破碎机械设备

无机材料机械设备多媒体课件物理与电子科学学院叶昌第1章粉碎机械设备一、粉碎过程1、粉碎固体物料在外力作用下克服内聚力过程粗碎100mm左右破碎中碎30mm左右细碎3mm左右粉碎粗磨0.1mm左右粉磨细磨60μm左右超细磨＜5μm左右§1粉碎概述(1)改善物料的工艺性能；(2)提高物料物理化学反应速度；(3)促使物料混合更加均匀；(4)便于去除杂质。2、物料粉碎意义物料破碎前后粒度之比称为粉碎比。粉碎比是衡量破碎程度的重要参数，是破碎机计算生产能力和动力消耗的重要依据。（1）平均粉碎比i=D/dD—破碎前物料的平均粒径，mm；d—破碎后物料的平均粒径，mm。3、粉碎比mmdDi（2）公称粉碎比i=B/bB—破碎机最大进料口宽度，mm；b—破碎机最大出料口宽度，mm。公称破碎比通常比平均破碎比高10％~30％，在破碎机选型时要特别注意。（3）多级粉碎多台破碎机串联破碎过程i=i1×i2×i3×in(1)生产能力；QT/h(2)操作强度(生产能力与设备重量之比）；E=Q/G(3)单位功耗（单位重量物料消耗能量）；A=N/Q(4)破碎比；i粉碎机械设备选择应综合考虑A和i4、粉碎机械主要技术经济指标二、粉碎方法1、挤压法：物料在两坚硬平面之间压力破碎2、冲击法：物料在瞬间受到外来力的冲击而破碎3、磨剥法：物料受到工作面的剪切力而破碎4、劈裂法：物料受到楔状工作体的作用而破碎三、粉碎系统包括：粉碎的级数和相应流程1、粉碎的级数决定于物料要求的粉碎比和粉碎机的类型；★选择级数原则：在满足工艺条件下，尽可能减少粉碎的级数石料多级破碎流程图2、粉碎流程开路系统闭路系统粉碎流程有开路和闭路两种流程。●开路流程：当物料一次通过磨机后即为成品的系统。●闭路流程：当物料出磨后经过分级设备选出产品，粗料返回磨机内再磨的系统。四种破碎基本流程图a、b为开路流程，c、d为闭路流程3、过度粉碎★过度粉碎：指物料的粒度已达到工艺要求而未能及时卸出，出现过细的粉末的情况；★危害：细粉末易包裹粗颗粒，形成“衬垫”，阻碍粗颗粒粉碎，导致产量Q下降，单位产品功耗A上升。★解决办法：（1）不让合格料停留在破碎机内；（2）不让合格料进入破碎机内。四、物料的易碎性1、易碎性物料的粉碎难易程度★影响因素：物料的强度、硬度、密度、结构均匀性、含水量、粘性、形状、表面情况等。物料的破碎难易决定于物料的强度，物料的粉磨难易决定于物料的硬度2、易碎系数KMKM=Ab/AAb—粉碎标准物料的单位功耗；A—粉碎某一物料的单位功耗。一般取回转窑水泥熟料为标准物料，即KM=1石英：KM=0.6~0.7长石:KM=0.8~0.9干粘土:KM=1.5~2.1石灰石:KM=1.27五、粉碎机的分类颚式破碎机圆锥破碎机破碎机锤式破碎机反击式破碎机辊式破碎机按结构和原理球磨机轮碾机粉磨机辊式磨机振动磨自磨机§2颚式破碎机●无机材料工厂广泛应用的粗碎和中碎机械。●分为简单摆动式和复杂摆动式两类。简单摆动式和复杂摆动式结构简图a为简单摆动式，b为复杂摆动式一、简单摆动式颚式破碎机1、主要结构（1）定颚（2）动颚（3）偏心轴（4）连杆（5）推力板（6）拉杆2、工作特点（1）动颚摆动距离上小下大，不利于夹持和破碎；（2）颚板最大行程在下部，卸料口宽度变化大，粒度不均匀；（3）垂直位移小，不易翻动，易产生片状物；（4）过度粉碎小；（5）偏心轴受力小，可做成大、中型机器。二、复杂摆动式颚式破碎机1、主要结构（1）定颚（2）动颚（3）偏心轴（4）推力板（5）拉杆2、工作特点（1）动颚顶部水平摆幅大于下部摆幅（1.5倍），有利于夹持和破碎，提高生产能力；（2）整个动颚，垂直位移是水平位移的2~3倍，有利于物料及时卸出，且粒度均匀；（3）垂直位移大，状物多为正方形块粒；（4）有过度粉碎现象，颚板磨损大，粉尘大；（5）偏心轴受力大，宜做成中、小型机器。三、主要零部件1、衬板（1）要求：耐磨（2）形状：齿形（3）材料：白口铸铁，锰钢2、传动机构（1）皮带轮：连接电机，驱动破碎机；（2）飞轮：平衡、稳定运转；（3）推力板整体铸铁：中间开孔组合式：螺栓连接3、拉紧装置★作用：保证推力板与动颚、连杆、顶座之间保持紧密接触，防止松脱。4、调整装置楔块调节推力板调节液压调节5、保险装置（1）普通型推力板折断或连接螺栓折断。（2）液压型采用溢流阀。四、工作参数确定1、钳角α钳角最大值α：22~33°考虑实际情况钳角α：18~22°2、偏心轴转速n★确定原则：n太快，卸料不完全，过度粉碎，Qn太慢，浪费时间，Q效率下降。★偏心轴转速3、生产能力QQ=K1·K2·K3·q·eK1——易碎系数（见表2-2）；K2——物料堆积密度修正系数；K3——进料粒度修正系数（见表2-3）；e——破碎机出料口宽度；q——单位出口宽度的生产能力（见表2-1）。4、功率N（1）简摆颚式破碎机N=10.2L·H·S·n（KW）L——颚口长度，H——颚膛高度S——行程，n——转速（2）复摆颚式破碎机N=18L·H·r·n（KW）L——颚口长度，H——颚膛高度r——偏心距，n——转速五、性能、应用、操作维护1、性能（1）结构简单，工作安全，维护方便；（2）工作间歇，有空转运行，增加功耗；（3）工作时惯性力大，零件负荷大；（4）对基础质量要求高。2、应用★适宜破碎：长石、石英、石灰石、熟料、石膏、砂岩、白云石、萤石等。★不适宜破碎：粘性和片状物料。3、操作维护（1）保证空载启动；（2）喂料均匀，不宜过满；（3）检查润滑系统及拉杆、弹簧松紧；（4）注意颚板磨损情况。六、常见故障、产生原因及排除常见故障产生原因排除方法1、操作时有不正常衬板固定不紧紧固衬板响声拉紧弹簧松驰压紧弹簧2、产品粒度增大衬板下部显著磨损更换或调整衬板3、飞轮运转、动颚膛内进入硬物，推力更换推力板停摆、拉杆松驰板断裂。4、颚膛堵塞，电流大块料卡在颚膛上方停车取料增加加料量太大减加料量§3锤式破碎机●无机材料工厂广泛应用的粉碎机械。●按转子数目分为单转子和双转子两类。一、工作原理锤子打击物料高速转动锤子与物料相撞物料间相互撞击物料撞击衬板达到粒度要求篦条筛卸出击碎物料未达到粒度要求锺子带起反复冲击二、单转子锤式破碎机主要结构主要部件有：1、机壳2、转子3、锤子4、篦条5、打击板1、机壳镶高锰钢的衬板，检修孔2、转子（1）与轴键连接，电机驱动；（2）转子上挂有圆盘，锤子通过销轴挂在圆盘上；（3）转子连接飞轮。★飞轮作用：①储能；②减少由于负荷不均匀产生的振动。3、锤子（1）锤子自由悬挂在销轴上；转子静止，锤头下垂；转子转动，锤头呈辐射状散开；（2）型式轻型（3.5~15Kg)中型（30~60Kg)重型(50~120Kg)★质量要求:冲击时不向后偏倒。（3）材料：高锰钢4、篦条（1）与轴平行排列，筛缝上小下大；（2）卸出物料。5、打击板（1）组成：由托板和衬板组装而成；（2）作用：承受物料的冲击；（3）材料：高锰钢。三、双转子锤式破碎机主要结构主要部件有：1、篦篮2、转子3、锤子4、篦条筛5、机壳6、砧座双转子锤式破碎机结构特点：（1）转子数2个；（2）两转子之间设有弓形篦篮，篦篮固定在砧座上；（3）锤子通过篦篮缝隙打击物料（4）生产能力Q相当于同规格单转子机的2倍四、主要工作参数1、粉碎比和产品粒度（1）粉碎比粉碎比i较高单锤机i=10~15双锤机i=30~50（2）产品粒度卸料篦条间隙；锤头与篦条的间隙★一般篦条间隙↓，粒度↓，i↑，Q↓2、转子转速（1）影响因素锤头冲击物料时的动能（2）要求nmax:运转时不引起共振nmin：运转时锤子呈辐射状（3）数值单转子：锤头速度v=40~55m/s双转子（或重锤）：锤头速度v=18~25m/s（4）n与i,N,磨损之间关系一般n↑，i↑，N↑，磨损↑3、生产能力单锤机Q=L·D·e(T/h)L—转子长度；mD—转子直径；me—篦条间隙；mm4、功率N=(0.1~0.15)L·D2·n(Kw)n—转子转速；r/min五、技术性能特点1、生产效率高，过度粉碎少，单位产品能耗低；2、粉碎比大，产品粒度均匀；3、结构简单，紧凑，便于维修；4、高速转动时，设备振动大，噪音大；5、工作件（锤头）磨损快；6、不宜破碎坚硬物料，湿度大或粘性物料六、常见故障、产生原因及排除常见故障产生原因排除方法1、操作时有金属衬板固定不紧紧固衬板撞击声机内有金属物停机处理锤头尺寸过大更换锤头锤头与篦条间隙小调整间隙2、产品粒度增大锤头磨损更换或调整篦条松动或断裂调整或更换3、振动大基础强度不够坚固螺钉锤头磨损，造成偏重更换或调整4、转速变慢加料不均匀调整加料产量降低物料太湿烘干物料锤头磨损更换或调整§4反击式破碎机●无机材料工厂广泛应用的粉碎机械。●在锤式破碎机基础上发展起来的。●按转子数目分为单转子和双转子两类。一、工作原理物料高速撞击衬板高速转动锤子与物料相撞物料间相互撞击板锤打击、铣削物料达到粒度要求篦条筛卸出破碎物料未达到粒度要求锺子带起反复撞击★与锤式不同点：板锤自下而上迎击物料，物料抛向反击板；而锤式顺物料方向打击物料。反击式破碎机破碎过程锤头对物料的冲击作用图二、单转子反击破碎机主要结构主要部件有：1、机壳2、转子3、板锤4、反击板5、篦条筛1、机壳分上下两部分，镶高锰钢的衬板，四周有检修孔2、转子（1）与轴键连接，电机驱动；（2）转子与板锤刚性联接；3、板锤★板锤与转子刚性联接★材料：高锰钢板锤紧固形式（1）螺栓紧固法（2）嵌入紧固法（3）楔块紧固法4、篦条（1）与轴平行排列，筛缝上小下大；（2）卸出物料。5、反击板（1）组成由衬板和活铰链组装而成；一端固定，一端悬挂。（2）作用①承受物料的冲击；②保险作用：遇硬物→板后移→重力复位（3）材料：高锰钢。（4）形状弧形型：冲击角度近似垂直，效率高，磨损小。折线型：不能保证最佳冲击角度，效率较低，磨损较大。三、双转子反击式破碎机主要结构主要部件有：1、机壳2、转子3、板锤4、反击板5、篦条筛双转子反击式破碎机双转子反击式破碎机结构特点：（1）2个转子平行排列，有高度差；（2）第1级用重型转子，锤数少，转速慢，用于粗碎；第2级用轻型转子，锤数多，转速快，用于细碎；（3）为消除大块料，有均整篦板和固定反击板；（4）出料缝隙可调。四、主要工作参数1、转子的尺寸（D×L）★转子质量m↑，转速n↑，冲击力↑。但应考虑转子的结构强度。★转子直径D与喂料尺寸d有关：d/D↓，粉碎比i↓，Q↑单转子喂料尺寸：d=2/3（0.54D－60)mm双转子喂料尺寸：d=0.54D－60mm2、转子转速（1）影响因素破碎机结构，物料性质，粉碎度要求（2）数值粗碎：速度v=15~40m/s细碎：速度v=40~80m/s★一般转子转速n↑，反击速度↑，i↑3、板锤数数少：转子表面易磨损；数多：冲击效果下降，板锤磨损，有干扰一般：D＜1mZ=31＜D＜1.5mZ=4~61.5＜D＜2mZ=6~104、功率N=E·QKwE—破碎单位质量物料功率Kwh/TQ—生产能力T/h5、生产能力主要影响因素：（1）板锤与反击板间隙e（2）板锤高度hm（3）转子长度Lm（4）产品的粒度要求dem（5）板锤数量（6）转子转速nr/min（7）物料的性质经验公式：Q=60（h+e）·L·de·Z·n·K·ρs（T/h)ρs—堆积密度五、技术性能特点1、结构简单，流程简单，操作使用方便；2、粉碎比大，可达到50~60，产品粒度均匀，过度粉碎少；3、单位产品能耗低；4、适应性强，对脆性、硬性和潮湿的物料均能破碎；5、保护装置可靠；6、设备自重轻，振动小；7、反击板、板锤磨损快，噪音较大，粉尘较大。六、反击—锤式破碎机●锤式破碎机和反击式破碎机相结合的破碎机。●按转子数目分为单转子和双转子两类。单转子反击—锤式破碎机主要部件有：1、机壳2、锤式转子3、颚板4、篦条5、喂料滚筒双转子反击—锤式破碎机主要部件有：1、机壳2、锤式转子3、打击板4、篦条5、喂料滚筒●喂料滚筒作用:1、吸收喂入的粗大物料对锤子的冲击，保护锤子转子；2、均匀喂料；3、起到预先筛分作用。●工作