錘式破碎機設(shè)計

濟南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計PAGE29-1緒論在冶金、礦山、化工、水泥等工業(yè)部門，每年都有大量的原料和再利用的廢料都需要用破碎機進行加工處理，如在選礦廠，為使礦石中的有用礦物達(dá)到單體分離，就需要用破碎機將原礦破碎到磨礦工藝所要求的粒度。磨機再將破碎機提供的原料磨至有用礦物單體分離的粒度。再如水泥廠，必須將原料破碎，以便燒成孰料，然后再將孰料用磨機磨成水泥。另外，在建筑和筑路也需要用破碎機機械將原料破碎到下一步作業(yè)要求的粒度。在煉焦廠、燒結(jié)廠、陶瓷廠、玻璃工業(yè)和粉末冶金等部門，都必須用破碎機械將原料破碎至要求的粒度。在化工、電力部門，破碎機粉磨機將原料破碎、粉磨，增加了物料的表面積，為縮短物料的化學(xué)反應(yīng)時間創(chuàng)造有利條件。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展和資源的迅速消耗，各部門生產(chǎn)中廢料的回收利用是很重要的，而破碎機的破碎作用就是其中很關(guān)鍵的一種手段和環(huán)節(jié)。不一而足，破碎機械在許多國民經(jīng)濟部門中起著舉足輕重的作用，其制造業(yè)也越來越凸顯出其支柱的地位。1.1概述目前，錘式破碎機已經(jīng)在水泥、化學(xué)、電力、冶金等工業(yè)部門廣泛用來破碎各種物料，如石灰石、爐渣、焦炭、煤及其中等硬度的礦石。本設(shè)計中型號為Φ800×600錘式破碎機是單轉(zhuǎn)子的、不可逆的、多排的、帶鉸接錘頭的破碎機，在設(shè)計過程中主要依據(jù)相關(guān)的基本理論和實踐經(jīng)驗對其構(gòu)造和主要工作參數(shù)進行了設(shè)計與計算。1.2錘式破碎機的分類錘式破碎機的種類很多，一般根據(jù)結(jié)構(gòu)特征的不同，可進行如下分類：（1）按回轉(zhuǎn)數(shù)的數(shù)目可分為單軸式（或單轉(zhuǎn)子）和雙軸式（或雙轉(zhuǎn)子）；（2）按錘頭的排數(shù)可分為單排式和多排式；（3）按轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)方向可分為定向式和可逆式；（4）按錘頭的裝置方式不同，還可分為固定錘式和活動錘式兩種。1.3錘式破碎機的優(yōu)缺點(1)錘式破碎機的優(yōu)點：錘式破碎機具有很高的粉碎比（一般為10～25，個別可達(dá)到50），這是它最大的特點。其次，它的結(jié)構(gòu)簡單，體型緊湊，機體重量輕，操作維修容易。另外，它的產(chǎn)品粒徑小而均勻，呈立方體，過粉碎少。生產(chǎn)能力大，單位產(chǎn)品的能量消耗低。(2)錘式破碎機的缺點：錘式破碎機的工作零件（如錘頭、篦條等）容易破損，需經(jīng)常更換。篦條容易堵塞，尤其是對濕度大，含有粘土質(zhì)的物料，會引起生產(chǎn)能力的顯著下降。破碎腔中落入過大的金屬硬物時，會導(dǎo)致運轉(zhuǎn)事故的發(fā)生。1.4常見錘式破碎機的規(guī)格和型號錘式破碎機的規(guī)格，通常是以回轉(zhuǎn)體的外端直徑和其工作長度尺寸表示的。如Φ800×600的錘式破碎機，轉(zhuǎn)子直徑D=800mm,轉(zhuǎn)子長度L=600mm。常見的型號（不可逆式）有：Φ800×600，Φ1000×800，Φ1300×1600，Φ1600×1600，Φ2000×1200，Φ800×600。

2錘式破碎機的工作原理2.1錘式破碎機的工作原理錘式破碎機的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示。主軸上裝有錘架3，在錘架之間掛有錘頭2，錘頭的尺寸和形狀是根據(jù)破碎機的規(guī)格和物料徑?jīng)Q定的。錘頭在錘架上能擺動大約120°的角度。為保護機殼，其內(nèi)壁嵌有打擊襯板，在機殼的下半部裝有箅條篩1，以卸出破碎合格的物料。主軸、錘架和錘頭組成的回轉(zhuǎn)體稱為轉(zhuǎn)子。物料進入錘式破碎機中，即受到高速旋轉(zhuǎn)的錘頭2沖擊而被破碎，破碎的礦石從錘頭處獲得動能以高速向機殼內(nèi)壁沖擊，向箅條、打擊襯板沖擊而受到第二次破碎，同時還有礦石之間的相互碰撞而受到進一步的破碎。破碎合格的礦石物料通過箅條1排出，較大的物料在箅條1上繼續(xù)受到錘頭的沖擊、磨削而破碎，達(dá)到合格粒度后即從縫隙中排出。為了避免篩縫的堵塞，通常要求物料含水量不超過10%。圖2.1錘式破碎機的工作原理圖2.2錘式破碎機的破碎實質(zhì)2.2.1礦石都由多種礦物成份組成，并且各礦物成份的物理機械性能相差很大，故當(dāng)破碎機的作用方式與礦石力學(xué)性質(zhì)相適應(yīng)時，錘式破碎機對其的破碎作用效果更加明顯。（1）對于中等硬度以上的礦石，采用折斷配合沖擊來敲碎礦石比較合適，若選擇磨碎作業(yè)方式，會使機件受到嚴(yán)重磨損；（2）對于脆性礦石，采用劈裂和彎折破碎比較有利，若選擇磨碎作業(yè)方式，則會使產(chǎn)品中細(xì)粉較多；（3）對于韌性和粘性很大很大的礦石，采用磨碎比較合適。常見的軟礦石有：無煙煤礦、方鉛礦等，它的抗壓強度一般是2~4MPa,最大的也不超過40MPa，普氏硬度系數(shù)一般為2~4；中等硬度的礦石有：鐵礦、花崗巖、大理石等，其抗壓強度是120~150MPa，普氏硬度系數(shù)為12~15；其他的還有硬礦石、極硬礦石，普氏硬度系數(shù)一般為15~20。一般可依據(jù)礦物的物理機械性能、礦塊的形狀和產(chǎn)品所要求的粒度來選擇破碎機的作用方式以及完成破碎用的破碎設(shè)備。本設(shè)計中加工的礦石在中等硬度左右的均可適合。2.2.2破碎過程中必須是足夠大的外力對待破碎的礦石做功，克服其內(nèi)部質(zhì)點間的內(nèi)聚力，物塊才能發(fā)生破碎。當(dāng)外力對其做功時，首先使之變形，到一定程度后，物體即產(chǎn)生微裂縫。能量集中在原有和新生成的微裂縫周圍并使之?dāng)U展，對于脆性材料在開始擴展的瞬間即破碎。物料粉碎后，外力所做功部分轉(zhuǎn)化為物料表面能，其余轉(zhuǎn)化為熱能損失掉。具有代表性的相關(guān)學(xué)說有以下三個：（1）面積學(xué)說（2）體積學(xué)說（3）裂縫學(xué)說

3錘式破碎機的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)3.1結(jié)構(gòu)參數(shù)3.1.1（1）轉(zhuǎn)子的直徑一般是根據(jù)礦石的尺寸來決定的。通常情況下，轉(zhuǎn)子直徑與待加工礦石塊的尺寸之比λ范圍為1.2～8，大型破碎機則取較低值。本設(shè)計中Φ800×600型錘式破碎機為中偏小型破碎機，所以直徑與給礦塊尺寸之比取為λ=6，而加工礦物粒度A≤120毫米。所以轉(zhuǎn)子直徑D=A?λ(4.1)式中D轉(zhuǎn)子直徑，mm；A礦塊粒度，mm；λ轉(zhuǎn)子直徑遠(yuǎn)礦塊粒度之比；D=120×6=720（mm）取D=800(mm)（2）轉(zhuǎn)子長度決定著破碎機的生產(chǎn)能力。轉(zhuǎn)子直徑與長度的比值μ范圍0.7～2，當(dāng)?shù)V石的抗沖擊力較強時，應(yīng)該選取較大的比值。本設(shè)計中Φ800×600型錘式破碎機加工的對象為石灰石、煤或者石膏這樣一些中等偏下硬度的礦物，所以比值取μ=1.35。所以轉(zhuǎn)子長度L=D/μ(4.2)式中L轉(zhuǎn)子的長度，mm；D轉(zhuǎn)子的長度，mm；μ轉(zhuǎn)子直徑長度之比；L=800/1.35=592（mm）取L=600（mm）。4.1.2基本結(jié)構(gòu)尺寸的確定（1）給料口的寬度和長度：臥式錘式破碎機給料口寬度B>dmax，dmax表示最大礦塊的尺寸，故dmax>B=120×2.5=300mm；給料口的長度一般與轉(zhuǎn)子的長度相同，故長度L1=600mm。（2）排料口尺寸：錘式破碎機的排料口主要由箅條篩的間隙尺寸控制，而箅條間隙依據(jù)產(chǎn)品粒度要求，即為平均粒度的1.5~2倍。所以本設(shè)計中排料口尺寸取值為25mm。（3）給礦方式：一般要求所供給的物料具有一定的下落速度，故供料口要設(shè)置在機架的上方，其中心要偏向打擊襯板那側(cè)的部分轉(zhuǎn)子，具體方案第4章。3.2工作參數(shù)3.2.1轉(zhuǎn)子速度是衡量錘式破碎機的主要參數(shù)。因為使用范圍的限制同時為了簡化設(shè)計，該破碎機傳動部分不設(shè)變速箱。轉(zhuǎn)子的速度一般用錘頭的圓周線速度來表示，可按下列公式轉(zhuǎn)換計算：n=60v/3.14D（r/min）(3.3)式中n轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)周速，r/min；D轉(zhuǎn)子的直徑，m；v轉(zhuǎn)子的圓周線速度，m；轉(zhuǎn)子的圓周線速度v可依據(jù)待破碎礦物的性質(zhì)來進行計算：v=(9.8/r)0.5G05/6/E1/3式中r礦石比重，kg/m；δ礦石的抗壓強度，Pa；E物料的彈性模量，Pa；依據(jù)手冊可查得物料的比重為1200～1500kg/m3，石灰石、煤礦類中等硬度礦石一般抗壓強度為1.96～5.88×107Pa，而彈性模量為0.42×106Pa，故可求得v=34.39（m/s）上式中沒有反映出破碎比這一重要因素，所以上述轉(zhuǎn)子圓周線速度只作為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的參考。目前，錘式破碎機的轉(zhuǎn)子圓周線速度的使用范圍是18～70m/s，通常，粗碎時在15～40m/s，細(xì)碎時取40～70m/s。破碎偏粘性脆性礦物時，圓周線速度一般要降低30～40%，而對于中等硬度礦物且要求得到叫細(xì)碎的產(chǎn)品時，速度要相應(yīng)增加。轉(zhuǎn)子速度，破碎比以及功耗之間正相關(guān)，即高速、高比、高耗，同時加劇錘頭、箅條篩和襯板的磨損，維修頻繁。因此，在滿足力度要求的情況下，轉(zhuǎn)子的速度應(yīng)盡量偏低。依據(jù)本設(shè)計中產(chǎn)品粒度≤15mm,可取值v=40m/s,則有：n=60v/3.14D=60×40/3.14×0.8=980（r/min）這一取值有利于減少設(shè)備磨碎和功率消耗。3.2.2錘式破碎機的產(chǎn)量，目前仍無精確的計算公式，在設(shè)計計算和選型時，一般是參照類似設(shè)備實際生產(chǎn)能力或按經(jīng)驗公式來確定的。影響錘式破碎機產(chǎn)量的因素有很多，包括物料性質(zhì)、破碎機的規(guī)格型號、破碎比及給料的均勻程度等諸多因素。根據(jù)長期實踐不斷總結(jié)出的計算方法，常見的公式有兩種，分別適于較高速度的中小型錘式破碎機和大型錘式破碎機，在此只討論前者。可用下面的公式進行計算：Q=K?L?D?γ(3.5)式中Q生產(chǎn)率，t/h；D轉(zhuǎn)子工作直徑，m；L轉(zhuǎn)子長度，m；γ物料松散容積重量，t/m3；K系數(shù)，通常范圍30～45，小型破碎機取低值；可求得Q=36×0.6×0.8×1.5=25（t/h）根據(jù)上述計算結(jié)果，現(xiàn)在可以確定出PCФ800×600錘式破碎機的生產(chǎn)率為25t/h。3.2.3錘式破碎機的功率消耗與很多因素有關(guān)，但是主要取決于礦物的性質(zhì)、轉(zhuǎn)子圓周線速度、破碎比以及生產(chǎn)能力。轉(zhuǎn)子在進行沖擊破碎時動力特性極其復(fù)雜，到目前為止仍無一套完整的理論公式可以綜合考慮到各種因素。在此僅以一些經(jīng)驗公式在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用作為本設(shè)計計算的依據(jù)。N=K?D2?L?n(3.6)式中N破碎機裝機功率，kw；K經(jīng)驗系數(shù)，取0.1～0.2，小型機取低值；D轉(zhuǎn)子工作直徑，m；n轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，r/min；L轉(zhuǎn)子長度，m；故求得N=0.14×0.82×0.6×980=52.8（KW）由于Ｖ帶傳動機械效率η＝0.96，故電機為P=55（KW）。綜合生產(chǎn)實際中所要求的轉(zhuǎn)速、工作環(huán)境等諸多因素，可選擇Y250M-4型三相異步電動機，其額定功率為55KW，滿載轉(zhuǎn)速為1480r/min，額定轉(zhuǎn)速為1500r/min。

4錘式破碎機傳動方案的選擇與計算為了給錘式破碎機轉(zhuǎn)子在運轉(zhuǎn)中存儲一定的動能，避免在破碎較大物料塊時工作錘頭的動量損失過大，同時保護電機，減少電機峰值負(fù)載沖擊，需要在主軸一端配置飛輪或者采用較大帶輪與電機相連。在此提出三種傳動方案，如下所示：（1）主軸一端采用V帶輪與電機相連，另一端不配置飛輪；（2）主軸一端采用彈性聯(lián)軸器與電機相連，另一端配置飛輪；（3）主軸一端采用V帶輪與電機相連，另一端配置飛輪；方案分析討論如下：第一種方案：依據(jù)已工作參數(shù)，可以設(shè)計V帶，過程如下：（1）計算功率PcaPca=KA?P(4.1)式中Pca計算功率，KW；KA工作情況系數(shù)，查表可取值為1.4；P所需傳遞的額定功率，如電機功率，KW；計算得Pca=1.4×55=77（KW）（2）選擇帶型根據(jù)Pca和小帶輪的轉(zhuǎn)速（即電機的轉(zhuǎn)速），由表查知：應(yīng)選取C型V帶（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗算帶速1）初選小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1根據(jù)V帶的帶型，參考[6]中表8-6和表8-8確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1≥200mm，可選dd1=200mm。2）驗算帶速帶速不宜過高或過低，一般帶速v=5～25m/s，最高不超過30m/s。驗算如下v=nπD/（60×1000）(4.2)式中n帶輪的轉(zhuǎn)速，r/min；D帶輪的直徑，取為0.125m；可得v=11.56（m/s）符合要求。再依據(jù)大小帶輪間的傳動比不難求知，大帶輪允許的最大尺寸依舊不能很好完成存儲動能的作用，并且?guī)л喸诮Y(jié)構(gòu)上應(yīng)尺寸適中，過大會導(dǎo)致線速度變大從而加大帶速，過小則影響其結(jié)構(gòu)和加工工藝的合理性。綜上所述，第一種方案不合適。第二種方案：采用聯(lián)軸器聯(lián)接會限制電機與破碎機之間相互運動范圍，彈性聯(lián)軸器的吸振效果遠(yuǎn)差于V帶傳動的，就總體而言V帶傳動具有更強的優(yōu)勢：（1）傳動平穩(wěn)，更強的緩沖吸振作用；（2）通過帶輪直徑大小可以實現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)，允許的傳動比范圍大，而不僅僅靠改變電機型號來實現(xiàn)；綜上所述，此方案可行。第三種方案：由第一、二種方案可知，此方案可行，且具有更強的優(yōu)勢。

5錘式破碎機的主要組成及其相關(guān)設(shè)計錘式破碎機主要由轉(zhuǎn)子、機架、箅條篩、打擊襯板和傳動裝置等幾部分組成。下面就依次對這幾大主要部件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)進行相關(guān)設(shè)計與計算。5.1機架機架是一臺機器的骨架，它支持著所有的零件進行工作。由于錘式破碎機是很容易磨損零件的機器，它需要經(jīng)常更換零部件。所以可采用上下機架的結(jié)構(gòu)。而上下機架又分別用鋼板焊接而成，然后再用螺栓將上下機架聯(lián)結(jié)起來。上機架的上方留有一個給礦口，給礦口應(yīng)該向破碎板一邊靠近。因為這樣可以使物料進入機體后便能在錘頭和破碎板的作用下迅速的破碎。由于轉(zhuǎn)子是在旋轉(zhuǎn)下工作的，所以，礦物也會磨損機架，可給機架的內(nèi)壁加上襯板，襯板是用鉸接在機架內(nèi)壁上的，可參見5.4節(jié)。5.2轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是錘式破碎機的主要工作部件，主要是由主軸、錘架和錘頭組成。在錘架之間，為了防止錘架和錘頭的軸向竄動，在錘架的兩端用圓螺母來縮緊固定。轉(zhuǎn)子的工作長度和工作直徑對錘式破碎機的產(chǎn)量起著決定性作用，同時在主軸一側(cè)配置的飛輪也很關(guān)鍵。5.2.1主軸起著很關(guān)鍵支承的作用，承受來自轉(zhuǎn)動部件的載荷與壓力，同時傳遞扭矩。主軸的結(jié)構(gòu)要恰當(dāng)，以使軸上的零件可靠的裝在一起，因此軸的設(shè)計與其上零件排布的關(guān)系很關(guān)鍵。本設(shè)計主要從選材、結(jié)構(gòu)和強度三方面進行分析。（一）選材軸的主要材料多是經(jīng)過軋制或鑄造的優(yōu)質(zhì)中碳鋼和合金鋼，通常最常用的是45#鋼，故選取軸的材料為45#鋼。（二）結(jié)構(gòu)通常軸設(shè)計成階梯狀，這樣可以減少應(yīng)力集中，同時又方便零件定位和拆裝。依據(jù)文獻[12]中相關(guān)經(jīng)驗和理論，階梯之間的截面變化幅度不要過大，這樣可以有效削弱應(yīng)力集中。設(shè)計如下：（1）確定軸的基本直徑根據(jù)軸上所受轉(zhuǎn)矩，依據(jù)公式估算為：d0=A×（5.1）式中d0危險截面的直徑，mm；P3軸所傳遞的功率，KW；n3主軸的轉(zhuǎn)速，r/min；A材料系數(shù)，A=[9550000/（0.2[τT]）]1/3求得d0=42.58mm依據(jù)文獻[6]，在軸的末端應(yīng)考慮到鍵槽對軸削弱的影響。在末端配有飛輪和大V帶輪，設(shè)有兩個個鍵槽，故軸徑要增大7~10%在此取最小直徑為50mm。可依據(jù)以下零件及其順序進行軸的設(shè)計：飛輪、軸承、錘架、軸套、緊固件、軸承、大V帶輪。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計圖5.1主軸結(jié)構(gòu)圖①在第1段安裝飛輪，采用平鍵與飛輪聯(lián)接。在該軸段右側(cè)采用軸肩定位，飛輪左端用軸端擋圈定位緊固。查手冊得擋圈厚度為6mm，飛輪輪轂長度為110mm，所以該段長度為L1=116mm，直徑d1=55mm。②為使飛輪不與一側(cè)的軸承支座和機架相接觸，取其之間的間距，即第2軸段的長度為L2=60mm，且直徑d2=60mm。該段左邊長度35mm空出，而右邊25mm車螺紋（退刀槽3mm），安有2個小圓螺母。③第3段主要依據(jù)軸承型號。關(guān)于軸承的選擇在此不做贅述，過程參見6.2.5節(jié)。故L3=72mm，d3=65mm，左側(cè)安裝定位套筒長度為45mm，厚度2.5mm；右側(cè)軸肩定位。④配合軸承支座SN213型的尺寸，第4段的直徑d4=75mm，長度L4=133mm。⑤第5段主要安裝錘架及其緊固圓螺母，轉(zhuǎn)子長度為600mm，該段軸的兩端開有螺紋，長度為42mm，故該段總長為L5=684，關(guān)于其中心線對稱，直徑d5=95mm。⑥與第4段關(guān)于第五段的中線對稱。⑦與第3段關(guān)于第五段的中線對稱。⑧主要安裝大V帶輪，該段長度L8=120mm，直徑d8=60mm。帶輪右側(cè)通過軸端擋圈定位緊固，而左端靠軸肩定位，同時靠緊右軸承的定位套筒。（3）大V帶輪、飛輪和錘架的周向定位全部采用A型圓頭平鍵聯(lián)接。為保證各部件與軸配合良好，取配合為K7/n6，同時為了避免應(yīng)力集中和優(yōu)化軸的工藝性，使鍵槽開在同一母線上。其余詳細(xì)參數(shù)見主軸的零件圖。5.2.2因此，錘頭的重量要適中。錘頭重量大的有幾十公斤，小的只有幾公斤，一般不超過80公斤。錘頭是錘式破碎機的主要工作零件。錘頭的重量、形狀和材質(zhì)對破碎機的生產(chǎn)能力有很大影響。關(guān)于錘頭質(zhì)量的相關(guān)計算一般有兩種計算方法:①依據(jù)動能定理計算其質(zhì)量；②依據(jù)動量定理計算其質(zhì)量。在此選擇后一種。錘式破碎機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和錘頭的質(zhì)量是密切相關(guān)聯(lián)的，靠著錘頭的動能沖擊物料塊來完成破碎工作。在實際生產(chǎn)中應(yīng)考慮到錘頭打擊物料后，它速度損失的大小，如果損失過大會使錘頭繞銷軸偏向后方，且打擊力度變小，導(dǎo)致生產(chǎn)率降低和無用功消耗加大。在生產(chǎn)中，錘頭損失一定速度后，必須要通過離心力作用在下次打擊物料前復(fù)位。通常允許速度損失40～60%,根據(jù)經(jīng)驗公式進行一下計算：mv=（m1＋m2）v2整理得，v1=[m/（m1＋m）]v（5.2）式中m錘頭折算到打擊中心處質(zhì)量，Kg；m1最大物料塊的質(zhì)量，Kg；v錘頭打擊前所具有的圓周線速度，m/s；v1錘頭打擊后所具有的圓周線速度，m/s；公式（5.2）中系數(shù)范圍為0.4～0.6，即v1=（0.4～0.6）v（6.3）由（5.2）和（5.3）式聯(lián)立可得，m=（0.7～1.5）m1（5.4）其中，最大物料塊的質(zhì)量為m1=6.3Kg，所以可求得m=4.4～9.5Kg。但錘頭的實際質(zhì)量m0應(yīng)依據(jù)其轉(zhuǎn)動慣量求得，即m0=mr2/r02（5.5）式中r錘頭打擊中心到懸掛點的距離，m；r0錘頭質(zhì)心到懸掛點的距離，m；上述r、r0、m0這三個參數(shù)均與錘頭形狀有關(guān)聯(lián)，因此要依據(jù)材料和尺寸來選擇合適的錘頭質(zhì)量，這對生產(chǎn)有很大的影響。由于此次設(shè)計中所選礦物為中等硬度的，且粒度≤120mm，故錘頭的形狀有以下幾種方案可供選擇：材料：（1）高碳鋼（鍛造）（2）高錳鋼（鑄造）（3）高鉻鑄鐵（復(fù)合）分析：碳素鋼的錘頭多用來破碎石灰石，幾天之內(nèi)就會產(chǎn)生很大的磨損；而高錳鋼ZG30MnSiTi鑄造的錘頭，其性能已遠(yuǎn)超高碳鋼錘頭的，有的還會在工作表面堆焊一層硬質(zhì)合金，這更提高了其綜合性能；高鉻鑄鐵錘頭采用復(fù)合鑄造，即錘柄采用ZG310~570號鋼，而錘頭采用高鉻鑄鐵鑄造，其耐磨性能比前者提高了數(shù)倍。綜上所述，可選擇高鉻鑄鐵復(fù)合錘頭，質(zhì)量為7.6Kg。形狀：圖5.3錘頭常見的幾種外型分析：依據(jù)材料和性能，很明顯（d）更合適。高耐磨材料全部集中在碩大的錘頭部分，且質(zhì)量集中；而錘柄的板狀設(shè)計使總體的質(zhì)心偏向上側(cè)，這更有利于對物塊的沖擊。通過錘頭打擊平衡計算可得具體參數(shù)（計算過程略），依據(jù)相關(guān)資料與研究成果，在此對錘頭改進為下圖所示的結(jié)構(gòu)：圖5.4錘頭結(jié)構(gòu)5.2.3(一)選材在錘式破碎機工作過程中，錘架雖然不起主要破碎作用，仍然要受到礦石的沖擊與磨削而造成磨損，因此錘架也要有一定的耐磨性，在此選用鑄鋼ZG35B，該材質(zhì)除了優(yōu)良的耐磨性外，還具有較好的可焊接性，這一點有利于錘架的焊補修復(fù)。（二）結(jié)構(gòu)破碎錘頭工作環(huán)境極其惡劣，且高速高頻，這對于錘頭的壽命有很大的影響，將導(dǎo)致生產(chǎn)中經(jīng)常要修復(fù)錘頭。對此可以在錘架上略作改進，配合著6.2.2節(jié)中的錘頭結(jié)構(gòu)，以提高錘頭的利用率，減少生產(chǎn)成本。改進處：在錘架上排布的銷軸孔多出一組，即由6個增加為12個，兩組錘頭分別分布在兩個直徑上，其直徑差即為第一個大周期錘頭的磨損厚度。這樣以來，仍可保證轉(zhuǎn)子的平衡。（三）具體參數(shù)轉(zhuǎn)子直徑D=800mm，則錘架的大小就可以確定了。依據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，可取銷軸孔直徑近似錘頭銷軸孔，即30mm左右，錘架上兩組孔所在直徑分別為440mm和400mm，而錘架直徑為550mm，每個銷軸掛5個錘頭，因此共有6個錘架，包括四個中間錘架和2個端錘架。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：（a）左圖中間錘架（b）右圖兩端錘架圖5.5錘架結(jié)構(gòu)5.2.4錘式破碎機在工作過程中遇到較大礦塊時，錘頭會損失很大一部分速度，這會導(dǎo)致產(chǎn)量下降且電機尖峰負(fù)載增大。為避免這種情況發(fā)生，就需要配置相匹配的飛輪來存儲動能并補充動能的損失。（一）飛輪尺寸確定依據(jù)文獻[12]中飛輪矩（把飛輪看成矩形截面圓環(huán)）：GD2=4gJ（5.6）飛輪設(shè)計要保證機器運轉(zhuǎn)的不均勻系數(shù)δ在許用范圍內(nèi)，依據(jù)經(jīng)驗和相關(guān)結(jié)論，可有Jω2δ=120t1Nη（5.7）式中g(shù)重力加速度，取9.81m/s2；D飛輪直徑，m；ω飛輪平均角速度，取主軸角速度，rad/s；δ速度不均勻系數(shù)，δ=0.03~0.05，取0.04；t1空轉(zhuǎn)時間，取30s/n；N電機額定功率，w；η機械效率，取0.85由上述公式可求得飛輪直徑取值為580mm。（二）飛輪結(jié)構(gòu)確定飛輪的結(jié)構(gòu)有板式、輻板式和輻條式幾種，根據(jù)本破碎機的工作條件選用有孔輻板式。其結(jié)構(gòu)如下：圖5.6飛輪結(jié)構(gòu)圖5.2.5錘式破碎上裝在機殼內(nèi)部高速旋轉(zhuǎn)的錘頭沖擊破碎物料時,其轉(zhuǎn)子軸承承受較重的沖擊載荷而摩擦發(fā)熱,不匹配的軸承選型會引起設(shè)備運行過程中的溫升超標(biāo)。軸承的載荷計算及速度選擇是選擇軸承的首要條件,一定要正確選擇；其次是軸承游隙的選擇,礦山設(shè)備一般選擇C3組游隙軸承,過小的軸承游隙不利于潤滑油膜的形成及消除因熱膨脹、過度配合引起的尺寸變化，給軸承運轉(zhuǎn)性能帶來的不利影響,是引起軸承溫升過高的主要因素之一。（一）滾動軸承的尺寸選擇取決于疲勞壽命。壽命計算公式Lh=(106∕60n)(C/p)ε（5.8）式中C—基本額定載荷（軸承），KN；P—軸承的當(dāng)量動載荷，KN；n—軸承的轉(zhuǎn)速，r/min；ε—軸承的壽命指數(shù)，對稱軸承ε=3，滾子軸承ε=10/3；（二）當(dāng)量動載荷的計算：用于計算同時承受徑向及軸向載荷的軸承而引進的假定負(fù)荷，若將此假定負(fù)荷作用于軸承所得的壽命與軸承在實際使用條件下達(dá)到的壽命相同?？紤]到機械工作中的沖擊，振動以及傳動件運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)等所產(chǎn)生的動負(fù)載對軸向負(fù)載的影響。所以對向心軸承有Fr=Fa.RFa=Pa.fd（5.9）式中Fr—實際徑向負(fù)荷，KN；Fa—實際軸向負(fù)載，KN；R—軸承段受名義徑向載荷，KN；Pa—軸承段受名義軸向載荷，KN；fd—動載荷系數(shù)，查表得fd=1.8—3.0。可求得，預(yù)期計算壽命Lh=45000h，基本額定動載荷Cr==253.6（KN）。根據(jù)已知參數(shù)查文獻[6]GB/T288—1994選擇型號為22213C/W33的調(diào)心滾子軸承，e=0.37,Y1=1.8,Y2=2.7,Y0=1.8,基本額定靜載荷Cr=128KN，脂潤滑極限轉(zhuǎn)速2800r/min。同時為了保證軸承在惡劣的工作環(huán)境下正常工作，用兩個軸承座將軸承密封，與其相匹配的軸承座可選擇SN213型。（三）極限轉(zhuǎn)速的校核：軸承應(yīng)滿足的轉(zhuǎn)速約束條件為f1f2nlim>（5.10）式中—軸承最大工作轉(zhuǎn)速，r/min；—負(fù)荷系數(shù)；—負(fù)荷分布系數(shù)；—軸承的極限轉(zhuǎn)速，r/min。=980r/min，f1f2nlim>=980r/min，故滿足。需要注意：該軸承的內(nèi)圈、外圈和滾動體采用鉻鋼制造，并且150度回火熱處理，故溫升必須要控制在120度以內(nèi)，以保證其硬度。在本設(shè)計中，讓與大帶輪靠近的右軸承采用套筒定位，帶有一定間隙，套筒通過帶輪緊固。5.3箅條篩箅條在物料變成成品的過程中起著很關(guān)鍵的作用，和錘頭同樣會受到很大的磨損和沖擊，也是錘式破碎機中易損部件之一。因此箅條必須具有較高的耐磨性，又能承受一定的沖擊。（一）箅條材料和結(jié)構(gòu)（1）箅條的截面有多種形狀，常見的有三角形，矩形和梯形三種。三角形截面可有效減小受力面積；矩形截面可以承受較大沖擊，并且易于物料從篩子中漏下；而梯形截面兼具前兩者的優(yōu)點，故本設(shè)計中采用梯形截面箅條，通過ZGMn12高錳鋼鍛造成型。圖5.7箅條結(jié)構(gòu)（2）箅條相互之間平行卡在與之垂直的弧形托板上，同時垂直于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向。在箅條兩端焊接有角塊，以卡在破碎機箱體內(nèi)壁的弧形緊固槽內(nèi)。圖5.8箅條篩斷面圖5.4打擊襯板在破碎機的內(nèi)部，物料具有很大的沖量，打擊襯板上受到反擊力作用進行再次破碎，這一作用完成整個破碎過程的50%以上的任務(wù)量，其大小和布置位置非常重要。襯板磨損嚴(yán)重，因此要用高耐磨材料ZGMn13制造；通常再在其下部用螺栓連接一塊帶肋的托板，使之具有很強的耐沖擊性，。本設(shè)計中采用主打擊襯板和副打擊襯板兩個襯板。（一）主打擊襯板完成主要的破碎任務(wù)，它與豎直方向夾角為30°，同時與轉(zhuǎn)子之間的縫隙與初階段的物料粒度比很大，因此為了物料的流通和過載保護，通常主襯板可以以一定幅度活動，即上部鉸接在固定的旋轉(zhuǎn)軸上，而下部和彈簧壓力桿下相連，在外力足夠大時可以壓縮彈簧而繞軸轉(zhuǎn)動一定角度，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖5.9主襯板結(jié)構(gòu)視圖（二）副打擊襯板副襯板安裝在篩子上方，可以看作是箅條篩的延伸，它主要是為了阻斷經(jīng)過一系列破碎后離開篩板的物料，并對不合格物料進行再次破碎，托板通過螺栓呈45°角固定連接在上箱體，其結(jié)構(gòu)參見附件零件圖。5.5V帶傳動帶速過高會導(dǎo)致離心力增大，使帶和輪之間的正壓力減小而降低傳動能力，并影響帶的使用壽命，所以帶速一般在5～25m/s這一范圍之內(nèi)。通過驗算可知，大帶輪和小帶輪的基準(zhǔn)直徑則要分別限制在480mm和320mm以內(nèi)。其驗算過程如下（取最大帶速vm=25m/s）：由公式（4.2）v=nπD/（60×1000）可得dd2=60×1000?vm/（n?π）=60×1000×25/（1480×3.14）≈480（mm）dd1=60×1000?vm/（n?π）=60×1000×25/（980×3.14）≈320（mm）大帶輪選擇合適的直徑有助于傳遞扭矩，因此不應(yīng)過??；但是帶輪的設(shè)計同時要求其質(zhì)量盡量小，結(jié)構(gòu)工藝性好，所以帶輪存儲動能的作用可以忽略，不考慮如計算內(nèi)，下面進行V帶傳動的設(shè)計。5.5.1（一）V帶輪尺寸確定（1）由第5章的相關(guān)計算可知：帶型為C（2）根據(jù)帶型和電機轉(zhuǎn)速，可查表確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=300mm。又大小帶輪間的傳動比為i=n1/n2（5.11）式中n1小帶輪轉(zhuǎn)速，r/min；n2大帶輪轉(zhuǎn)速，r/min；計算得i=1480/980=1.51故dd2=1.51×300=453（mm）可取為dd2=450（mm）綜上所述，dd1=300mm，dd2=450mm。（二）帶輪的材料常用的材料為HT150或HT200，轉(zhuǎn)速較高時可以采用鑄鋼或鋼板沖壓后焊接而成，而小功率帶輪可采用鑄鋁或塑料，在此，為滿足加工要求，選用鋼板沖壓后焊接的方法。（三）V帶輪結(jié)構(gòu)確定（1）V帶輪的結(jié)構(gòu)形式與其基準(zhǔn)直徑dd有關(guān)。當(dāng)dd≤2.5d（d為安裝帶輪的軸的直徑，mm）時，可采用實心式；當(dāng)dd≤300mm時，可采用腹板式；當(dāng)dd≤300mm，同時D1—d1≥100mm時，可采用孔板式；當(dāng)dd＞300mm時，可采用輪輻式。由前面已知dd1=300mm和dd2=450mm，于是根據(jù)上述條件有：1）電動機軸直徑d1=65mm，則小帶輪采用孔板式。圖5.10小V帶輪結(jié)構(gòu)圖2）主軸上安裝大帶輪的軸段直徑為60mm，則大帶輪采用輪輻式。圖5.11大V帶輪結(jié)構(gòu)圖（2）V帶輪的輪槽與所選用的帶的型號要匹配，可參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。V帶繞在帶輪上會發(fā)生彎曲變形，使V帶工作面的夾角發(fā)生變化。為了使V帶的工作面與輪槽緊密貼合通常將輪槽的工作面夾角做成小于40°。在此，輪槽工作表面選擇通過去除材料獲得粗糙度為3.2μm。輪槽截面尺寸參見零件圖。5.5.2（1）已知所選帶型為C。對于C型帶，小帶輪轉(zhuǎn)速接近1450r/min，基準(zhǔn)直徑為300mm，依據(jù)此查文獻[4]表8—4a（2）確定V帶中心距a和基準(zhǔn)長度Ld1）根據(jù)公式0.7（dd1＋dd2）≤a0≤2（dd1＋dd2）（5.12）可初步確定帶的中心距a0=800mm2）根據(jù)公式Ld0≈2a0＋π（dd2＋dd1）/2+（dd2－dd1）2/（4a0）（可求得Ld0=2767mm，查表選帶的基準(zhǔn)長度Ld=2800mm。3）跟據(jù)公式a≈a0＋（Ld－Ld0）/2（5.14）求得a≈816mm，中心距變化范圍為774~900mm。（3）確定帶的根數(shù)z1）小帶輪上的包角α1α1=180°－（dd2－dd1）57.3/a（5.15）得α1≈159°≥90°，查表得Kα=0.95，KL=0.952）計算帶的額定功率Pr已知計算功率Pca=77KW，單根V帶的基本額定功率P0=12.46KW，又ΔP0=1.4KW，于是Pr=（P0＋ΔP0）·Kα·KL=12.5（KW）（5.16）3）計算V帶的根數(shù)z=Pca/Pr=77/10.4≈7（根）（5.17）5.6密封防護裝置（1）密封配件中除了與相關(guān)部件配合的外，還有可以根據(jù)部件具體外型進行設(shè)計。其中，帶輪的防護罩，除了可以防塵外，還可以起到操作安全作用；還有飛輪的防護網(wǎng)，可有效防止物體不慎被其打飛傷人，也可以隔絕保護操作人員。參見附件零件圖。5.7過載保護裝置在大帶輪上安裝保護銷，主要置于輪緣部位，在此僅提出一種方案，具體不予討論。其主要作用是避免因難以破碎的物料進入破碎腔，而導(dǎo)致設(shè)備負(fù)荷過大而引發(fā)事故。此外，在主襯板的安裝上也有過載保護措施。

6專題部分（1）在此，討論一下另一種錘頭：組合錘頭錘頭磨損很大很快，因此它的拆裝維修是很頻繁的，盡管本設(shè)計中在錘頭和錘架上針對此略作了改進，但是組合錘頭在拆裝上更具有方便性。組合錘頭，主要在頭部的結(jié)構(gòu)與錘柄結(jié)構(gòu)不再鑄造在一起，而是分開成為兩個通過螺栓連接的錘頭。這樣一來可以活拆活裝，不必再拆裝銷軸了。（2）主襯板改進在破碎過程中物料排除率不是百分之百，一些已經(jīng)滿足產(chǎn)品粒度要求的難免會被再次受到破碎作用而過度粉碎，增大了功率消耗。對此可以在主襯板上開出適量的孔或槽，其尺寸達(dá)到可產(chǎn)品粒度要求即可，在初階段破碎時就能讓一部分滿足要求的物料排出。（3）弧形箅條篩配合上述的主襯板，可以讓箅條變成弧形。根據(jù)相關(guān)研究，物料通過篩縫主要集中在轉(zhuǎn)子最底部，而略微靠上的一點的部分篩縫的物料通過則較少，這主要是一個角度的問題。當(dāng)變成弧形篩條時，漏縫的方向就和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向平行，與物料運動方向也一致，增加了其通過的效率。為了達(dá)到與傳統(tǒng)的箅條篩相同的效果，可以在弧形箅條篩內(nèi)面制出類似梯形的凸起結(jié)構(gòu)。

7錘式破碎機的操作和維護7.1錘式破碎機的基本操作法（1）啟動錘式破碎機前應(yīng)做好的準(zhǔn)備工作：1）破碎機的主要零件：如錘頭、襯板、檢查門以及緊固螺栓是否完好。松動。2）認(rèn)真檢查輔助設(shè)備如供料設(shè)備、聯(lián)軸器、電機等設(shè)備是否完好。3）破碎腔有無雜物、若在破碎腔中發(fā)現(xiàn)有塊狀物或金屬物，應(yīng)清除。4）進行潤滑油量檢查。做好上述工作后，發(fā)出開車信號，取得下一步工序同意后方能開機。（2）啟動操作的注意事項1）在做好以上準(zhǔn)備工作后，就可以啟動破碎機及電機，這時應(yīng)控制好電流。2破碎機運轉(zhuǎn)正常后，就可以開動供料設(shè)備，向破碎機送入物料，并要根據(jù)料塊的大小和破碎機運轉(zhuǎn)情況，調(diào)節(jié)喂料機的喂料量，如料塊大，破碎機中物料較多時，供料量則要適當(dāng)減少，反之可增加供料量，通常破碎腔中物料高度不要超過破碎腔高度的2/3。3）操作中必須注意均勻供料，這樣有利于破碎產(chǎn)量的提高，同時物料的尺寸不能太大，它們應(yīng)該控制在120mm以下。4）供料過程要防止尖硬的金屬物進入破碎腔，以免造成錘頭和箅條等零件的損壞。5）電器設(shè)備自動跳閘后，若原因不明，嚴(yán)禁強行連續(xù)啟動。6）設(shè)備運轉(zhuǎn)中要實行巡回檢查，如發(fā)現(xiàn)以下情況，應(yīng)立即停止工作：A軸承溫度高于70oCB發(fā)現(xiàn)不正常聲音。（3）停車注意事項必須按生產(chǎn)流程停車，即先停止供料，然后等物料全部破碎后停止破碎機的工作。停機后要作好清理和檢查機器的各個部分的工作，認(rèn)真作好設(shè)備生產(chǎn)記錄。7.2安全操作技術(shù)（1）保持保護裝置和報警裝置的完好一類是保護人生安全，如飛輪和傳動裝置的安全罩及護柵，進料口周圍的欄桿。另一類是保護機器本身用的，所以常稱為錘式破碎機的保險裝置。（2）操作和檢修時應(yīng)注意事項1）嚴(yán)格按照啟動順序啟動設(shè)備。2）動前應(yīng)先檢查設(shè)備的情況，周圍有無閑雜人員。3）開車前必須發(fā)出啟動信號。4）設(shè)備運轉(zhuǎn)時，嚴(yán)禁越過入料口欄桿。5）設(shè)備運轉(zhuǎn)時，不得觸摸轉(zhuǎn)動、擺動部件。6）設(shè)備運轉(zhuǎn)時，不要離開崗位或干其它事。7）濕手禁止操作電器設(shè)備，電器設(shè)備均應(yīng)接地線。8）檢修時必須切斷電源，并掛牌表示。9）處理破碎機堵塞時，禁止人站在物料上用手去扒大塊物料，最好用棍子或?qū)Ｓ描F鉤等。7.3錘式破碎機的維修保養(yǎng)法（1）潤滑潤滑能減少摩擦阻力，降低零部件的磨損，加強設(shè)備的潤滑是設(shè)備維護的十分重要的途徑。對于軸承的潤滑則應(yīng)每工作八小時后，往軸承內(nèi)加注一次潤滑油。每三個月更換一次潤滑油。換油時，應(yīng)先用潔凈的煤油清洗軸承。（2）巡回檢查和日常維護1）檢查軸承的發(fā)熱情況，溫度不超過70oC。2）檢查軸承，是否需要加油換油。3）檢查螺栓、飛輪連接是否松動。

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[15]PatrickA.Toensmeier,"Aesthetics,EconomicsDriveGrowthofIn-MoldDecoration,"PlasticsEngineering,December,2004.

致謝在這次設(shè)計的三個月時間里，我從不了解到深刻的理解錘式破碎機的設(shè)計課題。這次設(shè)計之所以能夠順利完成，這是與張在美老師的細(xì)心指導(dǎo)于監(jiān)督是分不開的，在整個設(shè)計過程中，每一個環(huán)節(jié)里，老師都給予了很多啟發(fā)。同時在設(shè)計的過程中還得到了同組同學(xué)周廣超的熱心幫助，在此非常感謝他們。在大學(xué)即將畢業(yè)之際，更加感受到學(xué)校生活和知識的美麗，還有老師的可愛與偉大，雖然還有些遺憾，但是收獲更多，謝謝學(xué)校，謝謝老師們。目錄一、項目概述 41、項目名稱 42、項目簡介 43、項目目標(biāo) 44、項目創(chuàng)意二、市場分析 71、宏觀市場分析 72、目標(biāo)客戶分析 8（1）市場細(xì)分 8（2）區(qū)域市場選定 8（3）持續(xù)發(fā)展計劃 9（4）目標(biāo)市場對象分析 93、行業(yè)發(fā)展分析 104、差異點選擇和壁壘設(shè)計 115、創(chuàng)業(yè)機會分析 126、SWOT分析 13（1）威脅 13（2）機會 14（3）劣勢 14（4）優(yōu)勢 14三、經(jīng)營戰(zhàn)略 151、最終消費者的聚集平臺 152、供應(yīng)商、裝修公司的展示平臺 153、虛實結(jié)合的銷售推薦平臺 164、營銷策略 16（1）差異化營銷 16（2）渠道營銷 17（3）電子郵件營銷 17（4）廣告營銷 17（5）知識營銷 17（6）體驗營銷 18（7）協(xié)同營銷 18四、盈利模式和收入預(yù)測 191、vip會員收入 192、廣告費收入 193、鏈接推薦購買提成 194、裝修服務(wù)介紹中介費 19五、運營計劃與安排 201、2014-2015，初創(chuàng)期 202、2015-2017，成長期 213、2017-2019，成熟期 23六、網(wǎng)站建設(shè) 241、網(wǎng)站開發(fā)策略 242、網(wǎng)站風(fēng)格定位 243、網(wǎng)站開發(fā)關(guān)鍵技術(shù) 24（1）動態(tài)網(wǎng)頁技術(shù) 24（2）CA認(rèn)證和PKI技術(shù) 25（3）電子支付技術(shù) 25（4）數(shù)據(jù)庫技術(shù) 25（5）網(wǎng)站安全技術(shù) 264、網(wǎng)站開發(fā)周期 27（1）第一階段：網(wǎng)頁制作 27（2）第二階段：網(wǎng)站測試 27（3）第三階段：網(wǎng)站優(yōu)化 285、網(wǎng)站維護 28（1）改變頁面布局 28\l"_Toc