双辊式破碎机开题报告

1.文献综述：

双辊式破碎机雏形的发展

双辊式破碎机的发展并不是近些年才发展起来的，而是在公元前就有其雏形，而且发展历程相当曲折，在中国，公元前两千多年就出现了最筒单的粉碎工具——杵臼。杵臼进一步演变为公元前200～前100年的脚踏碓。这些工具运用了杠杆原理，初步具备了破碎机械的雏形，不过，它们的粉碎动作仍是间歇的。[1]

最早采用连续粉碎动作的破碎机械是公元前四世纪由公输班发明的畜力磨，另一种采用连续粉碎动作的破碎机械是辊碾，它的出现时期稍晚于磨。而在《天工开物》中记载的筒车、牛车、踏车、拔车、桔槔等以水为动力的机械，又把机械制造推向另一个高峰。这些机械除用于谷物加工外，还扩展到其他物料的粉碎作业上。[2]近代的破碎机械是在蒸汽机和电动机等动力机械逐渐完善和推广之后相继创造出来的。1806年出现了用蒸汽机驱动的辊式破碎机；1858年，美国的布莱克发明了破碎岩石的颚式破碎机；1878年美国发展了具有连续破碎动作的旋回破碎机，其生产效率高于作间歇破碎动作的颚式破碎机；1895年，美国的威廉发明能耗较低的冲击式破碎机。[3]物料破碎的理论

物料破碎是一个历史悠久的话题。破碎理论的研究应归结为3个大的方面：强度理论的研究、破碎效果的评价、破碎功耗的研究。多碎少磨原则指导研制的以料层粉碎原理的新型破碎机是当前主要方向。[4]

碎矿与磨矿消耗巨大的能量，为了弄清能量消耗的规律，评定破碎效率，提供设计的依据和找寻节约能量的途径，百年前已展开的破碎耗功的研究，虽已取得不少成绩，但仍在进行，以求得到更完善的理论。[5]

(1)面积学说

Von RittingerP R于1867年提出了著名的面积学说，认为外力破碎物体所做之功将转化为新生表面积上的表面能，故粉碎能耗与粉碎时新生表面积成正比，即粉碎单位质量物料的能耗与新生的比表面积成正比。

(2)体积学说。

В.Л.吉尔皮切夫和F.基克(1885年)认为，外力粉碎物料所作的功，完全用于使物料发生变形，当变形能储至极限，物料即被破坏。即为使几何相似的同种物料，粉碎

成形状相同的产品，所需的功与它们的体积或质量成正比。

(3)裂缝学说。

1952年Bond F C 根据一般碎矿和磨矿设备得到的实验数据，建立了经验公式： )P -F F (P 10W W i

式中：F ——给矿的80%能通过方筛孔的宽；

P ——破碎后的产品的80%能通过的方筛孔的宽；

W ——将1 t 粒度为F 的给矿破碎到产品粒度为P 所消耗的功；

Wi ——功耗指标。

(4)其他破碎理论。

TkavovaK 将破碎过程看作一个物理化学过程来研究，认为破碎过程一个不可逆的热力学过程。1979年首次从热力学的角度研究了破碎系统的内能、熵、自由焓等参数的变化规律。

以三大粉碎功耗学说为代表的传统破碎理论在粉碎领域中起着重要的指导作用，促进了物料破碎技术的发展。但三大粉碎功耗理论都有各自的适用范围，具有一定的片面性，已不能满足破碎工业的发展。因此，建立完整的、系统的粉碎功耗理论，全面揭示物料粉碎的机理成为必要。[6]

双辊破碎机工作原理：

被破碎物料经给料口落入两辊子之间，进行挤压破碎，成品物料自然落下。遇有过硬或不可破碎物时，辊子可凭液压缸或弹簧的作用自动退让，使辊子间隙增大，过硬或不可破碎物落下，从而保护机器不受损坏。相向转动的两辊子有一定的间隙，改变间隙，即可控制产品最大排料粒度。双辊破碎机是利用一对相向转动的圆辊，四辊破碎机则是利用两对相向转动的圆辊进行破碎作业。 特点：双辊破碎机采用三角带或万向节联轴器进行传动和调节两辊之间的间隙。[7]

双辊破碎机。它由机架、一对辊子、三角皮带传动装置和弹簧保险装置等主要部件组成。两台电机通过皮带轮传动，带动两辊子相向转动。一个辊子的轴支承在与机架固定在一起的固定轴承上，另一个辊子的轴支承在活动轴承上。活动轴承可以沿机架导轨水平移动，使两辊子间的排料口宽度在必要时可以增大，将非破碎物排出机外。[8]

辊子安装在焊接的机架上，由安装在轴上的辊芯以及套在辊芯上的辊套组成，两者通过锥形环，用螺栓拉紧，以使辊套紧套在辊芯上。当辊套的工作表面磨损时，可以拆换。前辊的安装在滚柱轴承中，轴承座固定安装在机架上，后辊的轴承则安装在机架的导轨中，可以在导轨上前后移动，后辊的轴承用强力弹簧压紧在顶座上，当转辊之间落入难碎物时，弹簧被压缩，后辊后移一定距离，让硬物落下，然后在弹簧张力作用下又回到原来位置。弹簧的压力可用螺母调整，在轴承与顶座之间放有可以更换的钢垫片，通过更换不同厚度的垫片，即可调节两转辊的间距。

双辊破碎机前辊通过减速齿轮和传动轴以及带轮用电动机带动，后辊则通过装在辊子轴上的一对齿轮由前辊带动作相向转动。为了使后辊后移时两齿轮仍能啮合，齿轮采用非标准长齿。[9]

双辊破碎机辊子的工作表面根据使用要求，可以选用光面的、槽面的或是齿面的。光面辊子主要以挤压方式粉碎物料，它适用于破碎中硬或坚硬物料，为了加强对物料的粉碎，两辊子的转速也可以不一致。此时对为了还兼施磨剥作用，宜用于粘土及塑性物料的细碎，产品粒度小且均匀带有沟纹的槽型辊子，破碎物料时，除施于挤压作用外，还兼施剪切作用，故适于强度不大的脆性或粘湿性物料的破碎，产品粒度均匀，槽面辊子还可以帮助物块的扯入，当需要取得较大的破碎比时宜采用槽面辊子。齿面辊子由一块块带有齿的钢盘并成，钢盘用键装在轴上，螺栓将各块刚盘串起来拉紧成为一整体。齿面辊子破碎物料时，除了施压作用外，还兼施劈裂作用，故适于破碎具有片状节理的软质和低硬度的脆性物料，如煤、干粘土、页岩等，破碎产品的粒度也比较均匀，齿面和槽面辊子都不适于破碎坚硬物料。这里设计的是光面辊子的。[10]

双辊式破碎机的结构

辊式破碎机结构简单紧凑，价格低廉，工作可靠，粒度调整方便，可粉碎粘湿物料。但生产能力低，给料尺寸较小，破碎硬质、韧性物料磨损严重。[11]

辊式破碎机的结构如右图所示。破碎机的主要工作部分为两个反向滚动的轧辊，右面一个装在固定轴承上，左面一个装在可移动的轴承上。两轧辊之间空开的距离d 由破碎材料的大小来决定。增减垫块的数量即可调节空开的距离。工作时，材料由装料斗落入两轧辊之间而被压碎。如材料过硬，不能将其压碎如材料过硬，不能将其压碎时，左图1—7 辊式破碎机简图

1—轧轴 2—固定轴承 3—可移动轴承

4—垫块 5—装料漏斗 6—弹簧