破碎机结构设计之欧阳道创编

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对于上述诸问题,由于国外矿山自80年代以来发展 缓慢使得这方面进展不大。国外新设备较少,国内由于 国营大型矿山投入极少,也没有什么发展,而中型小矿 山由于各地原料的需求不等,近几年得到一定的发展。
1.4 破碎机械市场前景 破碎机械亦属于矿山、冶金专用设备。据相关资 料,我国国内矿山、冶金和专用设备制造业2006年的总 资产额是24044239.8万元,较上一年度增加了23.47%。 在未来几年内,随着中国整体经济的不断升温。中 国的矿山、冶金设备制造这一行业在广泛吸纳各方面资 金和技术的情况下,在国家大搞四化建设拉动内需的宏
图 1-4
5)冲击破碎 如图 1-5 所示,冲击力瞬时作用于物 料上,物料急剧粉碎。
破碎、磨碎机械,往往是以一种方法为主,以其他
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一种或两种方法为辅来破碎物料。
图 1-5
现有的破碎理论,均有一定的局限性,没有完全地 解释矿石破碎的实质。同时,也未总结出适用于工业生 产,能切实指导生产实践的数学理论。目前,比较主要 的几种破碎理论是:面积假说、体积假说和裂缝假说。
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观政策的操控下,在越来越趋于灵活机动的市场机制的 引导下,国内的矿山、冶金专用设备制造业完全有望再 更上一个新台阶。
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第2章 单转子可逆式锤式破碎机结构设计
2.1 行业现状
目前破碎理论、工艺和设备的研究主要着重于: 1)、研究在破碎中节能、高效的理论,也力求找出新 理论突破 人们已熟知的破碎三大理论; 2)、研究新的非机械力的高能或多力场联合作用的破 碎设备, 目前还没见有工业化的设备,只是研究阶段; 3)、改进现有设备,这方面经常是根 据用户自己需要来进行, 而不见市场上大规模生产或研制新设备。 而对于此类破碎机目前仍采用传统的设计制造方法: 1)、机壳内的破碎板(衬板)为一块整板,因为破碎板的磨损 并不是每一处都是均匀磨损,当一处磨损较严重时必须整块板换掉, 这样浪费成本;破碎板上无刀口,降低了破碎生产率; 2)、筛板采用若干篦条拼接而成,更换费时,降低了刚度,可 靠性下降; 3)、锤头与锤杆为一整体,更换时必须将机壳取下,更换费 时,影响生产率; 4)、因出料口的结构,此类破碎机只用于工人出料; 5)、破碎机在工作时,灰尘较大,无任何防尘、除尘装置,影 响工作人员身体健康、污染环境。
2.3 设计创新点
(1)、改变了传统破碎板(衬板)为一块平板的设计方案,采 用截面形状为梯形的三块板拼接而成,使其整个破碎板面形成若于个 刀口,提高破碎生产率;随时可根据各块衬板的磨损程度而单独更 换,降低了成本。
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水平装备率达到 20%,国际先进水平装备率达到 6%,中型煤矿国内 先进水平装备率达到 10%,小型煤矿机械化、半机械化程度达 30%以 上。据此分析,就我国煤矿这一方面都将推动像此类的矿山机械的进 一步发展,还有其它矿山的进一步规模化,系统化,完整化。所以像 此类的矿山机械因结构简单、尺寸紧凑、自重较小、单位产品的功率 消耗少;生产率较高,破碎比大,产品的粒度小而均匀,呈立方体 形,过度破碎现象少;工作连续可靠,维护修理方便,易损件容易检 查和更换,等优点,再加上设计制造的标准化,规模化和新颖化,它 将有十分广阔的市场前景。
表 1-1 物料 粗碎、 中碎 、细 碎的划 分
类别 (mm)
入料粒度
粗碎
300~900
出料粒度 100~350
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中碎 细碎
100~350 50~100
20~100 5~15
制备水凝、石灰时,细碎后的物料,还需要进一步
粉末。按照粉磨程度,可分为粗磨、细磨、超细磨三
1600
12~15
高于中硬矿 石
半假象赤铁矿 灰绿岩 闪长石 片麻岩
1580~1955 1800~2400
2000 1720~2200
15~18
极硬矿石
石英岩 闪长岩 班岩 铜矿石 铁磁铁矿 玄武岩 花岗长英岩
1980~2180 1800~2400 1530~2800 1500~2800
2340 2000~300
3500
18~20
目前,在工程上采用的破碎和磨碎方法,主要是借
助机械的作用力。最常见的有以下几种类型。
1)挤压破碎如图 1-1 所示,是利用两破碎工作面靠
近时对物料施加压力,使其破碎作用力逐渐加大。
图 1-1
2)劈裂破碎 如图 1-2 所示,是利用尖齿楔入物料 时产生的劈力,力的作用较为集中,使物料沿劈裂面破 碎成两块,并在劈力作用点处产生局部破碎。
20~40 45 70 90 100 400 500~1300 820 1065
2~4 6~10
矿石性质
矿石种类
压碎强度极限 普氏硬度系数
δBkg/cm2
f
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中硬矿石
花岗岩 纯褐铁矿 正长石 大理石 致密砂岩
1200~1500 1250
1250~1560 500~1500
且又是个低效作业。物料粉碎过程中,由于作业中产生
发声、发热、振动和摩擦等作 用,使能源大量消耗。
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因而多年来界内人士一直在研究如何达到节能、高效地 完成破碎和磨碎过程。从理论研究到创新设备(包括改 造旧有的设备)直至改变生产工艺流程。
目前破碎理论、工艺和设备的研究主要着重于:(1) 研究在破碎中节能、高效的理论,也力求找出新 理论 突破人们已熟知的破碎三大理论;(2)研究新的非机械力 的高能或多力场联合作用的破 碎设备,目前还未有研 制成型,正处于研究阶段;(3)改进现有设备,这方面经 常是根 据用户自己需要来进行,而不见市场上大规模 生产或研制新设备。
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1.2.1 分类 根据机械的工作原理和结构特征,目前在工业生产 上广泛使用的破碎机械有:颚式破碎机、圆锥破碎机、 旋回式破碎机、锤式破碎机、辊式破碎机等。 粉磨机械常用的类型有:球磨机、棒磨机、振动磨 机、无介质磨机、喷射式磨机等,它们的总破碎比可达 1000 以上。 1.2.2 运用范围 各种破碎机械的结构和作用不同,其运用范围也不 全相同。 颚式破碎机和圆锥破碎机适合于破碎非常坚硬的岩 石(极限抗压强度在 150~250MPa); 旋回式破碎机适合于破碎坚硬(极限强度在 100MPa 左右)的岩石; 锤式破碎机适合于破碎中等硬度的脆性岩石(极限 强度在 100MPa 以下); 辊式破碎机适合于破碎中等硬度的韧性岩石(极限 强度在 70MPa 左右)。 1.2.3 各种破碎机械的主要破碎作用 颚式破碎机、圆锥破碎机和辊式破碎机等,以挤压 作用为主;
2.2 生产需求情况
“十一五”期间,煤炭工业的生产技术水平将明显提高。国家将 建成 140 个高效安全现代化矿井,国家将加大对煤矿建设项目的支持 力度,已先后有 17 个煤炭建设项目,由国家开发银行出具贷款承 诺,还将 100 多个高档普采工作面升为综采工作面,100 多个普采工 作面升为高档普采工作面。这样,中国大型煤矿采掘机械化程度将达 到 95%。中型煤矿的机械化程度将达到 80%以上;大型煤矿国内先进
种。
粗磨,物料粉磨到 0.1mm 左 右 细磨,物料粉磨到 60um 左右
粉所磨采用的粉磨机相应地有粗磨机、细磨机和超细磨 机三种。 超细磨,物料粉磨到 5um 左右
在加工过程中,破碎机的效率比粉磨机高得多,先 破碎再洗磨,能显著地提高加工效率,也降低电能消 耗。
工业上常用物料破碎前的平均粒度 D 与破碎后的平 均粒度 d 之比来衡量破碎过程中物料尺寸变化情况,比 值 i 称为破碎比(即平均破碎比)。破碎比是破碎机主 要参数之一。
破碎机\ 机\轮碾
反击式破

碎机
轮碾机\ 球磨机
细磨 超细磨 0.1mm 60um


60um 5um

>100
振动磨 机\喷 喷射式 射式磨 磨机

1.3 破碎机械发展现状
破碎机是当代飞 速发展的经济社会必不可少的一个工
业环节。在各种金属、非金属、化工矿物原料及建筑
材 料的加工过程中,粉碎作业要消耗巨大的能 量,而
面积假说:破碎物料时消耗的功(W)与被破碎物 料所增加的表面积(S)成正比。应用本假说只有在脆 性物料的细磨过程中才能得出与实际相近的结果。
体积假说:把物料破碎成几何形状相似的小颗粒, 所需功耗与被破碎物料的体积或重量成正比。此假说对 于弹性或脆性物料,在粗碎或中碎时,计算结果比较接 近实际。
裂缝假说:此种假说介于前两种假说之间,又称为 第三破碎理论。
破碎机械所施加的机械力,可以是挤压力、劈裂 力、弯曲力、剪切力等,在一般机械中大多是两种或两 种以上机械力的综合。对于坚硬的物料和塑性的物料, 适宜采用产生冲击和劈裂作用的机械;对于粘性和韧性 的物料,适宜采用产生挤压和碾磨作用的机械。
1.2 破碎机械的分类和运用范围
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i0=i1i2i3……in 1.1.3 破碎理论 各种矿石的机械性能是各不相同的,如表 1-2 所 示,然而矿石的抗压强度均大于其抗弯强度或抗拉强 度。
矿石性质 软矿石 低于中硬矿石
表 1-2 各种矿石的物理机械性能
矿石种类
压碎强度极限 普氏硬度系数
δBkg/cm2
f
煤 方铅矿 菱铁矿 无烟煤 闪锌矿 疏松石灰石 致密石灰石 褐铁矿 磁铁矿
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锤式破碎机和反击破碎机等,以冲击作用为主; 轮碾机和辊式磨机等,以挤压作用为主; 球磨机、棒磨机、振动磨机在喷射机等,以磨削兼 撞击作用为主;
破碎 类别 原料 粒度 原料 硬度 成品 粒度 破碎 比
机种 选用
粗碎
表 1-3 破碎机械类别总表
中碎
细碎
粗磨
300~ 900mm 150~ 250MPa 100~ 350mm
100~ 350mm 100MPa 左右 20~ 100mm
50~ 100mm 70~ 100MPa
5~15mm ─
5~15mm 0.1mm
3~6 6~25 10~40

颚式破 碎机\ 圆锥破 碎机
圆锥破碎
机\锤式 辊式破碎
i=D/d 为更简易地表示物料破碎程度和比较各种破碎机的 主要性能,也可以用破碎机的最大进料口尺寸与最大出 料口尺寸之比来作为破碎比,称为标称破碎比。 在实际破碎加工时,装入破碎机的最大物料尺寸一 般总是小于容许的最大进料口尺寸,所以,平均破碎比
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只相当于标称破碎比的 0.7~0.9。 每种破碎机的破碎比有一定限度,破碎机械的破碎
比一般是 i=3~30。如果物料破碎的加工要求超过一种 破碎机的破碎比,则必须采用两台或多台破碎机串连加 工,称为多级破碎。多级破碎时,原料尺寸与最终成品 尺寸之比,称总破碎比 i0,如果各级破碎的破碎比各是 i1、i2、……in,则总破碎比 i0 为
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第 1 章 绪论(破碎机械概述)
时间:2021.03.06
创作:欧阳道
1.1 破碎机械用途及破碎理论 1.1.1 破碎机械概念 破碎机械是对固体物料施加机械力,克服物料的内 聚力,使之碎裂成小块物料的设备。 1.1.2 破碎机械用途 破碎机械是原料、材料、燃料、电力和钢铁等基础 工业部门生产过程中的主要设备之一。在矿山工程和建 设工程上,破碎机械多用来破碎爆破开采所得的天然石 料,使之成为规定尺寸的矿石或碎石。在硅酸盐工业 中,固体原料、燃料和半成品需要经过各种破碎加工, 使其粒度达到各道工序所要求的尺寸,以便进行进一步 加工操作。 通常的破碎过程有粗碎、中碎、细碎三种,其入粒 度和出粒度如表 1-1 所示。所采用的破碎机械相应地有 粗碎机、中碎机、细碎机三种。
图 1-2
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3)折断或弯曲破碎如图 1-3 所示,在破碎工作面之 间的物料,如同承受集中负荷两支点(或多支点)梁。 除在作用点处受劈力之外,主要是使物料受弯曲力而破 碎。
图 1-3
4)磨碎如图 1-4 所示,它是破碎工作面在物料上相 对滑动,对物料施加剪切力。这种力作用于物料的表面 部分,因此适用于细物料的磨碎。
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