雙齒輥破碎機設計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設計論文】

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購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 摘 要 本設計主要介紹雙齒輥破碎機的發(fā)展史、工作原理及其設計過程，在分析了近年來煤炭工業(yè)及煤炭行業(yè)背景以及雙齒輥破碎機在煤炭行業(yè)使用過程中的問題和不足的基礎上制定方案進行的設計。 本設計采用單電機拖動方式，電機軸連接帶傳動然后再由大帶輪與單級減速器的輸入軸相連。減速器輸出軸與主動齒輥軸相連，再通過同步齒輪傳動將轉矩傳遞到從動齒輥軸。本設計主要設計內(nèi)容包括一個單級減速器、帶傳動、一對同步齒輪和齒輥盤及齒輥軸的設計。由于整個傳動系統(tǒng)比較簡單，保證了傳動的穩(wěn)定性。針對現(xiàn)在雙齒輥破碎機所存在的一些問題，本設計還 添加了一些改進措施。在破碎盤上加裝了破碎錐，使得破碎輥齒的破碎效果更好并減少了過粉塵現(xiàn)象。加裝彈簧退讓保險裝置， 這樣就可以很好的補償大塊物料進入破碎箱時齒輥產(chǎn)生的位移，防止破碎輥發(fā)生過鐵損壞。 關鍵詞：雙齒輥破碎機； 齒輥； 破碎機 ；單級減速器；帶傳動 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 a of of on of in in on of to of as a of in of so of by of a by so be a 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 目 錄 1 緒論 .................................................................... 1 題背景 ............................................................ 1 輥式破碎機的發(fā)展 ................................................. 1 ............................................... 2 ................................................. 4 齒輥破碎機的工作原理及使用中的問題及改進 .................. 4 ........................................................... 4 ............................................. 5 ........................................................... 5 ................................................... 6 2 總體設計 ............................................................... 6 案設計 ............................................................ 6 作參數(shù)的確定 ..................................................... 7 ................................................... 7 ....................................................... 7 動和減速系統(tǒng)的確定 ............................................. 10 動比分配 .............................................. 10 .......................................... 10 3 傳動系統(tǒng)設計計算 .................................................... 11 傳動設計計算 .................................................... 11 速器設計 ......................................................... 13 ...................................................... 13 ........................................................ 16 .......................................................... 20 .................................................... 22 .................................. 23 步 齒輪設計 ....................................................... 25 購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 碎齒輥箱設計 .................................................... 27 .................................... 27 .................................................... 29 ........................................................ 31 整與保險裝置 .................................................... 33 結論 ............................................................................... 34 參考文獻 .......................................................................... 35 翻譯部分 .......................................................................... 36 英文原文 ................................................................ 36 中文譯文 ................................................................ 42 致 謝 ................................................................... 47 購買設計文檔后加 費領取圖紙 1 緒論 題背景 我國的礦石資源十分豐富，生產(chǎn)碎石的企業(yè)很多，幾乎全國各地都有，但是有些現(xiàn)場作業(yè)的人員對破碎過程的安全知識及能力相對缺乏，沒有相應的破碎技術資料，存在不同程度的不符合安全規(guī)范的破碎作業(yè)方式，甚至有的地方使用最傳統(tǒng)的最不安全的爆破方式來進行破碎，這些破碎工人并非專業(yè)的爆破員，對爆破器材的管理也不到位不規(guī)范容易導致安全事故，而且這種爆破的方式 嚴重破壞了環(huán)境實在是不提倡使用。所以礦石的破碎應該采用科學合理的方法，不僅可以降低 投資的成本 ， 提高安全度，而且也能夠推動環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。 在很多工業(yè)部門，如礦山、化工、冶金、水泥等，每年都有大量原料和再利用的廢料通過破碎機進行加工處理，如在水泥廠，為使原料燒成熟料要先將原料破碎成塊，燒成熟料后再用磨巖機磨成水泥。再如選礦廠，用破碎機將原礦破碎到磨礦工藝所要求的粒度使得礦石中的有用礦物達到單體分離。 另外，在建筑和筑路業(yè)、煉焦廠、燒結廠、陶瓷廠、玻璃工業(yè)、粉末冶金等部門，需 用破碎機械將原料破碎到下一步作業(yè)要求 的粒度。 物料的破碎是許多職業(yè)為了節(jié)能和進步出產(chǎn)功率 ,所以提出了“多碎少磨”的技能準則。這使破碎機向細碎、破壞和高效節(jié)能方向開展。 在建國初期，我國許多工業(yè)都依照前蘇聯(lián)的模式來發(fā)展，所以齒輥式破碎機并不常見也不常用，而 是圓錐破碎機和顎式破碎機的應用比較多 ,并且在高等院校的教材中也很少見到齒輥破碎機的介紹，有關雙齒輥破碎機的內(nèi)容十分簡單，主要講述的是圓錐破碎機和顎式破碎機的結構和設計 ,且對雙齒輥破碎機的結論是“不能破巖石 ,沒有發(fā)展前途” ,所以建國后 30 多年雙齒輥破碎機并沒有得到廣泛應用。在改革開放后，我國和西 方發(fā)達國家的交流越來越多，在逐漸了解了國外對齒輥破碎機的應用比較普遍后，我國才開始大力引進雙齒輥破碎機設備及技術，雙齒輥破碎機也得以發(fā)展起來。經(jīng)過國內(nèi)外雙齒輥破碎機的運行實踐和對比分析 ,與顎式破碎機等國內(nèi)使用的傳統(tǒng)破碎機相比 ,雙齒輥破碎機具有下列優(yōu)點 : (1)雙齒輥破碎機的 結構 比較 簡單 ,整機的安裝 維護 修理十分 方便 ; （ 2)雙齒輥破碎機整機的外形尺寸不大 ,而且 重量 較 輕 ，移動比較方便 ; (3)雙齒輥破碎機 生產(chǎn)能力 可 大 可小 ,能耗低 ，應用范圍比較廣 ; (4)雙齒輥破碎機 工作受力均為內(nèi)力 ,為簡化基礎設計創(chuàng)造了 有利 條件 ,而且 更適合移動破碎站選用 ; (5)雙齒輥破碎機的 產(chǎn)品粒度 比較 均勻 ; (6)雙齒輥破碎機使用起來安全 可靠 ; (7)在 特殊情況下 ，雙齒輥破碎機 可直接起動 ,因此其 對電網(wǎng)沖擊很小。 輥式破碎機的發(fā)展 購買設計文檔后加 費領取圖紙 內(nèi)齒輥破碎機的發(fā)展 上世紀 90年代前，齒輥破碎機存在許多技術問題例如無法嚴格控制破碎后產(chǎn)品粒度，過粉碎現(xiàn)象嚴重，機體沖擊載荷比較大，噪聲也比較大，維修起來不方便，維修量大，破碎齒易壞等。為了防止過硬物體損壞破碎齒，雙齒輥破碎機兩端添加壓縮彈簧，當過硬或大塊物體如鐵塊，落入破碎輥時不能被破碎，這時破 碎輥受力加大，壓縮彈簧，增大破碎腔的排料間隙，鐵塊便能順利排出，然后彈簧恢復力使得破碎輥回原位。這種過鐵保護雖能保護破碎齒但是不能嚴格保證產(chǎn)品粒度。 1987年原兗州煤 礦設計院在 借鑒 美國雷克斯諾德公司生產(chǎn)的岡拉克 36基礎 上 ， 設計出的 450 1000型齒輥 破碎機，是當時技術上較為先進的破碎機。該破碎機采用的新型控制系統(tǒng)可以獨立的調(diào)整上段齒輥的間距，從而控制下端的給料粒度，還可以調(diào)整下段齒輥間距來控制出料粒度，該控制系統(tǒng)實現(xiàn)了根據(jù)破碎工藝要求靈活的調(diào)整破碎程序。并且該型破碎機將 保險裝置和調(diào)整齒輥間距裝置做成一體，采用液壓氣動系統(tǒng)；但是該種設計的不足是任然無法嚴格控制出料粒度。 上世紀 90 年代后，隨著我國改革開放的深入，煤炭使用銷售市場發(fā)生巨大變化，導致了人們對選煤技術及設備提出了更高要求例如破碎后的產(chǎn)品中降低細顆粒含量、要求產(chǎn)品粒度更加的均勻，處理能力增大等，這些要求使得破碎機的發(fā)展更快，技術也更加先進。 首先煤炭科學研究總院唐山分院開發(fā)了 2列強力破碎機。該破碎 機 在技術上的進步主要是取消了原雙輥破碎機的退讓彈簧保險裝置，將雙破碎輥固定，破碎齒使用新的技術和材料來防止難碎硬物 損壞破碎齒，從而可較嚴格控制碎后產(chǎn)品中的過大顆粒。 針對單齒輥破碎機存在效率低、結構復雜、受力不均勻等特點開發(fā)了新一代的 Ф 915單齒輥破碎機。這種破碎機有兩種結構形式：第一種結構形式（圖 主要是將原來調(diào)整破碎板位置的拉力彈簧改為推力彈簧，彈簧的彈性力為 490彈簧的兩端分別裝有兩組螺母，外側螺母用于調(diào)整破碎板位置，從而調(diào)整排料口間隙內(nèi)側螺母用于調(diào)整彈簧的彈性力。安裝彈簧的拉桿插在機體的支座上，支座孔沿垂直方向為長方孔，用此調(diào)整產(chǎn)品的粒度。這種結構降低了機體高度，縮短了拉桿長度，使結構更為緊湊。 第二種結構（是利用顎式破碎機的楔形調(diào)整機構和雙輥破碎機的主動輥軸相結合，吸收了兩者的優(yōu)點，如 :進料口大；破碎輥表面可裝有不同尺寸的破碎齒板；顎板上鑲有可更換的耐磨襯板 ;出料口大小可通過推力板上的長方形螺孔調(diào)整。該機與同規(guī)格的顎式或雙齒輥破碎機相比，破碎能力明顯增大，效率可提高 30%。同時，由于有預碎和破碎兩個區(qū)域，破碎后的物料受齒輥撥動而被強制排出機體外，所以更適用于處理含水分較大的煤。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 . 機架 3. 彈簧 4. 拉桿 5. 螺母 圖 915單齒輥破碎機示意圖 (第 1種結構 ) . 顎板 3. 調(diào)整機構 4. 機架 圖 915單齒輥破碎機示意圖 (第 2種結構 ) 1994 年平頂山選煤設計院和鄭州長城冶金設備廠研究開發(fā)出了 列分級破碎機。該系列破碎機采用單電機驅動，液力耦合器過載保護，其傳動系統(tǒng)是電機驅動液力耦合器并帶動一對錐齒輪，改變轉動方向并驅動主動破碎輥轉動，主動破碎輥通過另一端的一組直齒輪驅動被動輥轉動。破碎齒呈螺旋形布置，入料中的小顆粒很容易通過破碎輥之間的間隙排出，大塊則利用齒的剪切和拉伸力來進行破碎，改善了傳統(tǒng)破碎機中物料不受控制一律破碎的情況。 90 年代中期，山東萊蕪煤礦機械廠引進德國技術，開發(fā)生產(chǎn)了 2列雙齒輥強力高效破碎機。該系列破碎機采用雙電機、雙液力耦合器、雙套齒輪箱直聯(lián)式驅動，一側壁和一破碎輥用手動液壓系統(tǒng)可移動，用來調(diào)整齒輥間的間距，從而控制排料粒度該機有液力耦合器過載保護，和電控過載保護可有效防止難碎硬物損壞破碎齒。整機結構緊湊，機體高度低，沖擊負荷小。 同期，煤炭科學研究總院唐山分院相繼開發(fā)了 2242上采用三角帶大帶輪傳動，傳動結構簡單、故障率低，由于大帶輪有蓄能作用，故所需的電機功率比直聯(lián)式傳動的小。雙齒輥采用對轉方式，破碎齒采用子彈頭式，表面堆焊硬質(zhì)合金，強度大，破碎效率高并且磨損后便于修復， 2列強力分級破碎機的雙齒輥分別各自向兩側壁方向轉動，齒輥上的破碎板采用拼裝式，破碎齒為在韌性較好的鑄基體上堆焊硬質(zhì)合金，不但強度大，可破碎難碎硬物，而且破碎齒 “ 寧彎不折 ” 當難碎硬物卡彎破碎齒后，現(xiàn)場無需更換破碎板而可將破碎齒直接修復。在兩側壁上分別裝有梳齒板，其有兩個作用： 、拉伸破碎、不易產(chǎn)生過粉碎物； 通過不需破碎的物料，而對需破碎的大塊物料，可嚴格地控制碎后產(chǎn)品的粒度，使碎后物料的三維尺寸都能得到控制。兩齒輥分別向各自的側壁方向旋轉也可以保證入料中已經(jīng)達到要求粒度的物料不再二次破碎，從齒輥間的排料口和齒輥與梳齒板間的排料口直接排出，從而減少能量消耗和因擠壓破碎產(chǎn)生的過粉碎。兩破碎輥有兩套獨立的驅動裝置，使兩破碎輥各自獨立工作，在實際破碎時，可根據(jù)入料量改變工作制度，即入料少時開單機，入料多時開雙機，用戶更加節(jié)能。每臺破碎機可配有 A 、 B 、 每種齒型對應一種產(chǎn)品粒度，用戶可通過更換齒型來調(diào)整產(chǎn)品粒度而不需更換破碎機，實現(xiàn)一機多用減少用戶的重復投資。另外，由于該系列破碎機為強力破碎，工藝布置時不需要手選皮帶人工揀矸，原煤也不需要預先篩分而直接入破碎機，簡化了選煤工藝流程，降 購買設計文檔后加 費領取圖紙 低了廠房高度，減少了選煤廠建設投資與生產(chǎn)費用。 4列四齒輥破碎機和 列單齒輥破碎機是在 2 4下機體可組可分可根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場實際來安裝，破碎比增大外，其它結構和破碎原理與2 系列輪齒式破碎機是英國 山機械集團公司開發(fā)出的新一代破碎機， 3 ，有 500、 625、 750、 1000、 1300和 1500共 6個系列每個系列，有短箱型、標準箱型和長箱型 3種不同工作長度，以滿足不同處理能力的要求。每一種規(guī)格又配有不同類型的齒型、齒帽，以適應不同破碎產(chǎn)品粒度的要求。該機的工作原理是依靠沖擊剪切和沖擊拉伸的作用，使剪切力沿著物料的薄弱易碎部位產(chǎn)生巨大破碎力使其破碎。物料在兩個破碎齒之間以及與側壁的梳齒板之間，排出產(chǎn)品在破碎后受此間隙控制，不會產(chǎn)生過大顆粒，在給 料中已含有合格粒度的物料很快排出，不受破碎作用，有較好的粒度控制和篩分作用，產(chǎn)品粒度均勻。因此該機又稱 “ 篩分破碎機 ” ，主要用于粗破碎和第二段破碎作業(yè)?，F(xiàn)已有多臺 特點是： （ 1） 高度小結構緊湊； （ 2） 特殊的輪齒結構使其適用于干礦濕礦泥礦和粘礦； （ 3） 碎后產(chǎn)品粒度均勻沒有過大顆粒過粉碎的產(chǎn)品少； （ 4） 處理量大最大可達 14 000t/h 破碎強度高可破碎抗壓強度達 300物料； （ 5） 采用液力耦合器和電控雙重過載保護當過載或遇到難碎物料時破碎機停止轉動破碎輥反 轉排出難碎物料； （ 6） 維護維修簡便。 齒輥破碎機的工作原理及使用中的問題及改進 作原理 兩個破碎輥在傳動裝置的驅動下相向轉動 ,固定輥支撐在固定軸承座上 ,移動輥支撐在移動軸承座 ,安全裝置 (彈簧保護裝置 )頂住移動軸承座 ,并用定位墊塊調(diào)節(jié)兩輥間隙 ,其最小距離也稱排料口寬度 ,用于控制破碎塊產(chǎn)品粒度。物料自兩輥上方的上料口加入 ,在輥與物料間的摩擦力作用下 ,物料被帶入兩輥之間 ,受擠壓破碎后自下部排除 ,破碎后的粒度一般在 60～ 120見圖 購買設計文檔后加 費領取圖紙 圖 齒輥破碎機存在的問題 改造前 ,該設備破碎燒結塊時容易產(chǎn)生過粉碎現(xiàn)象 ,工作齒尖容易磨損 ,齒板使用壽命短。一些細小物料和粉塵從罩體與輥子主軸間的密封處泄漏到罩體外面 ,污染環(huán)境。因此 ,為提高工作效率 ,應減少工作齒磨損和破碎過程中的過粉現(xiàn)象 ,降低粉塵污染 ,解決機架滑道潤滑效果差等問題。 進措施 傳統(tǒng)式破碎機機架多采用鑄鋼制造 ,鑄造工藝復雜 ,且易出現(xiàn)鑄造缺陷 ,影響機架強度 ,單件生產(chǎn)產(chǎn)品效率低 ,成本高 ,鑄鋼機架十分笨重。 改進后的機架采用計算機優(yōu)化設計后 ,用鋼板、型鋼焊接而成 ,制造方便。通過結構優(yōu)化的機架重量輕、強度高 ,結構緊湊、安全可靠、美觀大方 ,單件生產(chǎn)成本較鑄鋼件大大降低 ,但焊縫質(zhì)量要求高。 傳統(tǒng)式機架在滑道上開有縱橫油槽 ,潤滑脂通過油孔進入油槽 ,在滑道與移動軸承座之間形成一層潤滑油膜 ,使移動輥軸承座在滑道上滑動靈活。但由于破碎機工作環(huán)境十分惡劣 ,環(huán)境溫度高 ,灰塵大 ,滑道上的潤滑脂混雜大量灰塵 ,造成滑道表面磨損嚴重 ,潤滑效果降低 ;另外由于環(huán)境溫度高、灰塵大 ,滑道上油槽內(nèi)的油脂容易干結 ,堵塞進油孔 ,滑道上的潤滑脂得不到及 時補充 ,不能有效的形成潤滑油膜 ,起不到潤滑效果 ,導致移動輥軸承座在滑道上滑動不靈活甚至被卡死 ,破碎過硬物時移動輥不能及時被推開 ,破碎無法順利通過 ,有時被硬物卡住 ,造成設備損壞 ,甚至生產(chǎn)工段停產(chǎn)。改進后在機架滑道上鑲嵌 2 塊鎳鈦合金板 (可用黃銅板或不銹鋼板替代鎳鈦合金板 ),并在移動軸承座與滑道接觸面鑲嵌 2塊聚四氟乙烯板并磨光表面 ,見圖所示。另在移動輥軸承座兩側設有滑道防塵刮板裝置 ,這種結構不必在滑道上開設縱橫油槽 ,使用時不需要經(jīng)常補充潤滑油脂 ,只需大修時在滑道上抹上一層即可。而罩體密封形式的改進 ,減少物料粉塵的 污染 ,有利于滑道潤滑 ,保證了移動軸、承座在滑道上滑動靈活 ,破碎較硬異物時能順利通過 ,過載時可起保護作用。 圖 購買設計文檔后加 費領取圖紙 (a)改進前 (b)改進后 圖 本設計的主要內(nèi)容 本設計的主要內(nèi)容是設計自動退讓式雙齒輥破碎機，我所做的主要工作有： 后確定總體傳動方案； 括電動機功率的確定及型號的選擇，減速器的設計，聯(lián)軸器的選擇等； 算，包括齒輪箱的設計，破碎齒輥的設計，退讓裝置的設計計算等。 齒輥破碎機是一種傳統(tǒng)的破碎機，技術上相對比較成熟，但還是存在一些問題，比如容易產(chǎn)生過粉碎現(xiàn)象，工作齒尖易磨損，齒板使用壽命短。所以在參考傳統(tǒng)齒輥破碎機的基礎上，我也嘗試著對傳統(tǒng)破碎機的缺點和不足之處做了一些改進，比如，改變破碎輥的結構型式和齒牙形狀，延長其使用壽命，在破碎機罩體與輥子主軸之間使用迷宮密封，降低粉塵污染。 2 總體設計 案設計 方案一： 圖 此方案采用兩個同型號的三向異步電機分別帶動兩個輥子轉動 ，這種設計方案破碎效果很好，但造價相當昂貴，且在不需要調(diào)動破碎粒度的時候不需要采用兩個動力源。本課 購買設計文檔后加 費領取圖紙 題設計的破碎機為礦用，需盡量體積??；而且此方案還有同步率的問題，故舍棄此方案。 方案二： 圖 此方案使用的是一臺三向異步電動機通過帶傳動帶動單級減速器，減速器大齒輪帶動主動輥子轉動，在主動輥子的另一端裝有和從動輥子完全相同的齒輪只起到傳動的作用，即一對同步齒輪。兩輥子同速相向轉動完成破碎任務。這種方案可以完成破碎，且具有噪聲小，平穩(wěn)性好，結構簡單，高效率且整機占地空間小，適合礦用，故選 用此方案。 作參數(shù)的確定 型號： 2500 給料粒度：≤ 200料粒度：≤ 50產(chǎn)能力： 20t/h 破碎物料為煤，其真空密度ρ =（ 10 3kg/m 3 (1)輥子中心距的確定 輥子直徑 ? 與給料粒度 d 、排料口寬度 e 、物料與輥面之間的摩擦系數(shù) f ， 以及齒面類型等因素有關，對于光面輥子，其理論公式可以推到如下： 輥子直徑 ? 與給料粒度 d 之間的關系，主要取決于鉗角 ? 與摩擦角0?。或摩擦系數(shù) f 之間的關系（見圖 設給料為球形，通過物料與輥子的接觸點作切線，兩條切線之間出夾角為 ? （鉗角），輥子在物料上的正壓力 為 F 以及由它所引起的摩擦力 f F 。而料塊的重量較之作用力小得多，故可忽略不計。 購買設計文檔后加 費領取圖紙 圖 式破碎機的鉗角 將 F 和 解為水平分力和垂直分力，只有在下列條件下，物料不至于在輥面上打滑，而被兩個相向運動的輥子卷入破碎腔： 2220?f 或 02??? 式中0?為摩擦角，通常 f ≈ ?≈ '40160 ， ? ≈ '20330 由直角三角形關系可得出：2????????22 由于 e <

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