3锤式破碎机

null第三章 锤式破碎机第三章 锤式破碎机3.1 锤式破碎机的工作原理、用途和类型 3.2 锤式破碎机的构造。 3.3 锤式破碎机主要参数的确定 复习与思考返回第一节 锤式破碎机的工作原理、用途和类型第一节 锤式破碎机的工作原理、用途和类型一、工作原理：锤式破碎机是利用高速回转的锤头冲击物料，使其沿自然裂隙、层理面和节理面等脆弱部分而破碎的破碎机械图３－1为锤式破碎机示意图，主轴1上装有锤架2，在锤架之间挂有锤头3，机壳4的内壁镶有衬板，衬板磨损后可以拆换。主轴、锤架和锤头组成的回转体称为转子。物料进入锤式破碎机中，受到高速回转的锤头冲击而被破碎，物料从锤头处获得动能，以高速冲向打击板5而被第二次破碎。粒径合格的物料通过篦条6排出，较大粒径在篦条上再经锤头附加冲击、研磨而再被破碎，直至合格后通过篦条排出。返回null二、用途二、用途：锤式破碎机适用于破碎脆性、中硬、含水量不大的物料，已在建材、化工、电力、冶金等工业部门广泛采用，破碎石灰石、煤、页岩、白垩、石膏、石棉矿石、炉渣、焦炭等。 三、类型 锤式破碎机结构类型很多，按回转轴的数目可分为单转子和双转子式；按锤头的排数分为单排和多排式；按转子回转方向分为不可逆式和可逆式；按锤头装置的方式不同分为固定锤式和活动锤式，固定锤式仅用于物料的细磨（锤磨机）。 四、主要优缺点四、主要优缺点锤式破碎机的优点是：具有较高破碎比:一般为10～25，个别可达50，生产能力大；产品粒度均匀；过粉碎现象少；单位产品能耗低。另外还有结构简单，体型紧凑，设备质量轻，操作维修容易等优点。 锤式破碎机的缺点是：锤头和篦条磨损较大，要消耗较多的金属和检修时间，尤其在破碎坚硬物料时，磨损更快；破碎粘湿物料时，产量显著下降，由于篦条易堵塞，甚至由此而停机。为避免堵塞，被破碎物料的含水量不应超过10％。 五、规格型号 锤式破碎机的规格用转子直径和转子长度L来表示，D是指锤头端部所绘出的圆周直径，L是指沿轴向排列的锤头有效工作长度，单位是mm。例如φ1000 X800的锤式破碎机，。1000mm就是转子直径，而800㎜则为转子的长度。 第二节 锤式破碎机的构造第二节 锤式破碎机的构造1 机壳。 由下机体、后上盖、左侧壁和右侧壁组成，用螺栓连结成一体。上部开一个加料口1，机壳内部镶有锰钢衬板，衬板磨损后可以更换。机壳和轴之间，漏灰现象十分严重，为了防止漏灰，设有轴封。机壳的下部直接安放在混凝土上。并用地脚螺栓固定，为了便于检修、调整和更换篦条，下机体的前后两面均储一个检修孔。为了检修、更换锤头方便，两侧壁也对称地开有检修孔。 2 转子2 转子。由主轴6、锤架7组成。锤架上用锤头销轴8将锤头9分几排悬挂在锤架之间，为了防止锤架和锤头的轴向串动，锤架两端用压紧锤盘10和锁紧螺母固定，转子支承在两个滚动轴承5上。此外。为了使转子在运转中储存一定的动能，避免破碎大块物料时，锤头的速度损失不致过大和减小电动机的尖峰负荷，在主轴一端还装有一个飞轮11。 主轴是破碎机支承转子的主要零件，冲击力由它来承受。要求主轴的材质具有较高强度和韧性，如用35硅锰钼钒钢锻造而成。nullnullnull锤架是用来悬挂锤头的，但破碎机在运转时，锤架要与物料接触因此造成磨损所以选 择耐磨材料，并有较好的焊接性能，局部磨损可以修复。锤架上有铰接锤头的销轴孔。这种锤架具有结构简单、质量轻、磨损后修复容易的优点， 锤头是锤式破碎机的主要工作零件。锤头的质量、形状和材质对破碎机的生产能力有很大影响。锤头功能的大小与锤头质量成正比，动能越大，即锤头质量愈大，破碎效率愈高， 但能耗也愈大。因此，应根据不同进料块尺寸来选择适当的锤头质量，由几千克到一百多千 克。锤头的耐磨性是其主要质量指标之一，提高锤头的耐磨牲，可以缩短锤式破碎机的检修 停车时间，就能大大地提高锤式破碎机的利用率和减少检修费用。null 图l－4中的a、b、c是轻型锤头，质量通常为3．5～15kg，多用来粉碎粒度为100～200mm 的软质和中等硬度物料，其中a—b两种两端带孔，磨损后可以调换使用4次，而c只能调换使用 2次。图中的d为中型锤头，质量为30～60kg，用来粉碎800～1000mm的中等硬度物料。 图中e和f是重型锤头。质量达50～120kg。主要用来粉碎大块和坚硬物料。锤头用高碳钢锻造 或铸造，也可用高锰钢铸造，为了提高耐磨性。采用高锰低合金钢Z G30MnsiT i，有的在锤头工作表面上涂焊上一层硬质合金。近来有的用高铬铸铁锤头复合铸造，即锤柄采用 Z G 45 钢，而锤头采用高铬铸铁，其耐磨性比高锰钢锤头提高数倍。 篦条的排列形式是与锤头运动方向垂直，。与转子的回转半径有一定间隙的圆弧状，合格产品通过篦缝排出。篦条受到物料的很大磨损，也是破碎机中的易损件之一。篦条受到硬物料块或金属块的冲击，容易弯曲和折断。篦条的断面形状有三角形、矩形和梯形三种，常采用锰钢铸成。 安全装置 。金属物对破碎机是极大的威胁，为防止金属物进入破碎，在破碎机的主轴1上装有安全铜套2。皮带轮3套在铜套上，铜套与皮带轮则用安全销4连接，当破碎机内进人金属物超过负荷时，安全销即被剪断而起到保护作用。安全销的材质应按规定或经过实践验证，不能用强度过大的材料作安全销，以防止进 nullnull第三节 锤式破碎机主要参数确定第三节 锤式破碎机主要参数确定一、基本结构参数。 1 转子的直径与长度。 转子直径一，根据给料尺寸决定，通常转子直径与给料块尺寸之比为1.2～5，大型破碎机取低值。转子长度视机器生产能力的大小而定,转子直径与长度之比值，一般为0.7～2 ，物料抗冲击力较强时，应取较大的比值。 2 基本结构尺寸的现定；’。’ 2.1 给料口宽度和长度 锤式破碎机的给料口宽度大于2倍最大给料块尺寸。给料口长度与转子长度相同。、 2.2 卸料口尺寸 锤式破碎机的卸料口尺寸由篦条间隙来控制，而篦条间隙由产品粒度的大小来决定。中碎时产品平均粒度约为间隙的1／3～1／5，粗碎时约为间隙1／1.5～1／2。 返回3 锤头质量的确定3 锤头质量的确定由于锤式破碎机的锤头是通过铰接悬挂在转子上的，所以正确地选择锤头质量对破碎效率和能量消耗都有很大的作用。如果锤头质量选得过小。则可能满足不了锤击一次就将物料破碎的要求。若是选得过大，则无用功率消耗过大，这是不经济的，而且旋转起来产生的离心力也很大，对转子上的其它零件要产生影响．并且易损坏。因此，锤头质量一定要满足锤击一次使物料破碎，并使无用功率消耗达到最小值，同时必须不使锤头过度向后偏倒.计算锤头质量的方法有两种：一种是使锤头运动起来产生的动能等于破碎物料所需的破碎功，另一种是根据碰撞理论的动量相等原理。前一种方法由于没有考虑锤头打击物料后的速度损失，故计算出来的锤头质量往往偏小。需要根据实际情况修正。 null 2.3.1 按动能定理计算锤头质量 假设被破碎物料受冲击前的速度为零，锤头冲击前后圆周速度不变，则每一个锤头冲击 时所产生的能量为 式中E——锤头的动能， m——锤头的质量，； v——锤头的圆周速度，m／s。。 D——转子直径，m。 (3-1)nullRETURN转子上全部锤头每转一次所产生的动能E’为：．． E’＝KIK2Ed 式中K1一转于圆周方向的锤头排数。 K2——转子横向每排的锤头个数。 转子的转速为n时全部锤头所产生的动能是由电机供给的，故与电机有效输出功率功率N0相等。3.2按动量定理计算锤头质量3.2按动量定理计算锤头质量 根据碰撞理论动量相等的原理计算锤头质量时，考虑到锤头打击物料后，必然会产生速 度损失。如果锤头打击物料后，其速度损失过大，就会使锤头绕本身的悬挂轴向后偏倒，这时锤头由于速度减小而使动能减小，在下一次与物料相遇时，它枉然通过而不破碎物料，因而会降低破碎机的生产率和增加无用功的消耗。为了使锤头打击物料后产生的偏倒，能够由离心力的作用而在第二次破碎物料前很快恢复到正常工作位置，就要求锤头打击物料后的速度损失不宜过大。根据实践经验，锤头打击物料后的允许速度损失随着破碎机的规格大小而变，一般允许速度损失为 40～60％，即 v2=(0.6～0.4)v1 (3-4) 式中：v1——锤头打击物料前的圆周线速度，m／s； v2——锤头打击物料后的圆周线速度。m／s null 原则上转子的直径愈大，允许速度损失就愈大，反之则应取偏小的值。 若锤头与物料为塑性碰撞，且设物料碰撞前的速度为零，则根据碰擦理论动量相等的原理可得下列方程： m0v1＝m0v2+Qv2 (3-5) v2=(m0/(m0+Q))v1 v2/v1= m0/m0+Q= (0.6～0.4) m0＝（0.7～1.5）Q (3-6) 式中: m0——锤头折算到打击中心处的质量，kg； Q——最大物料块质量，kg。 m0仅仅是锤头的打击质量，锤头的实际质量m应根据打击质量的转动惯量和锤头质量的转动惯量相等的条件进行质量代换: m＝ m0(r/r0)2 kg (3-7) 式中r——锤头打击中心到悬挂点的距离，m； r0——锤头重心到悬挂点的距离，m。 从以上公式可以看出，锤头质量只与打击物料的质量有关，实际上还与物料性质、受力情况和转子速度有关。根据动量定理—－： m0(v1-v2)=Ft （3-8） 式中m0——锤头折算到打击中心的质量，kg； vl、v2——分别为锤头打击物料前后的速度，m/s F——锤头作用在物料上的打击力；”N； t——锤头打击物料的时间，S；一般采用0.001～0.0015s。 物料一般是脆性的，当其受力达到强度极限时就开始破坏，即物料所受外力超过它本身的内聚力就会破坏。在材料试验机上破坏物料的力为RETURNnull F’＝σA N （3-9） 式中σ——物料的抗压强度，Pa； A——物料垂直于外力方向的断面积，m2 假设物料是立方体，受力是均匀的，物料边长为d，则A=d2。 在实际破碎过程中，大多数物料是各向异性的，它们的结晶组织、节理特性、机械特性、夹杂物和微小裂纹对物料本身的内聚力都会有影响。再则物料形状是不规则的，锤头打击过程中又不可能是面接触，而且也不是压碎，而是冲击破碎，故与材料试验机上测得的破坏物料所需的力存在着差异，可以用一个系数。来修正，即 F=μF’ （3-10） 把式（3-10），（3-9）代入式（3-8），得： m0（v1-v 2）＝μσAt=μσd2t　　　（3-11）　　　　 如果允许锤头在打击物料的过程中速度损失40—60％，则： m0=μσd2t /（0．4～0．6）v1 3-12） 式中:μ--修正系数。μ＝0.21—0.28。 锤头 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 时,通常在式(3-7)基础上加富褡系数C,即 C实际质量m仍按式（3-7）计算。 RETURN4 转子平衡与锤头打击平衡4 转子平衡与锤头打击平衡4.1转子平衡 静力平衡。如果转子的重心不在它的几何中心线上，则产生静力不平衡现象。 动力平衡。，若转子中心线和几何中心线相交，则将产生动力不平衡现象。 这两种不平衡现象，都会产生很大的惯性力和惯性力矩，从而引起机器的不稳定运转，使机器的主轴、轴承和机架等部件受力情况恶化，降低零件的使用寿命，特别是在轴承上产生周期性的冲击负荷，使轴承发热甚至破碎。除了转子平衡问题外，还有由于锤头动力不平衡而引起的机器振动以及锤头打击物料时所产生的冲击力因素，所以，除了在制造上要保证转子的静力平衡和动力平衡外，还必须进行动力学计算。4.2 锤头打击平衡4.2 锤头打击平衡由于锤式破碎机的锤头是铰接悬挂在转子的销轴上，若锤头销孔位置不正确，尽管转子已达到静力与动力平衡，但当锤头与物料冲击时，仍将在锤头销轴、转子圆盘、主轴及主轴承上产生反作用力，见图1－8。 锤头打击物料时，在锤头打击点上将作用有打击力N。如果锤头未经打击平衡计算，则在锤头销轴上产生反作用力Ny，。根据作用力与反作用力大小相等、方向相反的原理，在转子圆盘的销孔上也将有作用力。该力也会传给主轴。作用在主轴上的力用N’表示。N’的反作用力N”将作用在转子圆盘的中心轴孔上。N’y与N”在转子圆盘上形成逆圆盘回转方向的力偶，因而额外地消耗了能量。作用在主轴上的N’力也将传给轴承，使轴承负荷增加，降低轴承寿命。null为了避免锤式破碎机工作时产生打击反作用力，必须使所安装的锤头是打击平衡锤头。所谓打击平衡锤头，就是锤头打击物料后，在其悬挂销轴上不产生打击反力。从这个观点出发，在设计和改进锤头时，就必须对所选用锤头的几何形状进行打击平衡计算。下面以最常用的、几何形状最简单的、具有一个销轴孔的锤头进行打击平衡计算，如图所示。假定锤头的打击中心在其外缘处，使打击力N通过离销轴中心的距离为I的打击中心上， 这样就可消除Ny力。l的大小按《理论力学》教材中求碰撞中心的公式来计算，其 计算公式 六西格玛计算公式下载结构力学静力计算公式下载重复性计算公式下载六西格玛计算公式下载年假计算公式 为： null式中: C一一锤头销轴孔中心O到重心S点的距离， l——锤头销轴孔中心到打击中心（锤头外棱）的距离，cm； FO——有孔锤头面积，cm2； m——锤头质量，kg； Jo—一锤头的转动惯量，kg. cm2 ; JFo—一有孔锤头（平面薄板）的面积对其销轴孔中心的极惯性矩，cm4 。 l＝a-x cm （3—21） RETURN（3-20）式中:a——锤头长度，cm； b——锤头宽度，cm； d——锤头销轴孔的直径，cm; 根据面矩定理，在图l－9 中以左边为基准时 （3—23）（3—22）null 设 JF——无孔锤头（平面薄板）的面积对其销轴孔中心的极惯性矩，cm4； JFs——无孔锤头的面积对其重心S’点的极惯性矩，cm4； J FZ—一无孔锤头对其面积 F的垂直对称轴Z—Z的轴惯性矩，cm4； JFX——无孔锤头对其面积F的水平对称轴X－X的轴惯性矩，cm4； Jd——销轴孔面积对其中心O的极惯性矩，cm4； F——无孔锤头的面积，cm2； e——无孔锤头的重心s’点到 O点的距离，cm。 JFS＝JFZ＋JFX JF=JFS＋Fe2 JFo=JF-Jd = JFS＋Fe2-Jd= JFZ＋JFX＋Fe2 =1/12*Fa2＋1/12*Fb2 ＋F(a/2-x)2 -1/32*πd4 =1/3*a3b＋1/12*ab3-a2bx+abx2 -1/32*πd4 （3—24） 将式（3一21）、（3一22）、（3一23），（3—24）代入式（3一20）中， 然后化简整理得到RETURNnull按上述计算方法求得锤头销轴孔的位置，在实际工作中也难免锤头销轴不受打击反力的作用，因为在计算之初，是假定锤头以其外缘打击物料的，由于给料粒径的变化，锤头并非都是以其外缘打击物料。RETURN另外，由于制造和安装的误差，以及锤头外棱和销轴孔的磨损，都会改变打击平衡条件。因此，在新设计锤头或作改进的时候要有所考虑，有的把锤头打击中心取在锤头允许磨损高度的中点。二、主要工作参数的确定二、主要工作参数的确定 1 转子的转速 从锤式破碎机的特点可看出，转子转速是破碎机的重要工作参数，它影响着破碎机的破碎效率、破碎比和生产能力。转子的转速可按下式计算： n=60v/πD （3-13） 式中v——转子的圆周速度， D--转子直径； 目前锤式破碎机的转子圆周速度为18～70m／s、一般中小型破碎机的转速为750～1500r／min；圆周速度为25～70m/s；大型破碎机的转速为200～350r／min；转子园周速度为 18～25 m／s。速度愈高，破碎产品的粒度愈小，锤头及村板、篦条的磨损也越大，功率消耗也随之增加.从设备制造角度来看，高转速对机器零部件的加工、安装精度要求也随之增高，而且锤头磨损与转子圆周速度成正比，所以在满足产品粒度要求的情况下，转子圆周速度应偏低选取。 2 生产能力2 生产能力 2.1理论公式： 假定转子上有K1排锤头，z个篦缝,在每排锤头通过篦缝时的时间为t, 篦缝通过的物料体积为V，则有：（3-14）式中：L—篦缝长； b—篦缝宽 dk—出料粒度 μ—物料松散与不均匀系数,μ=0.015～0.07 t应等于每排锤头扫过相邻两排锤头的弧长的时间，即 （3-15)故生产能力：（3-16）注:该公式中每排篦缝在时间t内的排料体积为Lbdk 值得商榷,相当于说物料通过篦缝的径向速度为dk/t,依据不充分2.2 经验公式：2.2 经验公式： Q＝KDLγ t／h （3－17） 式中 Q——产量，t／h； D L——转子的直径和长度，m； γ——物料的松散容积密度，t／m’；。 K——经验系数。破碎石灰石等中硬物料时，K＝30～45，机器的规格较大时，K取上限，较小时，取下限。破碎煤时，K＝130～150。3 功率3 功率 锤式破碎机功率消耗与很多因素有关，但主要取决于物料的性质、转子的圆周速度、破碎比和生产能力。 经验公式1。N＝KD2Ln kw （3-18） 式中K——经验系数。K＝0.1～0.2，大型机取上限。 经验公式2。N＝（0.l～0.15）IQ kW （3-19） 式中I——破碎比； Q——产量，t／h。 经验公式 3 N＝nE’/1000×60＝(meD2n3f)/(43.8×106η) (3-20) 式中:m——锤头质量，kg； D——转子直径，m； n——转子转速，r／min； e—一锤头总数； η——机械效率，0＝0.7～0.85； f一一修正系数。与转子的圆周速度有关，随圆周速度增加而减小，因为速度愈高， 每个锤头打击物料的机率愈低。 f与转子圆周速度的关系表null例题3-2 某水泥厂破碎车间采用φ1000×800锤式破碎机破碎石灰石，石灰石块为80mm。破碎机转速为n：975r／min，破碎机悬挂锤头为6排、每排8个锤头。篦条间隙b=0.025m,出料粒度dk=0.008m,篦条间隙40个,排料不均匀系数0.015,石灰石容重ρ=1.4t/m3试确定破碎机的产量、功率、锤头的质量。 [解) 1，破碎机的产量 由公式(3：17)知： Q＝KDLγ= (30～45)X 1 X 0.8 X 1.4 =33.6～50.4 t／h 查产品目录批000X800锤式破碎机产量为20～50t／h。与理论计算基本相符。 null2.功率 由公式(3-18)可求出， N=KD2Ln=0.2 × 12× 0.8 × 975=156 kW 由公式(3-19)知：N=(0.1～0.15)iQ 式中的产量按上面计算值:Q=33.6～50.4。 锤式破碎机的破碎比；i=80/8=10 N=(0.1～0.15)× 10 ×(33.6～50.4)=33.6～75.6 从上述两公式计算锤式破碎机功率有较大差异。第一公式计算结果偏大，第二公式计算结果偏小。这与破碎比i有关。 ， 确定破碎机的功率为N：115kW。null3.确定锤头的质量 法一、由能量法求锤头的质量：实际锤头的质量： =11.4㎏,则修正系数f宜为 F=0.00125×63.4/11.4=0.007㎏由公式3-20,反求得㎏null锤头的打击质量： m0=(0.7～1.5)M=0.47～1㎏ 锤头的质量m=C m0×(r/r0)2 式中:C—锤头设计富裕系数,C=1.6～2 式中r——锤头打击中心到悬挂点的距离，m； r0——锤头重心到悬挂点的距离，m。 r/r0=2.2～2.8, M0取上限,C、r/r0取中值,则m=1.8×1×2.52=11.25㎏㎏m0=(0.7～1.5)M最大料块的质量法二、由动量法求锤头的冲击质量：复习与思考复习与思考3-1．简述锤式破碎机的工作原理、主要结构、特点 3-2．如何计算锤头质量？何谓锤头打击平衡？如何计算打击中心？ 3-3. 锤式破碎机主要参数的计算与实践 3-4据图 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 打击不平衡的形成 3-5 某水泥厂破碎车间采用φ800×600锤式破碎机破碎石灰石，石灰石块为100mm。破碎机转速为n：960r／min，破碎机悬挂锤头为6排、每排6个锤头。确定破碎机的产量、功率、锤头的质量。 3-6锤式破碎机的转子是由 、 和 等零件组成RETURNnull3-7．锤式破碎机各部件的作用是（ ） 锤头的自由悬挂 破碎物料 锤头 保险作用 飞轮 调整和更换篦条 蓖条 控制出料粒度 检查门 平衡转子运转平衡 挂锤圆盘上两套销孔 调整锤头与蓖条间隙9、锤式破碎机锤头打击平衡指什么？ 3-8 锤式破碎机适用于破碎什么性质的物料？