鄂式破碎机毕业设计说明书

鄂式破碎机毕业设计说明书内容摘要：

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很悬殊，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。 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。 我相信 ，在上建实践结果的拉动下，各厂家会积极采用破碎机机构优化设计的好办法。 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。 颚式破碎机采用焊目 录 XI 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 1 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 2 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 3 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 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 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。 目 录 XII 图 1 某破碎机焊接机架 图 2 大传动破碎机机架 图 3 大传动破碎机示力图 国内外复摆鄂式破碎机的进展 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。 目 录 XIII 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。 多灵 — 沃森机械有限公司的戌吉 华高级工程师集多年实践经验，设计了目前国内最大的 12001500 复摆颚式破碎机。 2 总体设计过程 14 2 总体设计过程 基本结构和工作原理 基本结构： 鄂式破碎机的主体机构由机架、偏心轴、动鄂板、定鄂板、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 4 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，他是运动和动力输 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，驱使输出构件动鄂 3 做平面复杂运动，从而将矿石压碎。 2 总体设计过程 15 颚式破碎机的工作原理如图 7 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 5 复摆鄂式破碎 机结构图 图 6 复摆颚式破碎机机构运动简图 2 总体设计过程 16 图 7 复摆鄂式破碎机运动轨迹示意图 主要参数 破碎机的进料最大粒度为 200mm（球状） 要求的破碎后的矿石粒度 20mm 产量为 5t/h 动鄂每分钟摆动次数为 60 钳角  破碎机的活动鄂板与固定鄂板间的夹角 α 成为钳角。 钳角大小直接影响生产率和破碎腔高度。 钳角小能提高生产率，但在一定的破碎比条件下，又增加了破碎腔高度；钳角大会使破碎 腔高度降低，但生产率也下降了。 另外，钳角最大也不能超出咬住物料的允许值，故一般钳角取值为：  1max tan2  式中：  —— 齿板与物料间的摩擦系数 实际生产中为安全起见，复摆颚式破碎机的钳角通常取理论值的 65%，即：  22~ m a x 在本设计中我选择钳角为 22。 2 总体设计过程 17 动颚水平行程 YS 动颚水平行程对破碎机生产率影响较 大，排料口水平行程小会降低生产率；但也不能太大，否则在排料口的物料由于过多而使破碎力急剧增加，致使机件过载损坏，并且没得到完全的破碎，破碎不充分达不到要求。 因此，动颚在排料口处的水平行程为：   m ~ SS Y  式中： minS —— 最小排料口尺寸 mmS Y  传动角  传动角大小影响着机构的传动效率，在推力板长度一定的情况下，加大传动角会提高机构的传动效 率，但必须要求偏心距增大才能保证行程的要求，这就导致动颚衬板上部水平行程的偏大，物料的过粉碎引起排料口的堵塞，使功耗增加。 同时，也将使定颚衬板下部加速磨损。 故传动角取：  55~45 在此设计中我选择 50。 偏心距 E 偏心距对破碎机生产率和传动功率都有影响。 在其它条件相同的情况下，增大偏心距可使动颚行程增加而提高生产率，但也因此增加功率消耗。 在传统设计中，偏心距是由动颚行程通过画机构图来初步确定的。 在这个破碎机的设计中我 根据机构图选择了 mm20。 电动机的选择 电动机的选择要根据动力源和工作条件，首先要满足的就是所需功率要求。 根据设计目的，复摆鄂式破碎机是为了破碎中等硬度的各类矿石或岩石。 进料块的最大尺寸 750mm，要压碎这种矿石或岩石，用压力测试机可以测试出来用 力可以压碎 750mm的矿石或岩石。 根据设计生产产量的目的 150～ 300 吨 /时，而矿石假比重为 1600kg/m3，所以动鄂的转动周期为 223 转 /分。 2 总体设计过程 18 电动机的容量 复摆鄂式破碎机的需要的功率 N 与很多因素有关，例如：规格（ LB ）、偏心轴转速 n 、啮角 a 、动鄂下端水平行程 s 、偏心距 r 、以及破碎机的物理机械性能、粒度特征、破碎齿板表面形状和齿形参数等，都会影响功率消耗。 迄今，一些功率计算公式大多属于经验公式的范畴。 我们用应用最广泛的维雅德  Vianl 公式： m LDN a  式中： aN 为鄂式破碎机主电机功率（安装功率） kW ； L 为破碎机进料口长度cm ；为最大给料粒度 cm。 所以， kWN a 0 2751 2 00 1 1  选择电动机的型号 JR 中型绕线转子异步电动机主要 用于驱动各种不同的机械，如卷扬机、压缩机、破碎机、球磨机、运输机械和其它设备，并可供煤矿、机械、工业、发电机及工矿企业原动机之用。 所以非常适合作为破碎机的原动力。 在满足额定功率的情况下还要考虑其它的方面，如果选择 8126JR 型号的电动机的话，它的额定电压只是 V380 ，不用升压，只用接三相电即可，并且转速也符合标准，价格也便宜，其它的方面也都比较合适所以选用 8126JR 型号的电动机。 表 1 电动 机的参数 型号 额定功率（ kw） 额定电压（ v） 额定电流（ A） 额定转速（ r/min） 转子 最大转矩 价格 重量 电 压（ V） 电 流（ A） 额定转矩 JR1256 10 3000 28 975 164 437 7400 1450 JR1154 10 3000 27 1465 205 314 6200 1180 JR1268 10 380 21 730 244 292 5100 1550 JR1278 10 3000 730 250 287 7800 1620 2 总体设计过程 19 V 带的传动 1 、 有 以 上 已 知条 件 可 知 ： kwP 110 ，转速 min/7301 rn  ，从动轴转速min/2252 rn  ，每天的工。