的破碎。世界上有影响力的几家破碎设备制造商，如克虏伯，悍马，日本古河，卡特彼勒等都是某种结构破碎机的系列生产商。有十几个型号。1.3 课题意义通过毕业设计，在获取信息和设计的过程中，结合高校机械类相关的专业知识和实践能力，我更生动的掌握了基本理论知识和技能，同时也培养了收集资料，调查研究和分析问题的能力。设计的全过程不但培养了自己的自学能力和动手能力也提升了自己的计算机绘图能力，为以后从事相关专业的工作打下良好基础2破碎机和环锤式破碎机的工作原理及类型2.1破碎的简介破碎是物料从大块变成小块的过程。通常使用施加外力的方法，物料破碎就是分解他们的内聚力。破碎在机械市场上不但前景广泛而且非常重要，尤其突出表现在矿石，建筑材料，煤炭的行业。因此对破碎机来说如何提高生产率、降低功率的损耗都有很重要的研究意义。按照破碎物和它的颗粒大小的不同，可以对破碎机的破碎工作进行大致划分为：1.粗碎；2，中碎；3.细碎；4.粗磨；5，细磨；物料在每一次的破碎后都会部分程度的变小。破碎比是指破碎前后物料粒度大小变化的程度。或破碎前后物料粒度变小的倍数，可用下式表示：iDd (11) （2.1）式中 i破碎比；D破碎前物料的粒径(米)；d破碎后物料的粒径(米)；三种破碎比计算公式公称破碎比：如果物料在破碎前后并不进行筛分：则破碎比可以近似地用下式计算：i0.85D/S (14) （2.2）式中： B破碎机入料口的宽度，mm； S破碎机排料口的宽度，mm。真实破碎比;iDpdp （2.3） 式中：Dp原料的平均直径，mm；dp破碎产物的平均直径，mm。公称破碎比：i0.85D/S (14) （2.4）式中： B破碎机入料口的宽度，mm；S破碎机排料口的宽度，mm。 断裂常说的比是指平均破碎率，平均比和颗粒大小的变化之前和之后的物质粒子的破碎，可以近似地反映材料的工作。一般的破碎机它的破碎比在3到30之间，这一数字是小于公称破碎比的，破碎比和单位电耗是破碎机械工作中的基本技术指标。因此对于破碎机的选择，和它工作效率的对比都要考虑破碎比和单位电耗这些内容。2.2破碎的方法 物料受到形状特性不同的影响，使用的破碎方法也不一样，如下表所示为：1. 压碎，将物料置于两块工作面之间令施加压力后物料因压应力达到其抗压强度而破碎。这种方法一般应用于破碎大块物料，如图2-1 (a) (c)2. 磨碎，物科与运动的工作表面之间受一定的压力和剪力作用后，其剪切力达到物料的剪切强度极限，物料便破碎，或物料彼此之间的剪切、磨削作用而使物料破碎，见图2-1(g)。 3. 折碎，物料受弯曲应力作用而破碎。被破碎物料承受集中载荷作用的二支点简支梁或多支点梁，当物料的弯曲应力达到物料的弯曲强度时，即被折断而破碎，其工作原理见图2-1 (d) (e)。4. 劈碎，将物料置于一个平面和一个带尖棱的工作平面之间，当带尖棱的工作面对物料挤压时，物料将沿压力作用线的方向劈裂。劈裂的原因是由于劈裂平面上的拉应力达到或超过物料拉伸强度极限.物料的拉伸强度极限比抗压强度极限小的多，其工作原理见2-1 (b)。5. 冲击破碎，物料受冲击力作用而破碎。见图2-1 (f)它的破碎力是在瞬间作用的，具有破碎效率高、破碎比大、能量消耗小 如今通用破碎机的构造应保证满足上述的破碎方法。每一个破碎机应该有一个或更多的破碎模式。破碎方式的考虑有很多方面，并且现代社会工艺的发展与技术要求的提高都需要几种破碎方式的结合。如图2-1所示为物料的破碎方式。 （d） (e) (f) (g)图2-1 物料的破碎方式2.3 破碎机粒度范围 以机械力为主要破碎方式是当今选矿工业的主要手段。在现代工业的发展，破碎机也在不断的发展和完善。这些改进包括以下几个方面；减少机器零件本身的轴承，制造成本和尺寸，降低功耗，提高生产效率，提高产品的粒度组成，减少磨损和维修费机等。还要考虑如何适应粉碎不同硬度的材料和尺寸等。现在的市场中破碎机类型繁多，又破碎机粒度范围这个指标可将其划分为两类，为破碎机和磨碎机。破碎机破碎的物料颗粒较粗，所得的产品是粗粒(一般在3毫米以上)，破碎机破碎部件之间有结构上的间隔，不会彼此有接触。它也可以继续划分为为粗碎机、中碎机、细碎机。磨矿机破碎后的物料是细粒。所采用的破碎介质是球、棒、砾石或矿块等。这种分类方法只是大体的划分，当前依据破碎方法、机械的构造特征来划分破碎机类型，图2-2是各种主要类型破碎机示意图。图2-2 常用破碎机原理示意图2.4 破碎机的类型2.4.1 环锤式破碎机锤式破碎机用于破碎各种中硬且磨蚀性弱的物料。其物料的抗压强度不超过100MPa，含水率小于15%。被破碎物料为煤、盐、白垩、石膏、砖瓦、石灰石等。还用于破碎纤维结构、弹性和韧性较强的碎木头、纸张或破碎石棉水泥的废料 以 回收石棉纤维等等。 此外，锤式破碎机不仅可用于破碎生产线，制砂生产线，也可在选矿生产线中替代圆锥式破碎机。 锤式破碎机的主要工作部件为带有锤子（又称锤头）的转子。转子由主轴、圆盘、销轴和锤子组成。电动机带动转子在破碎腔内高速旋转。物料自上部给料口给入机内，受高速运动的锤子的打击、冲击、剪切、研磨作用而粉碎。在转子下部，设有筛板、粉碎物料中小于筛孔尺寸的粒级 通过筛板排出，大于筛孔尺寸的粗粒级 阻留在筛板上继续受到锤子的打击和研磨， 最后通过筛板排出机外。环锤式破碎机的类型很多，按结构特征可分类如下。 （1）按转子数目：可分为单转子锤式破碎机和双转子锤式破碎机。 （2）按转子回转方向：可分为可逆式和不可逆式两类。 （3）按锤子排数：可分为单排式和多排式。 （4）按锤子在转子上的连接方式：可分为固定锤式和活动锤式。2.4.2 圆锥式破碎机 如图2-2 (a)圆锥式破碎机主要由定锥和动锥起破碎作用，调整套和定锥衬板构成定锥。衬板与吊钩的材料是高锰刚铸成的，调整套的筋上用V型螺栓悬挂，V型螺栓与调整套之间浇铸锌合金，使之紧密结合，螺钉将接料漏斗固定在调整套上，螺纹联接调整套和支撑套，而弹簧螺杆将支撑套压紧在机架上。动锥主要有动锥体、主轴、动锥衬板和分配盘构成，动锥体压装在主轴上。动锥衬板为高锰刚铸件，动锥体上有压套和锥头，动锥体和衬板间浇铸锌合金，这样会使它们紧贴在一起。主轴下部成锥型，插入偏心衬套的锥型孔内，主轴头上安设分泥盘。碗型轴瓦和轴承座组成碗型轴承，机架套简上由方梢将轴承架固定，机架承受动锥所受的全部力量。在偏心套转动时，主轴下部就带动动锥做偏旋运动，如果要使动锥为偏旋运动，就要将动锥体的下部设计成球面，并支撑在碗型轴承上。圆锥破碎机的工作原理：物料在挤压力的作用下。使物料在两个圆锥之间一并受到剪切应力和弯曲力的作用而被破碎。自由卸料在物料破碎后发生。圆锥破碎机的特点是生产能力大，动力消耗低。按用途将圆锥破碎机分为粗碎、中细碎两种。旋回破碎机是用作粗碎的圆锥破碎机。该机要处理的物料尺寸较大，所以以动锥正置的方式来保证进口宽大的要求，因为定锥倒置时，圆锥破碎机用作中细碎，菌型圆锥破碎机是常规型圆锥破碎机，它所处理的物料是粗碎的。故进料口不需很大。但在结构上卸料口很大，原因是提高生产能力。菌型圆锥破碎机定锥如图2-2 (b)和动锥都是正置的。2.4.3 磨机如图2-3，在8-20um之间的物料一般是经过破碎达到，因为生产工艺要求物料达到一定的细度要求，破碎后的物料还必须经过粉磨机械磨细，现代化工业生产中粉磨也是重要环节之一。图2-3 磨机示意图(1)球磨机，物料在一回转的并装有研磨体的筒体内，筒体在回转过程中将研磨体和物料提升到一定高度后抛落下来，研磨体对物料有较大的冲击和研磨，致使物料粉碎。(2)无介质磨机，物料进入磨机后，有提升板把物料提升到一定高度，然后自由下落，产生冲击作用，物料间的相互摩擦产生磨剥作用。同时物料因粒、块大小的不同，大型物料和楔形衬板撞击，由于楔形衬板的反击作用，防止物料产生轴向大小块的偏折，同时大块物科也能得到均匀分布。自排料端沿下面返回的粗料，也同新加进磨机的物料一样，均匀的落于筒体底部的中心，然后向两边扩散。大块和细料物料在筒体底部沿轴向运动的方向正好相反，于是产生粉磨作用，使物料粉碎磨细。无介质磨机又称为自磨机。(3)盘磨机，从结构上可分为圆盘固定型和圆盘转动丝两种，物料由加料口均匀加入，由于离心力的作用，物料在盘磨的边缘，在弹簧力或离心力和磨体本身产生力作用下，将物料挤压和研磨，使物料粉碎磨细。(4)震动磨机，利用转轴产生高频率的震动，使介质和物料相互碰击而完成破碎作用。(5)离心磨机，利用高速回转部件和介质产生的离心力完成破碎作用。(6)气流磨，利用蒸汽、空气或其他气体以一定压力喷入机体内，产生高速旋转的涡流。机体内的物料颗粒随气流高速旋转，并在旋转过程中，颗粒与颗粒之间发生碰撞、冲击和研磨，使物料粉碎磨细。 目前在送矿和选煤厂中，通常选用的破碎机大抵是，粗碎颚式破碎和粗碎圆锥破碎机。采纳标准型圆锥破碎机或对辊机，短头圆锥破碎机用来细碎，球磨机或棒磨机用来磨碎，锤式破碎机破碎脆性物料，近年来干式破碎由无介质磨机完成，而它的冲击功用也在推广。2.4.4 冲击式破碎机如图2-4锤式破碎机和反击式破碎机都是冲击式破碎机。冲击式破碎机，简称冲击破,俗称制砂机,是一种具有国际先进水平的高能低耗冲击破，其性能在各种矿石细破设备中起着不可替代的作用，是目前最行之有效、实用可靠的破碎机。冲击式破碎机广泛适用于各种岩石、磨料、耐火材料、水泥熟料、石英石、铁矿石、混凝土骨料等多种硬、脆物料的中碎、细碎（制砂粒）。对建筑用砂、筑路用砂石优为适宜。转子上面装有冲击橄，破碎机装入物料后，采用高速旋转的锤子击碎或从高速旋转的转子取得能全。高速抛向破碎机壁。两者都是冲击破碎，所不同的是反击式破碎机中，物料受到的冲击次数更多破碎次数也越多，反击式破碎机具有高翔冲击的特点。两种破碎机由于破碎比大的缘故，也可破碎软性材料。图2-4 冲击式破碎机2.4.5 颚式破碎机如图2-5颚式破碎机的定颚动颚上都装有衬板，齿牙在衬板上，有助于破碎物料。定颚、动颚靠衬板防止磨损。轴承支撑心轴，轴承上安装有连杆，连杆的杆身与杆头分开制造。有一组垫板在后推力板和后支座之间，排料口宽度，增加垫板厚度用其来调整，使推力板和动颚向左方偏移，排料口减小。反之，减小垫板厚度，排料口将增大。鄂式破碎机广泛运用于矿山、冶炼、建材、公路、铁路、水利和化学工业等众多部门，破碎抗压强度不超过320兆帕的各种物料。颚式破碎机的优点是：结构简单、制造容易、工作可靠、维护方便等。广泛应用于各工业部门。图2-5 颚式破碎机 颚式破碎机动颚绕固定轴通过周期性的摆动，使它朝向或离开固定颚。，从而使矿石受挤压、破裂、弯曲而破碎。矿料破碎后从排料口排出。按颚式破碎机动颚的运动轨迹。可分为复杂摆动颚式破碎机和简单摆动颚式破碎机。粗碎主要由简单摆动颚式破碎机破碎，中、细碎由复杂摆动颚式破碎机破碎。2.4.6 辊式破碎机 如图2-6物料落到两个彼此平行而旋转方向相反的辊子间，物料在辊子表面的摩擦力作用下。被扯进辊子之间，遭到辊子的挤压而破碎。辊式破碎机的特点是：物料进入机器的破碎腔以后,物料受到转动辊轴的啮力作用,使物料被逼通过两辊之间,同时受到辊轴的挤轧和剪磨,物料即开始碎裂,碎裂后的小颗粒沿着辊子旋转的切线,通过两辊轴的间隙,向机器下方抛出,超过间隙的大颗粒物料,继续被破碎成小颗粒排出。按辊子的数量，辊式破碎机可分为单棍、双辊、三辊和四辊这四种形式。按辊面外形：可分为光面、齿面和槽面。图2-6 辊式破碎机2.4.7 立轴式破碎机如图2-7所示，物料之间磨擦和高速运动的物料互相自行破碎是PL立式冲击破碎机的特点，这种破碎方式适用于特硬、中硬及磨蚀性物料的粗碎与细碎作业，其工作原理是矿石经给料斗进入冲击破碎机内的，经过分料器中心入料管进入叶轮，当物料进入高速运转的叶轮后，物料被立即加速，这会让其加速度达数倍以至数百倍的重力加速度。而后，物料在叶轮流道抛射出去时以70-100m/s的速率。物料首先自由落入涡动破碎腔，受到涡动破碎腔内叶轮外侧的物料冲击而破碎，随后一起冲击到涡动破碎腔内物料床层上，被物料床层反弹斜向上冲击到涡动破碎腔的顶部，又转变其运动方向，偏转向下活动，从叶轮流道发射出来的物料形成持续的物料幕。1、具有稀油润滑系统，有效解决了主轴抱死问题；2、破碎效率高，具有细碎、粗碎功能；3、锤头上镶有合金刀片，主机运行平稳，延长了使用寿命；4、独特的防尘密封系统，有效保护了润滑系统的预期性；5、独特的双向喂料方式，主通道和副通道具有组织性，可调节，实现了既可以破碎有可以整型；6、具有过振动报警系统和电机座弹性加固装置，使运行更加方便；7、自动升盖系统，更有利于维修；8、先进的双泵供油系统和无油自动停机及冷水降温系统，在寒冷时期可自动加热，有效延长了维护周期；9、可对中硬、特硬物料进行有效破碎。图2-7 立轴式破碎机2.5 环锤式破碎机的简介环锤式破碎机最显著的特点是带有冲击转子的环锤。环锤可以进行多样化的运动路线，它不仅能随转子旋转，还能绕锤销轴自转。破碎机中进入物料后，在破碎腔内随转子高速旋转的环锤会冲击破碎物料，受到环锤破碎的物料同时从环锤处获得动能，高速度的冲向破碎板，受到二次破碎，然后物料落到筛板上，受环锤的剪切、挤压、研磨以及物料与物料之间的相互碰撞作用，这些过程都将物料进一步的破碎并且通过筛孔排出机外。没有破碎的物体则由环锤推入金属收集器，操作人员会定期清除。为了要使出料粒度有所调节可更换不同规格的板，使用调节机构可以实现筛板与转子的间隙。环锤式破碎机有锤头、机体、转子、主轴，筛板调节机构等重要部分组成。电动机通过液力耦合器间接驱动转子运转，转子有锤销、主轴、端板、隔板、环锤和其他主要部件组成。环锤吊挂在销轴上，环销安装在隔板和端板上，端板和隔板用平键和螺母固定在主轴上。机体有上下机壳、托板、破碎板、反击板、筛板、衬板等主要零件组成。支撑板上有破碎板、筛板，支撑轴的一端支撑在机座上，连接板的另一端与调节机构连接，衬板安装在外壳壁的两侧，用于保障机壳不受磨损。破碎腔的组成为破碎板、筛板、反击板与转子。调节机构用于调节和显示筛板与转子间的间隙，具有蜗轮、指针、蜗杆、间隙指示牌等主要零件构成。环锤式破碎机可将煤块破碎到3-13mm以下，而且粒度较大的物料可以被保证不进入破碎机内。环锤式破碎机与其他类型的破碎机相比，它的主要缺点是物料含水分太高时容易堵塞筛条，同时锤头磨损较快，优点结构简单、机器紧凑、处理能力大、破碎比大。2.5.1 单转子环锤式破碎机单转子环锤式破碎机可以分为不可逆式和可逆式两种类型。单转子不可逆式环锤式破碎机只可向一个方向旋转。当锤子端部磨损到一定程度后，必须更换新的锤子或停车调换锤子的方向。单转子不可逆式环锤式破碎机见图2-8(b)可逆式环锤式破碎机的转子首先向某一方向旋转，对物料进行破碎，该方向的衬板、筛板和锤子端部会受到磨损，磨损到一定程度后，使转子反方向旋转，此时破碎机利用锤子的另一端及另一方的衬板和筛板工作，这样可以将连续工作的寿命几乎可以提高一倍。单转子可逆锤式破碎机的见图2-8(a)。图2-8 环锤式破碎机类型单转子不可逆式环锤式破碎机有电动机、主轴、圆盘、销轴、轴套、机壳、衬板、筛板、联轴器、轴承部、锤子、进料口等零部件构成。用螺栓联结在一起的机壳有上下两部分构成，衬板有高锰钢制成，衬板磨损后能够改换。 机壳上设有检修孔的作用是更换，观察筛条所用。破碎机的主轴上有圆盘，在转子圆盘上有两排销孔，锤子与筛条的间隙的调整由销轴实现，锤子用销轴铰接在各排圆盘之间，圆盘与锤子的轴向窜动用销紧螺母和压紧锤盘固定。转子两端支撑在滚动轴承上，螺栓将轴承固定在机壳上，转子的运转平稳靠主轴与电动机由弹性联轴器直接连接实现。转子下方是圆弧状卸料筛板。筛条的两端装在横梁上，最外面的筛条由压板压紧，转子运动方向与筛条排列方向垂直。筛条中间突出部分形成筛条间隙。筛条向外扩大形成筛缝为了方便物料排出，并且筛条还会倾斜与转子方向。打击板是最初承受物料磨损和冲击的地方。托板和衬板等部件是打击板的主要部分。托板用钢板焊接而成，高锰钢铸件构成上面的衬板，组装后用两根轴架装在破碎机的机体上。喂料角度可用调节螺栓进行调整。衬板磨损后可以替换。以铰接的形式装在销轴上的是锤子，因为是无拘束悬挂的，锤子在高速旋转时向外张开，当遇上难以破碎的物件时，锤子可以沿销轴回转，进而避免机件毁坏，具有保护作用，当难以破碎的物件进来破碎仓时，在锤子的打击下，非破碎物被锤子排至筛条的底端，而且人工会定期将非破碎物从特设的孔中排出，以免筛条与锤子等机件损坏。此外，传动装置上设有专门的保险装置，当机器过载时电动机和破碎机转子脱开靠安全销钉，以此起到过载保护作用。 可逆环锤式破碎机转子可以双向向左或向右旋转，所以破碎机对垂直中心线是对称的，机器中部设有给料口，筛条装在两边的弧形侧板上，侧板的上端悬挂于心轴上，下端支撑在偏心轮上。旋转手柄时，偏心轮会随之转动，即筛条与调节锤子之间的径向间隙，这是不停机调整。左右侧板的下端，有一段距离内没有筛条，是因为下端装有一个可左右摆动的笼筐，非破碎物料落到此筐中，此筐会每隔一段时间打扫清除一次。 当锤子的衬板和筛条磨损后，停止机器运行，将电动机和破碎机的转子反转，使用锤子的另一侧筛条和衬板开始工作。冲击兼施磨剥作用是锤式破碎机破碎物料的主要特点。因为有筛条所以粘结性物料不能被破碎。当破碎机中的物料水分含量超过15%时，就会出现堵塞现象。2.5.2 双转子环锤式破碎机图2-9 双转子环锤式破碎机 双转子环锤式破碎机见图2-9，在机体内，铰接其上的锤头和臂形的挂锤体组成平行布置的两个转子。挂锤体安设在方轴上。锤头形式是多排式排列，相邻的挂锤体互相交织成十字形。两个转子分别由单独的电动机带动作相向旋转。机壳的上方正中设有双转子环锤式破碎机，进料口下方。在两个转子中间设有弓形箅篮，箅篮有一组互相平行的弓形箅条构成，各排锤子可以自由通过箅条之间的间隙。箅篮底部有凸起成与鞍状毡坐。 落在弓形箅条上的大块物料由进料口进入弓形箅篮的，物料遭受到锤子冲击作用而粉碎，而后，毡坐及两边转子下方的筛条上有预碎后的碎物，这些物料会继续遭到锤头的冲击成为小块物料，最终经由筛缝卸出。 双转子环锤式破碎机因为分几个破碎区，并且具有两个多排锤头。所以破碎比较大，可达40t，这样的结构使它的生产能力相当于两台同规格单转子环锤式破碎机。2.6 环锤式破碎机的优缺点2.6.1 环锤式破碎机的优点、具有单位产品的功率消耗小、尺寸紧凑、构造简单、自重较小的特点。、破碎比大（单转子式的破碎比可达i=1015），生产效率高，产品的粒度均匀且小，过度破碎现象少。、工作连续可靠，操作维修方便。易于维修和更换磨损零件。2.6.2 环锤式破碎机的缺点1、衬板、转子、锤头、蓖条、圆盘等主要的工作部件磨损较快，当破碎对象非常坚硬时会加剧主要部件的磨损。2、箅条出现在含水量12%的物料，或较多的粘土的时候。3、破碎腔在落入不易破碎的金属块时，易发生事故。2.7 环锤式破碎机的规格和型号 环锤式破碎机使用转子的直径D和长度L来表示破碎机的型号，如转子的直径D=1000mm，转子的长度L=1200mm的破碎机表示为1000mm1200mm的锤式破碎机，常见的型号有：不可逆式的：800mm600mm，1000mm800mm，1300mm1600mm，1600mm1600mm，2000mm1200mm。可逆式的：1430mm1000mm，1000mm1000mm。3环锤式破碎机的总体及主要参数的设计3.1 环锤式破碎机的总体结构设计图3-1环锤式破碎机总图 本次设计的破碎机是单转子、多排锤、不可逆环锤式破碎机。由打击板、锤头、机壳、支架、衬板，旁料斗、转子、蓖条等构成。 1.转子包括主轴、销轴、圆盘等。圆盘上开有6个均匀分布的销孔。通过销轴将锤头悬挂起来。为了避免圆盘和锤子的轴向窜动。锁紧螺母将销轴两端固定。转子支承在两个滚动轴承上。 2.主轴用来支承转子，主轴也承受冲击力，所以，较高的强度和韧性是很必要的。通常断面形状为圆形，且由平键和其他零件连接。 3.机壳由左右侧壁和上机体和后上盖。 4锤头的运动方向与蓖条的排列形式是垂直的。而蓖条的排列形式与转子的回转半径有一定圆弧状的间隙，合格的产品从蓖缝排出。其断面形状为梯形，常用锰钢铸成。蓖条多为一组尺寸相等的钢条。安装时，插入蓖条架上的凹糟。两蓖条之间用垫片隔开。截面形状用梯形。 5.打击板由两块组成。一个可以调整，它靠安装在箱体上的螺杆装置。而另一个是固定的。 6.锤头是重要的工作部件。论文中对其质量和寿命进行研究，是可以采用如下图3-2所示的形状。图3-2 锤头形状 锤头用高碳钢铸造或锻造，或者也可使用高锰钢铸造。为了提升耐磨性，高铬铸铁和硬质合金涂宇锤头上。蓖条和锤头间隙用凸轮装置调整。7.旁料斗构造及型号：容量0.35立方和0.8立方两种。料斗由料斗体和出料筒两部分组成，中间用法兰盘和螺栓铰接，可自由安装拆卸，料斗的四个角都是圆弧形，作用是为了避免了直角挂灰现象，出料筒长2.6m。流灰时间每罐3秒-9秒，并且无论安装多少立方灰，新型灌浆上料斗都可以保持均衡，并有放料闸门随意控制放灰流量，料斗材质由3mm厚的钢板制成，闸门由8mm厚的钢板制成。 注意事项：塔吊挂钩与油丝绳之间一定要挂牢，防止脱钩现象发生。 料斗维护：使用结束时，请及时用清水冲洗干净。图3-3 旁料斗 3.2 传动方案的选择 在机器运转时环锤式破碎机的转子要存储一定的动能，所以需要合理的选择传动方案来与主轴相连。本次设计共考虑了三次传动方案，即：1主轴采用飞轮与电动机相连。2主轴的一端采用V带轮与电动机相连；3主轴的一端采用液力耦合器与电机相连；比较三种方法：3.2.1 飞轮传动 结构紧凑，寿命长，传动平稳，成本高。图3-4 飞轮 安装在机器回转轴上的具有较大转动惯量的轮状蓄能器。当机器转速增高时，飞轮的动能增长就会使能量贮蓄起来；飞轮的储能功能使得机器高速运行时存储能量。飞轮的一个作用是用来减少机械运转过程的速度波动。1.材质：一般使用球铁铸铁等，国外也有用45号钢制作的飞轮 。2.飞轮具有较大的转动惯性，是较大的圆盘状零件，它具备以下功能：可以克服其余行程的阻力，可以将发动机作功行程的局部能量储存起来。传动系统和发动机安装在飞轮上的离合器连接。装有与起动机接合的齿圈，使发动机起动。3.2.2 V带传动 成本底，过载保护，吸振，但结构不紧凑，占地。图3-5 V带传动 V带两侧面与轮槽侧面产生摩擦力压紧V带来进行动力传递。V带与平带对比而言，摩擦力更大的V带可以传递较大的功率。结构更加紧凑的是V带，而且V带传动较平稳的原因是V带是无接头的传动带，因此，V带的应用最为广泛。V带张紧装置:松边内侧安装装紧装置，寿命损失的减少靠长紧装置，因为带只受单向弯曲；同时包角的减少靠大带轮靠近张紧轮实现，当V带传动中任何一个带轮的轴心都不能挪动时，所使用V带的长度要可以使V带在处于固定位置的带轮之间装卸，在装挂完后，可用张紧轮将其张紧到运转状况。该张紧轮必须在张紧力的调整范围内调整，但也包括对使用后V带伸长的调整。传动的优点是：带是弹性体，能和缓载荷冲击，运行平稳无噪声。过载保护由过载带在带轮上打滑实现。安装精度和制造不需像啮合传动那样严格，维护方便，无需润滑。通过增加皮带长度满足中心距较大的工作条件。 传动的缺点是：不宜用于高温和易燃等场合。（2）带与带轮的弹性滑动这一特点会让带，寿命较短、传动比不准确，效率较低。因为V带传动的材料不是完全弹性体，带在工作一段时间后会发生拉长而松弛，张紧力降低。因此，张紧装置的作用是为了保持V带正常工作。3.2.3 液力耦合器传动 可无极变速，可以空载启动，离合方便并且可隔离振动对动力过载起保护功用。图3-6 液力耦合器限矩型液力偶合器(液力耦合器、液力联轴节)是一种应用广泛的液力传动元件。动力机（电机，柴油机）带动偶合器泵轮旋转，泵轮叶片搅动腔内的工作液，在离心作用下，（做圆周运动和环流运动）泵轮将机械能转变为液体能传递给涡轮叶片，涡轮再将吸收的液体能传递给工作机。动力机与工作机的传动介质为液体，所以其优点是其它动力连接设备所不可比拟的。液力偶合器的基本功能：具有柔性传动、减缓冲击、隔离扭振的功能，可延长启动时间，降低启动电流，使动力机轻载启动，解决沉重大惯量负载启动困难问题，过载保护原动机。并且该产品可通过降低电机机座号达到节能节电效果。工作原理：液力耦合器是一个内含两个环形轮片的密封机构。驱动轮称为泵轮，被驱动轮称为涡轮，泵轮和涡轮都叫工作轮。在工作轮的环状壳体中，径向排列着许多叶片。泵轮和涡轮装配后，形成一个环形腔，其中充满油。泵通常在内燃机或电动机驱动下旋转，驱动油做更复杂的向心运动。高速流动的油液冲击涡轮叶片在科里奥利力的作用下，涡轮受到动能，开始与泵轮同方向旋转。油液从涡轮的叶片边缘又流回到泵轮，行成循环回路，其流动路线如同一个首尾相连的环形螺旋线。分类：液力耦合器功用的不同分为调速型液力耦合器和限矩型液力耦合器。其中限矩型液力耦合器主要用于对电机减速机的启动保护及运行中的冲击保护，位置补偿及能量缓冲；调速型液力耦合器主要用于调解输入输出转速比，别的的功用和限矩型液力耦合器基本一致。选择：综合上述三种传动方案和以提供的原始数据和工作条件，选定液力耦合器这种方案较合适。图3-7 总体设计图示3.3环锤式破碎机的工作参数设计计算3.3.1原始条件及数据PCH1216环锤式破碎机适用于破碎中硬物料的中小规模一次性破碎场合，对抗压强度小于等于140Mpa以下脆性物料进行破碎，其物料表面含水量是10%以下，含泥量极少条件下使用。1转子直径mm:1200 2转子长度mm： 16003转子转速r/min : 7404最大进料粒度mm: 4005出料粒度mm： 6生产能力t/h 630-8007电动机型号 空气冷却封闭型高压三相异步 电机 功率： 转速： 电机重量： 8外形尺寸 600330051605 9机器重量 12652 kg（不包括电机）3.3.2 转子直径 转子直径由最大料块尺寸来确定，转子直径根据公式D=(1.2-5) （3.1）式中-最大进料粒度。=400mm.因为我所设计的锤式破碎机属于中型，查阅（第四版成大先主编）选系数为3，所以D=400 x 3=12003.3.3 转子转速的计算圆周速度决定环锤式破碎机的转子转速，根据公式n=60v/D （3.2）式中 v-转子圆周速度 m/s D-转子直径 m转子圆周速度一般在18-70m/s之间选取。对中小型破碎机，取v=25-70m/s.而转速在70-1500r/min。对大型破碎机v=18-25m/s，而转速为200-300r/min.速度越大，产品粒度越小，衬板、锤头和筛条磨损也越快，功率损耗也随之增长，对机器零件的加工，安装精度要求也随之增高。所以在满足产品粒度的情况下，转子圆周速度应偏低选取。 转速v取46 m/s 则 n=740 r/min3.3.4 转子长度的计算根据经验公式 （3.3）式中 Q-生产率 t/h D -转子直径 P-物料的密度 1.6 t/取 K=13 得L=1.6m生产率（Q）与锤式破碎机的转速、排料条间隙的宽度、给料状况、给料粒度、以及物料性质等要素有关。3.3.5 电机功率的计算电机功率的消耗取决于给料的圆周速度V，破碎比，物料的性质、生产率Q，现在没有一个准确的计算公式，所以一般根据实验数据和实践经验，所以根据经验公式进行计算得 P=355W电动机型号 空气冷却封闭型高压三相异步电机 转速： 电机重量：外形尺寸mm：600330051605 机 重 kg： 12652 kg（不包括电机）3.3.6 给料口的长度 锤式破碎机的给料口的长度与转子的一样，为L=1600mm。3.3.7 排料口的尺寸 排料口与蓖条间隙一致，而蓖条间隙与产品的粒度决定。对该破碎机来说，产品的平均粒度为间隙的1/5到1/3。3.3.8 锤头质量的计算由于锤头铰接在转子上，于是正确挑选锤头质量对能耗和破碎效率都有很大影响，锤头质量过校，物料不会一次就遭到破碎，锤头质量过大产生无用功且离心力大，并且也容易损坏和它在一起的零件。动量定理计算锤头质量所要考虑的问题是，锤头打击物料后，一定会产生速度损失，速度太大，就会造成锤头绕本身的悬挂轴向后偏倒的现象，产生降低生产率和增加无用功消耗，所以正常情况下允许速度损失40%到60%(根据实践经验)即: （3.4）式中：锤头打击物料后的圆周线速度（m/s) 锤头打击物料前的圆周线速度（m/s) 若物料与锤头为了弹性碰撞。物料碰撞之前的运动速度假定为0,根据动量定理，可得: （ 3.5）由上式可知 （3.6）式中 m锤头折算到打击版中心处的质量（kg）最大物料块的质量（kg）综上 但是,m只作为锤头的打击质量,实际的质量还要考虑锤头的转动惯量和打击质量的转动顺序来求出。 （3.7）式中 r 锤头打击中心到悬挂点的距离（m） 锤头质心到悬挂点的距离（m）4环锤式破碎机的主要结构设计4.1调节机构 筛板架是由三块弧形板和筋板焊接而成的,筛板架上装设有数块破碎板及切向孔筛板还有大筛板,在筛板上合理布置筛孔,会有效防止堵煤现象.悬挂轴使筛板悬挂在后机盖上,并且筛板架可绕悬挂轴转动。 左右对称的两套螺杆调整装置的作用是调节筛板间隙的,为了确保两套螺杆调整装置两边同步,则要使两套调整螺母同进同出,这个动作会带动筛板架前后移动,从而实现筛板间隙的调整.图4-1 筛板调整机构4.2 锤头设计与计算 主要的工作零件是锤头，锤头的设计主要是指它结构上的设计.锤头形状大体分为三种。分别是：轻型、中型、重型。本次设计的环锤式破碎机根据已知数据选用中型的锤头.锤头形状为前面的图4-2所示。图4-2 锤头简图 锤头的一个关键问题是材料的选择。锤头材料的选择取决于工作零件的工况。这是因为破碎机要破碎中等硬度的物料，一般用高碳钢或高锰钢锻造或铸造，或者高锰低合金钢，锤头上会涂有硬质合金或高铬铸铁，而高铬铸铁的耐磨性比高锰钢锤头大很多。4.3 主轴的设计与强度计算 通常轴的设计包括两个部分：分别是结构设计和工作能力的计算。后者主要是指强度的计算。依据轴上零件的定位、安装以及轴的制造、工艺这3方面的要求来设计主轴的结构，主轴的尺寸也由这三方面决定，轴工作能力的计算不但指轴的强度计算，还有刚度、稳定性等方面的计算。但是在大多数情况下，我们只需要对轴的强度进行计算就可以了。因为轴的强度决定轴的工作能力。此时只做强度计算来防止或检验轴的断裂和塑性变形。同时对于受力大的细长轴和刚度要求高的轴，还要进行刚度计算。目的是为了防止产生过大的线性变形。对于高速运转的轴.一般应进行振动稳定性计算。目的是防止产生共振破坏现象。因此，有以上可知只需对轴进行强度计算。4.3.1 轴的材料的选择轴的材料主要是合金钢和碳素钢。钢轴的毛坯多数为锻件和轧制圆钢组成。碳素钢与合金钢相比来讲，碳素钢更便宜，同时也可以用化学热处理或热处理的方法对碳素钢提升它的抗疲劳强度和耐磨性。故采用碳钢制造轴最为常用。最常用的是45号钢.4.3.2 转子轴强度计算 因为作用在转子轴上每个瞬间的载荷大小不同，并且载荷作用持续的时间又短，仅为千分之几秒，同时考虑到计算的外载荷又与实际破碎情况有较大出入，故下面对轴的强度计算仅作参考。 作用在转子轴上的力有:转子重力.转子外端的圆周力和环锤的不平衡力，其合力F为:F=(+) N (4.1)其中： =9550 N (4.2) = N (4.3) 查阅（第四版成大先主编）式中： 冲击系数，粗碎=3.0;中碎ko =1.5;细碎=1.2 -转子重力N，本机为=38500N：. n一转子的转速,r/min,本机n=750r/min; r一转子外端半径，m;本机r=0.6m; p一电机功率，kw，本机p -=355kw; 一轴承的摩擦阻力系数.取=0。03； r一轴承滚柱滚动面的半径，m,本机r=0.14m.于是可计算入下：转子重力: =38500N转子外端圆周力: 环锤的不平衡力: = 其合力:F=(+) （4.5） =（38500+7533+50531）1.5=144846N.将总载荷看成均布，则载荷强度为 （4.6）（a）结构简图图4-3 结构简图 (b)受力简图图4-4 受力简图（c）弯矩图图4-5弯矩图（d）扭矩图图4-6 扭矩图 当量弯矩： 本主轴用钢为调质，其许用弯曲应力=55Mpa本主轴计算应力为: （4.13）式中抗弯截面系数（4.15）可见，本转子轴的强度满足使用要求。4.4 轴承的选择对于滚动轴承来讲绝大部分以标准化，所以我们只需要根据一些数据查表选择即可，通过已知轴承具体的工作条件，来正确选择轴承的尺寸和类型,同时还包括安装、密封、调整、润滑等一系列内容的设计。4.4.1 材料的选择轴承由外圈、内圈、滚动体组成，材料为轴承铬钢，因为这种材料热处理后，其硬度一般大于HRC60，一般这些元件需要150回火处理，所以其通常的工作温度小于等于120。图4-7 轴承简图4.4.2 滚动轴承选用计算 本主轴的支承轴承选为调心滚子轴承，查阅（第四版成大先主编）23236CC/W33(GB/T288-1994).23236CC/W33调心滚子轴承的技术参数入下：基本尺寸：d 180基本额定动载荷： =1280KN基本额定静载荷： =2170KN极限转速： 脂润滑 850r/min 油润滑1100r/min重量： 37.9kg计算系数： e=0.33, =2.0 径向当量动载荷： 1.规定轴承的使用寿命为30000h;2.轴承所受载荷；由受力分析可知，轴承所受径向载荷为：3. 基本额定动载荷，满足轴承使用寿命，所以须具备的径向基本额定动载荷C应为， （4.16）小于23240OO/W33调心滚子轴承的基本额定动载荷= 1280KN.可见本轴承使用安全.满足里求。4.5 平键联接计算 查阅（第四版成大先主编） 根据轴径150选用普通平键联接的平键规格为bh=3620A型36210（GB/T1096-1979）. 假定载荷在键的工作面上均匀分布.普通平键联接的强度条件为:式中：T传递的扭矩T=9550=9550Nmm （4.17）K键与轮毂槽的接触高度，k=0.5h=10mml键的工作长度，本结构为l=210-20=190mmd轴的直径为150mm键，轴，轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力，铸铁的许用挤压应力为30-45Mpa =31.7Mpa （4.18）说明该普通平键联结满足使用要求。4.6 液力耦合器选型计算 近似计算法：根据设备的额定功率和输入转速，按下式求耦合器的循环圆有效直径D，再查阅（第四版成大先主编），确定具体型号。 mm （4.19）式中 -计算功率 =1.05P KW(P-设备的额定功率) -输入转速 r/min K-与耦合器性能有关的系数，本设计中当输入转速虽为600-1500r/min但所传的功率大于200-300kW可选用出口调节式调速型耦合器，则系数K取14100即可。查阅机械设计手册可选耦合器类型为YOX1150阀控延充式限矩型液力耦合器，此耦合器即可防护动力过载，又可希望在大动量工作机较长起动过程中电动机不会出现过大的负荷。4.7 打击板的结构设计 锤头击出的物料在打击板上破碎，物料在碰上打击板会重新弹回再次破碎，为了实现排料低能耗、成品率高、面积大等要求、设计为大粒度的物料在锤头的作用下被抛射到上腔打击板上，撞击后粉碎，一些在破碎后粒度大小满足要求的破碎物可直接排出，这样的设计不但防止了物料在机器中的过度破碎，提高了成品率且增添了排料面积，而且减少了物料在机器中停留的时间，减少了机器的运行负荷，最终产生降低机器能耗的优势。4.8 箱体结构以及其相关设计 机座和箱体等零部件在一台机器的总重量当中占很大的比例。同时机器的抗振性能和工作精度由机座和箱体等零部件影响。因此，正确合理的选择箱体和机座的结构形式和尺寸还有箱体和机座的材料是减小机器质量、节约金属材料、提高工作精度等问题的重要措施。图4-8 箱体图 4.8.1 铸造方法 查阅有关资料显示，机座（机架和基板等）和箱体（包括机壳等）的形式非常多。单按构造形式可以分为机座类、机架类等。本次设计到的环锤式破碎机，是固定式重型机器。而且，机座和箱体的刚度要求也较高，结构复杂，因此，选用铸造的方法是可行的。但是铸造所花成本较高，所以常规都选用焊接钢板的方法。4.8.2 截面形状的选择 受力情况比较复杂是绝大数的机座和箱体所遇到的问题，并且由于复杂的力的作用下会产生弯曲变形等问题。所以，截面形状的刚度和强度在受到弯曲或扭转时，会受到很大的影响。因此，对机座和箱体的截面形状进行正确的设计，会起到既不增大截面面积，又不增大（或者减小）零件质量（材料消耗量）的效果。同时截面惯性矩和截面系数的增大，也会提高截面的强度和刚度。在使用中，绝大数的机座和箱体都采用这种截面形状，就是这个缘故。虽然矩形截面的扭转强度比不上圆形截面且弯曲强度不及工字型截面，但是矩形截面的扭转刚度却很大。而且采用矩形截面的机座和箱体的内外壁比较容易将其他零件组装上来。所以，对机座和箱体来说，它是结构性能较好的截面形状。所以箱体上部采用矩形结构。 4.9 过载保护装置 安全保护装置的作用是防止金属物进入环锤式破碎机对其进行破坏，为了防止金属物进入破碎机造成事故的发生，一般的环锤式破碎机都设有安全保护装置。下面对其进行简单介绍：在环锤式破碎机的安全铜套上装有主轴，皮带轮套在铜套上，安全销连接铜套与皮带轮，当金属物进入环锤式破碎机内或机器过载时，销子被剪断的措施使保护作用发生。本次设计综合考虑后选择了剪切销安全联轴器，联轴器上的销钉在破碎机严重超载影响到其性能时被剪断而起到保护作用。4.10 密封防尘装置 为了防止灰尘，水分等进入轴承和相对运动的部件之间，要有密封装置。密封很关键，处理不好甚至会影响到整个机器的运行。 因为环锤式破碎机的工作环境非常不好，所以密封装置很关键，传统的密封装置是毛毡但已经不能满足使用要求了，本次设计采用的是迷宫式的密封方式，径向为0.5毫米，轴向间隙为2.5毫米，并在迷宫通路内压入油脂，以提高密封效果。4.11 肋板的布置 由于在考虑到铸造、焊接以及结构要求时，例如为了安装和清除砂型更方便，和需要在机座内部安装其他的机件等要求，往往需要把机座设计成两面敞开的，或者至少在某些部位开出比较大的孔洞（就是该机器中的检修孔）。由于这样做，必然大大削弱了机座的刚度，所以，加设肋板是必需的。5 锤头使用寿命及材料选择专题研究锤头的寿命由以下几个因素决定：1 板锤及时合理的调配非常重要。破碎机在破碎过程中会出现运行不稳，震动大的现象，造成此原因的主要因素为，板锤磨损后，原有的平衡状况被破坏。所以要及时调配合理的板锤。 2 板锤的装卸是不是简便容易，尤其对于板锤的再生产现象，因为在工作一段时间后，机器的各部件状态进行，比如像偏心、局部磨损等问题，都需要及时处理。所以板锤是不是可以快速装卸是一个很重要的指标。 3 解决锤头耐磨性，使用寿命的最核心的因素为板锤的材质。比如有改进的高锰钢板锤和锤头，中碳多元合金钢锤头。4 缩小不必要的磨损，来提高板锤的使用寿命。即为充分利用转子的能量，以此提升破碎比。 5.1 锤头材质的分析从使用效果方面来说改性高锰钢板锤和普通高锰钢锤头较为常见，且各方面条件也较符号破碎机的工作情况。普通高锰钢锤头和改性高锰钢板锤的使用性能对比如下表5-1. 表5-1 性能对比表 项目使用前工作 表面硬度使用后工作表 面硬度破碎石灰石 （ T）连续使用寿命 （月） 相对耐磨度普通高锰钢 HB 229 HB 300450 810 13 1 改性高 HB 229 HB 500 2025 612 2 锰钢 5.2 锤式破碎机中单颗粒物料的最大破碎力研究 国外有人根据破碎力呈线性变化的观点和碰撞理论，提出了最大破碎力等于二倍平均破碎力的公式。但在实际过程中，最大破碎力与平均破碎力并不是呈线性变化，所以，对该机型的最大破碎力有必要做进一步的探讨。 锤式破碎机对物料的破碎过程建立的力学模型 为了便于研究，其碰撞过程要做以下几点假设： 在粉碎过程中，物料与锤头发生的碰撞是弹性正碰撞。在碰转前，物料水平速度为零。 在碰撞前，转子与锤头以一样的速度转动。 在碰撞处，忽略摩擦力和风阻等影响。根据这些碰撞理论和假设，可以列一系列方程。需要的物理量有、M、V它们分别表示的意思是： 碰撞后，第i块物料的质量。 M 锤头的质量。 第i块物料碰撞后的分速度。 V 碰撞前锤头质心处的线速度。根据物理知识，还有公式如下 要求出碰撞前锤头质心处的线速度，即V的值，还需要知道以下的物理量：它们分别表示的意思是： 转子系统对O轴的转动惯量 锤头对其质心轴的转动惯量 第i块物料碰撞后的分速度 与碰撞方向的夹角 a 锤头打击点到锤头质心的距离 b 锤头打击点到销轴轴心的距离 ,它们分别表示的意思是： 锤头与物料间的碰撞冲量 锤头销轴间的碰撞反冲量 再根据牛顿的恢复系数定义以及冲量定理，可以得出，最大破碎力 锤头对销轴的最大反冲击力 在破碎过程中，与时间无关的常数 6 环锤式破碎机的使用注意事项6.1 维护与保养对各轴承在破碎机运转时间超过60小时时加油（钙钠基润滑脂）一次。定期检查各紧固件是否牢固可靠。定期检查各受磨部件的磨损情况。6.2 环锤的更换环锤更换是，第一步是后部机体（或活动盖板）的打开，然后使转子转动，让锤轴在中间机体和后部机体当中，并且锤轴可以从卡盘中抽出。然后取出锤轴上的插销，最后取出锤轴，进行更换。环锤的安装应达到如下要求：（1） 对称排的环锤重量左部0.17RU。（2） 每排的环锤重量应沿同一方向递增。6.3 筛条的更换（1）、在筛条更换的过程中，第一步是后部机体（或活动盖板）的打开，然后取出压紧的压板，最好取出筛条，进行更换。（2）、处于轴承座内的润滑脂，更换间隔时间为3-6个月一次，加油量约为轴承座内部空间的。轴承用钠基或钙钠基润滑脂润滑。表6.1 常见的故障和处理方法故障原因处理方法震动1、 破碎机与电动机安装不同轴2、 转子不衡3、 进料块度过大4、 轴承座或地脚螺母松动1、 校正和调整，使之达到安装的技术要求2、 重新安排环锤3、 控制进行料块度4、 仔细检查，及时拧紧 产量减少1、 转子与筛板之间的间隙过大2、 环锤磨损1、调节弹簧螺拴2、修复或更换环锤机内出现不正常声响1、 不能破碎的物料或金属进入破碎腔2、 内部零件活动3、 内部零件断裂4、 转子与筛板碰撞 1、清理破碎腔2、仔细检查，及时拧紧3、仔细检查，更换断裂件4、调节转子与筛板之间的间隙 轴承温度过高1、润滑脂不足2、润滑脂脏污3、轴承损坏 1、加润滑脂2、换润滑脂3、更换轴承7 环
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