《现代施工工程机械》课件-第五章 破碎与筛分机械

第五章破碎与筛分机械一、用途

破碎与筛分机械是采石场必备的工程机械，它是加工生产各种规格碎石及砂料的机械设备，其作用是将大块岩石进行破碎、筛分分级，形成不同粒度的碎石、砾石等，广泛应用于公路、建筑、水利和矿业等领域的施工中。二、分类1、破碎机械按破碎方式和结构特点，破碎机有颚式、锥式、辊式、锤式。2、筛分机械筛分机械按工作机构运动与否可分为不动式和活动式两大类。第一节概述

三、破碎与筛分机械发展概况及趋势1、破碎机械发展趋势（1）优化结构设计，提高破碎能力；（2）应用机电一体化，提高自动化程度；（3）发展规格化、系列化、大型化，满足不同用户需求。2、筛分机械发展趋势

（1）筛分机械大型化，提高处理量；（2）研制重型、特重型筛分设备，适用于给料粒度大于400mm的分级；（3）研制适用于细粒难筛物料的筛分机械，解决目前潮湿细粒黏性物料的筛分难题。一、颚式破碎机（一）颚式破碎机的工作原理与分类在颚式破碎机中，物料的破碎是在两块颚板之间进行的。颚式破碎机工作时，动颚板相对于定颚板作周期性的摆动。根据动颚板运动特性的不同，常用的颚式破碎机可分为简单摆动式和复杂摆动式两种基本类型。（二）颚式破碎机的构造１．简单摆动颚破碎机由机架1、动颚5、悬挂轴4、偏心轴6、飞轮8、连杆7、前后推力板及调整装置等组成（图5-4）。

第二节破碎机械

图5-4简单摆动颚式破碎机1-机架；2-固定颚板；3-动颚板；4-悬挂轴；5-动颚；6-偏心轴；7-连杆；8-飞轮；9-弹簧；10-拉杆；11-楔形铁块；12-推力板；13-推力板座；14-侧板；15-底板

简摆颚式破碎机大多数是大型破碎机。作业时，受冲击力较大，各转动部位一般采用巴氏合金制成的滑动轴承，轴承采用静压稀油润滑，其润滑系统需要专门设置。推力板的支撑部位和动颚上的轴承则可采用润滑脂润滑。后推力板也是简摆颚式破碎机的保险装置。当破碎腔内落入难于破碎的异物时，推力板首先断裂，从而保护了其它机件免受损坏。2.复杂摆动颚式破碎机复摆颚式破碎机（图5-7）主要由机架8、动颚板5、定颚板7、偏心轴、推力板、飞轮和调节机构等组成。

图5-7复摆颚式破碎机1-锁紧弹簧；2-肘板；3-调整垫片；4-动颚部；5-活动颚板；6-侧板；7-固定颚板；8-机架

表5-1颚式破碎机常用型号及主要参数PE400×600PE600×900PE1000×1200PEX150×750PEX250×1200给料口尺B×L(mm）

400×600600×9001000×1200150×750250×1200给料口调整范围(mm)40～10065～160105～18512-4525-60最大给料尺寸(mm)350480850125210生产率（t/h）8～2035～120180～4005-1620-60偏心轴转速（r/min）275250200280330电动机动率（kW）

3075～80160～2001537-45项目规格二圆锥破碎机（一）圆锥碎破机工作原理与分类圆锥破碎机广泛地用来破碎各种硬度不同的岩石和矿石。圆锥破碎机的主要类型：1．按破碎流程中的用途

(1)粗碎圆锥破碎机，又称旋回破碎机。

(2)中碎圆锥破碎机，以标准型、中间型、颚旋式为代表。

(3)细碎圆锥破碎机，以中间型、短头型为代表。2．按动锥竖轴支承方式

(1)悬轴式,即动锥竖轴(主轴)悬挂在上部支承点上，旋回破碎机属于这种类型。

(2)支撑式，即动锥竖轴支撑在球面轴承上，标准型、中间型及短头型圆锥破碎机属这种类型。（二）旋回破碎机的构造旋回破碎机基本上有三种型式：固定轴式、斜面排料式和中心排料式。由于前两种存在许多缺点，因此，我国仅生产中心排料式旋回破碎机。中心排料式900/160旋回破碎机（图5-9）的机架是由机座14、中部机架10和横梁9组成。它们彼此用螺栓固紧。破碎机的机座14安装在钢筋混凝土的基础上。旋回破碎机的工作机构是破碎锥32和固定锥（中部机架）10。旋回破碎机用稀油和干油进行润滑。

图5-9中心排料式900/160旋回破碎机1-锥形压套；2-锥形螺帽；3-楔形键；4-衬套；5-锥形衬套；6-支承环；7-锁紧板；8-螺帽；9-横梁；10-固定锥（中部机架）；11-衬板；12-挡油环；13-青铜止推圆盘；14-机座；15-大圆锥齿轮；16-护板；17-小圆锥齿轮；18-皮带轮；19-联轴节；20-传动轴；21-机架下盖；22-偏心轴套；23-衬套；24-中心套筒；25-筋板；26-护板；27-压盖；28、29、30-密封套环；31-主轴；32-破碎锥；33-衬板

表5-2旋回破碎机的基本参数型号规格给料口尺寸(mm)排料口尺寸(mm)最大给料尺寸(mm)生产能力（t/h）主电动机型号功率(kW)转速(r/min)电压（V）PXZ0913900130750625-770JR137-8210735380PXZ1618160018013502400-2800JRQ158-103105906000PXQ0710700100580200-240JR128-10130585380PXQ121512001501000720-815JR137-8210735380PXF5475137215211501740YR400-12/11804004906000PXF7293182917815502620YR500-12/17305002956000

上述中心排料式旋回破碎机的缺点是没有可靠的保险装置，调节排料口的装置不仅操作不方便，而且调节范围也很小。所以，目前开始在旋回破碎机中采用液压调整和液压保险。液压调整和液压保险装置可使排料口宽度的调节工作容易进行，使机器的保险装置可靠。图5-10是我国生产的1400液压旋回破碎机的结构图。

1400液压旋回破碎机的结构与普通旋回破碎机基本相同，不同的仅是在机座下的部装有油缸，破碎锥支承在油缸的上部。油缸的上部有三个摩擦盘，上摩擦盘固定在主轴下端，下摩擦盘固定在柱塞上，中摩擦盘上表面是球面，下表面是平面。破碎机工作时，中摩擦盘的上球面和下平面与上下摩擦盘都有相对滑动。改变油缸内的油量即可调整排料口的大小。

图5-101400液压旋回破碎机(三)圆锥破碎机的构造圆锥式破碎机是一种压缩型破碎机，主要用于各种硬度石料的中碎和粗碎。这种破碎机具有破碎比大、生产率高、功率消耗低、碎石产品粒度均匀等优点。根据排料口的调整方式和过载保险装置不同，圆锥式破碎机可分为弹簧保险式和液压保险式两种型式。1、弹簧保险式圆锥破碎机的构造弹簧保险式圆锥破碎机（图5-12）由固定锥、活动锥、驱动机构、调整机构、保险机构、保险装置及给料装置组成。

图5-12弹簧保险式圆锥破碎机机构造图1-电动机；2-联轴节；3-传动轴；4-小圆锥齿轮；5-大圆锥齿轮；6-弹簧；7-机架；8-支承环；9-推动油缸；10-调整环；11-防尘罩；12-衬板；13-给料盒；14-给料箱；15-主轴；16-衬板；17-破碎锥体；18-锁紧螺母；19-活塞；20-球面轴瓦；21-球面轴承座；22-球形颈圈；23-环形槽；24-筋板；25-中心套筒；26-衬套；27-止推轴承；28-机架下盖；29-进油孔；30-锥形衬盖；31-偏心轴套；32-排油孔2、液压保险式圆锥破碎机的构造液压保险式圆锥破碎机（图5-13）的工作原理与弹簧保险式圆锥破碎机的结构基本相同。液压保险式圆锥破碎机的主轴3的上部压在动锥2的中心，下部则穿过偏心套后，支承在球面止推承4上。止推轴承4的下方是调节油缸。

电动机带动传动轴，通过一对圆锥齿传动，使偏心套旋转，从而使动锥晃动。液压保险式圆锥破碎机排料口的调节是借助于主轴下方的油缸升降来实现的，而这种破碎机的保险装置就是液压系统中的蓄能器。

图5-13液压保险式圆锥破碎机构造图1-固定锥；2-动锥；3-主轴；4-上推轴承；5-活塞三、冲击式破碎机(一)冲击式破碎机工作原理与分类冲击式破碎机是利用高速回转的锤头冲击岩石，使其沿自然裂隙、层理面和节理面等脆弱部分而破碎。冲击式破碎机的类型很多，但目前用得最广的有锤式破碎机（锤头铰接式）和反击式破碎机（锤头固定式）。(二)冲击式破碎机的构造图5-16为我国生产的φ1600×1600毫米单转子，不可逆、多排、铰接锤头的锤式破碎机。它适用于破碎石灰石、煤、石膏或其它中等硬度的岩石，待破碎物料的表面水分不得超过2%。这种机器是由传动装置、转子、格筛和机架等几个部分组成。

图5-16φ1600×1600锤式破碎机1-弹性联轴节；2-球面调心滚柱轴承；3-轴承座；4-销轴；5-销轴套；6-锤头；7-检查门；8-主轴；9-间隔套；10-圆盘；11-飞轮；12-破碎板；13-横轴；14-格筛；15-下机架；16-上机架图5-17为我国生产的500×400单转子反击式破碎机的构造图。

图5-17φ500×400单转子反击式破碎机1-防护衬板；2-下机体；3-上机体4-锤头；5-转子；6-羊眼螺栓；

7-反击板；8-球面垫圈；9-锥面垫圈；10-给矿溜板；11-链幕；

12-侧门；13-后门；14-滚动轴承座；15-皮带轮；16-电动机

这种破碎机主要由上下机架、转子、反击板等部分组成。由电动机经三角皮带传动而使转子高速回转，迎着岩石下落方向进行冲击而使岩石不断破碎至小颗粒后由机体下部排出。我国还产生了φ1250×1250双转子反击式破碎机，其结构如图5-18所示。这种破碎机相当于两个单转子反击式破碎机串联使用。第一个转子相当于粗碎，第二个转子相当于细碎，所以可同时为粗、中、细碎设备使用。这种设备的破碎比大，产量高，产品粒度均匀，但功率消耗多。图5-18φ1250×1250双转子反击式破碎机1-机体；2-第二级转子；3-第一反击板；4-分腔反击板；5-第二级转子；

6-第二反击板；7-调节弹簧；8-第二均整栅板；9-第一均整栅板四、辊式破碎机辊式碎石机是利用两个相反方向旋转的圆辊来破碎物料的。辊式碎石机有齿辊式、光辊式和槽辊式三种。辊式碎石机结构简单、工作可靠、成本低，广泛用于中、小型厂矿对中硬和软矿石进行中、细碎作业。双辊式碎石机的组成如图5-19所示。其工作原理是：需破碎的石料经进料口进入两辊子之间，在摩擦力的作用下石料被带入两辊子的间隙之间，在两辊子的挤压下逐渐被压碎，并由下部排料口排出。当遇有过硬物料时，由于液压和弹簧系统的作用，辊子可自动增大间隙，从而使机器受到保护。两辊子之间的间隙可调整，以按需控制产品最大粒度。

图5-19双辊式碎石机1-电动机；2-张紧装置；3-V型皮带；4-机架；5-活动轴承；6-切削刀架；7-活动辊子；8-调整垫片；9-罩子；10-固定轴承；

11-皮带轮；12-固定辊子；13-刮板；14-弹簧；

15-调整螺母；16-拉杆一、筛分作业

根据筛分作业在碎石生产中的作用不同，筛分作业可有以下两种工作类型：1、辅助筛分这种筛分在整个生产中起到辅助破碎作业的作用。2、选择筛分碎石生产中这种筛分主要用于对产品按粒度进行分级。选择筛分一般设置在破碎作业之后，也可用于除去杂质的作业，如石料的脱泥、脱水等。

第三节筛分机械二、筛分机的构造（一）筛面

1．筛面的构造按筛面的结构形式，筛面可以分为棒条筛面、板状筛面、编织筛面和波浪形筛面等。

2．筛面的固定板状筛面的紧固可在两侧用木楔压紧。筛面的中间用方头螺钉压紧。编织筛面的两侧用钩紧装置钩紧，筛面的中间部分用U形螺栓压紧。（二）振动筛振动筛是依靠机械或电磁的方法使筛面发生振动的振动式筛分机械。按照振动筛的工作原理和结构的不同，振动筛可分为偏心振动筛、惯性振动筛和电磁振动筛三种。1、偏心振动筛偏心振动筛又称为半振动筛。它是靠偏心轴的转动使筛箱产生振动的。偏心振动筛的工作原理如图5-25所示。图5-25偏心振动筛工作原理图1-弹簧；2-筛架；3-主轴；4-轴承座；5-筛箱；6-平衡轮；7-配重；8-筛面２、惯性振动筛惯性振动筛是靠固定在其中部的带偏心块的惯性振动器驱动而使箱产生振动。按照筛子结构的不同，惯性振动筛可分为纯振动筛、自定中心振动筛和双轴振动筛。（1）纯振动筛纯振动筛由给料槽1、筛箱2、筛架4、振动器5组成（图5-26）。

筛箱中装有1～2层筛面，筛箱2用板弹簧固定在筛架4上。筛箱2的上方装有偏心振动器。电动机安装在筛架上，并通过V型皮带将动力传递给振动器。纯振动筛的工作原理可见图5-27。

图5-26纯振动筛1-给料槽；2-筛箱；3-弹簧；4-筛架；5-振动器

图5-27纯振动筛的工作原理图2）自定中心振动筛自定中心振动筛由电动机1、筛箱2、振动器3等部分所组成（图5-28）。单轴振动器固定在筛箱的上方，筛箱用弹簧5、吊杆4固定在机架上。电动机安装在机架上，其动力通过V型皮带传到振动器上。自定中心振动筛的工作原理如图5-29所示。自定中心振动筛的振动器的主轴是一个偏心轴，其轴承中心与皮带轮中心不在一条直线上，皮带轮上装平衡重。主轴旋转时，筛箱与皮带轮上偏心块都绕皮带轮中心作圆周运动，因此，只要满足下述条件，皮带轮中心将保持一定的位置上。式中 ——筛箱和物料的总质量；——筛箱的振幅，偏心轴的偏心距；——配重块的质量；——配重块到皮带轮中心的距离。

图5-28自定中心振动筛1-电动机；2-筛箱；3-振动器；4-吊杆；5-弹簧图5-29自定中心振动筛工作原理图（3）双轴振动筛双轴振动筛由筛箱1、双轴激振器3、隔振弹簧5、筛架及动力装置等组成（图5-30）。

图5-30吊式双轴振动筛1-筛箱；2-电动机；3-双轴激振器；4-吊杆；5-弹簧3、电磁振动筛电磁振动筛是一种振动系统，它的振动源是电磁激振器或振动电机。电振筛按驱动筛子的部位不同可分为筛箱振动式和筛网振动式两种。（1）筛箱振动式电振筛

筛箱振动式电振筛的工作原理如图5-31所示。（2）筛网振动式电磁振动筛筛网振动式电振筛的激振器直接带动筛网振动，而筛箱不参与振动，这种筛子简称为振网筛。

图5-31筛箱振动式电振筛原理图1-筛箱；2-筛面；3-弹簧；4-电磁激振器；5-弹性吊杆三、多层筛面振动筛

1.概率筛

概率筛是一种利用概率筛分原理的振动筛分机，其筛面是通过激振装置产生直线振动。概率筛的结构特点是采用多层、大倾角和大筛孔的筛面，具有处理量大能耗小、筛孔不易堵塞、筛面拆卸与更换容易、筛机安