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目前国内外摆颚式金属破碎机的进展现状概述

目前国内外摆颚式金属破碎机的进展现状概述:19世纪40年代,北美的采金热潮对颚式破碎机发展有重大的促进作用。19世纪中叶,多种类型的颚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多种不同结构的颚式破碎机取得了专利权。现在最常用的颚式破碎机是布雷克的颚式破碎机和更近代制造的单肘板颚式破碎机。颚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颚式破碎机,例如美国Fuller Traylor公司生产的重型颚式破碎机,规格为1676mm2134mm,生产能力达1200t/h;德国PWH公司生产的最大双肘板颚式破碎机的给料口为2600mm1800mm,生产能力达2000t/h;英国Babbitless公司生产的BCS系列颚式破碎机,其生产能力可达6000t/h。20世纪80年代以来,我国颚式破碎机的研制工作与改进工作取得了一定的成果。

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,齿板寿命可提高倍。该机采用负支撑零悬挂,具有双曲面腔型。第二代GXPE250400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,排料口调整范围为,给料抗压强度小于300MPa。PEY4060液压保险颚式破碎机,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,生产能力为。

鄂式破碎机的主体机构由机架、偏心轴、动鄂板、定鄂板、肘板共五个机构组成。另有其他辅助零件,如固定齿板、衬板、挡罩、垫片、滑块、推力板、止动螺钉、锁紧装置。带轮与偏心轴固联成一整体,他是运动和动力输入构件,即原动件,其余构件都是从动件。当带轮和偏心轴2绕轴线A转动时,驱使输出构件动鄂3做平面复杂运动,从而将矿石压碎。颚式破碎机的工作原理如图7所示,其由动颚板、定颚板、偏心轴及推力板组成。动颚板上部与偏心轴相连,下部由推力板支撑。

传动角大小影响着机构的传动效率,在推力板长度一定的情况下,加大传动角会提高机构的传动效率,但必须要求偏心距增大才能保证行程的要求,这就导致动颚衬板上部水平行程的偏大,物料的过粉碎引起排料口的堵塞,使功耗增加。同时,也将使定颚衬板下部加速磨损。偏心距对破碎机生产率和传动功率都有影响。在其它条件相同的情况下,增大偏心距可使动颚行程增加而提高生产率,但也因此增加功率消耗。

电动机的选择要根据动力源和工作条件,首先要满足的就是所需功率要求。根据设计目的,金属破碎机是为了破碎中等硬度的各类矿石或岩石。进料块的最大尺寸750mm,要压碎这种矿石或岩石,用压力测试机可以测试出来用3100N.m的力可以压碎750mm的矿石或岩石。根据设计生产产量的目的150~300吨/时,而矿石假比重为1600kg/m3,所以动鄂的转动周期为223转/分。

金属破碎机的需要的功率与很多因素有关,JR中型绕线转子异步电动机主要用于驱动各种不同的机械,如卷扬机、压缩机、破碎机、球磨机、运输机械和其它设备,并可供煤矿、机械、工业、发电机及工矿企业原动机之用。所以非常适合作为破碎机的原动力。在满足额定功率的情况下还要考虑其它的方面,如果选择型号的电动机的话,它的额定电压只是,不用升压,只用接三相电即可,并且转速也符合标准,价格也便宜,其它的方面也都比较合适所以选用型号的电动机。

动颚具有的这些运动特性决定了它的性能:

(1)动颚的平面复杂运动,时而靠近固定的定颚板,时而离开,形成一个空间变化的破碎室,料块主要受到压碎,伴随着研磨折断作用。

(2)这种运动使料块受到向下推动的力,图9是料块在颚板之间的受力情况。料块在破碎室得到破碎,破碎后的料块由排料口排除。

颚式破碎机用于原矿的粗碎作业,由于该机偏心轴上的锥套、密封套存在一些结构缺陷,致使偏心轴、锥套、飞轮经常出现磨损,而且修复周期长,影响生产的正常进行,因此,我们对该机进行修复的同时作了一些改进。

在运转中,偏心轴在飞轮端方向看是逆时针方向旋转,当偏心轴带动锥套逆时针方向转时,由于惯性力的作用,密封套有一个顺时针方向旋转的力矩,由于飞轮端与皮带轮端密封套螺纹均为右旋,所以两个密封套均有向皮带轮方向移动的倾向,皮带轮端的密封套向皮带轮方向移动时,会把皮带轮顶紧,并反过来把该端的锥套牢牢顶紧在偏心轴上,所以皮带轮端锥套没有出现过松动,而飞轮端密封套向皮带轮方向移动时,会离开飞轮端面,使锥套在偏心轴上失去顶紧力的作用而容易松动发生磨损;

锥套与偏心轴配合面间的接触面积不够,按设计,接触面积应占配合面积的80%,才能形成足够的摩擦力以克服锥套的惯性力,我们以前在偏心轴零件装配时,没有掌握好方法,所以接触面积小于80%,使锥套在偏心轴上产生松动,一旦松动,偏心轴外圆及锥套内孔同时磨损并导致飞轮端面磨损,使设备不能运转。通过上面的分析可看出:物料通过B-B断面所需时间为通过A-A断面的1.72倍,通过C-C断面的时间为通过A-A断面的6.25倍。由此可得出齿板下部磨损是上部磨损的6.25倍。

曲柄一摇杆传动机构。该机构由曲柄带动摇杆、传动杆把运动传递到摇杆上,如图13所示。使齿板绕圆心做简摆运动,齿板上各点作往返圆弧摆动,这时,齿板对物料施加的压碎运动是在接近水平方向上实现的,齿板向上或向下的运动分量很小。所以,齿板在该种运动状态下,磨损较小。从上述分析可以认为,颚板的磨损是高应力短程凿削磨损,对颚板的残体磨损面的微观分析及实验室试验颚板的失效分析,可以得出颚板的磨损机制如下:

1、由于物料多次挤压,在颚板的亚表层或挤压突出部分的根部形成微裂纹,然后裂纹沿晶界!夹杂物等薄弱处不断扩展相连,导致表层材料脱落,形成磨屑,其磨损过程如图14所示。

2、物料挤压颚板造成颚板表面材料被局部压碎或翻起,并使碎裂或翻起部分随碎物料一起脱落形成磨屑,如图15所示。

3、物料相对颚板短程滑动,切削颚板形成磨屑,如图16所示。

由上式可以认为控制颚板磨损的主要材质因素是其硬度和韧性。材料的硬度决定了物料压坑的深度和大小。材料硬度高,物料压入颚板的深度浅,颚板表层材料的变形程度小,同时物料短程滑动切削材料量也少。材料的韧性表示了其抵抗断裂的能力。材料的韧性好,可以消除物料挤压过程中的脆性断裂,并使得颚板材料在变形疲劳形成磨屑前的变形过程大大增加。

在鄂板的材质选择中我们选择中锰钢,由于高锰钢的初始硬度低,屈服强度低,在非强冲击条件下,其加工硬化不充分,易于流变和被切削。该钢种最早由Climax钼业公司发明,其铸态组织由奥氏体马氏体和少量珠光体组成,经水韧处理后,其组织为单一奥氏体或奥氏体加少量未溶碳化物(取决于含碳量)组织。在中小型颚式破碎机上使用,中锰钢是一种值得推广的颚板材质。

在该机器中,有几处配合需要进行选择,根据选择的原则,工作时,零件之间有相对运动,必须用间隙配合。如滚动轴承的外圈与轴承座的配合就是有相对运动,属于间隙配合。如果零件之间无相对运动,用过盈或者过渡配合,在内圈与主轴的配合中,就属于这种情况,所以,该处选择过渡配合。还有一种情况,若零件之间无相对运动,但有键等紧固件连接时,采用间隙配合,这样的情况,在该机器中就比较多了。

在确定了配合的类别之后,就需要进一步的确定这类配合中采用哪一种具体的配合,这往往是比较困难的事情。为此,需要了解到各种配合的特点,并对零件的功能要求、结构特点、工作条件等各个方面进行全方位的分析。我们可以选用标准手册中的一些优先配合。而且手册中对选用也有了比较具体的说明。在选择公差原则时,应该根据被测要素的功能要求,充分发挥给出公差的职能和采用这种原则的可行性和经济性。

就拿该主轴零件图为例,对于与滚动轴承内径配合的轴颈,为了保证滚动轴承的装配精度和旋转精度,应规定轴颈的圆柱度公差和轴肩的端面跳动公差。对于轴类零件来说,规定其径向圆跳动或全跳动公差,这样,既能控制零件的圆度或圆柱度误差,又能控制同轴度误差,这是为了检测方便。同理,端面对轴线的垂直度公差可以用端面全跳动公差代替,端面圆跳动在忽略平面度误差时,也可代替端面对轴线的垂直度要求。

但实际设计中,为了保证零件的配合性质,即保证配合的极限间隙和极限过盈,满足设计要求,对重要的配合通常要采用包容要求。例如轴承内孔与轴的配合等,都是为了保证最小的间隙。对于仅仅需要保证零件的可装配性,而为了便于零件的加工制造时,可以采用最大实体要求。通常用于间隙配合,适用的要素仅仅限于轴线或中心平面。例如轴承端盖上孔的位置度公差。

丰德对金属破碎机的设计以及相关的研究,是我对大学所学的知识进行整合和总结,运用的一个尝试,这不仅提高了我的独立思考,动手实践,研究尝新的能力,还培养了团结协作,大胆尝试等良好的习惯。一台机器的完整设计是要涉及到各个方面的知识的,在大学最后这段有限的时间,迅速积累。充分准备是很难的,我们只有不懈的努力,尽力的改正不足,使其尽可能完善。  





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