圓錐式破碎機設計說明書

1、圓錐式破碎機的設計 作 者 姓 名 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化指導教師姓名 專業(yè)技術職務 目 錄 摘 要1第一章 緒論31.1引言 41.2碎石機性能及用途41.2.1制砂機41.2.2顎式破碎機41.2.3輥式破碎機41.2.4復合式破碎機51.2.5錘式破碎機51.2.6圓錐式破碎機51.3圓錐式破碎機51.3.1圓錐是破碎機的發(fā)展狀況51.3.2圓錐式破碎機的定義51.3.3目前市場圓錐式破碎機的類型51).中、細碎彈簧型圓錐破碎機62).中、細碎液壓型圓錐破碎機61.3.4圓錐式破碎機按用途的分類7第二章 圓錐式破碎機的設計82.1機械設計的要求8 1）.經濟要求8 2）.社會要求

2、82.2圓錐式破碎機結構82.3圓錐式破碎機的工作原理92.4圓錐式破碎機總體設計方案102.4.1確定方案102.4.2選擇電動機102.5 傳動裝置各運動參數(shù)和動力參數(shù)112.5.1總傳動比的確定及各級傳動比的分配112.5.2傳動裝置運動和動力參數(shù)確定112.6齒輪傳動設計12 2.6.1低速級齒輪傳動設計12 2.6.2高速級錐齒輪設計172.7軸的設計22 2.7.1高速軸設計及校核22 2.7.2中間軸設計27 2.7.3低速軸設計272.8滾動軸承設計及校核282.9鍵的設計及校核312.10聯(lián)軸器的選用312.11減速器箱體的設計322.12 破碎裝置的設計33山東輕工業(yè)學院2

3、009屆本科畢業(yè)設計（論文）摘 要 本文介紹了圓錐破碎機的結構組成、工作原理以及主要零部件的設計中所必須的理論計算和相關強度校驗，該圓錐式破碎機的優(yōu)點是傳動鏈短、效率高、易加工、使用和維護都很方便，較適合在惡劣的環(huán)境下工作。 圓錐破碎機廣泛應用于金屬礦山、冶金工業(yè)、化學工業(yè)、建筑工業(yè)、水泥工業(yè)及砂石行業(yè)等，適用于中、細碎普氏硬度f=5-16的各種礦山和巖石，如鐵礦石、有色金屬礦石、花崗巖、石灰?guī)r、石英巖、沙巖、鵝卵石等。 它工作時，電機通過三角帶、傳動軸、傳動齒輪帶動偏心套旋轉，動錐在偏心套作用下做旋擺運動，使動錐和定錐時而靠近時而偏離。物料在破碎腔內不斷受到擠壓、沖擊而破碎，破碎的物料經篩選

4、靠自重從下部排出。關鍵詞：圓錐破碎機；中心距；彎曲疲勞強度；彎曲許用應力AbstractIntroduced that the cone crusher structure constitute,the work principle and the design of the main partses the essential theories calculation and related strength check. The advantage of the cones crusher is that the chain of transport is short, the effic

5、iency of transport is high, the manufacture processe is easy, and usage and support are very convenient,which is proper to keep with work under the bad environment.Cone crusher is widely used in metal mining, metallurgical industry, chemical industry, construction industry, cement industry and grave

6、l industries. Suitable for medium and fine Platts hardness range of f = 5-16 mines and rocks, such as iron ore, non-ferrous metal ore, granite, limestone, quartzite, sandstone, pebbles and so on。 When it Work, the motor through the V-belt, drive shaft, transmission gear driven rotating eccentric set

7、s, moving sets of cones in the role of eccentric rotation to do before the next campaign, so that cone and fixed cone move around from time to time deviate from time to time. Materials in the crushing cavity constantly being squeezed, the impact of broken, broken by the weight of materials selected

8、from the lower part of discharge.Key words:cone crusher ; center apart ; bent tired strength ; bent use should dint ； 第一章 緒論1.1引言在水泥生產中，粉磨過程消耗大量能源。粉碎的任務是提供具有一定粒度、粒度組成和充分粉碎的加工原材料，以便于下一步的加工、處理和使用。其中上約12%的電能用于粉碎物料，其中約15%用于破碎，85%以上消耗于磨碎，磨機的效率只有1%，破碎機的效率達10%，而且與磨機相比，破碎機能耗低，金屬消耗最小，運轉維護簡單。因此，目前有用破碎機部分取代磨機的

9、趨勢，也即當前粉碎領域所提倡的“多碎少磨”。同時，入磨粒度的大小是影響磨機產量的主要因素。若入磨物料粒度較大，磨機第一倉必須加入較多的大球才能擊碎物料，這樣磨機的第一倉在一定的程度上起著破碎作用。這在粉磨中是極不合理的。入磨粒度越大，磨機產量越低，電能消耗越大，磨機產量與入磨物料粒度的四次方根成反比。給料粒度越小，磨機產量越高，能源消耗下降；反之，產量降低，能耗提高。為此，我們擬設計一個圓錐式破碎機。1.2碎石機性能及用途1.2.1制砂機立軸沖擊式破碎機主要特點：1） 制砂機（制沙機）是九十年代開發(fā)的新型中、細碎石設備，也是目前世界上廣泛用于替代錐碎機、對輥機、球磨機的機型。2） 結構新穎、獨

10、特、運轉平穩(wěn)。3） 制砂機（制沙機）能量消耗小、產量高、破碎比大。4） 設備體積小、操作簡便、安裝和維修方便。5） 制砂機（制沙機）具有整形功能、產品呈立方狀、堆積密度大。6） 生產過程中，石料能形成保護底層，機身無磨損，經久耐用。7） 制砂機（制沙機）少量易磨損件用特硬耐磨材質制成，體積小、重量輕、便于更換配件。1.2.2顎式破碎機具有破碎比大、產品粒度均勻、結構簡單、工作可靠、維修簡便、運營費用經濟等特點。該系列顎式破碎機廣泛運用于礦山、冶煉、建材、公路、鐵路、水利和化學工業(yè)等眾多部門，破碎抗壓強度不超過320兆帕的各種物料。反擊式破碎機能處理邊長100500毫米以下物料，其抗壓強度最高可

11、達350兆帕，具有破碎比大，破碎后物料呈立方體顆粒等優(yōu)點。反擊式破碎機，適用于破碎中硬物料，如水泥廠的石灰石破碎，具有生產能力大，出料粒度小的優(yōu)點。1.2.3輥式破碎機供選礦、化學、水泥、建筑材料等工業(yè)部門中碎和細碎各種中等硬度以下的礦石和巖石之用。 1.2.4復合式破碎機適用于建材、礦業(yè)、冶金、化工工業(yè)破碎石灰石、熟料、煤及其它礦石，其抗壓強度不超過140兆帕濕度不大于15%。紅星牌復合式破碎機特點：生產能力大；破碎比高，能耗低；密封性好，運轉平穩(wěn)；維護方便。 1.2.5錘式破碎機適用于破碎各種脆性材料的礦物。被破碎物料為煤、鹽、白亞、石膏、明礬、磚、瓦、石灰石等。其物料的抗壓強度不超過10

12、0兆帕，濕度不大于15%。1.2.6圓錐破碎機適用于冶金、建筑、筑路、化學及硅酸鹽行業(yè)中原料的破碎，可以破碎中等和中等硬度以上的各種礦石和巖石。圓錐破碎機破碎比大、效率高、能耗低，產品粒度均勻，適合中碎和細碎各種礦石，巖石。 1.3 圓錐式破碎機1.3.1圓錐式破碎機的發(fā)展狀況 隨著社會的前進，原材料消耗不斷增加，導致富礦資源日益枯竭，礦石品位日趨貧化。以我國冶金礦山為例，鐵礦石平均品位31%,錳礦石品位22%。絕大多數(shù)的原礦需要破磨和選礦處理后才能成為爐料。圓錐破碎機適用于冶金、建筑、筑路、化學及硅酸鹽行業(yè)中原料的破碎，可以破碎中等和中等硬度以上的各種礦石和巖石。圓錐破碎機破碎比大、效率高、

13、能耗低，產品粒度均勻，適合中碎和細碎各種礦石，巖石，成為金屬礦山選礦廠的主要破碎設備。 20世紀50年代初期，國內在仿原蘇聯(lián)的彈簧破碎機的基礎上，開發(fā)了國內自己的破碎機。這種破碎機的設計思想最基本點是靠排料口大小控制產品粒度，破碎物料的方法是靠動錐單向擠壓和彎曲研磨作用破碎物料，物料之間相互作用很弱，破碎過程幾乎沒有選擇性。近來國內外開發(fā)的新型高效圓錐破碎機破碎物料應用的范圍不斷擴大，破碎產品粒度小，破碎效果顯著。目前圓錐破碎機正向著大型、高效、可靠、節(jié)能、降耗和自動化方向發(fā)展。 1.3.2圓錐式破碎機的定義： 圓錐破碎機(圓錐破)是在消化吸收了各國具有80年代國際先進水平的各類型圓錐破碎機的

14、基礎上研制成的。它與圓錐破碎機的結構在設計上顯然不同，并集中了迄今為止已知各類型圓錐破碎機的主要優(yōu)點。 1.3.3目前市場圓錐式破碎機的類型：  圓錐破碎機目前市場上主要有彈簧圓錐破和液壓圓錐破。    1）中、細碎彈簧型圓錐破碎機    中、細碎破碎機的規(guī)格用可動錐底部直徑D表示。中、細碎圓錐破碎機的工作原理與旋回破碎機基本相似，但結構上還是有區(qū)別的，主要區(qū)別是：    (1)旋回破碎機的兩個圓錐形狀都是急傾斜的，可動錐是正立截頭圓錐，固定錐是倒立截頭圓錐，這主要是為了增大給料口。中、細碎圓錐

15、破碎機的兩個圓錐均為緩傾斜正立截頭圓錐，且兩錐體之間具有一定長度的平行碎料區(qū)(平行帶)，這是為了控制產品粒度。因為中、細碎破碎機的設計是以破碎產品質量和生產能力作為首要因素考慮的。    (2)旋回破碎機的可動錐懸掛在機器上部的橫梁上，中、細碎圓錐破碎機的可動錐支承在下部的球面軸承上。    (3)旋回破碎機采用干式防塵裝置，中、細碎圓錐破碎機采用水封防塵裝置。    (4)旋回破碎機利用可動錐的上升或下降調整排料口的大小，中、細碎圓錐破碎機則通過調節(jié)固定錐(調節(jié)環(huán))的高度位置來實現(xiàn)排料口寬度的調整。&#

16、160;   依據(jù)排料口調整裝置和保險裝置方式不同，中、細碎圓錐破碎機分為彈簧型和液壓型圓錐破碎機。彈簧型圓錐破碎機的工作機構是由帶錳鋼襯板的可動錐和固定錐組成。可動錐壓裝在主軸15上，主軸一端插入偏心軸套的錐形孔內，當偏心軸套轉動時就帶動可動錐作旋擺運動。為了保證可動錐作旋回運動的要求，可動錐的下部表面要做成球面，并支承在球面軸承上，可動錐體和主軸的全部質量都由球面軸承和機架承受。    該機的保險裝置就是裝設在機架周圍的彈簧，當大鐵塊等非破碎物料進入破碎腔時，支承在彈簧上的支承環(huán)和調整環(huán)被迫向上抬起而壓縮彈簧，從而增大可動錐與固定錐之間的距

17、離，增大排料口，排出非破碎物，避免機件損壞。然后在彈簧的彈力作用下，支承環(huán)和調整環(huán)迅速恢復原位，重新進行破碎。    中、細碎圓錐破碎機依破碎腔形式分為：標準型(中碎用)、中間型(中、細碎用)和短頭型(細碎用)三種。其中以標準型和短頭型應用最廣泛。它們的主要區(qū)別在于破碎腔的剖面形狀和平行帶的長度不同。標準型的動錐傾斜較陡，平行帶短；短頭型的動錐傾斜較緩，平行帶較長，中間型介于二者之間。    2）中、細碎液壓型圓錐破碎機    液壓圓錐破碎機有單缸式和多缸式兩種。單缸式結構簡單，應用廣泛。它是在主軸下面設

18、有一個液壓缸，升降動錐即可調節(jié)排料口大小。鐵塊等非破碎物通過破碎腔時，液缸放油，起到保險作用。    液壓圓錐破碎機的調整裝置和鎖緊機構，實際上都是固定錐的一部分，主要由調整環(huán)、支承環(huán)、鎖緊螺帽、推動油缸和鎖緊油缸等組成。其中調整環(huán)和支承環(huán)則構成排料口尺寸的調整裝置。支承環(huán)安裝在機架上部，并借助于破碎機周圍的彈簧和機架貼緊。支承環(huán)上部裝有鎖緊油缸和活塞，支承環(huán)與調整環(huán)的接觸面處均刻有鋸齒形螺紋。兩對撥爪和一對推動油缸分別裝在支承環(huán)上。破碎機工作時，高壓油通人鎖緊缸使活塞上升，將鎖緊螺帽和調整環(huán)稍微頂起，使兩者的鋸齒形螺紋呈斜面緊密貼合。調整排料口時，需將鎖緊缸卸載

19、，使鋸齒形螺紋放松，然后*縱液壓系統(tǒng)，使推動缸動作，帶動調整環(huán)向左或向右轉動，使固定錐上升或下降，實現(xiàn)排料口的調整。    在礦物加工工程領域，“多碎少磨”的原則受到較大重視。近年來，各種產品粒度小于10mm的液壓圓錐破碎機在細碎作業(yè)中獲得了推廣應用。  1.34圓錐式破碎機按用途的分類：  圓錐破碎機按用途可分為粗碎圓錐破和中細碎圓錐破兩種；按結構與功能可分為懸掛式、托軸式和振動式三種.用作粗碎的圓錐破碎機，又稱旋回破碎機。因為該機需處理尺寸較大的料塊廳以進料口要求寬大。     用

20、作中細碎的圓錐破碎機(圓錐破)有兩種，常規(guī)型圓錐破碎機(圓錐破)，又稱菌形圓錐破碎機(圓錐破)。其處理的料塊為經過粗碎的，故進料口不需很大，但要求加大卸料范圍，以提高生產能了，對破碎后的產品要求具有比較均勻的粒度。所以動錐1和定錐2都是正置的。動錐制成棗形，在卸料口附近，動、定錐之間有一段距離相等的平行帶，以保證卸出物料的粒度均勻。塞類圓錐破碎機因為動錐體表面斜度較小，卸料時物料是沿著動錐斜面滾下。因此，卸料就會受到斜面的摩擦阻力作用，同時也會受到錐體偏轉、自轉時的離心慣性力的作用。故這類破碎機并非自由卸料的，因而工作原理和計算上均與粗碎圓錐破碎機(圓錐破)有些不同。   

21、  采用常規(guī)的粉碎方法、粉碎的斷面是偶然的，是沒有選擇的，一方面會有多數(shù)部分，卞產生破碎作用，另一方面又會產生局部的立粉碎，導致有用的部分由于過粉碎而無法目收。開發(fā)了我國自己PZ型振動圓錐破碎機(圓錐破)， 振動圓錐破碎機它也是處理過初次破碎后的料塊，其進料口也不大。其功錐與定錐也是正置的，為了達到選擇性破卒作用，在動錐的主軸上按有偏心塊，當電功機通過傳動裝置驅動動錐主軸，偏心塊旋濤，產生不平衡激振力，使動錐偏離原來位置。物料從上部給人定錐與動錐組成的破碎腔，在破碎腔由上到下的運動過程中受到反復的壓縮、沖擊，一般要達到30次以上，在此過程中物料不停地翻轉滾動，不斷

22、改變對物料作用力的角度，使物料破碎，被破碎后的物料由破碎腔排出，從破碎機的排料口排出破碎機。     以上三種圓錐破碎機(圓錐破)中，除振動圓錐破碎機(圓錐破)不作偏旋運動外，其余兩種圓錐破碎機的動錐主軸的下端都裝有偏心襯套。旋回破碎機反力的垂直分力F2不大，故動錐可以用懸吊方式支承，支承裝置在破碎機的頂部。因此，支承裝置的結構比較簡單，維修也比較方便。菌形圓錐破碎機反力的垂直分力F2較大，故用球面座3在下方將動錐支托起來，支承面積較大，可使壓強降低。不過這種支承裝置正處于破碎腔下方，粉塵較大，要有完善的防塵裝置。因而構造比較復雜，維修也比較困難。第二章

23、 圓錐式破碎機的總體設計2.1 機器設計的要求機器的種類雖然很多，但設計時的基本要求往往是共同的，根據(jù)對現(xiàn)有機器的分析，現(xiàn)代機器的設計應滿足下列兩大要求：1）.          經濟性要求機器的經濟性必須體現(xiàn)并貫穿在其設計、制造和使用的全過程中。體現(xiàn)在設計階段是指應用先進的設計方法，將三鐘傳動（機械、電子、液壓）有機地匹配，各得其所。此外盡量采用標準件、通用件和使用產品系列化而縮短設計周期；體現(xiàn)在制造過程中是指使用無切削加工等各種新的制造工藝技術，提高工效、縮短制造周期等；體現(xiàn)在使用方面是指消耗（水、電

24、、油及輔助材料等）少、管理和維修費用低等。2）.          社會要求機器應有好的社會效果，表現(xiàn)為；應滿足人機工程學的要求，如操作方便、省力、舒適勞動強度低、維修簡捷等；應符合安全運行要求，如設置可靠的安全防護裝置，設置能排除誤操作的連鎖裝置，采用安全聯(lián)軸器和離合器，配備各類預警信號裝置等；應滿足工藝美術要求，如造型精巧、線形流暢、形體簡練、色彩明快等；應符合環(huán)保要求，如控制噪聲、有效地排除廢氣、廢液等，以免造成環(huán)境污染。 2.2 圓錐式破碎機結構   HCS高效圓錐破碎機主要結

25、構包括進料斗、上機架部、動錐部、機座、排料斗、傳動軸、三角帶、電機等，輔助裝置有液壓潤滑站、電控柜等。如圖1 圖1 2.3 圓錐破碎機工作原理    工作時，電機通過三角帶、傳動軸、傳動齒輪帶動偏心套旋轉，動錐在偏心套作用下做旋擺運動，使動錐和定錐時而靠近時而偏離。物料在破碎腔內不斷受到擠壓、沖擊而破碎，破碎的物料靠自重從下部排出。如圖： 2.4 圓錐式破碎機的總體設計方案： 確定傳動方案、選定電動機型號、合理分配傳動比、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)。2.4.1確定傳動方案首先滿足機器的功能要求，如如所傳遞的功率大小、轉速和運動形式，此外還應滿足工作可靠、傳動效率

26、高、結構簡單、尺寸緊湊、工藝性好、使用維護方便。常用傳動方案有3種：1）、帶圓錐齒輪傳動 特點是帶在高速轉動時會打滑，但整體尺寸不大，制造成本也不高；2)、二級圓錐圓柱齒輪傳動 特點是工作可靠、傳動效率高、維護方便、環(huán)境適應性強，但總體尺寸較大；3）、二級圓柱圓錐齒輪傳動 特點是工作可靠、傳動效率高、維護方便、環(huán)境適應性強，合理安排尺寸不大。 根據(jù)破碎機的工作環(huán)境及其自身的特點，結合現(xiàn)在制造技術的提高，選用圓柱圓錐齒輪傳動方案，其運動簡圖如下: 2.4.2 選擇電動機根據(jù)工作機的工作情況和運動、動力參數(shù)，合理選擇電機的類型、機構形式、容量和轉速，提出具體電機型號。 本設計考慮到電機本身價格、重量、易購買性及其減速器的尺寸對后續(xù)配置的影響，選用同步轉速為1500r/min的三相異步電動機。 電機型號：Y250s-4 額定功率：pd=75KW 滿載轉速：nm=1470r/min 堵轉轉據(jù): 2.0 最大轉矩：2.2 電 流：141A 功率因數(shù)：0.92 堵轉電流：7.0A 安裝形式：B32.5 傳動裝置各運動參數(shù)和動力參數(shù)2.5.1 總傳動比的確定及各級傳動比的分配已選定輸出端主軸轉速