雙輥式破碎機(jī)開(kāi)題報(bào)告

文獻(xiàn)綜述：1.1雙輥式破碎機(jī)雛形的發(fā)展雙輾式破碎機(jī)的發(fā)展并不是近些年才發(fā)展起來(lái)的，而是在公元前就有其雛形，而且發(fā)展歷程相當(dāng)曲折，在中國(guó)，公元前兩千多年就出現(xiàn)了最筒單的粉碎工具一一杵臼。杵臼進(jìn)一步演變?yōu)楣?00?前100年的腳踏碓。這些工具運(yùn)用了杠桿原理，初步具備了破碎機(jī)械的雛形，不過(guò)，它們的粉碎動(dòng)作仍是間歇的。[1]最早采用連續(xù)粉碎動(dòng)作的破碎機(jī)械是公元前四世紀(jì)由公輸班發(fā)明的畜力磨，另一種采用連續(xù)粉碎動(dòng)作的破碎機(jī)械是輾碾，它的出現(xiàn)時(shí)期稍晚于磨。而在《天工開(kāi)物》中記載的筒車(chē)、牛車(chē)、踏車(chē)、拔車(chē)、桔槔等以水為動(dòng)力的機(jī)械，又把機(jī)械制造推向另一個(gè)高峰。這些機(jī)械除用于谷物加工外，還擴(kuò)展到其他物料的粉碎作業(yè)上。⑵近代的破碎機(jī)械是在蒸汽機(jī)和電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力機(jī)械逐漸完善和推廣之后相繼創(chuàng)造出來(lái)的。1806年出現(xiàn)了用蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的輾式破碎機(jī)；1858年，美國(guó)的布萊克發(fā)明了破碎巖石的顎式破碎機(jī)；1878年美國(guó)發(fā)展了具有連續(xù)破碎動(dòng)作的旋回破碎機(jī)，其生產(chǎn)效率高于作間歇破碎動(dòng)作的顎式破碎機(jī)；1895年，美國(guó)的威廉發(fā)明能耗較低的沖擊式破碎機(jī)。[3]1.2物料破碎的理論物料破碎是一個(gè)歷史悠久的話(huà)題。破碎理論的研究應(yīng)歸結(jié)為3個(gè)大的方面：強(qiáng)度理論的研究、破碎效果的評(píng)價(jià)、破碎功耗的研究。多碎少磨原則指導(dǎo)研制的以料層粉碎原理的新型破碎機(jī)是當(dāng)前主要方向。[4]碎礦與磨礦消耗巨大的能量，為了弄清能量消耗的規(guī)律，評(píng)定破碎效率，提供設(shè)計(jì)的依據(jù)和找尋節(jié)約能量的途徑，百年前已展開(kāi)的破碎耗功的研究，雖已取得不少成績(jī)，但仍在進(jìn)行，以求得到更完善的理論。[5](1)面積學(xué)說(shuō)VonRittingerPR于1867年提出了著名的面積學(xué)說(shuō)，認(rèn)為外力破碎物體所做之功將轉(zhuǎn)化為新生表面積上的表面能，故粉碎能耗與粉碎時(shí)新生表面積成正比，即粉碎單位質(zhì)量物料的能耗與新生的比表面積成正比。體積學(xué)說(shuō)。B.刀.吉爾皮切夫和F.基克(1885年)認(rèn)為，外力粉碎物料所作的功，完全用于使物料發(fā)生變形，當(dāng)變形能儲(chǔ)至極限，物料即被破壞。即為使幾何相似的同種物料，粉碎成形狀相同的產(chǎn)品，所需的功與它們的體積或質(zhì)量成正比。裂縫學(xué)說(shuō)。1952年BondFC根據(jù)一般碎礦和磨礦設(shè)備得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了經(jīng)驗(yàn)公式：W里莊(二^)10 、'F-\：P式中：F——給礦的80%能通過(guò)方篩孔的寬；P——破碎后的產(chǎn)品的80%能通過(guò)的方篩孔的寬；W——將1t粒度為F的給礦破碎到產(chǎn)品粒度為P所消耗的功；Wi——功耗指標(biāo)。其他破碎理論。TkavovaK將破碎過(guò)程看作一個(gè)物理化學(xué)過(guò)程來(lái)研究，認(rèn)為破碎過(guò)程一個(gè)不可逆的熱力學(xué)過(guò)程。1979年首次從熱力學(xué)的角度研究了破碎系統(tǒng)的能、熵、自由焓等參數(shù)的變化規(guī)律。以三大粉碎功耗學(xué)說(shuō)為代表的傳統(tǒng)破碎理論在粉碎領(lǐng)域中起著重要的指導(dǎo)作用，促進(jìn)了物料破碎技術(shù)的發(fā)展。但三大粉碎功耗理論都有各自的適用圍，具有一定的片面性，已不能滿(mǎn)足破碎工業(yè)的發(fā)展。因此，建立完整的、系統(tǒng)的粉碎功耗理論，全面揭示物料粉碎的機(jī)理成為必要。[6]職輻式破蜓L作原理1.3雙輻破碎機(jī)工作原理：被破碎物料經(jīng)給料口落入兩輾子之間，進(jìn)行擠壓 - 丁破碎，成品物料自然落下。遇有過(guò)硬或不可破碎物時(shí)，輾子可憑液壓缸或彈簧的作用自動(dòng)退讓?zhuān)馆氉娱g隙增大，過(guò)硬或不可破碎物落下，從而保護(hù)機(jī)器不受損壞。相向轉(zhuǎn)動(dòng)的兩輾子有一定的間隙，改變間隙，即-可控制產(chǎn)品最大排料粒度。雙輾破碎機(jī)是利用一對(duì)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的圓輾，四輾破碎機(jī)則是利用兩對(duì)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的圓輾進(jìn)行破碎作業(yè)。特點(diǎn)：雙輾破碎機(jī)采用三角帶或萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器進(jìn)行傳動(dòng)和調(diào)節(jié)兩輥之間的間隙。[7]雙輥破碎機(jī)。它由機(jī)架、一對(duì)輥?zhàn)印⑷瞧鲃?dòng)裝置和彈簧保險(xiǎn)裝置等主要部件組成。兩臺(tái)電機(jī)通過(guò)皮帶輪傳動(dòng)，帶動(dòng)兩輥?zhàn)酉嘞蜣D(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)輥?zhàn)拥妮S支承在與機(jī)架固定在一起的固定軸承上，另一個(gè)輥?zhàn)拥妮S支承在活動(dòng)軸承上。活動(dòng)軸承可以沿機(jī)架導(dǎo)軌水平移動(dòng)，使兩輥?zhàn)娱g的排料口寬度在必要時(shí)可以增大，將非破碎物排出機(jī)外。[8]輥?zhàn)影惭b在焊接的機(jī)架上，由安裝在軸上的輥芯以及套在輥芯上的輥套組成，兩者通過(guò)錐形環(huán)，用螺栓拉緊，以使輥套緊套在輥芯上。當(dāng)輥套的工作表面磨損時(shí)，可以拆換。前輥的安裝在滾柱軸承中，軸承座固定安裝在機(jī)架上，后輥的軸承則安裝在機(jī)架的導(dǎo)軌中，可以在導(dǎo)軌上前后移動(dòng)，后輥的軸承用強(qiáng)力彈簧壓緊在頂座上，當(dāng)轉(zhuǎn)輥之間落入難碎物時(shí)，彈簧被壓縮，后輥后移一定距離，讓硬物落下，然后在彈簧力作用下又回到原來(lái)位置。彈簧的壓力可用螺母調(diào)整，在軸承與頂座之間放有可以更換的鋼墊片，通過(guò)更換不同厚度的墊片，即可調(diào)節(jié)兩轉(zhuǎn)輥的間距。雙輥破碎機(jī)前輥通過(guò)減速齒輪和傳動(dòng)軸以及帶輪用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，后輥則通過(guò)裝在輥?zhàn)虞S上的一對(duì)齒輪由前輥帶動(dòng)作相向轉(zhuǎn)動(dòng)。為了使后輥后移時(shí)兩齒輪仍能?chē)Ш希X輪采用非標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)齒。[9]雙輥破碎機(jī)輥?zhàn)拥墓ぷ鞅砻娓鶕?jù)使用要求，可以選用光面的、槽面的或是齒面的。光面輥?zhàn)又饕詳D壓方式粉碎物料，它適用于破碎中硬或堅(jiān)硬物料，為了加強(qiáng)對(duì)物料的粉碎，兩輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速也可以不一致。此時(shí)對(duì)為了還兼施磨剝作用，宜用于粘土及塑性物料的細(xì)碎，產(chǎn)品粒度小且均勻帶有溝紋的槽型輥?zhàn)?，破碎物料時(shí)，除施于擠壓作用外，還兼施剪切作用，故適于強(qiáng)度不大的脆性或粘濕性物料的破碎，產(chǎn)品粒度均勻，槽面輥?zhàn)舆€可以幫助物塊的扯入，當(dāng)需要取得較大的破碎比時(shí)宜采用槽面輥?zhàn)?。齒面輥?zhàn)佑梢粔K塊帶有齒的鋼盤(pán)并成，鋼盤(pán)用鍵裝在軸上，螺栓將各塊剛盤(pán)串起來(lái)拉緊成為一整體。齒面輥?zhàn)悠扑槲锪蠒r(shí)，除了施壓作用外，還兼施劈裂作用，故適于破碎具有片狀節(jié)理的軟質(zhì)和低硬度的脆性物料，如煤、干粘土、頁(yè)巖等，破碎產(chǎn)品的粒度也比較均勻，齒面和槽面輥?zhàn)佣疾贿m于破碎堅(jiān)硬物料。這里設(shè)計(jì)的是光面輥?zhàn)拥摹10]1.4雙輻式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)

圖1—7圖1—7輥式破碎機(jī)簡(jiǎn)圖1一軋軸2一固定軸承3一可移動(dòng)軸承4一墊塊5一裝料漏斗6一彈簧4一墊塊5—裝料尚斗6—彈簧輥式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)如右圖所示。破碎機(jī)的主要工作部分為兩個(gè)反向滾動(dòng)的軋輥，右面一個(gè)裝在固定軸承上，左面一個(gè)裝在可移動(dòng)的軸承上。兩軋輥之間空開(kāi)的距離d由破碎材料的大小來(lái)決定。增減墊塊的數(shù)量即可調(diào)節(jié)空開(kāi)的距離。工作時(shí)，材料由裝料斗落入兩軋輥之間而被壓碎。如材料過(guò)硬，不能將其壓碎如材料過(guò)硬，不能將其壓碎時(shí)，左面的一個(gè)軋輥連同可移動(dòng)的軸承一起向左移動(dòng)，讓材料通過(guò)，以保護(hù)機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而后，由于彈簧的作用，被推回原位繼續(xù)工作。[12]1.5雙輻式破碎機(jī)的注意事項(xiàng)以及用途注意事項(xiàng)：（1）要加強(qiáng)給礦的除鐵工作，非破碎物（釬頭等物）掉入對(duì)輥間會(huì)損壞破碎機(jī)，以致造成停車(chē)事故，所以在破碎機(jī)前應(yīng)安裝除鐵裝置。（2）粘性物質(zhì)易堵塞破碎空間，處理堵塞故障應(yīng)停車(chē)處理，不可在運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)行捅礦。（3）當(dāng)處理的物料含大塊較多時(shí)，要注意大塊礦石容易從破碎空間擠出來(lái)，防止傷人或損壞設(shè)備。（4）輥式破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)較長(zhǎng)時(shí)間后，由于輥面的磨損較大，會(huì)引起產(chǎn)品粒度過(guò)細(xì)，這時(shí)要注意調(diào)整排礦口或?qū)υO(shè)備進(jìn)行檢修。（5）加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的檢查，設(shè)備的潤(rùn)滑部位要按時(shí)加油，保持設(shè)備良好的潤(rùn)滑狀態(tài)。[13]用途：雙輥破碎機(jī)，可供選礦，化工，水泥，耐火材料，磨料，建筑材料等工業(yè)部門(mén)中，細(xì)碎高.中硬度以下的礦石，巖石及耐火材料之用。雙輥破碎機(jī)尤其在耐火材料和采礦行業(yè)中比一般破碎機(jī)械更優(yōu)異的效果.近幾年來(lái)，還廣泛被應(yīng)用于破碎鋼砂等行業(yè)。[14]本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段及途徑:2.1雙輻式破碎機(jī)械的設(shè)計(jì)方案2.1.1設(shè)計(jì)原則

要達(dá)到減少噪音；減少能耗；提高產(chǎn)量；提高使用壽命；移動(dòng)靈活的要求。2.1.2確定雙輥式破碎機(jī)械的設(shè)計(jì)方案結(jié)合根據(jù)本課題的任務(wù)要求，本人的設(shè)計(jì)方案是：一個(gè)輾子的軸承是活動(dòng)的，而另一個(gè)輾子的軸承是固定的光棍的具有兩個(gè)輾子的破碎機(jī)。其機(jī)構(gòu)示意圖如下：小皮帶輪電動(dòng)機(jī)三角帶齒輪I大皮帶輪齒輪II軸承座I機(jī)架粉碎輻軸承座（固定）齒輪III軸承座（活動(dòng)）齒輪IV彈簧保險(xiǎn)裝置2.2根據(jù)設(shè)計(jì)要求提出要解決的問(wèn)題2.2.1雙輥式破碎機(jī)的主機(jī)設(shè)計(jì)①箱體：雙輾式破碎機(jī)的主機(jī)采用箱形結(jié)構(gòu)，機(jī)架用鋼板焊接而成，采用分體式，由底板、2個(gè)側(cè)板和上蓋組成，1個(gè)光輾安裝在機(jī)架的固定軸承座上，另一個(gè)光棍安裝在機(jī)架的活動(dòng)軸承座上，軸承座與機(jī)架連接。破碎箱采用鋼板組裝方式，底座采用180型槽鋼，破碎箱與底座采用螺緊后焊接，而電動(dòng)機(jī)直接用螺栓擰在底座上。2個(gè)輾子之間用兩個(gè)參數(shù)相同精確制造的齒輪聯(lián)接，以保證同步旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然對(duì)于光棍來(lái)說(shuō)，兩個(gè)輾子的轉(zhuǎn)速也可以不一致。②輾子：雙輾式破碎機(jī)的主要工作部件是2個(gè)平行安裝的光輾，光棍通過(guò)軸承與機(jī)架連接。③輔助裝置：彈簧保險(xiǎn)裝置以及排料口。下面會(huì)進(jìn)行具體的介紹。2.2.2雙輥式破碎機(jī)的輥?zhàn)釉O(shè)計(jì)輾子的直徑、長(zhǎng)度和線(xiàn)速度是輾子部件的三大要素。就現(xiàn)在各國(guó)所配備的光棍破碎機(jī)來(lái)看，其發(fā)展趨勢(shì)，采用大輾徑、窄輾面愈來(lái)愈多。采用大輾徑、窄輾面的理由何在呢?其主要出發(fā)點(diǎn)在于合理利用輾皮的問(wèn)題。輾子直徑大，經(jīng)過(guò)多次修削輾皮，輾子的咬入能力降低不大，而生產(chǎn)量能基本得到維持，從而使整個(gè)系統(tǒng)生產(chǎn)不會(huì)受到影響。比如41800的輾徑，當(dāng)使用到41650時(shí)，輾子線(xiàn)速度降低不到l0%，輾子轉(zhuǎn)速不變，輾子與線(xiàn)速度有關(guān)的產(chǎn)量，也就不會(huì)受到較大影響。相反，如果輾徑偏小，修削輾皮的量受到限制，輾皮得不到合理利用，壽命也短，這在經(jīng)濟(jì)上是極不合算的。采用窄輾面，除有利修復(fù)幅度外，還能減少給料口的寬度，從而提高了給料的均勻性，使輾皮能得到充分利用，輾皮的不均勻性磨損，還能得到改善。從光輾破碎機(jī)的生產(chǎn)能力公式中得知：在保持一定棍隙條件下，輾徑D、輾寬L和輾子線(xiàn)速度V(或輾子轉(zhuǎn)速n)，是破碎機(jī)生產(chǎn)能力中起主要作用的因素。有人認(rèn)為輾徑不能小于1400mm，原因是考慮修車(chē)?yán)テず螅瑢?duì)破碎機(jī)產(chǎn)量影響不能太大。另一因素是考慮到咬入能力，能保持在較大的尺寸圍。輾子直徑增大，輾子的長(zhǎng)波可以相應(yīng)縮短，而產(chǎn)量仍可以保持不變。在一些新式大型破碎機(jī)中，基本上按L=(1~1)D的圍來(lái)選取。3影響破碎機(jī)產(chǎn)量的另一重要因素是輾子的線(xiàn)速度。輾子線(xiàn)速度的確定，主要決定于給料速度，嚴(yán)格地說(shuō)，輾子的線(xiàn)速度，應(yīng)和給料料流速度相等，或略高于料流速度。然而，料流速度的大小，與工藝配置給料點(diǎn)高度有關(guān)。如果料流速度比線(xiàn)速度大，一部分物料無(wú)法通過(guò)小的輾隙，會(huì)引起物料在輾問(wèn)發(fā)生堆集；若輾子的速度比料流的速度大得多，超過(guò)1倍以上，就會(huì)出現(xiàn)物料打滑、彈跳，從而加劇輾皮的磨損。如果單從配置上，把給料點(diǎn)提高到使料流速度與棍子的線(xiàn)速度相適應(yīng)的高度，這是很難辦到的，有時(shí)甚至足絕不可能的。由于一般給料點(diǎn)高度在1—2.5m圍，輾子的線(xiàn)速度基本上是參照它來(lái)確定的。對(duì)光棍破碎機(jī)的過(guò)粉碎要求，不如對(duì)雙齒輾那樣嚴(yán)，輾子線(xiàn)速度一般比雙齒輾高，但都控制在10m/s以。而輾皮的材料可以參考下面這個(gè)表：序?qū)ЧS(chǎng)名禰材料序號(hào)0■S1spKtnCr阿MoV1kraiuroulh<冷破林）Hec!al130.770.25Ci0250.D20.P01.4J0.3J0.30'避萍一回火H33GCU3XI從年壽命EMD容金0.45oaoU0190.0230.71■J3203J-言命四年2c也抽裁程）aS-35CrMoV10.40.350.50OJ0350.B22.202.700.500.L5熱姓哩證35口逐口壽的15年3（冷破稿）0.300.230.0550.D13L.D4D.760.230.03搬造件H日那口壽命劍墓月4HArJhhntie（冷碰硬）刖阿0.1D-O.dO0.150.35<002<0.030.70-L.DO1.001.40L.30-2.DO0.200.500.100.30岫轉(zhuǎn)酬糧皮0.130.490.0150.D12L.D2融瓣L.2.13iWki5沆陽(yáng)臺(tái)燃廠(chǎng)（蛔睡）0J-0.d0<0.33<004O.S0.5-D.B1.40-L.BOO.LJ-0.302.2.3調(diào)整和彈簧保險(xiǎn)裝置雙輥式破碎機(jī)為了得到不同粒度產(chǎn)品，其排料口大小必須是可調(diào)整的。為了防止破碎機(jī)過(guò)鐵損壞，又必須裝有保險(xiǎn)裝置，雙棍破碎機(jī)活動(dòng)輥軸承是借助彈簧壓力支撐，在正常工作狀態(tài)下，彈簧力足以克服破碎物料所要的破碎機(jī)。機(jī)架與活動(dòng)軸承之間安放不同厚度的墊片，改變墊片數(shù)目就可以調(diào)整兩輥間的排料口寬度來(lái)滿(mǎn)足不同產(chǎn)品粒度的要求，當(dāng)有不能破碎物料進(jìn)入破碎腔，則彈簧被壓縮，活動(dòng)輥退讓排料口增大，物料排出后，在彈簧壓力下，活動(dòng)輥復(fù)位。這就是機(jī)械式排料口調(diào)整與過(guò)載保護(hù)裝置（保險(xiǎn)裝置）。2.2.4雙輻式破碎機(jī)傳動(dòng)裝置雙輥式破碎機(jī)采用帶輪傳動(dòng)，可以使電動(dòng)機(jī)的工作更加穩(wěn)定，具有過(guò)載保護(hù)作用。前面提及破碎機(jī)為了適應(yīng)不同產(chǎn)品粒度要求和破碎機(jī)“過(guò)鐵”時(shí)，兩輥中心距都得發(fā)生變動(dòng)，而且兩破碎輥還得同步旋轉(zhuǎn)。為適應(yīng)這種情況早期生產(chǎn)的破碎機(jī)多采用單電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)齒齒輪傳動(dòng)。這種傳動(dòng)方式的缺點(diǎn)是：中心距位移量小、齒輪不容易制造、齒輪磨損嚴(yán)重，甚至打牙齒。而采用雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，即每一個(gè)電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶或減速機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)輥?zhàn)樱@樣可去掉一對(duì)長(zhǎng)齒齒輪傳動(dòng)。但是必須配備兩個(gè)減速機(jī)，成本又高。此外，由于活動(dòng)軸承需要移動(dòng)，對(duì)皮帶傳動(dòng)使其緊力隨之變動(dòng)；若減速機(jī)傳動(dòng)，又必須裝萬(wàn)向節(jié)，才能允許軸隨輥水平移動(dòng)而不影響破碎機(jī)正常工作。對(duì)于細(xì)破雙輥破碎機(jī)，采用單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，可用一對(duì)汽車(chē)輪胎代替長(zhǎng)齒齒輪傳動(dòng)。實(shí)際上，這是將齒輪嚙合傳動(dòng)改為一對(duì)輪胎的摩擦傳動(dòng)。這種傳動(dòng)方式在日本、美國(guó)生產(chǎn)的破碎機(jī)上均有應(yīng)用。如美國(guó)的波太克（Poltec）公司生產(chǎn)的先鋒（noHeer）型雙輥破碎機(jī)，其傳動(dòng)系統(tǒng)為電動(dòng)機(jī)、小齒輪、大齒輪、固定輥、固定輥的輪胎（主動(dòng)）、活動(dòng)輥輪胎（從動(dòng)）帶動(dòng)活動(dòng)輥轉(zhuǎn)動(dòng)。由于輪胎有彈性，即使活動(dòng)輥稍微移動(dòng)，固定輥的輪胎仍然能把運(yùn)動(dòng)傳給活動(dòng)輥的輪胎，傳動(dòng)時(shí)噪聲也較小。這種破碎機(jī)輥?zhàn)又睆接?50mm、1000mm、1350mm和1375mm四種規(guī)格，其功率為110—330kw。2.2.5雙輻式破碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)的選擇要選擇適當(dāng)?shù)碾妱?dòng)機(jī)需要選計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的功率。對(duì)光輥破碎機(jī)破碎中硬物料的電動(dòng)機(jī)功率P(kW)為：P=0.8KLv式中L——輥?zhàn)娱L(zhǎng)度，mV——輥?zhàn)訄A周速度，m/sK——考慮給料和排料粒度系數(shù)，K=0.6甘+0」5，和d分