900×1200复摆鄂式破碎机设计.docx

1 .绪论11研究的背景随着我国国民经济的快速发展，矿产资源的综合利用技术与其产业迅猛前进，到1999年我国已建成10879座国有大中型矿山和227854个乡镇集体企业，全国矿石采掘总量超过50亿吨，矿业总产值为4000亿元。物料的破碎是许多行业（如冶金、矿山、建材、化工、陶瓷筑路等）产品生产中不可缺少的工艺过程。由于物料的物理性质和结构差异很大，为适应各种物料的要求,破碎机的品种也是五花八门的。就金属矿选矿而言,破碎是选矿厂的首道工序,为了分离有用矿物,不但分为粗碎、中碎、细碎,而且还要磨矿。因为破碎是选矿厂的耗能大户（约占全厂耗电的50%）,为了节能和提高生产效率,所以提出了“多碎少磨”的技术原则。这使破碎机向细碎、粉碎和高效节能方向发展。另外随着工业自动化的发展,破碎机也向自动化方向迈进（如国外产品已实现机电液一体化、连续检测，并自动调节给料速率、排矿口尺寸及破碎力等）。随着开采规模的扩大,破碎机也在向大型化发展,如粗碎旋回破碎机的处理能力已达6000tho至于新原理和新方式的破碎（如电、热破碎）尚在研究试验中，暂时还不能用于生产。对粗碎而言，目前还没有研制出更新的设备以取代传统的颗式破碎机和旋回式破碎机,主要是利用现代技术,予以改进、完善和提高耐磨性,达到节能、高效、长寿的目的。细碎方面新机型更多些。总的来看,值得提出的有:颗式破碎机、圆锥破碎机、冲击式破碎机和辑压机。而应用最广泛的就是鄂式破碎机。1.2 研究的意义传统的颗式破碎机由于具有结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便、价格低廉、适用性强等优点,所以在工业上得到广泛应用。其缺点是非连续性破碎、效率较低，破碎比较小,给矿不均匀引起颗板磨损不均匀等。针对其缺点，各国都在以下几方面加以改进:优化结构与运动轨迹改进破碎腔型，以增大破碎比，提高破碎效率,减少磨损，降低能耗,现已普遍应用高深破碎腔和较小啮角；改进了动颗悬挂方式和衬板的支承方式,改善了破碎机性能;颗板采用了新的耐磨材料，降低了磨损消耗;提高了自动化水平（可自动调节、过载保护、自动润滑等）。同时也出现了一些新的机型,如双腔双动颗式破碎机,其破碎比可达，排料口调节方便,产量大;复摆鄂式破碎机,兼有颗式破碎机与圆锥破碎机的性能其产量较同规格的破碎机高50%。还有筛分颗式破碎机,把筛分和破碎结合为一体,不仅可简化工艺流程,且能及时将已达粒度要求的物料从破碎腔中排出,减轻了破碎机的堵塞和过粉碎,提高了生产能力，降低了能耗。在大型化方面国内外都己生产1500nm×2100mm规格的颗式破碎机。1.3 鄂式破碎机国内外的现状和发展19世纪40年代,北美的采金热潮对颗式破碎机发展有重大的促进作用。19世纪中叶，多种类型的颗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多种不同结构的颗式破碎机取得了专利权。1858年,埃里.布雷克（ELBlake）取得了制造双肘板颗式破碎机的专利权。现在最常用的颗式破碎机是布雷克的颗式破碎机和更近代制造的单肘板颗式破碎机。颗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颗式破碎机，例如美国FullerTraylor公司生产的重型瓠式破碎机，规格为1676m11x2134mm,生产能力达1200th;德国PWH公司生产的最大双肘板颗式破碎机的给料口为260OmmXI800mm,生产能力达2000th;英国Babbitless公司生产的BCS系列颗式破碎机,其生产能力可达6000tho20世纪80年代以来,我国颗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系列深腔颗式破碎机,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20%-30%,齿板寿命可提高12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516th,排料口调整范围为1040mm,给料抗压强度小于300MPa<,PEY4060液压保险颗式破碎机，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30100mm,生产能力为100tho多灵一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复摆颗式破碎机。国内颗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。颗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%）o国外颗式破碎机都是焊接机架，甚至动颗也采用焊接结构。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。颗式破碎机采用焊接机架是发展方向。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1、2,如图IT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）7.5t（同规格破碎机机重为5.5t）。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1-2所示为英国某公司生产的大传动角（负支承）颗式破碎机机架简图。该机架侧壁布置有1、2、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1-3所示为该机受力分析。图1-1某破碎机焊接机架图1-2大传动破碎机机架图1-3大传动破碎机示力图图1-3中轴承所受最大力：作用方向为HA,正是图1-2侧壁加强筋1的方向。从而说明图1-2中侧壁筋板布置完全符合受力的要求。动颗也是破碎机重量较大的零件，而且结构复杂颗结构设计也应以动颗受力为依据，在满足强度、刚要求的条件下，尽量减轻重量。根据动颗受力分析可，最大破碎力作用在动颗轴承偏上处，由此往上（头部）受力越来越小。原250×400,400X600颗式破碎机者目前尚有多家生产动颗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。结果导致动颗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。动颗的加强筋布置方式，也应按上述受力要求设计。己有的颗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，这样会减轻动颗重量又保证有足够的强度。动颗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、动颗有限元的研究，进行机架、动颗有限元优化设计，达到机架、动颗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，逐步使国产颗式破碎机达到世界一流水平。复摆颗式破碎机复摆颗式破碎机是砂石场的初级破碎设备。以下主要从3个方面来分析国内外产品差异。（一）产品的品种规格复摆颗式破碎机以进料口的长度和宽度来标定机器的规格，国内制造商基本上按行业标准制造约8种规格粗碎系列产品。国际上主要制造商的产品有更多的规格。例如：美卓集团的诺德伯格公司，有C、VB和重型3个系列合计22种规格；特雷克斯集团的锡达公司有28种规格；爱斯太克集团的先锋公司有15种规格。我国目前主要缺少的是大规格品种：以进料口在750mn×1060mm以上为界。各制造商生产的大规格产品仅34种。而诺德伯格公司的C系列11种规格中大规格有9种，锡达公司也有9种。大规格品种齐全，使大型砂石场建设中合适的初破设备可以选择。（二）产品的性能复摆颗式破碎机的主要技术参数是处理能力和最大允许进料尺寸。同一规格的复摆颗式破碎机由于设计不同，其最大允许进料尺寸也不相同，我国参照采用原苏联标准，进料口宽度以固定齿板齿尖（齿底）与活动齿板齿底（齿尖）距离为计算标准，而国际上不少企业以固定齿板和活动齿板之间距离计算，由此，标明相同规格的产品，国内产品与国外企业的产品相比实际上往往小一个齿深的距离，大规格的破碎机齿深为60-100mm,因而国内产品的允许进料尺寸往往偏小5080mm。复摆颗式破碎机的排矿口可以调整，不同排矿口对应有不同的处理能力。因此，在比较处理能力时，应确定排矿口尺寸相同。例如，诺德伯格公司的ClOO型复摆颗式破碎机，在闭边排矿口设定（C、S、S）为125mm时，处理能力为265th,国内相应的PE750X1060型产品；处理能力为195th,约低25%。由此，在250X300th规模的砂石场生产线上，采用CIoo型作为初级破碎设备可以满足使用要求，而PE750X1060型就勉为其难了。（三）产品的设计与制造工艺近20年来，针对复摆颗式破碎机运动方法的四连杆机械设计理论有很大进展。例如：破碎腔的双向啮角，短肘板大摆角，减少传动角与偏心距等，国外公司所提供的产品往往已采用这些经过验证的先进设计理论来提高产品性能和使用可靠性。我国国内制造商由于种种原因采用先进设计理论甚少，其主流产品几乎都是20世纪70年代之前定型的产品，采用耐磨材料，（如高锦钢）和重要配套件（如调心滚子轴承）等国产基础件，使用寿命低于国际先进水平的同类产品。此外，主机厂的加工和装配工艺上多年来也较少有改变，例如轴承孔、轴承座的加工的装配工艺及机架的加工与装配等等。颗式破碎机是由美国人布雷克发明的。自第一台颗式破碎机问世以来，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。由于颗式破碎机结构简单、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。为了改善颗式破碎机性能和提高工作效率，国内外曾研制过各种异型颗式破碎机。早年，德国和前苏联都曾研制过液压驱动的颗式破碎机。其特点是提高动颗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颗式破碎机，而原苏联也制造了振动颗式破碎机（也叫惯性颗式破碎机）。它们都靠动颗振动冲击破碎物料，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颗式破碎机，美国生产过复摆双腔颗式破碎机。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颗式破碎机。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颗复摆颗式破碎机。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颗颗式破碎机。国内辽宁某学院与矿山合作开发了双动颗颗式破碎机。这种破碎机就是将原来两个破碎机去掉前墙对置后而成。为了两动颗同步运转，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颗破碎机。国内上海某学院曾研制过此种颗式破碎机。这两种破碎机的特点，其动颗同步运转，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颗没有相对运动，减少衬板磨损延长使用寿命。近来又研制了单动颗倒悬挂颗式破碎机。早年，美国、英国、德国相继生产了Kun-kan简摆颗式破碎机。该机特点是，动颗悬挂高度很高并且前倾。连杆下行为工作行程、主轴承为半圆滑动颗轴承。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颗式破碎机。国外制造过一种肘板向上放置的颗式破碎机。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颗运动特性，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颗式破碎机。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900X1200颗式破碎机。国内山西某煤矿引进德国WB8/26颗式破碎机。该机置于皮带机上方，借助曲柄连杆机构驱动动颗压碎煤块。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颗式破碎机。就近两年国外机械设备展览会上展出的颗式破碎机来看，也都是传统颗式破碎机，没有异型颗式破碎机出现。国内各厂家所制造的颗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，改善国内颗式破碎机落后的状况，全面提高颗式破碎机技术水平，赶上世界先进水平，创造世界品牌的颗式破碎机是当务之急。保证颗式破碎机最佳性能的根本因素是动颗有最佳的运动特性。这个特性又是借助机构优化设计所得到的。因此，颗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。2 .破碎2.2 破碎的概述破碎言外之意就是：大物品破碎成所需的小物品，把大块物料变小的过程称为破碎。一般是施加外力克服物料间的内聚力，而使物料破碎。但是就破碎机的用处而言是广泛的。一个人一天能破碎多少东西，但是一台破碎机就可以完成每小时几百吨产量，这个可以省多少劳动力。破碎机的作用如下：(1) .适应入选粒度的要求。精选机械所能处理的煤炭粒度有一定的范围，超过这个范围的大块要经过破碎后才能洗选。(2) .有些煤块是煤与肝石夹杂共生的夹肝煤，为了从中选出精煤，需要降它破碎成更小的粒度，使煤和砰石分离。最常见的情况就是把主选机选出的中煤破碎到13mm或16mm以下，然后送入再选机再选。(3) .满足用户对粒度的要求，把选后产品或煤块破碎到一定的粒度。根据破碎产品的粒度，破碎作用可以划分为粗碎（把物料破碎到50mm以上）、中碎（破碎到25mm6mm）、细碎（破碎到粉碎（Imm以下）。破碎在选矿、化工、建筑材料等工业部门占有重要地位。目前在选矿厂中破碎磨矿的生产费用占全部选矿费用的40%以上。而破碎磨矿的投资占选矿厂总投资的60%左右。因此提高破碎生产率、降低破碎功率消耗有着重大的意义。破碎作业还可根据其在生产系统中的地位分为准备破碎和最终破碎。准备破碎是为下一作业要求的粒度进行破碎的作业；最终破碎是将煤破碎到商品煤要求粒度的作业。物料破碎主要采用机械方法。在各种破碎机中，往往是以一种破碎方式为主，同时伴有其他破碎方式。物料破碎时采用哪种破碎方式为主的破碎机，则需根据物料的物理机械性质、粒度大小以及要求的破碎比来决定。破碎比通常是由物料破碎前的最大颗粒直径与破碎后物料中最大颗粒直径的比值来表示。根据破碎原料及产物粒度的不同，可大致将破碎作业分为五个阶段，即：粗碎-中碎-细碎-粗磨-细磨。每经过一次破碎，物料都有一定程度的缩小。破碎前物料最大块直径与破碎后物料最大块直径之比，称为破碎比。即：Dk最大式中：Do最大破碎原料中最大块直径mm。Dk最大破碎产物中最大块直径mmo通常所说的破碎比是指平均破碎比，既破碎前后物料颗粒的平均比值及粒度变化程度，并能近似的反应出物料的作业情况。为简易的表示和比较各种粉碎机械这一主要特征，也可用破碎机的最大进料口宽度与最大出料口宽度的比值作为该破碎机的破碎比，并称其为公称破碎比。破碎机的破碎比一般在330之间，一般都比公称破碎比低。破碎比和单位电耗是破碎机械工作肿的基本技术指标。单位电耗用以判别破碎机械的动力消耗是否经济，破碎比用以破碎过程的特征和质量。因此选用破碎机，并鉴定破碎机的使用工作效率应同时考虑其破碎比和单位电耗。煤的破碎作业有两种系统：开路破碎系统和闭路破碎系统，开路破碎系统用于对破碎产物的粒度没有严格要求或是破碎时不产生过大块的情况，闭路破碎系统又叫循环破碎系统，用于破碎产物必须严格保证小于规定尺寸，而破碎机本身又不能达到这个要求的情况。在闭路破碎系统中，破碎产物要经过筛子检查，筛子上的煤块则重新返回破碎机破碎，直到通过筛孔为止。选煤厂中多采用开路破碎系统。2.2破碎的目的固体物料在外力的作用下，克服物料的内聚力，使大颗粒破碎成小颗粒的过程称为粉碎。物料粉碎由破碎机和磨机来完成,粉碎目的如下：（1）制备工业用碎石大块石料经破碎筛分后，可得到各种不同要求粒度的碎石。这种碎石可制备成混凝土。它们在建筑、水电等行业中广泛应用，铁路路基建造中也需要大量的碎石。(2)使矿石中的有用矿物分离矿石中有单金属矿和多金属矿，而且原矿多为品味较低的矿石。将原矿破碎后，可以使有用金属与矿石中的脉石和有害杂质分离，作为选矿的原料，除去杂质而得到高品位的精矿。(3)为磨矿提供原料磨矿工艺所需粒度不大于l5mm的原料，是由破碎产品提供的。例如在炼焦厂、烧结厂、制团厂、粉末冶金、水泥等部门中，都是由破碎工艺提供原料，通过磨碎使产品达到要求的粒度和粉末状态。(4)均化随着粉碎的进行,物料的表面积不断增加。因为大颗粒物料碎裂成细粉状态，这样才可能使几种不同的固体材料(主要是化学成分不同)的混合,得到良好的均匀效果。(5)选矿随着矿产资源的开发利用，原矿品位日趋降低，为了取得原矿中的有效成分，需要大量矿石经过选矿加工后才能利用。而且入选矿石中难选矿石愈来愈多,矿石中有用成分同杂质紧密地结合在一起，为使矿石中有效成分解离，只要将其充分粉碎,经过选矿才能将有用成分同杂质分开，并剔除杂质，得到较纯净的精矿:(6)粒度分级在工业生产中，由于具体的生产工艺要求,粉碎机必须满足其产品的粒度。(7)使物料的比表面积增加比表面是单位质量或体积的物料的表面积,物料的粒度越小其比表面积越大。增加物料的比表面积可使物料同周围介质的接触面积增大，从而反应速度加快。例如,催化剂的接触反应，固体燃料的燃烧与气化,物料的溶解，吸附与干燥，以及在化工上利用粉末颗粒硫化床的大接触面积来强化传质与传热等。另外在水泥工业中的最终产品一水泥熟料同石膏一起磨成粉末状态,粉碎的粒度越细,其比表面也就越大，水泥的标号就越高。(8)超细粉碎随着现代工业发展，新材料的开发，需要把物料磨的非常细(10m以下)。以满足精细陶瓷、电子材料、磁性材料、催化剂等新兴工业的需求。目前使用的超细粉碎机有高速冲击式粉碎机、强压磨、高压磨等。2.3破碎的方法粉碎机械虽然类型繁多，但按施力方法不同，对物料粉碎有挤压、弯曲、冲击、剪切和研磨等方法。而在破碎机械中，施力情况很复杂，往往是几种施力同时存在，当然在某一种破碎机械中也只有一种或两种主要施力。由于物料形状是不规则的，而且物料的物性不同，所以采用的破碎方法也不同，利用机械力破碎物料按施加外力不同有如下几种方法。图2-1物料的粉碎方法(1)压碎将物料置于两块工作面之间，施加压力后物料因压应力达到其抗压强度而破碎。这种方法一般应用于破碎大块物料，如图21(a)、(c)o(2)劈碎将物料置于一个平面和一个带尖棱的工作平面之间，当带尖棱的工作面对物料挤压时，物料将沿压力作用线的方向劈裂。劈裂的原因是由于劈裂平面上的拉应力达到或超过物料拉伸强度极限。物料的拉伸强度极限比抗压强度极限小的多，其工作原理见图21(b)o(3)折碎物料受弯曲应力作用而破碎。被破碎物料承受集中载荷作用的二支点简支梁或多支点梁，当物料的弯曲应力达到物料的弯曲强度时，即被折断而破碎，其工作原理见图21(d)、(e)o(4)冲击破碎物料受冲击力作用而破碎。见图2-1(F)它的破碎力是在瞬间作用的，具有破碎效率高、破碎比大、能量消耗小。(5)磨碎物料与运动的工作表面之间受一定的压力和剪力作用后，其剪切力达到物料的剪切强度极限，物料便破碎，或物料彼此之间的剪切、磨削作用而使物料破碎,见图21(g)。目前通用破碎机的结构应保证满足上述的破碎方式。每一种破碎机都应具有上述的一种或多种破碎方式。随着现代化工艺的发展和技术要求的提高，破碎物料有可能需要多种破碎方式的结合。2. 4破碎机的类型目前选矿工业上应用的破碎方法主要是利用机械力的作用。在现代工业的不断发展中，破碎机械也在不断的发展和改进。这些改进主要包括下列方面：减少机器零件本身的重量、制造成本和外型尺寸；减少功耗、提高单位生产率；改善产物的粒度组成；减少机器的磨损及检修费用等。同时也考虑到如何适应被破碎物料的不同硬度及其块度等。现代工业应用中的破碎设备种类繁多，按照使用的粒度范围可将破碎机械分为两类：破碎机和磨碎机。破碎机一般处理较粗的物料，所得的产品是粗粒（一般在3毫米以上），其结构上的特征是破碎部件之间有一定的间隙，不互相接触。一般又可分为粗碎机、中碎机、细碎机。磨矿机所处理的物料较细，产品是细粒（可达0.06毫米或更细），其破碎特点是部件相互接触。所采用的破碎介质是球、棒、砾石或矿块等。这一分类并不是很严格的。目前通用的破碎机分类原则是根据破碎方法、机械的构造特征来划分的，图2-2是各种主要类型破碎机示意图。（a）1一动锥2一定锥（b）1固定颗2动颗闭合时3动颗开启时图2-2常用破碎机原理示意图（1）圆锥式破碎机（如图22a）圆锥式破碎机的主要破碎部件是定锥和动锥，定锥主要有调整套和定锥衬板组成。衬板连同吊钩一起用高铸钢铸成，用V型螺栓悬挂在调整套的筋上，它们之间浇铸锌合金，使之紧密结合，接料漏斗用螺钉固定在调整套上，调整套和支撑套用螺纹联接，而支撑套又用弹簧螺杆压紧在机架上。动锥主要有动锥体、主轴、动锥衬板和分配盘组成，动锥体压装在主轴上，动锥衬板为高铺钢铸件，压套和锥头压在动锥体上，动锥体和衬板间浇注锌合金，使之紧贴，主轴头上安装分配盘，主轴下部成锥型，插入偏心衬套的锥型孔内，当偏心套转动时，就带动动锥做偏旋运动，为了保证动锥偏旋运动，动锥体下部加工成球面，并支撑在碗型轴承上。碗型轴承由碗型轴瓦和轴承座组成，轴承架用方销固定在机架套筒上，动锥所受的全部力量都有机架承受。圆锥破碎机的工作原理是对物料施加挤压力，使物料在两个圆锥之间同时受到剪切应力和弯曲力的作用而被破坏。物料破碎后自由卸料。其生产能力大，动力消耗低。圆锥破碎机按用途可分为粗碎、中细碎两种。用作粗碎的圆锥破碎机又称为旋回破碎机，因为该机需处理尺寸较大的料块，所以进口要求宽大。其动锥是正置的，而定锥是倒置的。用作中细碎的圆锥破碎机有两种。常规型圆锥破碎机，又称为菌型圆锥破碎机，其处理的物料为经过粗碎的，故进料口不需很大，但要求加大卸料范围，以提高生产能力。对破碎后的产品要求具有比较均匀的粒度，所以定锥和动锥都是正置的。(2)颗式破碎机(如图22b)颗式破碎机定额动颗上都装有衬板，衬板上有齿牙，有助于破碎物料。衬板的作用是防止定颗、动颗受到磨损。心轴的两端有轴承支撑，其上安装有连杆。连杆的连杆头与杆身分开制造。电动机通过V带带动带轮及偏心轴。在连杆下端的凹槽中，装有推力板支座，前推力板和后推力板分别支撑在支座上，上方有楔铁压紧。在后推力板和后支座之间，有一组垫板，用来调整排料口宽度。增加垫板厚度，使推力板和动颗向左方偏移，排料口减小。反之，减小垫板厚度，排料口将增大。为了防止破碎机超负荷运行导致破碎机损坏，在零件设计计算时，将后推力板制成最薄弱的一个环节，过负荷时使它首先折断，以保护轴承及机器其它部分不受损坏，通常后推力板由铸铁制成，并在中间钻孔或切槽来减小其断面尺寸，过载时它们首先折断。这种保险装置的缺点是出现事故后处理较为复杂，停车时间长。颗式破碎机是靠可动颗板周期的压向固定的颗板，将夹于其中的物料破碎。它具有结构简单，制造容易，工作可靠，维护方便等优点。广泛应用于各工业部门。颗式破碎机通过动颗绕固定轴心周期的摆动，使其靠近或离开固定颗，造成矿石受挤压、破裂、弯曲而破碎。破碎后矿料从排料口排出。按颗式破碎机动颗的运动轨迹，可分为简单摆动颗式破碎机和复杂摆动颗式破碎机。简单摆动颗式破碎机主要用于粗碎，复杂摆动颗式破碎机用于中、细碎。(3)冲击式破碎机(如图22C)锤式破碎机和反击式破碎机都属于冲击式破碎机。锤式破碎机中物料受高速回转的锤头冲击和物料本身以高速向固定衬板冲击而使物料破碎。反击式破碎机中其物料受高速运动的板锤的打击使物料向反击板高速冲击，以及物料之间的相互撞击而粉碎。冲击式破碎机都有一个高速旋转的转子，上面装有冲击锤，当物料进入破碎机后，被高速旋转的锤子击碎或从高速旋转的转子获得能量，高速抛向破碎机壁。两者都是冲击破碎，所不同的是反击式破碎机中，物料受到更多次的反复冲击而破碎，具有高频冲击的特点。两种破碎机的破碎比都很大，适合于破碎软性物料。(4)辐式破碎机(如图22d)物料落到两个相互平行而旋转方向相反的馄子间，物料在辐子表面的摩擦力作用下，被扯进辐子之间，受到辐子的挤压而破碎。馄式破碎机的特点是：生产能力低，要求将物料均匀连续的喂到辐子的全长上，则辑子磨损不均，且所得产品粒度也不易均匀。需要经常修理，对于光面辐式破碎机，喂入料块的尺寸要比馄子的尺寸小的多。故不能破碎大块物料，也不宜破碎坚硬物料，通常作中硬或松软物料的中、细碎。齿面辐式破碎机虽然可以钳进较大块的物料，但也限于中碎时使用，而且物料的抗压强度不能超过60.8MPa,否则齿棱很易折断。按帽子的数目，辐式破碎机可分为单辐、双根、三辑和四辑四种形式；按馄面形状，可分为光面、槽面和齿面辐式破碎机三种。(5)磨机物料经过破碎机破碎后的物料粒度在820mm之间，为了达到生产工艺所需要的细度要求，破碎后的物料还必须经过粉磨机械磨细。粉磨也是现代化工业生产中的重要过程。在选矿、建材、水泥、煤炭、化工、电力、轻工和冶金等工业部门中，都需要磨碎作业，球磨机、振动磨机、气流磨机和其他磨机是这些工业部门中的重要设备之一。而球磨机的应用特为广泛，这类粉磨机的主要部件都是一个缓慢旋转的筒体，筒体内装有磨碎介质，由于球磨机结构简单、操作可靠、维修管理简单、能长期连续运转、对物料适应性强、破碎比大和生产能力大，所以能满足现代化大规模工业生产的需要。但球磨机的缺点比较明显，其工作效率低、体形笨重、研磨体和衬板的消耗量大、操作时噪声大，因而选用粉磨机械时要综合考虑物料的物性、物料磨碎的要求、操作条件、生产环境、机械能耗、工作效率和基建投资等多种因素，进行比较、筛选后才能决定。由于每一种粉磨机械都有其局限性和缺点，在选用设备时必须按上述要求进行比较，选取最合理的粉磨机械。磨机可分为：(1)球磨机物料在一回转的并装有研磨体的筒体内。筒体在回转过程中将研磨体和物料提升到一定高度后抛落下来，研磨体对物料有较大的冲击和研磨，致使物料粉碎。(2)无介质磨机物料进入磨机后，有提升板把物料提升到一定高度，然后自由下落，产生冲击作用，物料间的相互摩擦产生磨剥作用。同时物料因粒、块大小的不同，大型物料和楔形衬板撞击，由于楔形衬板的反击作用，防止物料产生轴向大小块的偏析，同时大块物料也能得到均匀分布。自排料端沿下面返回的粗料，也同新加进磨机的物料一样，均匀的落于筒体底部的中心，然后向两边扩散。大块和细料物料在筒体底部沿轴向运动的方向正好相反，于是产生粉磨作用，使物料粉碎磨细。无介质磨机又称为自磨机。(3)盘磨机从结构上可分为圆盘固定型和圆盘转动型两种。物料由加料口均匀加入，由于离心力的作用，物料在盘磨的边缘，在弹簧力或离心力和磨体本身产生的重力的作用下，将物料挤压和研磨，使物料粉碎磨细。(4)震动磨机利用转轴产生高频率的震动，使介质和物料相互碰击而完成破碎作用；(5)离心磨机利用高速回转部件和介质产生的离心力完成破碎作用；(6)气流磨利用蒸汽、空气或其他气体以一定压力喷入机体内，产生高速旋转的涡流。机体内的物料颗粒随气流高速旋转，并在旋转过程中，颗粒与颗粒之间发生碰撞、冲击和研磨，使物料粉碎磨细。目前在选矿和选煤厂中，一般采用的破碎机大致是：粗碎采用颗式破碎和粗碎圆锥破碎机。中碎采用标准型圆锥破碎机或对转机，细碎采用短头圆锥破碎机，磨碎采用球磨机或棒磨机，对于脆性物料，常采用锤式破碎机。今年来无介质磨机逐渐用于干式破碎，冲击作用的破碎也在推广。本毕业设计根据选型要求，选择颗式破碎机。3.鄂式破碎机2.1 颗式破碎机的特点鄂式破碎机经100多年的实践和不断改进，其结构已日趋完善。我国自50年的摸索和研究，设计资料更加完善，设计方法也更加先进，结构更加合理，产品性能更加优良。由于它具有结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便等其它破碎机无法替代的优点，至今仍广泛应用于工业各部门，而且我国生产的破碎机还远销世界各地。据不完全统计，我国目前每年生产各型号鄂式破碎机约万台。鄂式破碎机是以挤压方式为主，兼有弯曲、冲击、和磨剥左作用的破碎机械。主要有简单摆动鄂式破碎机和复杂摆动鄂式破碎机两种类型。颗式破碎机的优点是工作可靠，能胜任坚硬物料的破碎。其缺点是由于间断工作、自重排料，故处理能力低；破碎煤时，粉煤较齿转式破碎机多。颗式破碎机适用于肝石含量大而硬或黄铁多的原煤的破碎。选煤厂中常用的颗式破碎机主要为中、小型。复摆颗式破碎机的机构属于四杆机构中曲柄摇杆机构的应用，曲柄为主动件。颗式破碎机以结构简单、性能可靠、维修方便在物料粉碎行业广泛应用。复摆鄂式破碎机的动鄂，是直接悬挂在偏心轴上的鄂，是曲柄连杆机构，没有单独的连杆。由于动鄂是由偏心轴的偏心直接带动，所以活动鄂板可同时做垂直和水平的复杂摆动，鄂板上各点的摆动轨迹是由顶部的接近圆形连续变化到下部的椭圆形，越到下部的椭圆形越扁，动鄂的水平行程则由下往上越来越大的变化着，因此对石块不但能起压碎、劈碎，还能起辗碎作用。由于偏心轴的转向是逆时针方向，动鄂上各点的运动方向都有利于促进排料，因此破碎效果好，破碎率较高、产品粒度均匀且多呈立方体。复摆鄂式破碎机和简摆鄂式破碎机相比较，复摆鄂式破碎机的机器重量较轻，结构简单（少了一件连杆、一块肘板、一根心轴和一对轴承），生产效率较高（比同规格的简摆鄂式破碎机生产效率高20%-30%）等优点。但复摆鄂式破碎机的鄂板垂直行程大，石料对鄂板的磨削作用严重，磨削较快，且能量消耗也大，工作时易产生较多的粉尘。在工程上应用较为广泛的是复摆鄂式破碎机。国产的鄂式破碎机数量最多的也是复摆鄂式破碎机。复摆鄂式破碎机主要由机架、鄂板、侧护板、主轴、飞轮、肘板和调整机构等组成。机架即机座，实际上是个上下开口的四方斗，主要用作支承偏心轴和承受破碎物料的反作用力，因此要求具有足够强度，一般采用铸钢整体铸造，规格小的可用优质铸铁代替。大型破碎机的机架由分段铸成后再用螺栓装配在一起，铸造工艺较为复杂。自制的小型鄂式破碎机可用4050毫米厚的钢板焊成，但其钢度不如铸钢好。鄂板包括活动鄂板和固定鄂板，各与鄂床组成活动鄂和固定鄂。鄂板用楔形铁块和螺栓固定在鄂床表面，保护鄂床不受磨损。固定鄂的鄂床就是机架，活动鄂的鄂床悬挂在偏心轴上，由于它直接承受对石料的挤压作用力，所以必需有足够的强度和刚度活动鄂床一般用铸铁或铸钢制造。鄂板直接和石块接触，除承受挤压和冲击力外，尚与石块强烈摩擦，因此要求用高强度且耐磨的材料制造。常用的是铸锦钢鄂板，其铸钢含镐量为1214%左右。若条件受限制时，可用白口铸铁代替，但容易磨损和折断，使用寿命不长。为了有效地破碎石料，鄂板表面常铸成波浪形和牙形，其齿峰角度一般为90°-IlOo,齿高和齿距视出料粒度和产量要求而定。齿形高齿距小，则出料粒度小，产量低，动力消耗大。一般齿高和齿距之比为1213之间。由于复摆式的特点造成鄂板底部比上部磨损快，所以鄂板往往做成上下对称形状，以便磨损后能倒置安装，延长使用寿命。鄂式破碎机的优点是生产率高，结构简答可靠，破碎比比较大（i一般为6-8）,外形尺寸较小，零件检查和更换较容易，操作维护简便，不用较高技术水平的工人就能够操作，应用范围广，与其他类型的破碎机比较，不容易堵塞。因此工程中普遍采用它来破碎各种硬度（92500公斤/平方厘米以下）的石料，常作粗碎和中碎设备。一般用于破碎极限抗压强度不超过2000公斤/平方厘米的石料时效果最好。其缺点是不宜破碎片状石料，工作间歇、有空转冲程，需要很大的摆动体，增加非生产能量的消耗，破碎可塑性和潮湿的物料时，容易堵塞出料口。由于工作时产生很大的惯性力，机体摆动大，工作不平稳，冲击，振动及噪音较大。因此须安装在比机器自重大五倍以上的混凝图基础上，并须采取隔振措施。大型破碎机还应安装在埋设于基础上的刚梁上。鄂式破碎机的最大装料块度应比装料口宽度小1520%,即给料的最大石块不应超过装料口的085倍。当用鄂式破碎机破碎坚硬而光滑的大砾石时，砾石容易从装料口反跳出来，故破碎天然砾石的生产率不及破碎来才块石的生产率高。使用鄂式破碎机时，必须注意由于机器是在工作条件恶劣情况下运转的，除了必须严守操作规程和维修保养制度外，还必须及时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。3. 2鄂式破碎机的工作原理鄂式破碎机的破碎作业是在两块鄂板间进行的，其中一块鄂板固定在机架上称为定鄂板，另一块装在运动的动鄂体上称为动鄂板，起表面一般为齿形。当动鄂板周期性地靠近与远离定鄂板时，完成破碎与排矿作业。由动鄂、定鄂以及机架侧壁的护板构成破碎空间，因此鄂式破碎机的进料口与排料口均为长方形。破碎机的规格用进料口的宽度为90Omm,长度为120Omm的破碎机表示为900X1200鄂式破碎机。我国制定的复摆鄂式破碎机标准审批稿中，用汉语拼音字头P（破）、E（鄂）及BXU前苏联国标中的B、L（单位为mm）来表示其规格，即PEfXL。前苏联国标中的B、L单位为dm,如进料口为90OmmXI20Omm的复摆鄂式破碎机，我国规格记为PE-900×1200o鄂式破碎机按运动形式分为两种基本形式一简摆鄂式破碎机和复摆鄂式破碎机。简摆鄂式破碎机是因为动鄂绕机架上的固定支座作简单的圆弧摆动而得名。复摆鄂式破碎机是因为其动鄂在其它机件下作复杂的一般平面运动而得名，因此动鄂上的点的轨迹一般为封闭曲线。简摆大都制成大型和中型的，其破碎比i=36。复摆一般制成中型和小型鄂式破碎机的，其破碎比可达i=410。随着工业技术的发展和要求,复摆鄂式破碎机已向大型化发展，并有逐步代替简摆鄂式破碎机的趋势。1、简单摆动鄂式破碎机如下图3-1所示，所有零件都安装在机架1上，它的上部装有两对互相平行的轴承，在第一对轴承中安装轴6,动鄂板5固定在该轴上，并利用轴6及其轴承悬挂在机架上，因此轴6称为动鄂悬挂轴（心轴）。在第二对轴承中装有偏心轴9和安放在轴上的连杆7,在偏心轴两端分别固定着飞轮和皮带轮8。连杆下端有凹槽，推力板7的端部伸入此凹槽内。左推力板的另一端支承在动鄂板的下部，而右推力板的另一端支承在机架后壁相连的特殊挡板上。借助于拉杆II和支持在机架后壁凸缘上的圆柱形弹簧10的拉力，动鄂板的下端经常向机架后壁的方向拉紧，使动鄂板张开时推力板不至于掉下来。图3-1900X1200井下简单摆动鄂式破碎机1机架2、4一破碎板3侧面衬板5一动鄂6一心轴7一连杆8一带轮9偏心轴10一弹簧11拉杆12楔铁13后推力板14一衬板座15前推板按规格大小可把鄂式破碎机分为大型、中型、和小型三