1、 1 摘要 国内使用的颚式破碎机类型很多 , 复摆颚式破碎基结构简单，制造容易、工作可靠、使用维修方便，所以常见的还是传统的复摆颚式破碎机。本毕业设计主要是为满足生产需求出料口尺 寸： 5060mm；进料块最大尺寸： 200mm；产量： 5020 吨而研究的。根据以上要求我设计了复摆颚式破碎机（ PE250X400）。设计分析了 颚式破碎机的发展现状和研究颚式破碎机的意义及复摆颚式破碎机机构尺寸对破碎性能的影响，计算确定了 PE250X400 的设计参数。设计内容主要包括了复 摆颚式破碎机的动颚、偏心轴、皮带轮、地基、动颚齿 板、机架等一些重要部件；另外对颚式破碎机的工作原理及特点和主要部件作
2、了介绍，包括保险装置、调整装 置、机架结构、润滑装置等；同时对机器参数（主轴转速、生产能力、破碎力、功率等）作了计算以及对偏心轴作了设计。此外也简单介绍了破碎的意义、破碎工艺 和破碎比的计算，颚式破碎机的主要部件的安装、颚式破碎机的操作及维修等。 关键词 ：复摆颚式破碎机；传动； 磨损 ABSTRACT Statistics indicated that the materials processingS first working procedur_crushing job consumes the electricity to occupy above ore dressing plant
3、 total power consumption 50 Simultaneously uses a PE250x400 jaw crusher jaw plate(fixed jaw plate and moves jaw plate each together)， the gross weight 0 2 ton， according to the national jaw crusher least standard capacity 70， 000 computation， every year the nation must consume the high manganese ste
4、el 56， 000 tons approximately This includes the material crushing cost directly,jaw plateS loss into besides jaw crusher energy consumption another big loss Therefore the jaw crushers energy consumption and the jaw plate design parameter are the important questions which the jaw crusher manufacturer
5、 and the user cared， therefore this article mainly revolves to reduce the jaw crusher energy consumption and the extension jaw pl ate service l i fe topic conducts the research Paper prime task and innovation as follows： 1 Using the diffusion structural theory and the damage mechanics theory,the uni
6、on strain equivalent assuming， infers in the materials crushing process the damage energy liberation rate and between the damage variable relationship， based on this and obtains in the materials crushing process damage energy liberation rate critical threshold value； 2 Take the jaw crusherS design p
7、arameter as the foundation， the union material in jaw crusher distributed characteristic， infers the jaw crusher electrical machinery power 2 mathematical model， utilizes this model to calculate three kind of model jaw crusher electrical machinery power,and through three kind of model jaw crusher cr
8、ushing sandstoneS electrical machinery power test experiment， has confirmed the inferential reasoning mathematical model rationality； 3 Utilized the fuzzy stochastic theory to carry on the analysis to the PE250400 jaw plate stress situation， has carried on the computation using the Ansys sol,ware to
9、 the jaw plate stress， and made the improvement to the jaw plate design parameter,after the improvement Key word; Jaw Crasher transmission abrasion 目 录 摘要 1 前言 1 1 选题背景 2 1.1 发展现状与意义概述 . 2 1.2 颚式破碎机的特点 3 1.3 颚式破碎机的分类 5 2 物料破碎及其 意义 5 2.1 物料的破碎及其意义 5 2.1.1 破碎的目的 6 2.1.2 破碎工艺 6 2.2 破碎物料的性能及破碎比 8 2.2.1
10、粒度及其表示方法 8 2.2.2 破碎产品的粒级特性 9 2.2.3 矿石的破碎及力学性能 9 2.2.4 破碎机的破碎比 10 3 3 复摆颚式破碎机的工作原理及结构 11 3.1 复摆颚式破碎机的工作原理 11 3.2 复摆颚式破碎机的结构 12 4 主要零部件的结构分析 13 4.1 动颚 13 4.1.1 动颚的结构 14 4.1.2 动颚工作过程分析 14 4.2 齿板 15 4.3 肘板（推力板） 16 4.4 调整装置 17 4.5 保险装置 18 4.6 传动件 18 4.7 飞轮 18 5 复摆式颚式破碎机主要参数的设计计算 19 5.1 主要参数的设定 19 5.1.1 已
11、知条件 19 5.1.2 传动角 19 5.1.3 动颚水平行程 和偏心轴的偏心距 . 20 5.1.5 主要构件尺寸的确定 20 5.1.6 破碎腔的形状 21 5.2 机器参数 22 5.2.1 主轴转速 22 5.2.2 生产能力 . 24 5.2.3 破碎力 24 5.3 功率 25 5.4 各个部件的受力分析 26 6 主要零件的设计和校核 28 6.1 电动机的选择 28 6.2 v 带的传动设计 28 6.3 飞轮的设计 31 6.4 偏心轴的设计 32 6.4.1 偏心轴主要尺寸的确定 32 6.4.2 偏心轴细部结构 33 6.4.3 偏心轴的校核 33 6.5 轴承的选择
12、35 6.6 推力板的设计 35 7 复摆式颚式破碎机的安装 . 37 7.1 破碎机的安装 37 4 7.2 机架的安装 37 7.3 偏心轴和轴承的安装 37 7.4 肘板的安装 37 7.5 动颚的安装 38 7.6 齿板的安装 38 8 颚式破碎机的磨损 38 8.1 齿板磨损分析 . 38 8.2 颚板磨损机制 39 8.3 对颚板材质的选择 41 9 颚式破碎机出口扬尘的解决 41 10 颚式破碎机的使用 . 43 10.1 颚式破碎机的操作 43 10.1.1 启动前的准备工作 . 43 10.1.2操作顺序 44 10.1.3启动和运转中应注意的是事项 44 10.2 颚式破碎
13、机的维护与保养 44 10.2.1 颚式破碎机的日常维护 44 10.2.2 颚式破碎机的故障分析与排除 45 结 论 45 致 谢 47 参考文献 47 1 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。而一般砂石都需要破碎从而达到生产要求。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，其结构得到不断的完善， 而颚式 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颚式破碎机，国产的颚式破碎机数量最多的也是复摆颚式破碎机。 颚破机性能特点：颚破机破碎比大，产
14、品粒度均匀，结构简单，工作可靠，维修简便，运营费用低。颚破机工作原理：工作时，电动机通过皮带轮带动偏心轴旋转，使动颚周期地靠近、离开定颚，从而对物料有挤压、搓、碾等多重破碎，使物料由大变小，逐渐下落，直至从排料口排出 。 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 由 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。 颚式破碎机主要由机座、偏心轴、颚板、连杆、调节机构与闭锁弹簧等部分组成。其中最重要的是它的两块腭板，而且它的破碎作业是在两块腭板之间进行的，其中一块腭板固定在机架上称
15、为定腭板，另一块装在运动的动腭体上，称为动鄂板，其表面一般为齿形。当动鄂板周期性的靠近与远离定腭板是，完成破碎与排矿作业。 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 10i 。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。 尽管鄂式破碎机有以上的那么多优点，但是它也存在着一些设计不合理的地方需要我们的改进和更新，下面介绍它的一些缺点：
16、 首先就是鄂式破碎 机上面的齿板，通过自己的调查和查阅资料，在 JB / ZQ 1032一 87腭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 6 天，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，所以说它的齿板更新周期的过快导致了花费再上面的费用的过高。 在一个就是破碎机经常运用于破碎比较大而且破碎的粒度不一样，因此出口扬尘非常严重，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。并且太多的粉尘对那些工作在破碎机附近的工作人员造成
17、身体上的严重危害 ，因此要采用相应的防尘 设施是一个相当严峻的问题等着我们去解决。 2 最后就是颚式破碎机的机身重量过大，给破碎机的移动和工作带来了很多的不便之处，因此对其机架的设计也是一个比较重要的问题。机架式整个破碎机零部件的安装基础。它在工作中承受很大的冲击载荷，它的重量占整机重量的很大比例，且其刚度和强度对整机性能和主要零部件寿命均有很大的影响，因此既要重量轻又要承受一定的冲击载荷且制造要简单，这对机架的设计也是一个严峻的考验。 1 选题背景 1.1 发展现状与意 义概述 . 颚式破碎机于 1958 年由美国人 埃里布雷克 (El Blake)取得专利。 19 世纪3 40 年代，北美
18、的采金热潮对颚式破碎机发展有很大的 促进作用。 19 世纪中叶，多种类型的颚式破碎机研制出来并获得了广泛的应用。上个世纪末 ，全世界已有70 多种不同结构的颚式破碎机取得了专利权。 80 年代以来，我国颚式破碎机的研制与改进取得了一定成果。如我国破碎专家王宏勋教授 和 他的学生丁培洪硕士引用了 动态啮角 的概念，开发 GXPE 系列深腔颚式破碎机，当时 在国内引起一定的轰动。该机与同种规格破碎机相比 ，在相同工况条件下，处理能力可提高 20% 25，齿板寿命可提高 1 2 倍。该机采用负支撑零悬挂，具 有双曲面腔型。 第二代 GXPE250400 负支撑在第一代的基础上进行了全面改进，增大了破
19、碎比，降低了 产品粒度，最大给料粒度为 220mm，小时产量为 5 16t，排料口调整范围为 10 40mm， 给料抗压强度小于 300MPa。 PEY4060 液压保险颚式破碎机，以液缸为过载保护装置，正支撑、正悬挂、深破碎腔。该 机最大给料粒度为 340mm，排料调整在 30 100mm 之间，生产能力为 10 40t h。 北京矿冶研究总院林运亮等 人与上海多灵沃森机械设备有限公司合作开发了 PED 低矮可拆式颚式破碎机。该机是一 种适于井下作业特殊条件下的新型颚式破碎机。机械本身高度低，动颚位置低，固定颚位于 动颚和偏心轴之间。 多灵沃森机械设备有限公司的戎吉华高级工程师集多年实践经验
20、， 设计了目前国内最大的 12001500 复摆颚式破碎机。 我国是一个矿石资源丰富的国家之一，我国碎石生产企业分布广泛，几乎在全国的各个地方都有，现场的作业人员部 分对安全知识及能力相对缺乏，没有相应的 破碎技术资料，存在不同程度的掏采破碎作业 ;甚至有的地方使用最传统的破碎方法，那就是爆破，其爆破器材的管理相 当不规范，而且严重的影响了环境的发展，极易引起泥石流等事故。所以矿石的破碎应该采用科学合理的方法，不仅可以降低投资的成本，提高安全度，而且也能够 推动环境的可持续发展。 众所周知，矿石业是我国重要基础产业之一，对我国基础设施建设，具有举足轻重的作用。随着我国经济体制改革和 对外开放的
21、深化，突飞猛进的经济促进了矿石业的迅速发展，尤其是中小型采石业对矿石的破碎，更以前所未有的速度蓬勃发展，为交通业 、建筑业、旅游业的发 展，安排农村剩余劳动力就业、促进和保持稳定做出了巨大的贡献。 1.2 颚式破碎机的特点 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，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
22、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4 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
23、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
24、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
25、，结构简单可靠，破碎比较大（ i 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 2 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 200 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
26、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5 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。 1.3 颚式破碎机的分类 颚式破碎机经 100 多年的实践和不断改进，其结构已日臻完善。我国自 50 年代仿制颚式破碎机以来，结构近 50 年的摸索和研究，设计资料更加完善，设计方法更加先进，结构更加合理，产品性内更加优
27、良。由于它具有结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便等其他破碎机无法 替代的优点，至今仍广泛应用于工业各部门，而且我国生产的破碎机还远销世界各地。据不完全统计，我国目前每年生产各型号颚式破碎机约万台。 颚式破碎机的破碎工作是在两块颚板 间进行的，其中一块颚板固定在机架上称为定颚板，另一块装在运动的动颚体上称为动颚板，其表面一般为齿形。当动颚板周期性地靠近与远离动颚板时，完成破碎与排矿专业作业。由动颚、定颚以及机架侧壁的护板构成破碎空间，因此鄂式破碎机的进料口与排料口均为长方形。哦时间的规格用进料口的宽度 B和长度 L表示。例如进料口宽度为 900mm，长度为1200mm 的破碎机表示 为 90
28、0 1200 鄂式破碎机。我国制定的复摆动颚式破碎机标准审批稿中，用汉语拼音字头 P(破）、 E( 颚）及 B L（单位为 mm）来表示其规格，即 PE-B L。前苏联国标中的 B、 L单位为 dm。如进口料为 900mm 1200mm的复摆颚式破碎机，我国规格记为 PE-900 1200，而前苏联规格则与我国不同。 颚式破碎机按运动形式分为两种基本类型 -简摆颚式破碎机和复摆颚式破碎机。 简摆颚式破碎机是英文动颚绕机架上的固定支座作简单的圆弧摆动而得名。复摆颚式 破碎机是因为其动颚在其他机件带动下作复杂的一般平面运动而得名，因此动颚上点的轨迹一般为封闭曲线。简摆大都制成大型和中型的，其破碎比
29、 i=3 6。复摆一般制成中型和 小型的，其破碎比可达 i=4 10。随着工业技术的发展和要求，复摆颚式破碎机已向大型化发展，并有逐步代替简摆颚式破碎机的趋势。 按规格大小可把颚式破碎机分为大型、中型和小型三类。进料口宽度大于 600mm者称为大型；进料口宽度为 300 600mm 者称为中型；小于 300mm 者为小型。 2 物料破碎及其意义 2.1 物料的破碎及其意义 从矿山开采出来的矿石称为原矿。原矿是由矿物与脉石组成的 ，露天矿井开采出来的原矿其最大粒度一般在 200 1300mm之间，地下矿开采出来的原矿最大粒6 度一般在 200 600mm之间，这些原矿不能直接在工业中应用，必须经
30、过破碎和磨矿作业，使其粒度达到规定的要求、破碎是指将块状矿石变成粒度大于 15mm产品的作业，小于 1mm 粒度的产品是通过磨碎作业完成的。 2.1.1 破碎的目的 （ 1）制备工业用碎石 大块石 料经破碎筛分后，可得到各种不同要求粒度的碎石。这些碎石可制备成混凝土。它们在建筑、水电等行业中广泛应用。铁路路基建造中也需要大量的碎石。 （ 2）使矿石中的有用矿物分离 矿石有单金属和多金属，而且原矿多为品位较低的矿石。将原矿破碎后，可以使有用金属与矿石中的脉石和有害杂质分离，作为选矿的原料，除去杂质而得到高品位的精矿。 （ 3）为磨矿提供原料 磨矿工艺所需粒度大于 15mm 的原料，是由破碎产品提
31、供的。例如在炼焦厂、烧结厂、制团厂、粉末冶金、水泥等部门中，都是由破碎工 艺提供原料，再通过磨碎使产品达到要求的粒度和粉末状态。 2.1.2 破碎工艺 最终破碎粒度是根据产品的用途确定的。需要进行磨矿作业的矿石，应考虑到破碎与磨矿总成本较低来确定破碎产品的粒度。一般较适宜的粒度为 1025mm 。把原矿粒度与破碎产品的粒度的比，称为总破碎比，若露天矿开采出来的原矿粒度为 200 1300mm则破碎作业的总破碎比的范围为： m a x m a x m i n/ 1 3 0 0 / 1 0 1 3 0i D d m i n m i n m a x/ 2 0 0 / 2 5 8i D d 一台破碎机只能在一定限度的破碎比下才有合理的结构，才能最有效地工作，因此使一台破碎机达到这样的破碎比是很有困难的。各种破碎机的破碎比范围见表1-1。可见，要把原矿破碎到需要的粒度，必须将若干台破碎机串连进行分段破碎。总破碎比等于各段破碎比的乘积、为了发挥串联破碎机的破碎能力，不使小块矿石进入破碎机反复进行破碎，因此将破碎与筛分有机结合，构成合理的破碎工艺流程。 表 1-1 各类破碎机的破碎比
