复摆式颚式破碎机设计

1 绪论

1 选题背景

凡是外力将大颗粒物料变成小颗粒物料的过程称为破碎，破碎所使用的机械为破碎机。物料碎磨得目的是：增加物料的比表面积；制备混凝土骨料与人造沙；使矿石中有用成分解离；为原料的下一步加工作准备或便于使用。

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。因为磨矿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6000t/h。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颚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:颚式破碎机、圆锥破碎机、冲击式破碎机和辊压机。

在破碎机类型中，应用最广泛的就是颚式破碎机。矿产的开采和破碎的环境恶劣需要破碎机的性能对环境的适应性强，维修方便，运输容易。在现代设计中应以人为本、保护环境、提高产品性能。促进机械行业科技的发展。在破碎机中，我选择了复摆颚式破碎机。复摆颚式破碎机的原理很简单工作可靠。因此，被广泛在采矿业中使用，在超过150年的历史，这台机器的结构不断改善。

在此次设计中，我选用复摆式颚式破碎机。主要研究并分析其主要的零部件和主要参数，完成设计任务。

机架是基础，实际上是一个下端开口的方形桶，主要用于支撑偏心轴和轴承的破碎物料的反作用力，因此要求有足够的强度，一般采用整体铸钢铸造，小规模的可选用优质铸铁。大型破碎机机架由型材组成，然后用螺栓连接在一起，铸造过程更为复杂。国产小型颚式破碎机可焊接40～50毫米厚钢板，但其钢性能不如铸钢。

颚板包括活动颚板和固定颚板，颚板固定在床面上，用楔铁钳口和颌螺栓固定，防止磨损床。固定钳口是一种固定在偏心轴上的活动床架，由于它直接承受石材的挤压力，所以有足够的强度和刚度的颚床一般采用铸铁或钢制造。颚板与石材直接接触，除冲击力和冲击力外，还与石材有强烈的摩擦，因此要求用高强度耐磨材料制成。锰钢颚板常用，铸钢中锰含量约为12～14%。若条件有限，可改用白口铸铁，但易磨损断裂，使用寿命不长。为了有效地粉碎石材，颚板的表面通常是锯齿形和齿形。牙齿的峰值角度一般为90到110度，齿高和节距取决于放电材料的大小和产量。齿形小，齿距小，放电量小，输出功率低，功耗大。一般齿高与齿距的比值在1/2和1/3之间。由于复摆颚板的特性所造成的底磨损速度比上颌骨板快，所以常做成对称的形状，使磨损能够延长倒装装置的使用寿命。

颚式破碎机的优点是生产率高，结构简单可靠，破碎力强（6 ~ 8），体积小，零件的检查、更换容易，操作维护简便，对工人技术水平不高可以招标操作中的广泛应用，与其它类型的破碎机相比。堵塞是不容易的。因此，它在工程中被广泛用于粉碎各种硬度低于92500公斤/厘米的石头，通常用作粗破碎和破碎设备。一般用于破碎的极限抗压强度不超过2000公斤/厘米的石料，效果较好。其缺点是不碎石块，工作间歇，空转行程，需要大摆体，增加非生产能耗，破碎塑性和潮湿材料，容易堵塞出水口。由于工作产生很大的惯性力，身体摆动很大，工作不平稳，冲击、振动和噪声。因此，它应该安装在比机器自重大五倍以上的凝固图上，必须采取隔振措施。大型破碎机也应安装在基础上的刚性梁上。

在使用破碎机时要考虑使用环境如果环境恶劣要加强保养和维护，以保证机器能够正常运作避免发生事故。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。

定

鄂

板

运动简图 结构简图

图1-1 复摆颚式破碎机运动轨迹示意图 如图所示，复摆式破碎机工作原理是曲柄摇杆机构，动颚作摇杆作左右摆动，实现与定颚板挤压矿石的动作。由图可计算自由度：

3(2)33(240)1

l h F n P P =-+=⨯-⨯+=

2 破碎机的要零件设计及选定

2.1 动颚

2.1.1 动颚的结构

动颚是支撑直接参与破碎的零件，物料与零件产生很大的碰撞挤压载荷，所以要求它本身具有足够的强度和刚度，其结构应该坚固耐用，它结构复杂，是破碎机中最重要的零件，动颚性能的好坏决定着破碎机的好坏，在我国动颚是铸造而成，动颚有箱型和非箱型两种。本设计采用非箱型。

图2-1 动颚结构剖视图

2.1.2 动鄂的工作过程

复摆式破碎机动鄂结构如图2-1所示，由图2-1可看出动鄂为平面四杆机构中的工作机构，动鄂由曲柄做平面上的复杂运动，作靠近和离开定鄂板的复杂运动。形成一个空间式的破碎腔，物料在此过程中受到挤压和破碎，待物料破碎到

足以通过排料口时排出。

2.2 齿板

齿板是直接与矿石接触的零件，它在动颚板之上是破碎机破碎矿料的“牙齿”，它强度和刚度的好坏直接影响着破碎物料的效率，如图根据齿板横断面，a为三角形齿板，b为梯形齿板。齿板作为安装在动鄂上的牙齿他的使用寿命非常重要，可从两方面完成这个难题，一是从材质上提高它整体的性能。一般首先考虑的是使用合金材料例如高锰耐磨钢中的ZGMn13，它具有月受冲击表面硬度就会越强，同时韧性还不会减少，火车车轨就是用的这种材料，也是使用最为普遍的一种材料。二是设计合理的结构形状利用机械的原理提高它的性能。，如图根据齿板横断面，a为三角形齿板，b为梯形齿板。本设计考虑材料和形状结构采用三角形的耐磨钢铸造齿板，如图2-2所示

图2-2齿板

a）三角形 b）梯形

2.3 肘板

由于支架两端的肘部表面是相同的圆柱形表面，当支架两端的垫表面彼此平行时，支架将沿支架圆柱形表面的相同直径作用并传送衬垫表面的垂直方向机器