毕业设计复摆颚式破碎机动颚结构设计(编辑修改稿)

毕业设计复摆颚式破碎机动颚结构设计(编辑修改稿)内容摘要：

发现并修复被磨损的零部件，这是提高机器作业的重要措施。 复摆 颚 式破碎机的现状 颚式破碎机是由美国人布雷克发明的。 自第一台颚式破碎机问世以来，至今已有 140 余年的历史。 在此过程中，其结构得到不断地完善。 由于颚式破碎机结构简单、制造容易、工作可靠、使用维修方便等优点，所以在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。 为了改善颚式破碎机性能和提高工作效率，国内外曾研 制过各种异型颚式破碎机。 早年，德国和前苏联都曾研制过液压驱动的颚式破碎机。 其特点是提高动颚摆动次数借以增加产量，同时能实现液压调整排料口、液压过载保护以及能负荷启动。 原西德制造过冲击式颚式破碎机，而原苏联也制造了振动颚式破碎机（也叫惯性颚式破碎机）。 它们都靠动颚振动冲击破碎物料，借以提高破碎机性能。 前者国内曾经试制过，由于某些原因没能继续研制。 原东德曾制造过一种简摆双腔颚式破碎机，美国生产过复摆双腔颚式破碎机。 国内北京某设计院以及湖南某大学都曾与工厂合作研制了双腔颚式破碎机。 其特点是使间歇工作变成连续工作， 借以提高破碎机工作效率。 安徽某设计院曾发明一种双腔双动颚复摆颚式破碎机。 它除了提高工作效率，同时又能降低破碎机负荷，使机重减轻很 多。 原苏联早年曾制造一种双动颚颚式破碎机。 国内辽宁某学院与矿山合作开发了双动颚颚式破碎机。 这种破碎机就是将原来两个破碎机去掉前墙对置后而成。 为了两动颚同步运转，在偏心轴一端增设一对开式齿轮。 由于它的结构太复杂，近年又研制一种单轴倒悬挂的双动颚破碎机。 国内上海某学院曾研制过此种xxx 理工学院毕业设计（论文） 7 颚式破碎机。 这两种破碎机的特点，其动颚同步运转，使破碎机强制排料。 这样，靠提高转数 增 加破碎机产量同时由于物 料与动颚没有相对运动，减少衬板磨损延长使用寿命。 近来又研制了单动颚倒悬挂颚式破碎机。 早年，美国、英国、德国相继生产了 Kunkan 简摆颚式破碎机。 该机特点是，动颚悬挂高度很高并且前倾。 连杆下行为工作行程、主轴承为半圆滑动颚轴承。 山东招远黄金机械厂曾引进了这种破碎机，并在此基础上研制了 34 颚式破碎机。 国外制造过一种肘板向上放置的颚式破碎机。 国内有几家设计院和制造厂生产了这种破碎机。 它的特点是靠增大传动角改善动颚运动特性，提高破碎机性能。 在国内该机有叫负支承、上斜式、上推式和上置式破碎机。 笔者认为叫 大传动角（包括倾斜式）破碎机更合适。 美国鹰破碎机公司制造一种倾斜式颚式破碎机。 其传动角大约 70 度以上。 它的最大特点是低矮，最适于井下或移动式破碎机上工作。 北京矿冶研究总院与某厂合作生产了几个规格的这种破碎机，其中最大为 9001200 颚式破碎机。 国内山西某煤矿引进德国 WB8/26 颚式破碎机。 该机置于皮带机上方，借助曲柄连杆机构驱动动颚压碎煤块。 实践证明使用效果较好。 以上各项异型破碎机的研制都取得了一定的效果并对国内破碎机行业的发展起到了一定的 推动和促进作用。 但是，都没能得到大面积推广使用。 国内绝大多数制造厂生产的和现场使用的都还是传统复摆颚式破碎机。 就近两年国外机械设备展览会上展出的颚式破碎机来看，也都是传统颚式破碎机，没有异型颚式破碎机出现。 国内各厂家所制造的颚式破碎机技术水平相差悬殊，有少数厂家的产品基本接近世界先进水平，而大多数厂家的产品与世界先进水平相比差距较大。 综上所述，改善国内颚式破碎机落后的状况，全面提高颚式破碎机技术水平，赶上世界先进水平，创造世界品牌的颚式破碎机是当务之急。 保证颚式破碎机最佳性能的根本因素是动颚有最佳的运 动特性。 这个特性又是借助机构优化设计所得到的。 因此，颚式破碎机机构优化设计是保证破碎机有最佳性能的根本方法。 xxx 理工学院毕业设计（论文） 8 上海建设路桥机械设备有限公司（简称上建）开发了颚式破碎机软件，借助其中机构优化设计模块对各种规格的破碎机进行优化设计，得到了最佳的动颚运动特性。 实践结果表明，破碎机性能有显著提高。 该厂山宝牌颚式破碎机销往欧美各大洲以及东南亚各国，产品基本上达到世界先进水平。 目前，计算机在国内各 厂 家已基本普及，但颚式破碎机机构优化设计尚未得到广泛应用。 国内颚式破碎机的机重普遍高于国外同规格的破碎机。 减轻机重也是一个 重要课题。 颚式破碎机机架占整机重量很大比例（铸造机架占 50%、焊接机架占 30%）。 国外颚式破碎机都是焊接机架，甚至动颚也采用焊接结构。 国内前几年掀起一股用铸造机架代替焊接机架的势头，这无疑是一种倒退行为。 此外，铸钢是一种高能耗的工艺过程，从节约能源的角度也应大力发展焊接机架。 颚式破碎机采用焊接机架 才 是 长远 发展 的正确 方向。 另外， 机架结构设计不合理也是使机重增加的重要原因。 机架结构设计首先应以受力为依据，在满足强度、刚度的条件下，力求减轻重量。 机架前壁载荷主要是由横向筋板所承受。 一般情况下，破碎机都不需要加 纵向筋板 2，如图 11 所示。 该机侧壁加强筋布置不合理，数量又太多，致使它的机重达 )（同规格破碎机机重为 ）。 当然，该机过重不完全是由这两个因素所造成。 侧壁筋板位置和方向也应根据受力情况而定。 图 12 所示为英国某公司生产的大传动角（负支承）颚式破碎机机架简图。 该机架侧壁布置有 3 三根筋板，筋板 1 设置在主轴承侧面，筋板 3设置在主轴承后下方，这两块筋之间用筋板 2 连接起来构成一个 “A” 形框架。 图 13 所示为该机受力分析。 图中轴承所受最大力 : 作用方向为 HA，正是图 12 侧壁 加强筋 1 的方向。 从而说明图 12 中侧壁筋板布置完全符合受力的要求。 动颚也是破碎机重量较大的零件，而且结构复杂 ， 颚结构设计也应以动颚受力为依据，在满足强度、刚要求的条件下，尽量减轻重量。 根据动颚受力分析可 得 ，最大破碎力作用在动颚轴承偏上处，由此往上（头部）受力越来越小。 原 250400,400600 颚式破碎机 是 目前尚有多家生产动颚结构刚好与其受力要求 相 反，即轴承附近处截面小，越向头部截面越大，而且 相 差太悬殊。 结果导致动颚强度低而重量又很大。 这两种破碎机都是xxx 理工学院毕业设计（论文） 9 在轴承偏上处被折断而损坏。 动颚的加强筋布置方式，也应按上述受力要求设计。 已有的颚式破碎机加强筋横向厚度从上到下厚度一样。 为符合受力条件，又满足重量轻的要求，可采用变厚度加强筋。 即靠上部（头部）的加强筋厚度应小，越往下厚度越大。 就是说，改原来矩形加强筋为梯形加强筋，这样会减轻动颚重量又保证有足够的强度。 动颚两轴承之间部位的壁厚可适度减薄，借以减轻重量。 此外，应加强机架、动颚有限元的研究，进行机架、动颚有限元优化设计，达到机架、动颚重量轻又有高度的可靠性。 其它，还有破碎腔、破碎机动力平衡等等都可以借助计算机进行优化设计。 总之，应采用现代的设计方法代替原有的常规设计方法。 再者，由于焊接、铸造、热处理工艺等因素也都会对破碎机产生影响。 所以 ， 我们应提高设计制造工艺等综合水平以及采用液压调整排料口和液压保险，逐步使国产颚式破碎机达到世界一流水平。 图 11 某破碎机焊接机架 图 12 大传动破碎机机架 xxx 理工学院毕业设计（论文） 10 图 13 大传动破碎机示力图 图中轴承所受最大力 : 作用方 向为 HA，正是图 2 侧壁加强筋 1 的方向。 从而说明图 2 中侧壁筋板布置完全符合受力的要求。 动颚也是破碎机重量较大的零件，而且结构复杂颚结构设计也应以动颚受力为依据，在满足强度、刚要求的条件下，尽量减轻重量。 根据动颚受力分析可，最大破碎力作用在动颚轴承偏上处，由此往上（头部）受力越来越小。 原 250400,400600 颚式破碎机者目前尚有多家生产动颚结构刚好与其受力要求反，即轴承附近处截面小，越向头部截面越大，而 且差太悬殊。 结果导致动颚强度低而重量又很大。 这两种破碎机都是在轴承偏上处被折断而损坏。 动颚的加强筋布置方式，也应按上述受力要求设计。 已有的颚式破碎机加强筋横向厚度从上到下厚度一样。 为符合受力条件，又满足重量轻的要求，可采用变厚度加强筋。 即靠上部（头部）的加强筋厚度应小，越往下厚度越大。 就是说，改原来矩形加强筋为梯形加强筋，这样会减轻动颚重量又保证有足够的强度。 动颚两轴承之间部位的壁厚可适度减薄，借以减轻重量。 此外，应加强机架、动颚有限元的研究，进行机架、动颚有限元优化设计，达到机架、动颚重量轻又有 高度的可靠性。 其它，还有破碎腔、破碎机动力平衡等等都可以借助计算机进行优化设计。 总之，应采用现代的设计方法代替原有的常规设计方法。 再者，由于焊接、铸造、热处理工艺等因素也都会对破碎机产生影响。 所以 ， 我们应提高设计制造工艺等综合水平以及采用液压调整排料口和液xxx 理工学院毕业设计（论文） 11 压保险，逐步使国产颚式破碎机达到世界一流水平。 复摆颚式破碎机的 发展 19 世纪 40 年代 ,北美的采金热潮对颚式破碎机发展有重大的促进作用。 19 世纪中叶 ,多种类型的颚式破碎机被研制出来 ,并获得了广泛的应用。 上个世纪末 ,全世界已有 70 多种不同结 构的颚式破碎机取得了专利权。 1858 年 ,埃里 .布雷克 () 取得了制造双肘板颚式破碎机的专利权。 现在最常用的颚式破碎机是布雷克的颚式破碎机和更近代制造的单肘板颚式破碎机。 颚式破碎机最大的弱点之一是它们在一个工作循环内只有一半时间进行工作。 20 世纪 80 年代中期 ,国外一些厂家已能生产各种大型颚式破碎机，例如美国 Fuller Traylor 公 司 生 产 的 重 型 颚 式 破 碎 机 ， 规 格 为1676mm2134mm，生产能力达 1200t/h；德国 PWH 公司生产的最大双肘板颚式破碎机的给料口为 2600mm  1800mm，生产能力达 2020t/h；英国Babbitless 公司生产的 BCS 系列颚式破碎机，其生产能力可达 6000t/h。 20 世纪 80 年代以来，我国颚式破碎机的研制工作与改进工作取得了一定的成果。 北京矿冶研究总院的破碎机专家王宏勋教授和他的学生丁培洪硕士引用了“动态啮角”的概念，开发出 GXPE 系列深腔颚式破碎机，当时在国内引起了一定程度的轰动。 该机与同种规格的破碎机相比，在相同 工况条件下，处理能力可提高%30~%20 ，齿板寿命可提高 2~1 倍。 该机采用负支撑零悬挂，具有双曲面腔型。 第二代 GXPE250400 破碎机在第一代的基础上进行了全面改进，增大了破碎比，降低了产品粒度 :最大给料粒度为 220mm，生产能力为 ht/16~5 ，排料口调整范围为 mm40~10 ，给料抗压强度小于 300MPa。 PEY4060 液压保险颚式破碎机，以液压缸为过载保护装置，正支撑、正悬挂、深破碎腔。 该机最大给料粒度为 340mm，排料口调整范围为mm100~30 ，生产能力为 ht/40~10。 xxx 理工学院毕业设计（论文） 12 第 2 章 总体设计过程 基本结构和工作原理 基本结构 颚式破碎机的主体机构由机架、偏心轴、动颚板、定颚板、肘板共五个机构组成。 另有其他辅助零件，如固定齿板、衬板、挡罩、垫片、滑块、推力板、止动螺钉、锁紧装置。 图 21 复摆颚式破碎机结构示意图 工 作原理 带轮与偏心轴固联成一整体，它是运动和动力输入构件，即原动件，其余构件都是从动件。 当带轮和偏心轴 2 绕轴线 A 转动时，驱使输出构件动颚 3 做平面复杂运动，从而将矿石压碎。 xxx 理工学院毕业设计（论文） 13 颚式破碎机的工作原理如图 22 所示，其由动颚板、定颚板、偏心轴及推力板组成。 动颚板上部与偏心轴相连，下部由推力板支撑。 偏心轴转动时，动颚板不仅对定颚板作往复摆动，同时还沿定颚板有很大幅度的上下运动。 动颚板上各点的运动 轨迹如图 24 所示。 动颚板上部的运动轨迹接近圆形，越向下水平运动幅度越小，运动轨迹也越呈椭圆形。 推力板动鄂板偏心轴定鄂板 图 22 复摆颚式破碎机结构图 图 23 复摆颚式破碎机机构运动简图 xxx 理工学院毕业设计（论文） 14 图 24 复摆颚式破碎机运动轨迹示意图 主要参数 表 颚式破碎机的基本参数 型 号 主要参数 给矿口规格(mm） 宽度 X 长度 最大给矿粒度（ mm） 排矿口调整范围 处理能力 （ t/h） 电机功率（ kw） 重 量 （ t） PEF150 250 150 250 125 10～ 40 1～ 4 PEF250 400 250 400 210 20～ 80 5～ 20 15 PEF400 600 400 600 350 40～ 160 17～ 115 30 PEF600 900 600 900 480 75～ 200 56～ 192 75 PEF900 1200 900 1200 650 150～180 140～ 200 110 PEF120。