2 颚式破碎机

2020/1/241第二章颚式破碎机•内容提要:•1颚式破碎机的工作原理、用途和类型•2颚式破碎机的构造•3颚式破碎机主要参数的确定•4颚式破碎机主要零部件力学分析ＲETURN2020/1/242第一节颚式破碎机的工作原理、用途和类型•一、工作原理•悬挂着的动颚在动力作用下作某种方式摆动，与固定在机架前壁上的定颚作相对靠近和离开的运动，靠近时挤压破碎进入动颚与定颚间的破碎腔的物料，离开时经破碎的物料从破碎腔下部的出料口自由卸出，粉碎和卸料过程在颚腔内交替进行。•根据摆动方式分简单摆动型颚式破碎机和复杂摆动型颚式破碎机。现分别说明两种破碎机的破碎机理ＲETURN2020/1/2432020/1/244•简单摆动型颚式破碎机有两块颚板：定颚1和动颚2。定颚1固定在机架的前壁上，动颚2则悬挂在心轴6上可作左右摆动。当偏心轴5旋转时，带动连杆4作上下往复运动，从而使两块推力板3亦随之作在复运动。通过推力板的作用，推动悬挂轴6上的动颚作左右往复摆动。当动颚摆向定颚时，落在颚腔的物料主要受到颚板的挤压作用而粉碎。当动颚摆离定颚时，已被粉碎的物料在重力作用下，经颚腔下部的出料口自由卸出。因而颚式破碎机的工作是间歇性的，粉碎和卸料过程在颚腔内交替进行。这种破碎机工作时，动颚上各点均以悬挂轴6为中心，单纯作圆弧摆动。由于运动轨迹比较简单，故称为简单摆动型颚式破碎机。•1简单摆动型颚式破碎机工作原理2020/1/2452020/1/246•分析动颚运动轨迹可知:•动颚摆动的距离上面小、下面大，颚板上部（进料口处）的水平位移和垂直位移，都只有下部的1／2左右。进料口处动颚的摆动距离小，不利于对喂入物料的夹持和破碎，因而不能向摆幅较大、破碎作用比较强烈的颚腔底部供应充分的物料，这就限制了破碎机生产能力的提高。•颚板的最大行程在下部，而且卸料口宽度在破碎机运转中是随时变动的，因此卸出物料的粒度不均匀。•简摆颚式破碎机的偏心轴承受的作用力较小；•由于动颚垂直位移很小，破碎时过粉碎现象小，物料对颚板的磨损小，•5应用:简摆颚式破碎机可做成大、中型，主要用于坚硬物料的粗、中碎。•ＲETURN2020/1/2472复杂摆动型颚式破碎机工作原理•复杂摆动型颚式破碎机如图2－1b所未。动颚直接悬挂在偏心轴5上，受到偏心轴的直接驱动。动颚的底部用一块推力板3支撑在机架的后壁上。当偏心轴转动时，动颚一方面对定颚作往复摆动，同时还顺着定颚有很大程度的上下运动。动颚上每l点的运动轨迹并不—样，和国2－3所示．顶部的运动受到偏心勃的约束，运动轨位接近于圆形，底部的运动受到推力板的约束，运动轨迹接近于圆弧，在动颚的中间部分，运动轨过介于上述两者之间的椭圆曲线，愈靠近下方椭圆愈偏长。由于这类破碎机工作时，动颚各点上的运动轨迹比较复杂。故称为复杂摆动型颚式破碎机。2020/1/248复颚破碎机特点1)当颚板压住物料时，活动颚板要部分地和物料一起作向下运动，从而加速了出料速度，提高了生产能力。实践证明，相同规格复杂摆动颚式破碎机比简单摆动颚式破碎机生产能力高20%-30%；2)动颚上部的水平摆动量大于下部，顶部的水平摆幅约为下部的1.5倍。而垂直摆幅稍小于下部，就整个动颚而言，垂直摆幅为水平摆幅的2—3倍。由于动颚上部的水平摆幅大于下部，保证了颚腔上部的强烈粉碎作用，大块物料在上部容易得到破碎，所以大块物料容易在上部得到破碎，整个颚板工作面受力较均匀，符合破碎原理，也有利生产能力的提高；3)动颚下端有很大的向下垂直动力，这样不但能促使排料；而且能将已破碎的物料反复的翻转，并以立方体形状块粒卸出。4)由于动颚垂直行程较大，物料不仅受到挤压作用，还受到部分的磨剥作用，增加了能量消耗和颚板磨损，同时，动颚受的巨大挤压力，部分作用到偏心轴和轴承上：特别是大型复杂摆动颚式破碎机的作用力是很大的，这对破碎机结构和操作带来不良的影响：•所以，目前这类破碎机一般都制成中、小型的。2020/1/249项目简摆颚破复摆颚破结构动颚与连杆各自有悬挂轴动颚挂在偏心轴，无连杆少一悬挂轴动颚运动轨迹摆线压时向上分力上圆中椭圆下近弧压时有向下分力动颚摆动的距离上小、下大与破碎工艺要求不合水平摆幅上大、下小垂直摆幅上小,下大最大行程在下部,出料粒度不均匀在上部偏心轴及轴承受力较小较大磨损较小较大出料能力较小较大应用场合大型生产中小型生产二简摆颚破与复摆颚破比较2020/1/2410三类型应用及代号•场合•类型:简摆颚破复摆颚破•应用:大型生产中小型生产•代号PEJ(B×L)PEF(B×L)2020/1/2411第二节颚式破碎机的构造•颚式破碎机主要由机架和支承装置、破碎部件、传动机构、拉紧装置、保险装置和润滑冷却系统等部分组成。•一、机架和支承装置：•机架由两个纵向侧壁和两个横向侧壁组成的刚性框架，机架在工作中承受很大的冲击载荷，要求它具有足够的强度和刚度、中小型一般用铸钢整体铸造，大于12O0mmx1500mtn的颚式破碎机都采用组合机架形式，把机架做成上下两部分或几部分。上机架和下机集用螺栓牢固地连接起来，结合面之间还用键或销承受破碎物料时传给机架的强大剪切力。近来由于焊接工艺的发展，机架也逐步采用钢板焊接结构，并用箱形结构代替筋板加强结构。它的优点是质量轻、承受力大，制造周用短，特别对大型单件生产更为优越。•破碎机的支承装置主要用于支承偏心轴和悬挂轮，使它们固定在机架上,支承装置有采用滑动轴承和滚动轴承两种，目前已逐步采用滚动轴承代替滑动轴承这不仅减少摩擦损失，还具有维修简单、润滑条件好和不易漏油等优点。ＲETURN2020/1/24122020/1/24132020/1/2414二、破碎部件•破碎机的破碎部件是动颚和定颚。动颚直接承受物料的破碎力，要求有足够的强度，同时要求制得轻便，以减小往复摆动时所引起的惯性力。因此，动颚应用优质钢铸成。大型破碎机一般用铸钢做成箱形体，小型的则做成助条结构（如图2－5中14）。1.颚板用于直接破碎物料，为了避免磨损，提高颚板使用寿命．在颚板和颚胜两侧都镶有衬板。衬材板用耐磨材料做成，一般小型的用白口铸铁，大型的用高锰钢制造。所有衬板均用埋头螺栓固定，报废后可以随时拆换。为了使村板各点受力均匀，常在衬板和颚板之间垫以塑性衬垫，如图。卜4中24，如铝板、铝板、锌合金饭、低碳钢板或灌注水泥砂浆等，以保证衬板与颚板紧密结合。2.材板的表面通常铸成波浪形式三角齿形（图2－7）－，安装时两衬板的齿峰和齿谷正好凹凸相对。这样的材板对物料不仅施予挤压作用，还兼施弯曲和劈裂作用，使物料易于破碎。材板的齿峰角a一般为90”～120“。粗碎一般宜采用波浪形表面。夹角a取大些。齿距t的大小取决于破碎粒度，通常t接近于破碎粒度。齿高和齿距之比一般取1／2～1/3。颚腔两侧因为不起破碎作用，采用光滑材板。•材板各部位的磨损是不均匀的，，通常下都磨损较快，为了延长其使用寿命，常做成上下对称的，待下都磨损后识换使用。大型颚式破碎机的材板是用几块拼成的，各块间均可互换，这不仅节省材料，而且给安装和运输带来方便。返回2020/1/2415三、传动机构•偏心轴是带动连杆（或动颚）作上下运动的主要零件。大、中型破碎机的偏心轴通常用合金钢制造，小型破碎机可采用优质碳素钢制造。悬挂轴采用合金钢或优质碳素钢制造。•偏心轴的偏心部分悬挂连杆（或动颚），偏心轴的两端分别装有飞轮和胶带轮，胶带轮除了起传动作用外，还兼起飞轮的作用。它们都具有较大的直径和质量，其作用在于促进破碎机稳定运转，使动力负荷均匀。•连杆采用铸钢制造。连杆作上下运动，为了减小其惯性力，应尽可能减轻连杆的质量，所以连杆下部的断面常制成工字、十字或箱形结构。连杆体有整体的和组合的，前者适合于中、小型，后者适用于大型破碎机。•推力板是连接连杆、动颚和机架的中间连接构件，起着传递连杆作用力的作用。推力板工作时承受压力的作用、通常用铸铁铸成整体的，也有制成组合式的。推力板有一定角度的摆动，它与其它部件采用活铰连接,内部都镶嵌有容易更换的村套。•为了减少推力板和推力极支座的磨损，除了经常在结合处注入润滑剂处，还要防止灰尘和细粒物料进入结合处，所以在结合处的上部应加装挡灰板。2020/1/2416四、拉紧装置：一拉紧装置由拉杆、弹簧及调节螺母等零件组成、拉杆的一端铰接在动颚底部的耳环上；另一端穿过机架壁的耳,用弹簧及调节螺母张紧，当连杆驱动动颚向前摆动时，动颚和推力板将产生惯性力矩,而连杆回程时,动颚惯性使其与推力板有脱落的危险。因而要用拉紧机构使推力极与动额、顶座之间经常保持紧密的接触。返回2020/1/2417五、调整装置：为了得到所要求的产品粒度，颚式破碎机都有出料口调整装置。大、中型破碎机出料口宽度，是由使用不同长度的推力板来调整。通过在机架后壁与顶座之间垫上不同厚度的垫片来补偿颚板的磨损。小型颚式破碎机通常采用楔铁调整方法，这种调整装置是在推力板和机架后壁之间，设有楔形的前后顶座，借助调节螺栓,使顶座上下滑动,斜面推动前顶座水平移动.•六保险与润滑2020/1/2418第三节颚式破碎机主要参数的确定•颚式破碎机活动颚与定颚间的所形成的夹角，就称为钳角。•一般颚式破碎机的固定颚板是垂直的，而活动颚板则是倾斜的。•钳角大小直接影响破碎物料的能力和破碎比，钳角减小，破碎能力增加，破碎比减小；钳角增大，破碎能力减小，破碎比增加，物料不易被钳角夹住而被推出机外，其大小可通过物料受力分析确定。•设夹在颚腔中的球形物料，受到颚板给予的挤压力为P1和P：，两者均与颚板垂直。由这两个力所引起的摩擦力为fP1；和fP2其方向向下。其中f为物料与颚板之间的摩擦系数。由G产生的重力比之物料的破碎力小很多，可以忽略不计（见图2－11a，）返回一、钳角2020/1/24192020/1/2420当物料能夹在颚腔内，不致被推出机外时，这几个力应互相平衡，在X、Y方向的分力之和应分别等于零。于是有：0sincos221fpPPFX0sincos221pfPfPFy0sin1cos22ff上式中摩擦系数f与摩擦角φ有：f=tgφ,代入上式，有：(2-1）(2-2）（2-1）式×f＋（2-2）式再除以P2得：(2-3）2122tgfftg2122tgfftg2221ftgtgf2020/1/2421为使破碎机工作可靠，须使：22即钳角应小于物料与颚板之间的摩擦角的2倍。一般摩擦系数f＝0.2～0.3，则钳角的最大值为22°～33°，实际上，当破碎机喂料粒度相差很大时，虽然a＜2φ，仍有可能产生物料被挤出情况。这是由于大块物料楔在两个小块物料之间如图2－11b，这时物料的钳角必然大于两倍物料间的摩擦角。所以，一般颚式破碎机的钳角取18°～22°。2020/1/2422二、偏心轴转速（2－偏心轴转一圈，动颚往复摆动一次，前半圈为破碎物料，后半圈为卸出物料。为了获得最大的生产能力，破碎机的转速n应该根据这样的条件确定：当动颚后退时，破碎后物料应在重力作用下全部卸出而后动颚立即返回破碎物料。转速过高或过低都会使生产能力不能达到最大值。由于颚板较长，摆幅不大，因此，可设动颚摆动时，钳角α值不变，亦即动颚作平行摆动。令出料口宽度为e。动颚行程为s。破碎后的物料在腔内堆积成一梯形体（如图2－12）。‘＊c线以下的物料尺寸皆小于出料口宽度，因而每次所能卸出的物料高度为h＝s/tgα2020/1/24232020/1/2424h＝s/tgα（2－5）物料在重力的作用下自由落下。破碎后物料卸料高度应为：25.0gth则要使高度为的梯形体全部物料自由出所需时间为：ght2图2－12偏心轴转速计翼式中g为重力加速度。为了保证已达到要求尺寸的物料能及时地全部卸出，卸料时间应等于动颚回程经历的时间nght3022020/1/2425stgstgghn66449030230（2－6）2020/1/2426式中n——偏心轴转速（r／min），s——动颚行程（cm），实际上，由于在动颚回程的初期，物料