立轴冲击式破碎机转子的改进设计
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１ ） 由于抛 料 头 在 不 同大 小 的转 子 内将 受 到 数
成一密集高速涡流粒子云 ， 物料相互追击 ， 建立起连 续高能量碰撞 、 挤压 、 研磨 ， 形成连续高能量碰撞的
链 式 复合 反应 过程 。
２ 立轴 冲击式破碎 机转子存在 的主要问题
２ ． １立轴 冲 击式破 碎 机转 子结 构及 工作 原理 本 文 介绍 的立 轴 冲击破 碎机 转 子结构 主 要 由上 下 外保 护 圈 １ 、 转 子体 ２ 、 抛料 头 ３ 、 上 圆盘 ４ 、 上 内保
好、 可靠性高、 使用寿命长、 运行成本低的 目标 。经
改进的立轴冲击式破碎机 ， 抛料头与转 子的联接方 式弃去了传统的螺栓联接方式 ， 大大提 高设备的可 靠性 ； 不在工作转子基体上堆焊 ， 而只需更换耐磨护 圈及护板 ， 确保了工作转子的使用寿命 ， 同时排除了 转子磨损后堆焊耐磨件而造成的工作动态不平衡问 题。经改进设计后的立轴式冲击式破碎机已成功应 用 于“ 西 电东送 ” 工程 中 的洪 家 渡 、 索风营 、 光照 、 沙 坨、 瀑布沟 功果桥等多处 国内大中型水 电站， 以及 巴基斯坦 、 阿尔及 利亚、 埃塞俄 比亚 、 刚果 （ 布） 、 越 南、 柬埔寨 、 缅甸 、 马来西亚等百余座大中型国外水
转子 是立 轴 冲击 式 破 碎 机 的关 键 部 件 ， 转 子 设
计得合理与否直接决定其破碎效果 。转子主要由转
・
７ ８・
改进设计 中， 弃去抛料头与转子用螺栓联接的
传 统联 接方 式 ， 将 抛 料头 直 接 插 入上 下 圆盘 的 圆孔
在的问题 ， 从而实现设备高效节 能、 物料破碎粒形
题， 进 行 了如下 改进 ：
１ ） 抛 料头 直接 插入 上下 圆盘 的 圆孔 中 转 子 在高 速运 动 中 ， 抛 料 头 将 产 生数 吨到 数 十
吨的离心力作用于螺栓上。而物料在转子的运动过
图１ 立轴冲击式破碎机转子 结构 图
程中， 其运 动 的加 速 度 为重 力加 速 度 的 ｌ ０ ０ ０— １ ５ ０ ０ 倍， 采 用 传 统 的 螺栓 联 接方 式 ， 强 大 的 冲击 力 会 使 螺栓 裂 断 ， 在 瞬 间造成 不平衡 ， 进 而使 主机 出现 重大故 障 。
・
７ ＿ ７・
成 。其 工 作原 理 如下 ： １ ） 物料 在 重 力 作 用 下 经 过 入 料 斗 形 成 垂 直 向 下 的 物料 流 ， 通 过 落 料 环进 入转 子 中心 锥 帽顶 部 并 顺 势被 均 匀分 配成 多 股 水 平 料 流 ， 在 转 子 加 速 通 道 中 由于转 子 自旋转 料 波 的强 力 冲击 ， 首 先 产 生 强 力 挤 压 和研磨 破 碎 ， 并 在加 速 通道 终 端 遭 受 抛 料 头 旋
的破坏 。
２ ） 由于外保 护 圈采 用 堆 焊 ， 转 子 工作 时 由于 堆 焊部分 受 到磨损 ， 必须重 新 堆焊才 能使 用 ， 这将 使转
子 的原有动平衡受到破坏 ， 失去平衡 的转子容易造
成 设备 损 坏 。
Байду номын сангаас
３ 立轴 冲击式破碎机转子 的改进设计
根 据 目前立 轴 冲击 式破 碎机 转子 结构存 在 的 问
碎。
子体 、 抛料头 、 导流板 、 内外保 护圈、 反击板 、 分料板
等组成 。它 只对物 料 起 加 速 作 用 ， 并 不对 物料 进 行
破碎 ， 但物料需要从转 子中获得动能才能与破碎腔
壁 以及 物 料衬 发生 碰撞 实 现破碎 。破 碎物 料靠 自重 从 转子 的中心进 入 ， 被高 速旋 转 的转子 加速 ， 由于离 心力 的作 用 ， 物 料 被从 转 子 的周 围抛 料 口高速 抛 射 到破碎 腔 内 ， 高 速运 动 的物料 形成 一个 物料 流 ， 在破 碎腔 内与 物料 衬进 行反 复碰 撞 冲击 ， 磨 削产 生破 碎 。
动 破碎 腔 与物 料垫 层 （ 石打 石 机 型 ） 或铁 砧 （ 石 打铁 机型） 撞击 ， 激 烈 动 能 与 破 碎 能 间 的能 量 充 分 转 换 而 产 生碰撞 破 碎 。动能 完 全转化 为 破碎 能 的物料 会 被 高 速转 子提 供 的源 源不 断 的水 平 料流 追击 产 生连 续破碎 ， 切 向抛 射 也会 产生 高速 挤压 、 研 磨破 碎 。 ３ ） 水 平撞 击 后 的物 料 由 于 巨 大 的料 流 动 能 无 法 完 全释 放 ， 将 会 反 向溅 射 ， 如果 溅 射进 入转 子运 动 区域 会再 次 遭 遇 构 造 精 妙 的转 子 反 击 形 成 反 击 破
转 撞击 破 碎 。
２ ） 水平料 流在高速旋转 的转 子所施离心 力作 用下 ， 由加 速通 道 被快速 加 速至 ６ ５ ｍ ／ ｓ 一 ７ ５ ｍ ／ ｓ 的
线 速 度激 射并 同 时获 得 巨大 动 能 ， 此 高 速 料 流 在 涡
图２ 立 轴 冲 击 式破 碎 机 转 子Ａ — Ａ 剖视 图
２ ． ２立轴 冲击 式破碎 机 转子 设计 上存 在 的 问题
４ ） 高 速旋 转 的 转 子 与 涡动 破 碎 腔 桶 壁 之 间 形
目前 ， 国内外立轴 冲击式破碎机在转 子的设计 上其抛料头基本上都是用螺栓联接 ， 外保 护圈采用
堆焊 ， 这 种 结 构 的 转 子 在 使 用 中存 在 以下 主 要 问 题：
护 圈 ５、 上 导 流板 ９ 、 下导 流板 ｌ ０、 反 击板 ｌ １ 、 分 料 板 １ ５ 、 抛 料立 板 ｌ ３组成 ， 详见图 １ 、 图２ 。图 中 ６ 、 ７ 、 １ ２、 ｌ ４为螺栓 ， ８为 销 。
吨到数 十吨离心力 的作用 ， 使其螺栓受 到很大 的拉
力； 同时 由于物 料受 到高 速运 动 的冲击 力 ， 容易 使螺 栓 拉断 失效 ， 瞬 间失 去 动平衡 ， 从 而对 设备 带来 巨大
成一密集高速涡流粒子云 ， 物料相互追击 ， 建立起连 续高能量碰撞 、 挤压 、 研磨 ， 形成连续高能量碰撞的
链 式 复合 反应 过程 。
２ 立轴 冲击式破碎 机转子存在 的主要问题
２ ． １立轴 冲 击式破 碎 机转 子结 构及 工作 原理 本 文 介绍 的立 轴 冲击破 碎机 转 子结构 主 要 由上 下 外保 护 圈 １ 、 转 子体 ２ 、 抛料 头 ３ 、 上 圆盘 ４ 、 上 内保
好、 可靠性高、 使用寿命长、 运行成本低的 目标 。经
改进的立轴冲击式破碎机 ， 抛料头与转 子的联接方 式弃去了传统的螺栓联接方式 ， 大大提 高设备的可 靠性 ； 不在工作转子基体上堆焊 ， 而只需更换耐磨护 圈及护板 ， 确保了工作转子的使用寿命 ， 同时排除了 转子磨损后堆焊耐磨件而造成的工作动态不平衡问 题。经改进设计后的立轴式冲击式破碎机已成功应 用 于“ 西 电东送 ” 工程 中 的洪 家 渡 、 索风营 、 光照 、 沙 坨、 瀑布沟 功果桥等多处 国内大中型水 电站， 以及 巴基斯坦 、 阿尔及 利亚、 埃塞俄 比亚 、 刚果 （ 布） 、 越 南、 柬埔寨 、 缅甸 、 马来西亚等百余座大中型国外水
转子 是立 轴 冲击 式 破 碎 机 的关 键 部 件 ， 转 子 设
计得合理与否直接决定其破碎效果 。转子主要由转
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改进设计 中， 弃去抛料头与转子用螺栓联接的
传 统联 接方 式 ， 将 抛 料头 直 接 插 入上 下 圆盘 的 圆孔
在的问题 ， 从而实现设备高效节 能、 物料破碎粒形
题， 进 行 了如下 改进 ：
１ ） 抛 料头 直接 插入 上下 圆盘 的 圆孔 中 转 子 在高 速运 动 中 ， 抛 料 头 将 产 生数 吨到 数 十
吨的离心力作用于螺栓上。而物料在转子的运动过
图１ 立轴冲击式破碎机转子 结构 图
程中， 其运 动 的加 速 度 为重 力加 速 度 的 ｌ ０ ０ ０— １ ５ ０ ０ 倍， 采 用 传 统 的 螺栓 联 接方 式 ， 强 大 的 冲击 力 会 使 螺栓 裂 断 ， 在 瞬 间造成 不平衡 ， 进 而使 主机 出现 重大故 障 。
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７ ＿ ７・
成 。其 工 作原 理 如下 ： １ ） 物料 在 重 力 作 用 下 经 过 入 料 斗 形 成 垂 直 向 下 的 物料 流 ， 通 过 落 料 环进 入转 子 中心 锥 帽顶 部 并 顺 势被 均 匀分 配成 多 股 水 平 料 流 ， 在 转 子 加 速 通 道 中 由于转 子 自旋转 料 波 的强 力 冲击 ， 首 先 产 生 强 力 挤 压 和研磨 破 碎 ， 并 在加 速 通道 终 端 遭 受 抛 料 头 旋
的破坏 。
２ ） 由于外保 护 圈采 用 堆 焊 ， 转 子 工作 时 由于 堆 焊部分 受 到磨损 ， 必须重 新 堆焊才 能使 用 ， 这将 使转
子 的原有动平衡受到破坏 ， 失去平衡 的转子容易造
成 设备 损 坏 。
Байду номын сангаас
３ 立轴 冲击式破碎机转子 的改进设计
根 据 目前立 轴 冲击 式破 碎机 转子 结构存 在 的 问
碎。
子体 、 抛料头 、 导流板 、 内外保 护圈、 反击板 、 分料板
等组成 。它 只对物 料 起 加 速 作 用 ， 并 不对 物料 进 行
破碎 ， 但物料需要从转 子中获得动能才能与破碎腔
壁 以及 物 料衬 发生 碰撞 实 现破碎 。破 碎物 料靠 自重 从 转子 的中心进 入 ， 被高 速旋 转 的转子 加速 ， 由于离 心力 的作 用 ， 物 料 被从 转 子 的周 围抛 料 口高速 抛 射 到破碎 腔 内 ， 高 速运 动 的物料 形成 一个 物料 流 ， 在破 碎腔 内与 物料 衬进 行反 复碰 撞 冲击 ， 磨 削产 生破 碎 。
动 破碎 腔 与物 料垫 层 （ 石打 石 机 型 ） 或铁 砧 （ 石 打铁 机型） 撞击 ， 激 烈 动 能 与 破 碎 能 间 的能 量 充 分 转 换 而 产 生碰撞 破 碎 。动能 完 全转化 为 破碎 能 的物料 会 被 高 速转 子提 供 的源 源不 断 的水 平 料流 追击 产 生连 续破碎 ， 切 向抛 射 也会 产生 高速 挤压 、 研 磨破 碎 。 ３ ） 水 平撞 击 后 的物 料 由 于 巨 大 的料 流 动 能 无 法 完 全释 放 ， 将 会 反 向溅 射 ， 如果 溅 射进 入转 子运 动 区域 会再 次 遭 遇 构 造 精 妙 的转 子 反 击 形 成 反 击 破
转 撞击 破 碎 。
２ ） 水平料 流在高速旋转 的转 子所施离心 力作 用下 ， 由加 速通 道 被快速 加 速至 ６ ５ ｍ ／ ｓ 一 ７ ５ ｍ ／ ｓ 的
线 速 度激 射并 同 时获 得 巨大 动 能 ， 此 高 速 料 流 在 涡
图２ 立 轴 冲 击 式破 碎 机 转 子Ａ — Ａ 剖视 图
２ ． ２立轴 冲击 式破碎 机 转子 设计 上存 在 的 问题
４ ） 高 速旋 转 的 转 子 与 涡动 破 碎 腔 桶 壁 之 间 形
目前 ， 国内外立轴 冲击式破碎机在转 子的设计 上其抛料头基本上都是用螺栓联接 ， 外保 护圈采用
堆焊 ， 这 种 结 构 的 转 子 在 使 用 中存 在 以下 主 要 问 题：
护 圈 ５、 上 导 流板 ９ 、 下导 流板 ｌ ０、 反 击板 ｌ １ 、 分 料 板 １ ５ 、 抛 料立 板 ｌ ３组成 ， 详见图 １ 、 图２ 。图 中 ６ 、 ７ 、 １ ２、 ｌ ４为螺栓 ， ８为 销 。
吨到数 十吨离心力 的作用 ， 使其螺栓受 到很大 的拉
力； 同时 由于物 料受 到高 速运 动 的冲击 力 ， 容易 使螺 栓 拉断 失效 ， 瞬 间失 去 动平衡 ， 从 而对 设备 带来 巨大