PE900X1200复摆鄂式破碎机设计.docx

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PE900X1200复摆鄂式破碎机设计

开题报告

院系：

20**年3月30日

课题名称

400*600复摆颚式破碎机的设计

学生姓名

专业班级

课题类型

应用型

指导教师

职称

课题来源

1.设计（或研究）的依据与意义

设计依据：

常用的破碎机械有颚式破碎机、旋回破碎机、圆锥式破碎机、辊式破碎机、锤式破碎机和反击式破碎机等几种。

颚式破碎机主要用于抗压强度不超过320兆帕的各种物料的中碎、粗碎作业，具有破碎比大、产量高、产品粒度均匀、结构简单、工作可靠、维修简便、运营费用经济等特点。

该破碎机已广泛运用于矿山、冶炼、建材、公路、铁路、水利等部门。

鄂式破碎机性能特点：

结构简单、维修使用方便；性能稳定，运营成本低；破碎比大。

颚式破碎机按照活动颚板的摆动方式不同，可以分为简单摆动式颚式破碎机（简摆颚式破碎机）。

复杂摆动式颚式破碎机（复摆颚式破碎机）和综合摆动式颚式破碎机三种。

复摆式颚式破碎机与简摆式相比较，其优点是：

质量较轻，构件较少，结构更紧凑，破碎腔内充满程度较好，所装物料块受到均匀破碎，加以动颚下端强制性推出成品卸料，故生产率较高，比同规格的简摆颚式破碎机的生产率高出20-30%；物料块在动颚下部有较大的上下翻滚运动，容易呈立方体的形状卸出，减少了像简摆式产品中那样的片状成分，产品质量较好。

设计意义：

1.破碎腔深而且无死区，提高了进料能力与产量；

2.其破碎比大，产品粒度均匀；

3.垫片式排料口调整装置，可靠方便，调节范围大，增加了设备的灵活性；

4.润滑系统安全可靠，部件更换方便，保养工作量小；

5.结构简单，工作可靠，运营费用低。

6.设备节能：

单机节能15%～30%，系统节能一倍以上；

7.排料口调整范围大，可满足不同用户的要求；

8.噪音低，粉尘少。

2.国内外同类设计（或同类研究）的概况综述

国外从上世纪中后期开始利用计算机仿真技术对颚式破碎机机构、腔型、产量和磨损等进行优化，研制开发出无塞点、高度低、重量轻、产品粒型好、产量高的高性能、低能耗的新型颚式破碎机，从而大大提高了破碎机的性能，缩短了产品开发周期，提高了产品的市场竞争力。

然而国内对颚式破碎机的仿真优化设计的研究主要限于对特定型号的颚式破碎机编写相应程序进行优化设计，这些程序大多重用性差，只能解决特定型号中的特定问题。

然而破碎机的优化内容是根据不同客户要求需要经常变化的，因而仿真优化设计工作经常要重复大量而繁锁的编写程序工作，费时费力，而且还延长了产品开发周期。

本文尝试利用先进的运动学与动力学仿真设计工具对新型颚式破碎机进行快速开发，对机构设计参数进行仿真优化设计，从而大大减小了仿真设计的工作量，缩短了产品开发周期，提高了仿真模型重用率。

本文利用先进的运动学与动力学仿真优化设计软件ADAMS对新型复摆颚式破碎机机构设计进行仿真优化，其主要任务是优化破碎机给、排料口水平及垂直行程和行程特性系数，从而提高破碎机处理量，减小破碎机重量，增强破碎机结构强度，减小破碎机衬板磨损，从而大大提高破碎机工作性能。

我国自50年代生产颚式破碎机以来，在破碎机设计方面经历了模拟，仿制、图解法设计阶段，目前正向计算机辅助设计阶段过渡。

生产制造的颚式破碎机越来越大、性能越来越好，品种越来越多，并在国际上占有一定的市场。

我国曾以前苏联颚式破碎机标准TOCT7084-80为依据，制定了颚式破碎机国标送审稿，对颚式破碎机的设计、制造和使用提出了更高的要求。

1990年，由中国矿山机械质量监督检测中心，对国内主要厂家制造的中小型颚式破碎机的技术性能进行了检测，只有若干颚式破碎机达到TOCT7084-80和国标送审稿中规定的指标。

因此全面总结颚式破碎机在设计、使用和测试方面的经验，积累合适我国破碎机结构特点的实验数据和数据，建立破碎机最优化设计的理论与方法并使之推广普及是提高我国颚式破碎机技术性能，赶超国际先进水平的关键。

颚式破碎机以其结构简单、安全可靠的优点问世百余年，仍在工程中广泛使用。

各种不同型号的颚式破碎机虽经常期实践，不断改进，但其工作原理和结构大同小异，而其工作性能的好坏却相差甚大。

颚式破碎机的技术性能主要取决与主参数的确定、机构尺寸参数、运动参数和动力参数的设计。

3.课题设计（或研究）的内容

（1）研究颚式破碎机的构造，了解其工作原理和特点。

（2）研究颚式破碎机动颚部分，选择最佳设计方案及设计结构。

（3）研究颚式破碎机的受力情况，根据设计要求对其主要零件（如偏向轴、肘板等）进行设计计算及强度计算。

（4）根据设计要求及计算结果，绘制颚式破碎机的总装配图及其主要零件图

4.设计（或研究）方法

（1）调研和参观实习，查阅收集相关资料，了解此课题的研究动态。

（2）根据原始数据进行设计计算。

（3）根据设计计算，选择合理的方案，设计出颚式破碎机总图及各部件的尺寸

（4）绘制颚式破碎机总装图、主要零件图。

5.实施计划

1-2周熟悉设计内容，调研实习

3-4周进行初步设计，方案设计，并进行结构分析

5-8周图纸设计，绘制选配图，零件图

9周撰写设计说明书

10周毕业答辩

指导教师意见

指导教师签字：

年月日

研究所（教研室）意见

研究所所长（教研室主任）签字：

年月日

摘要

国内使用的颚式破碎机类型很多,但常见的还是传统的复摆颚式破碎机。

复摆颚式破碎机的出现已有140多年的历史,经过人们长期的实践和不断完善与改进,其结构型式和机构参数日臻合理,结构简单、制造容易、工作可靠、维修方便，故在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。

随着现代化的发展，各工业部门对破碎石的需求进一步增长，研究复摆鄂式破碎机具有很重要的意义。

本毕业设计主要是为满足生产需求：

进料口尺寸：

；出料口尺寸：

；进料块最大尺寸：

；产量：

。

而研究的。

主要研究复摆颚式破碎机的运动分析、V带的选择，鄂板、齿板磨损的分析，各种工作参数的选择，工作机构的优化。

重点研究传动的设计和系统的优化。

[关键词]复摆鄂式破碎机传动磨损

ABSTRACT

Thedomesticusejawtypebreakertypeareverymany,ButcommontraditionalduplicatependulumJaw-fashionedCrushe.Theduplicatependulumjawtypebreakerappearancehadmorethan140yearshistory,Andconsummatesandtheimprovementunceasinglyafterthepeoplelong-termpractice,Itsstructurepatternandtheorganizationparameteraredaybydayreasonable,Thestructuresimple,themanufactureiseasy,theworkreliably,theserviceconvenient,thereforeinprofessionuseandsoonthemetallurgy,mine,buildingmaterials,chemicalindustry,coalisextremelywidespread.Alongwiththemodernizeddevelopment,variousindustrysectorfurthergrowstothebrokencrushedstonedemand,studiestheduplicatependulumJaw-fashionedCrushetohavetheveryvitalsignificance.Thisgraduationprojectmainlyisformeetstheproductionneed:

Feedheadsize:

;Dischargeholesize:

;Feedingblockgreatestsize:

;Output:

.MainlystudiestheduplicatependulumJaw-fashionedCrushethemovementanalysis,Vbeltchoice,theanalysiswhichtheJaw-fashionedCrushe,thetoothedrackwears,eachkindofoperationalparameterchoice,operatingmechanismoptimization.Keyresearchtransmissiondesignandsystemoptimization.

[Keyword]:

Jaw-fashionedCrusheTransmissionAbrasion

复摆鄂式破碎机的设计

前言

在基本建设工程中，需要大量的，各种不同粒径的砂、石作为生产之用。

在没有合格的天然砂子和一台鄂式破碎机问世以来，至今已有140余年的历史。

在此过程中，其结构得到不断的完善，而鄂式破碎机的结构简单，安全可靠，石料可供破碎机械来进行加工，来满足工程的需要。

所以在生产中广泛的应用。

而工程上应用最广泛的是复摆鄂式破碎机，国产的鄂式破碎机数量最多的也是复摆鄂式破碎机。

破碎机是将开采所得的天然的石料按一定尺寸进行破碎加工的机械。

鄂式破碎机是有美国人E.W.Blake发明的。

自第一台破碎机的出现，生产效率快，又满足安全条件，又能适应生产，大大加快了生产。

复摆鄂式破碎机结构简单、制造容易、工作可靠、使用维修方便等优点，所有在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。

80年代以来，我过对复摆鄂式的研究和产品开发取得了较大的发展。

在充分吸收国外产品特点的基础上，结合国情研制开发了许多新型、高效的设备。

上海建设。

路桥机械设备有限公司率先对复摆鄂式破碎机进行了重大的改进，即通过降低动鄂的悬挂高度，改善动鄂的运动轨迹，减小破碎腔的啮角，增大破碎比，增大了动鄂的水平行程，提高生产能力等，大大改善了机器性能，完成了产品的更新换代。

复摆鄂式破碎机主要是由两块鄂板（活动鄂板和固定鄂板）组成。

活动鄂板对固定鄂板周期性的往复运动，时而靠近，时而分开，由此使装在二鄂板间的石块受到挤压、劈裂和弯曲作用而破碎。

复摆鄂式破碎机的机器重量较轻，结构简单（少了一件连杆、一块肘板、一根心轴和一对轴承），生产效率较高（比同规格的简摆鄂式破碎机生产效率高20%—30%）。

复摆鄂式破碎机适合破碎中硬度石料。

在工程中，多用他做中、细碎设备，起破碎比较大，可达

。

随着机械工业的进步，近年来，复摆鄂式破碎机正朝着大型化发展。

所以，一个合理的传动装置可以使复摆鄂式破碎机运行的更加顺利，合理有效。

动鄂的优化可使磨损大大的降低，冲击、噪声、振动都相应的减少，也减少工作人员的劳动强度，提高生产的质量，降低制造成本和缩短生产周期。

但是，复摆鄂式破碎机也有它的缺点，具体如下：

JB/ZQ1032一87《颗板铸造技术条件》规定齿板寿命只有60h，按10h工作制，每付齿板只能用6d，不到一星期就需更换一次齿板。

不仅给维修带来很大的不便，而且增加了破碎物料的成本。

破碎机出口扬尘非常严重，从破碎机出来的块状和粉末状物料直冲矿石输送皮带，部分物料飞溅或滚淌到地面上，地面堆积厚厚一层物料，部分粉状物料飞扬在空中，给生产带来了很大的不便。

较多的粉尘而直接影响安全生产和员工的健康，因此要采用相应的防尘设施是破碎机一个重大而不可忽略的问题。

现代的设计应以人为本，面对服务对象，面向市场、面对循环经济、面对矿产资源利用的大趋势，面对环保、搞全性能、全生命的设计。

所以做好复摆鄂式破碎机的设计,让它更好的为生产服务,提高生产效率。

1、选题背景

1.1研究的目的和意义

随着我国国民经济的快速发展，矿产资源的综合利用技术与其产业迅猛前进，到1999年我国已建成10879座国有大中型矿山和227854个乡镇集体企业，全国矿石采掘总量超过50亿吨，矿业总产值为4000亿元。

物料的破碎是许多行业（如冶金、矿山、建材、化工、陶瓷筑路等）产品生产中不可缺少的工艺过程。

由于物料的物理性质和结构差异很大,为适应各种物料的要求,破碎机的品种也是五花八门的。

就金属矿选矿而言,破碎是选矿厂的首道工序,为了分离有用矿物,不但分为粗碎、中碎、细碎,而且还要磨矿。

因为破碎是选矿厂的耗能大户（约占全厂耗电的50%）,为了节能和提高生产效率,所以提出了“多碎少磨”的技术原则。

这使破碎机向细碎、粉碎和高效节能方向发展。

另外随着工业自动化的发展,破碎机也向自动化方向迈进（如国外产品已实现机电液一体化、连续检测,并自动调节给料速率、排矿口尺寸及破碎力等）。

随着开采规模的扩大,破碎机也在向大型化发展,如粗碎旋回破碎机的处理能力已达6000th。

至于新原理和新方式的破碎（如电、热破碎）尚在研究试验中,暂时还不能用于生产。

对粗碎而言,目前还没有研制出更新的设备以取代传统的颚式破碎机和旋回式破碎

机,主要是利用现代技术,予以改进、完善和提高耐磨性,达到节能、高效、长寿的目的。

细碎方面新机型更多些。

总的来看,值得提出的有:

颚式破碎机、圆锥破碎机、冲击式破碎机和辊压机。

而应用最广泛的就是鄂式破碎机。

传统的颚式破碎机由于具有结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便、价格低廉、适用性强等优点,所以在工业上得到广泛应用。

其缺点是非连续性破碎、效率较低,破碎比较小,给矿不均匀引起颚板磨损不均匀等。

针对其缺点,各国都在以下几方面加以改进:

优化结构与运动轨迹改进破碎腔型,以增大破碎比,提高破碎效率,减少磨损,降低能耗,现已普遍应用高深破碎腔和较小啮角;改进了动颚悬挂方式和衬板的支承方式,改善了破碎机性能;颚板采用了新的耐磨材料,降低了磨损消耗;提高了自动化水平（可自动调节、过载保护、自动润滑等）。

同时也出现了一些新的机型,如双腔双动颚式破碎机,其破碎比可达

排料口调节方便,产量大;复摆鄂式破碎机,兼有颚式破碎机与圆锥破碎机的性能其产量较同规格的破碎机高50%。

还有筛分颚式破碎机,把筛分和破碎结合为一体,不仅可简化工艺流程,且能及时将已达粒度要求的物料从破碎腔中排出,减轻了破碎机的堵塞和过粉碎,提高了生产能力,降低了能耗。

在大型化方面国内外都已生产1500mm×2100mm规格的颚式破碎机。

而我们在这个设计中主要是为了满足进料口尺寸：

；出料口尺寸：

；进料块最大尺寸：

；产量：

。

的要求老满足生产的需要。

1.2特点和现状与发展

1.2.1复摆鄂式破碎机的特点

复摆颚式破碎机的机构属于四杆机构中曲柄摇杆机构的应用,曲柄为主动件。

颚式破碎机以结构简单、性能可靠、维修方便在物料粉碎行业广泛应用。

复摆鄂式破碎机的动鄂，是直接悬挂在偏心轴上的饿，是曲柄连杆机构，没有单独的连杆。

由于动鄂是由偏心轴的偏心直接带动，所以活动鄂板可同时做垂直和水平的复杂摆动，鄂板上各点的摆动轨迹是由顶部的接近圆形连续变化到下部的椭圆形，越到下部的椭圆形越扁，动鄂的水平行程则由下往上越来越大的变化着，因此对石块不但能起压碎、劈碎，还能起辗碎作用。

由于偏心轴的转向是逆时针方向，动鄂上各点的运动方向都有利于促进排料，因此破碎效果好，破碎率较高、产品粒度均匀且多

呈立方体。

复摆鄂式破碎机和简摆鄂式破碎机相比较，复摆鄂式破碎机的机器重量较轻，结构简单（少了一件连杆、一块肘板、一根心轴和一对轴承），生产效率较高（比同规格的简摆鄂式破碎机生产效率高20%—30%）等优点。

但复摆鄂式破碎机的鄂板垂直行程大，石料对鄂板的磨削作用严重，磨削较快，且能量消耗也大，工作时易产生较多的粉尘。

在工程上应用较为广泛的是复摆鄂式破碎机。

国产的鄂式破碎机数量最多的也是复摆鄂式破碎机。

复摆鄂式破碎机主要由机架、鄂板、侧护板、主轴、飞轮、肘板和调整机构等组成。

机架即机座，实际上是个上下开口的四方斗，主要用作支承偏心轴和承受破碎物料的反作用力，因此要求具有足够强度，一般采用铸钢整体铸造，规格小的可用优质铸铁代替。

大型破碎机的机架由分段铸成后再用螺栓装配在一起，铸造工艺较为复杂。

自制的小型鄂式破碎机可用40～50毫米厚的钢板焊成，但其钢度不如铸钢好。

鄂板包括活动鄂板和固定鄂板，各与鄂床组成活动鄂和固定鄂。

鄂板用楔形铁块和螺栓固定在鄂床表面，保护鄂床不受磨损。

固定鄂的鄂床就是机架，活动鄂的鄂床悬挂在偏心轴上，由于它直接承受对石料的挤压作用力，所以必需有足够的强度和刚度活动鄂床一般用铸铁或铸钢制造。

鄂板直接和石块接触，除承受挤压和冲击力外，尚与石块强烈摩擦，因此要求用高强度且耐磨的材料制造。

常用的是铸锰钢鄂板，其铸钢含锰量为12～14%左右。

若条件受限制时，可用白口铸铁代替，但容易磨损和折断，使用寿命不长。

为了有效地破碎石料，鄂板表面常铸成波浪形和牙形，其齿峰角度一般为90°～110°，齿高和齿距视出料粒度和产量要求而定。

齿形高齿距小，则出料粒度小，产量低，动力消耗大。

一般齿高和齿距之比为1/2～1/3之间。

由于复摆式的特点造成鄂板底部比上部磨损快，所以鄂板往往做成上下对称形状，以便磨损后能倒置安装，延长使用寿命。

鄂式破碎机的优点是生产率高，结构简单可靠，破碎比较大（

一般为6～8），外形尺寸较小，零件检查和更换较容易，操作维护简便，不用较高技术水平的工人就可嫩能够操作，应用范围广，与其他类型破碎机比较，不容易堵塞。

因此工程中普遍

采用它来破碎各种硬度92500公斤/厘米

以下）的石料，常作粗碎和中碎设备。

一般用于破碎极限抗压强度不才超过2000公斤/厘米

的石料时效果较好。

其缺点是不宜破碎片状石料，工作间歇、有空转冲程，需要很大的摆动体，增加非生产能量的消耗，破碎可塑性和潮湿的物料时，容易堵塞出料口。

由于工作时产生很大的惯性力，机体摆动大，工作不平稳，冲击，振动及噪音较大。

因此须安装在比机器自重大五倍以上的混凝图基础上，并须采取隔振措施。

大型破碎机还应安装在埋设于基础上的刚梁上。

鄂式破碎机的最大装料块度应比装料口宽度小15～20%，即给料的最大石块不应超过装料口的0.85倍。

当用鄂式破碎机破碎坚硬而光滑的大砾石时，砾石容易从装料口反跳出来，故破碎天然砾石的生产率不及破碎来才块石的生产率高。

使用鄂式破碎机时，必须注意由于机器是在工作条件恶劣情况下运转的，除了必须严守操作规程和维修保养制度外，还必须及时发现并修复被磨损的零部件，这是提高机器作业的重要措施。

1.2.2复摆鄂式破碎机的现状与发展

颚式破碎机是由美国人布雷克发明的。

自第一台颚式破碎机问世以来，至今已有140余年的历史。

在此过程中，其结构得到不断地完善。

由于颚式破碎机结构简单、制造容易、工作可靠、使用维修方便等优点，所以在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。

为了改善颚式破碎机性能和提高工作效率，国内外曾研制过各种异型颚式破碎机。

早年，德国和前苏联都曾研制过液压驱动的颚式破碎机。

其特点是提高动颚摆动次数借以增加产量，同时能实现液压调整排料口、液压过载保护以及能负荷启动。

原西德制造过冲击式颚式破碎机，而原苏联也制造了振动颚式破碎机（也叫惯性颚式破碎机）。

它们都靠动颚振动冲击破碎物料，借以提高破碎机性能。

前者国内曾经试制过，由于某些原因没能继续研制。

原东德曾制造过一种简摆双腔颚式破碎机，美国生产过复摆双腔颚式破碎机。

国内北京某设计院以及湖南某大学都曾与工厂合作研制了双腔颚式破碎机。

其特点是使间歇工作变成连续工作，借以提高破碎机工作效率。

安徽某设计院曾发明一种双腔双动颚复摆颚式破碎机。

它除了提高工作效率，同时又能降低破碎机负荷，使机重减轻很多。

原苏联早年曾制造一种双动颚颚式破碎机。

国内辽宁某学院与矿山合作开发了双动颚颚式破碎机。

这种破碎机就是将原来两个破碎机去掉前墙对置后而成。

为了两动颚同步运转，在偏心轴一端增设一对开式齿轮。

由于它的结构太复杂，近年又研制一种单轴倒悬挂的双动颚破碎机。

国内上海某学院曾研制过此种颚式破碎机。

这两种破碎机的特点，其动颚同步运转，使破碎机强制排料。

这样，靠提高转数增加破碎机产量同时由于物料与动颚没有相对运动，减少衬板磨损延长使用寿命。

近来又研制了单动颚倒悬挂颚式破碎机。

早年，美国、英国、德国相继生产了Kun-kan简摆颚式破碎机。

该机特点是，动颚悬挂高度很高并且前倾。

连杆下行为工作行程、主轴承为半圆滑动颚轴承。

山东招远黄金机械厂曾引进了这种破碎机，并在此基础上研制了34颚式破碎机。

国外制造过一种肘板向上放置的颚式破碎机。

国内有几家设计院和制造厂生产了这种破碎机。

它的特点是靠增大传动角改善动颚运动特性，提高破碎机性能。

在国内该机有叫负支承、上斜式、上推式和上置式破碎机。

笔者认为叫大传动角（包括倾斜式）破碎机更合适。

美国鹰破碎机公司制造一种倾斜式颚式破碎机。

其传动角大约70度以上。

它的最大特点是低矮，最适于井下或移动式破碎机上工作。

北京矿冶研究总院与某厂合作生产了几个规格的这种破碎机，其中最大为900

1200颚式破碎机。

国内山西某煤矿引进德国WB8/26颚式破碎机。

该机置于皮带机上方，借助曲柄连杆机构驱动动颚压碎煤块。

实践证明使用效果较好。

以上各项异型破碎机的研制都取得了一定的效果并对国内破碎机行业的发展起到了一定的推动和促进作用。

但是，都没能得到大面积推广使用。

国内绝大多数制造厂生产的和现场使用的都还是传统复摆颚式破碎机。

就近两年国外机械设备展览会上展出的颚式破碎机来看，也都是传统颚式破碎机，没有异型颚式破碎机出现。

国内各厂家所制造的颚式破碎机技术水平相差很悬殊，有少数厂家的产品基本接近世界先进水平，而大多数厂家的产品与世界先进水平相比差距较大。