機械設計制造及自動化專業--顎式破碎機設計(完整版)

　　

【正文】 機帶動皮帶輪使偏心軸轉動而工作通常顎式破碎機的皮帶輪與偏心軸之間采用圓柱孑 L 和鍵的配合聯接方式 圓柱形軸伸結構 這種配合聯接選用過渡配合形式它需要加熱加壓或專用工裝才能裝配和拆卸由于野外條件的限制不方便采用上述辦法進行裝配和拆卸對此結構提出 2 種結構設計改進 將皮帶輪的圓柱內孑 L 改為錐度孔其與偏心軸之間采用錐孔過盈聯接的配合方式 圓錐形軸伸結構 如圖 1 所示圓錐形內孔皮帶輪可以直接安裝在錐形軸上或著借助外部為錐形的中間套筒安裝在圓柱形軸上這種結構安裝和拆卸都比較方便 皮帶輪與偏心軸采用脹緊聯接即皮帶輪內孔采用圓柱形孔配合脹緊套與偏心軸緊固連接的方式如圖 2 所示脹緊套連接方式是一種新型結構脹緊連接是在軸和輪轂孔之間放置一對或數對與內外錐面貼合的脹緊聯結套 脹套 在壓緊螺釘的作用下內環縮小外環脹大使軸和輪轂緊密貼合產生足夠的摩擦力實現負荷傳遞的一種聯結裝置拆卸脹套時可先松開壓緊螺釘再用頂出螺釘卸載即可使脹套與偏心軸和皮帶輪分離安裝脹套無需加熱冷卻第 1 種聯接方式適用 PE 600900及以下的顎式破碎機的改型設計第 2種聯接方式推薦用在 PE750 1060及以上的大型顎式破碎機機 型中 圖 1 錐度孔和鍵聯接 1．皮帶輪 2．偏心軸 3．鍵 4．鎖緊螺母 圖 2 脹緊套聯接 1．壓緊螺釘 2．內環 3．外環 4．皮帶輪 5．偏心軸 以上 2 種聯接方式都只需要松緊螺紋無需加熱和加壓即可達到裝拆皮帶輪的目的方便快捷 固定顎板活動顎板的結構改進顎式破碎機的固定顎板活動顎板一般為整體式結構以 PE400 600 為例固定活動顎板單塊重量 200～ 300 kg 對其翻面拆裝相當不方便為適應野外作業的方便快捷將顎式破碎機 特別是大型顎式破碎機 的固定活動顎板設計成 2 塊分體式上下結構這種改進設計一方面減輕了拆裝的重量便 于方便操作另一方面通過 2 塊分體式顎板的對換使用使顎板的使用壽命提高 1 倍為了方便現場吊裝顎式破碎機零部件在顎式破碎機的固定顎板活動顎板機架合適的位置設計適宜吊裝的結構偏心軸系軸承組合設計結構的改進設計顎式破碎機有動顎體軸承和機架軸承 2對軸承 2對軸承與偏心軸配合通常采用以下 2種方式① 2對軸承全部采用內孔為圓柱孔的調心滾子軸承的結構形式如圖 3 所示②動顎體軸承采用內孔為圓柱孔的調心滾子軸承而機架軸承為圓錐內孔調心滾子軸承與內錐套結合的形式這 2 種結合形式在軸承裝配形拆卸時采用壓力機壓入專用拆卸器或預熱法拆卸的方法在野 外現場拆裝情況下一般第 1種結構形式要破壞一對軸承方能完成拆卸第 2 種結合形式需專用工裝才能完成軸承拆卸非常不方便將軸承的配合改為如圖 4 所示的組合結構形式這種組合結構形式在動顎軸承處其內圈和外圈均采用錐度緊固定位方式軸承裝配拆卸不需專用工具只需松緊螺釘就可完成十分方便快捷 圖 3 圓柱孔結構形式 1．動顎 2．動顎軸承 3．機架 4．機架軸承 5．偏心軸 圖 4 軸承組合結構形式 1．動顎 2．偏心軸 3．動顎軸承 4．退卻外錐套 5．動顎軸承密封 6．機架 7．機架軸承 8．內錐套 9．圓螺母 l0．機架軸承密封 73 顎式破碎機現 存問題和解決方法 731 破碎機襯板使用壽命短的原因分析及改進 依據破碎機的基本結構和工作原理我們首先分析造成襯板壽命減少和影響破碎效率的原因見圖 2 機構簡圖能直觀地分析出具體原因 圖 2 中四桿機構中 AB 曲柄為破碎機偏心軸 BD 連桿為破碎機動顎 CD 搖桿為破碎機肘板 EF為破碎機定顎增大曲柄 AB的長度將增大破碎動顎上各點的水平行程值從而提高破碎機生產能力但另一方面也會增加破碎機功耗惡化破碎腔受力狀況減小 A點相對于 E點的高度 減小懸掛高度 h 可增大動顎上各點的水平行程減小破碎機高度減輕破碎機重量減小動顎上各點行程特性系數 從而大大提高破碎機工作性能減小連桿長度則有利于增大動顎下端水平行程減小行程特性系數對提高生產能力和延長顎板使用壽命都是極為有利的但過短的連桿給機架結構設計帶來困難并使動顎受力惡化連桿傾角對應于破碎腔嚙角減小破碎腔嚙角有利于提高破碎機產量改善破碎作用力并有利于采用新的破碎原理 如層壓破碎原理 但嚙角過小將使破碎機高度增大機重增加機架長度加長傳動角的大小對破碎機性能影響很大增大傳動角有利于改善破碎機受力提高散體物料破碎力但同時也會減小動顎下端水平行程增加垂直行程從而加大動顎襯板磨損減小襯板壽命 經過分析可以從以 下幾方面對襯板進行改進具體如下 1 每塊動顎襯板和定顎襯板的中上部位把原來三角形的條形齒改變為一個個獨立的圓錐形齒利用這樣的襯板工作時由于減少了襯板與石塊擠壓時的受力面積從而增大了襯板對石塊的壓強同時相應的使偏心軸的抗力降低最大的優點是能夠減少斷軸軸承損塊機體斷裂等等惡性事故的發生 2 定板原有厚度為 70 mm 增加到 140 mm 襯板加厚后顎式破碎機動板與定板的夾角減少了 2o 破碎效率提高了 12％襯板的磨損區域上升了 300 lnln 下料中心離開機體 70 mm在下料漏斗的中心線上同時也減少了對下料漏斗襯板 的磨損 3 改子母板如圖 3a． b 所示在定板增加厚度的基礎上將定板進行剖分改成子母板子板處于磨損位置母板處于非磨損位置子板磨損后母板不動僅更換子板即可在子母板的設計中應盡量加大盯角的角度以便于子板與母板之間的定位頂角一般在 100～ 120 之間 732 新型簡擺顎式破碎機關于除塵的原因分析與設計 破碎機產塵源主要包括加料口卸料口及溜槽其工作時大塊原石料被擠壓撞擊破碎后經溜槽溜到下面的膠帶輸送機上這個過程將產生大量粉塵其濃度高達500 mg／ m ～ 2 000 mgm 粉塵在塵源處產生后在環境中的氣流帶動下向塵 源周圍擴散形成粉塵污染因為我礦顎式破碎機不是全封閉密閉式破碎機工作時石料被擠壓撞擊石粉間隙中的空氣被擠壓而向外高速運動帶動粉塵一起逸出瞬間揚起大量粉塵含塵氣流通過溜槽向下排出 部分 或通過加料口向上排出 f 大部分 1使加料口周圍產生高濃度的粉塵石料破碎后經溜槽排到破碎機下部的受料設備f膠帶輸送機 1上由于給料口與卸料口之間有一落差石粉流與周圍空氣產生剪切作用空氣被卷進物料流中石粉流逐漸擴散相互的卷吸作用使粉塵不斷地向外飛揚同時輸送機的膠帶有一運動速度．石粉流與膠帶面的沖擊瞬間在卸料口揚起粉塵并向四周飛揚 破碎機粉 塵擴散控制的方法 1 密閉控制將產塵點用密封罩封住盡量使粉塵不大范圍擴散 2 消除高度勢能差搬運設備的料斗防護罩溜槽等因粉料落差所產生的高度勢能差是產生粉塵外溢飛揚的主要原因應盡量減少落差減少溜槽滑槽的傾角有些密閉室最好造成負壓這樣才有利于粉塵的收集 3 濕法除塵和排風除塵根據粉塵產生的原因可以分別制定控制塵源的對策在加料口和膠帶轉運點處設置噴霧裝置．并要控制水量加濕石料可較大地降低破碎車間內轉載點的粉塵污染當轉載點特別是輸料地下建筑通風不良時應采用離心風機強制通風加強排塵風速風量當膠帶運轉產生 粉塵時采用布袋除塵器負壓排風控制塵源 新型顎式破碎機的安裝與運轉 1 破碎機的安裝 腭式破碎機一般是安裝在混泥土地基上地基要與廠房的地基隔開一避免破碎機的振動傳給廠房地基的深度不應該小于安裝地點的凍結深度地基的面積應該按照安裝地基的土壤允許的壓應力來決定地基的重量應該是機器重量的 3至 5倍一般是用 140150 號水泥來澆注地基設計地基時應該考慮產品運輸帶更換肘板和修理調整裝置等所占用的空間同時也要留出安裝埋頭地基螺栓所用的通入口破碎產品要經過與破碎機縱向軸線方向一致的地基排料槽排出排料槽的斜度不應該小于 50度低級 2的周圍要有足夠的空間以便維護修理 破碎機和放置工具 裝配破碎機首先是將機架裝在地基上然后按順序將其他零件裝配起來安裝過程中認真仔細閱讀調整各聯結部分特別是肘板偏心軸和動腭懸掛軸之間的平行度不允許超過規定的范圍 2 機架的安裝 腭式破碎機安裝在混泥土基礎上為了減小振動躁聲和吸收振動應在機架和混泥土之間墊上一層硬方木橡膠或其他物質機架安裝在基礎上或在木座上的橫向和縱向水平度應符合要求機架底腳與基礎間的墊板必須平整均勻和穩固 可拆卸式組合機架的對口結合處表面必須良好吻合機架聯結螺栓裝配時最好加熱到 300400176。 C 使其聯結更加牢靠 機架安裝在基礎上的橫向水平度每米應不大于 02mm 縱向水平度每米應不大于 04mm 組合機架在螺栓未擰緊時局部間隙不應大于 07mm 偏心軸和軸承的安裝 裝機前將滑動軸承研配好后再放入軸承座內用水平儀測量其水平度和同軸度的偏差值如在允許范圍內可把偏心軸放到軸承上然后再用涂色法檢查軸頸和軸承的接觸情況如接觸情況不滿足要求還應進一步刮研最后一次裝軸時應在軸承和軸頸上加一些潤滑油 偏心軸滑動與機架的接觸面積由不小于 80最大間隙不得大于 007mm3 連桿的安裝 連桿應在主軸承與偏心軸軸頸研配好 后裝配裝配前應仔細檢查無誤再用吊車將連桿放到比它在破碎機中的正常位置稍低一些將連桿上下軸承洗凈并以稀油充分潤滑裝上軸承主軸上軸承及連桿上殼提起連桿再裝上連桿螺栓并擰緊 如連桿上殼與連桿間加上襯墊后由于配合不嚴有漏油產生時應補加襯墊 在條件允許情況下最好是將全套連桿和主軸等零件在機架外面組裝好后用吊車一次裝入機架中 偏心軸與連桿中心線的垂直度誤差不大于 003100 主軸承的外面與連桿的接觸面積不小于 80其最大間隙不大于 007mm4 肘板的安裝 當肘板磨損或折斷后應立即更換辦法是松開拉桿彈簧螺母取下彈簧用鏈條或鋼絲繩栓在動腭下部再用手葫蘆拉動鋼絲繩使動腭靠近定腭此時肘板會自動落下 舊肘板拆除后再用鋼絲繩將新肘板拉入肘板座中放松手葫蘆使肘板和肘板座緊密接觸然后裝上拉桿和彈簧此時肘板支持在肘板座中便可拆除手葫蘆 5 動腭的安裝 簡擺腭式破碎機動腭的裝配全采用事先組裝好的動腭部件進行裝配即將動腭動腭軸活動齒板肘板墊等提前組裝好然后用吊車吊裝在機架里 先把滑動軸承研配好然后放入機架軸承座中測量其斜度和同軸度的偏差值如果在允許范圍內在軸承和軸頸表面上涂上潤滑油將動腭放到軸承中 機架上的滑動軸承和動腭懸掛軸滑動軸承的傾斜度 每米不大于 02mm 同軸度不大于 006mm 動腭軸中心線與動腭中心線垂直度誤差不大于 003100 動腭中線與帶輪或飛輪的端面垂直度誤差應不大于 0021006 齒板的安裝 齒板是破碎機中磨損最快的需要經常更換的零件齒板用螺栓或楔子固定在機架前壁和動腭上其接觸面必須平直不允許有翹首現象否則要及時處理由于機架前壁內側不加工所以在定腭齒板背面與機架前臂之間最好墊一層軟金屬墊片確保兩者緊密貼合對于大型破碎機也可以在動腭與齒板間灌鉛鋅等金屬使兩者緊密貼合 7 破碎機的運轉 破碎機經修理裝配后便進入試動轉階段在運轉前應仔細 地檢查各部位螺栓是否擰緊排料口寬度是否合適安全防護裝置是否安裝完善潤滑冷卻系統是否正常等等當確認全部正常無誤之后方能開車運轉 空載試運轉 連續運轉 6h 軸承和油的溫度均勻上升并不超過 3040176。 C 所有緊固件應牢固無松動現象 飛輪帶輪運轉平穩 所有摩擦部位無檫傷掉屑和研磨現象無不正常響聲 有載試運轉 破碎機不得有周期性或顯著的沖擊聲 給料最大粒度應符合設計確定 聯系運轉 8h 軸承和油溫不超過 3040176。 C[1]孫桓等主編機械原理 [M]高等教育出版社 2021 [2]濮良貴乖主編機械設計 [M]高等教育出版社 2021 [3]李永堂等主編鍛壓設備理論與控制國防工業出版社 2021 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