立式冲击式破碎机简介.doc

中国矿业大学机电工程学院 机械工程2011级 科 研 训 练 立式冲击破碎机设计  目录 1.绪论 2 1.1 立轴冲击式破碎机简介 2 1.1.1 工作原理 3 1.1.2 结构组成 4 1.1.3 应用领域 7 1.2 课题研究的意义和目的 7 2．国内外研究现状 8 2.1 国内立轴式冲击破碎机发展概况 8 2.2 国外立轴式冲击破碎机发展概况 9 2.3 国内外产品差距 11 3、课题研究的思路与方法 12 3.1 建立科学的设计方法 12 3.2 运用Auto CAD及Pro/E软件进行辅助设计 12 3.3 使用ANASYS软件对关键部件及结构进行仿真并优化 12 4、课题研究的内容及预期成果 13 4.1 研究内容 13 4.1.1 破碎机结构设计 13 4.1.2 控制及辅助系统设计 14 4.2预期成果 14 5、课题研究进度安排 15 6、参考文献 15 1.绪论 粉碎是人类日常生活当中不可缺少的获得有价材料和各种矿物原料的重要手段。用于粉碎所需的基建费用和生产费用都相当大。尤以电能消耗和设备磨损为主要指标。专家们指出全世界每年在粉碎上所花电耗为总电能的3%。要求细的粉碎粒度，机械无故障运转以及设备微小磨损和节能是全世界粉碎工作者多年来共同研究的课题。而立轴冲击式破碎机就是今年来逐渐兴起的一种高效、可靠的破碎、粉碎设备。 1.1 立轴冲击式破碎机简介 立轴冲击式破碎机(制砂机)广泛应用于各种矿石、水泥、耐火材料、铝矾土熟料、金刚砂、玻璃原料等高硬、特硬物料的中、细碎领域。在机制建筑砂、石料以及各种冶金矿渣的破碎中更是得到普遍使用，特别对中硬、特硬物料比其他类型的破碎机更具有优越性，产量功效高。目前已经替代锤式破碎机、对辊破碎机、棒磨机等传统设备，成为制砂行业的主流设备。 图1.1-1双电机驱动的立轴冲击破碎机 图1.1-2 单电机驱动的立轴冲击破碎机剖视图 1.1.1 工作原理 立轴冲击式破碎机由进料斗、吊架、涡流破碎腔、叶轮体、主轴、底座、传动装置及电机部分组成。其工作原理是：物料由进料斗进入叶轮腔内（途经吊架处中心进料管），由分料锥把物料以伞状形式均匀地抛于叶轮流道内，经高速旋转的叶轮瞬间加速至 60 — 75 米 / 秒,从叶轮周围的流道腔内抛射出去，冲击到涡流腔内涡流衬层上，被物料衬层反弹，斜向冲击到涡流腔的顶部，又改变其运动方向，偏转向下运动，和叶轮流道腔内抛出的物料形成连续的物料幕。这样，一块物料在涡流破碎腔内受到两次至多次破碎撞击，被破碎的物料由下部排料口排出，经循环筛分系统形成闭路，一般循环三次即可将物料破碎成为 4.75mm 以下。这种破碎机优点是破碎比与耐磨衬板的磨损无关。由于这种特性，任何物料一无论其耐磨性能如何都可以很经济的使用转子离心式破碎机进行破碎，获得立方型颗粒含量.超过80%的高质量产品。同时也提高了破碎面的比例。涡流腔内部巧妙的气流自循环，消除了粉尘污染。溢流给料并不需要增加破碎机的功率消耗和磨损费用，溢流给料增加了破碎机腔内部的颗粒密度，更有效的破碎更多的颗粒，提高了能量利用率。 图1.1.1 破碎机破碎原理图 1.1.2 结构组成 立轴冲击式破碎机主要由进料斗、吊架、涡流破碎腔、叶轮体、主轴总成、底座、传动装置及电机等七部分组成。具体结构见图1.1.2（立轴冲击式破碎机结构剖视图） 图1.1.2-1立轴冲击式破碎机结构剖视图 (1) 进料斗 进料斗的结构为一倒立的棱台体（或圆筒体），进料口设置耐磨环，从 给料设备的来料经给料斗进入破碎机。 (2) 吊架 吊架安装在涡流破碎腔的中间叶轮的上部，物料经中心入料管进入叶轮，被加速到较高速度抛射出去，不增加功率消耗，增加生产能力，提高破碎效率，同时对叶轮上端面也起到保护作用。 (3) 涡流破碎腔 涡流破碎腔的结构形状为上、下两段圆柱体组成的环形空间，叶轮在涡流破碎腔内高速旋转，涡流破碎腔内也能驻留物料，形成物料衬层，物料的破碎过程发生在涡流破碎腔内，由物料衬层将破碎作用与涡流破碎腔壁隔开，使破碎作用仅限于物料之间，起到耐磨自衬的作用。观察孔是观察叶轮流道发射口处抛料头的磨损情况及涡流破碎腔顶部衬板的磨损情况，破碎机工作时必须将观察孔密封关严。分料器固定在涡流破碎腔的上部圆柱段。叶轮高速旋转产生气流，在涡流破碎腔内通过分料器、叶轮形成内部自循环系统。 (4) 叶轮 叶轮是由特殊材料制作的空心圆柱体，安装在主轴总成上端，用圆锥套和键联接传递钮距，高速旋转，叶轮是冲击破碎机的关键元件。物料由叶轮上部分料器的中心入料管进入叶轮的中心。由叶轮中心的分料锥体将物料均匀的分配到叶轮的各个发射流道，在发射流道出口，安装有特殊材料制成的抛料头，可以更换。叶轮将物料加