鄂式破碎机设计

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1概述

1.1破碎

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。

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。

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：

1） 粗碎；2）中碎；3）细碎；4）粗磨；5）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与破

D碎后物料最大块直径之比，称为破碎比。即 i=0最大DK最大

D式中： 0最大——破碎原料中最大块直径 mm。

D K最大——破碎产物中最大块直径 mm。 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，并能近似的反映出物料的作业情况。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3～30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中的基本技术指标。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。

1.2破碎的目的

(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

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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1～5mm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。

1．3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。

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1—2（a）(c )

F F F

F F F (a) (b) (c) F F F F

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FFFF 2 2 2 2 F

（d） (e) (f) (g)

图 1 物料的粉碎方法

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 1—1 （b）。

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 1—1 (d) (e)。

4. 冲击破碎 物料受冲击力作用而破碎。见图1—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1—1（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。

1.4 破碎机的选型

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。

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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1—3是各种主要类型破碎机示意图。

1 2 1 2 3

圆锥式破碎机示意图(a) 颚式破碎机破碎示意图(b) 锤式破碎机破碎示意图(c)

（a）1—动锥 2—定锥 (b) 1—固定颚 2—动颚闭合时 3—动颚开启时

辊式破碎机破碎示意图(d) 图 2 常用破碎机原理示意图

1、 圆锥式破碎机（如图1—2a）

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锰钢铸成，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，动锥衬板为高锰钢铸件，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