立式冲击破碎机结构设计汇编文档格式.docx
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英文题目
ABSTRACT
Verticalimpactcrusherisacrushingmechanismwithsimplestructureandhighcrushingefficiency,whichismainlyusedforthegrindingandcrushingofbrittlematerials.Itisdifferentfromtheconventionalcrushing,grindingequipment,isanewtypeofimpactcrusher.
Theverticalimpactcrusherwhichisdesignedbythispaperisakindofsinglefeed,whichcanachievethepurposeofcrushingmaterialbyusingtheimpactofmaterialandcrushingmachineliningboard,materialandmaterial.Mainlyconsistsofafeedinghopper,adistributor,vortexdynamiccrushingcavity,animpeller,amainshaftassembly,amachineframe,atransmissionmechanismandamotoretc.part.ThisdesignIfirsttothedesignofverticalimpactcrusherdesign,selectthereasonablescheme.Secondly,thespindleiscalculated;
motorselectionandcalculation;
Vbandcalculation;
selecttheappropriatebearing.Atlast,thedesignissummarizedanddescribed.
KEYWORDS:
Verticalimpactcrusher,mainshaft,impeller,vortexdynamiccrushingchamber,Vbelt
目 录
前 言
粉碎是目前人类生产和生活中不可或缺的一种重要手段，而用于粉碎所需的费用及消耗是巨大的。
有研究专家指出全世界每年花费在粉碎上所消耗的电能为总电能的30%。
粉碎的粒度、设备磨损、耗损电能是全世界粉碎工作者共同研究的课题。
而立式冲击破碎机是近年来兴起的一种高效、节能、可靠的破碎设备。
立式冲击破碎机广泛用于金属和非金属矿石、水泥、耐火材料、铝矾土、金刚砂、玻璃原料、建筑材料、人工造砂以及各种冶金矿渣的细碎，特别对中硬、特硬物料比其他类型的破碎机更具有优越性。
立式冲击破碎机主要由进料斗、分料器、涡动破碎腔、叶轮体、主轴总成、底座、传动装置及电机等部分组成。
其工作原理是：
物料从顶部进料斗进入一个高速旋转的叶轮中，物料在离心力的作用下，最后以40~100m/s的速度冲入破碎腔，与悬浮的物料及物料衬垫剧烈相撞，然后受惯性作用，沿物料堆积斜面向上运动至顶部后偏转向下运动，又与从叶轮中发射出的物料再次碰撞，最后失去能量的物料从破碎腔内排出。
立式冲击破碎机主要作用是冲击和研磨，其次是压碎。
简单的说就是一种石打石的原理。
立式冲击破碎机的主要特点有：
（1）结构简单合理、运行成本低。
利用石打石原理，磨损小。
（2）破碎率高、节能。
（3）具有细碎、粗磨功能。
（4）受物料水分含量影响小、含水份可达8%左右。
（5）更工作噪声低于75分贝（db级），粉尘污染少。
（6）适合破碎中硬、特硬物料。
（7）产品成立方体，堆积密度大，铁污染极小。
（8）叶轮自衬磨损小、维修方便。
改革开放30多年来，我国的破碎行业经历了多个阶段，其中有引进并吸收国外先进的技术、合作设计和自主发展创造等过程，产品的设计研究逐渐自主创新化。
如今国内发展迅速，在快速发展形势的推动下，立式冲击破碎机在社会的需求更加广泛，性能要求更加新颖，涌现出大批拥有自主创新发展的产品。
如VSI系列冲击式破碎机，PCL系列冲击式破碎机等，这些产品运用先进的技术，活跃于我国矿山行业，为我国破碎行业做出重大的贡献，同时也逐渐缩小我国与世界先进水平的差距，提升了我国的水平，使我们跻身世界前列。
立式冲击破碎机的发展与人类生产、生活息息相关，在人类社会建设中起着重大的作用，对我们的科学水平、工业水平的发展有着不可或缺的意义。
经济、社会的发展进步，也提醒着破碎行业要不断创新与改革，跟上时代步伐。
本着科学发展的道路，实现可持续的发展。
第1章总体方案设计
1.1立式冲击破碎机的整体方案设计
1.1.1立式冲击破碎机的分类
1.按给料方式分类
立式冲击破碎机按给料方式分为单给料和双给料两种类型。
2.按电机数量分类
立式冲击破碎机按电机数量分为单电机和多电机两种类型。
3.按叶轮的形式分类
立式冲击破碎机按叶轮的形式分为圆形叶轮和带冲击板的三角形叶轮。
1.1.2立式冲击破碎机的结构设计
立式冲击破碎机的机构主要有8分构成，它们分别是电机、涡动破碎腔、给料口、叶轮、排料口、机架、主轴装置、分料器。
如图1-1所示
1.电机
电机是立式冲击破碎机的传动装置，为整个装置提供动力，采用单电机皮带传动驱动，达到破碎效果。
2.涡动破碎腔
涡动破碎腔是物料破碎的地方，结构为上、下两段圆柱形的环状空间，物料高速旋转的叶轮作用下在破碎腔里相互冲击、研磨。
分料器在涡动破碎腔里的上部圆柱段。
物料通过给料口进入涡动破碎腔，在叶轮作用下高速旋转。
有的物料驻留在破碎腔里，形成物料衬层，使物料只能够相互碰撞、研磨，从而保护涡动破碎腔衬板。
3.给料口
给料口装置是一个倒立的漏斗状的装置，给料口有耐磨环，物料由此进入涡动破碎腔。
4.叶轮
叶轮是立式冲击破碎机的最主要部件。
安装在主轴装置的上端，是由特殊材料制作的一个圆柱形空心部件，用圆锥套和键联接在主轴上做高速旋转。
其上有三个排料口，用来抛射出物料。
在每个物料口前面还有冲击板保护，可以阻止物料在涡动破碎腔物料衬垫上弹跳。
这种冲击板可以自由更换，使用经济、方便。
5.排料口
排料口主要是排出符合要求粒度的物料。
6.机架
机架是整个立式冲击破碎机的外壳，也就是破碎机的骨架，将各个部件联系在一起组成一个整体。
同时起到支撑整个破碎机的重任。
7.主轴装置
主轴装置是连接叶轮和电机的载体，安装在破碎机底座上，用来传递动力和扭矩，支撑叶轮旋转。
主轴装置主要由主轴、轴承等组成。
1-给料口；
2-分料器；
3-叶轮；
4-涡动破碎腔；
5-电动机；
6-主轴装置；
7-机架；
8-排料口
图1-1立式冲击破碎机结构图
1.1.3立式冲击破碎机工作原理
如图1-2所示，物料由入料口进入立式冲击破碎机的给料口，在缓冲漏斗的导流作用下进入叶轮，叶轮高速旋转，物料在离心力的作用和分料锥的作用下被分配到不同的抛射通道内，在抛射通道内用很短的时间和很大的加速度下达到70M/S-100M/S的高速，向四周抛射出去，冲入到涡动破碎腔内，物料在涡动破碎腔内，与悬浮的物料和物料衬垫剧烈碰撞，达到破碎作用。
同时有物料衬垫向上提升的作用，物料间相互摩擦、碰撞，形成多次破碎和研磨作用，使破碎效率更高。
1-转子；
2-叶轮；
3-机架；
4-反击板；
5-空气循环装置；
6-给料斗；
7,8-给料筒
图1-2立式冲击破碎机工作原理图
1.2立式冲击破碎机参数
1.2.1立式冲击破碎机的主要部件
1.叶轮
叶轮是立时冲击破碎机的主要部件之一，主要有两个参数：
叶轮直径和转速。
叶轮直径是一个重要的参数，实验结果指出：
1）在满足平衡条件要求的情况下，随着叶轮直径和高度的增加，物料的通过量增大，破碎机的处理能力增大；
2）随着叶轮直径的增加，破碎腔尺寸加大，人料粒度可以增大，破碎机产品中相同粒极含量增大，尤其适用于建材碎石用料；
3）随着叶轮尺寸的增大，叶轮质量加大，转动惯量增大，对给料不均匀性的适应能力增强，破碎过程中的冲击变载荷减小；
4）随着叶轮尺寸的增大，破碎机高度要增大，因而支撑轴承承受负荷的能力就要增大。
叶轮速度应考虑以下几个因素：
1）叶轮转速越高破碎效果越好，但是要有一个极限；
2）叶轮转速与振动有关，振动是每个机械共有的问题，转速高对平衡的要求就高，平衡不好震动就剧烈；
3）转速与磨损有关，转速过高就会加剧部件磨损，影响使用寿命；
4）转速同物料的特性有着密切关系。
2.反击板
图1-3反击板排列图
反击板的主要作用是承受物料的冲击，并对物料反弹，对物料的破碎有着重要的影响作用。
为了使飞出的物料碰撞反击板后有更好的破碎效果要对反击板进行排列布阵。
如图1-3所示。
采用这样的反击板排列方式，能使从叶轮中飞出的物料通过撞击反击板反弹回来之后，物料间在此进行相互碰撞，二次碰撞甚至会进行多次碰撞，从而使得破碎效果达到最好，破碎效率更高。
第2章立式冲击破碎机结构设计与计算
2.1破碎机主要工作参数的选定
2.1.1冲击速度的确定
立式冲击破碎机工作时冲击速度是一个非常重要的工作参数，直接决定了工作效率、生产能力和破碎比，选定恰当的冲击速度可以事半功倍。
冲击速度v的求解由下列公式可得出：
（式2-1）
式中各符号性质、单位、查阅资料可得相关数据可得出下表所示结果：
表2-1冲击速度相关数据
符号
性质
单位
数据
kv
破碎机的冲击速度系数
2.02
E
物料的弹性模数
Pa
100G
γ
物料密度
kg/m3
3000
σ
物料抗压强度
320M
将上述数据代入（式2-1）得：
计算所得到的v约为97m/s，符合70m/s-100m/s的要求，因此所选冲击速度合适。
2.1.2确定冲击时间
冲击时间是个不能用特定的公式计算出来的量，在物料不均衡的情况下冲击时间也变幻不定，根据大量数据显示冲击时间可由下面公式求出用作参考。
冲击时间，计算公式如下：
（式2-2）
表2-2冲击时间相关数据
冲击时间系数
2.73
物料弹性模数
冲击速度
m/s
97
物料球半径
m
0.03
将上述数据代入（式2-2）可得：
查阅相关研究显示，破碎时间应该在0.0002s以下，因此上述记过符合要求。
2.2电动
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