1、沈阳建筑大学毕业设计 1 锤式破碎机破碎板设计 摘要 锤式破碎机大量应用于水泥厂、电厂等各个部门，所以，它的设计有着广泛的前景和丰富的可借鉴的经验。 本文重 点介绍了锤式破碎机的工作原理，同时分析了它的优缺点以及工作范围，进行了大部分零件的设计 ， 其实质为， 在完成总体的设计方案以后，也完成了 各个主要零部件的设计、安装、定位等问题，并对个别零件进行强度校核和试验。在各个零部件的设计中，要包括材料的选择、尺寸的确定 、加工的要求，结构工艺性的满足，以及与其他零件的配合的要求等。 强度的校核是，要运用的相关公式，进行危险部位的分析、查表、作图和计算 等，最后对主要工作零件如破碎板等的加工精度、
2、公差选择进行分析，以保证破碎机最终设计的经济性和可靠性。 本文通过对破碎机的设计同时介绍了破碎机的种类、工作原理及其主要参数。并详细的分析了破碎机的结构、以及破碎机的工作流程 ,对破碎板进行了尺寸计算及强度校核。之后通过查表设计了法兰盘，承击板齿板零件等等。 最后对主要工作零件的加工精度、公差选择进行分析，以保证破碎机最终设计的经济性和可靠性。 关键词： 破碎机 ；破碎板；强度 沈阳建筑大学毕业设计 2 Abstract Hammer crusher are applied to such each department as the cement plant , power plant ,e
3、tc. in a large amount, so its design has an extensive prospect and experience that can be used for reference. This paper introduces the working principle of hammer crusher, and analyse its advantages and disadvantages and the scope of work, beside,I design lots of component, The substance is that af
4、ter completed the overall design plan,and completed the main parts of the design, installation, positioning and other issues, and conduct strength check and test to individual Parts. In the design of the various components, to include material selection, determine the size, processing requirements,
5、the structure of the process of satisfaction, and match with other parts and so on. Strength check related to use formulas for risk site of analysis, look-up table, mapping and computing, the last,I analyse such as broken boards and other parts of precision, tolerance, to ensure that the final desig
6、n of the crusher economy and reliability. Based on the design of the crusher also introduced species, the working principle and the main parameters of the crusher. And a detailed analysis of the structure of the crusher, and workflow crusher for crushing plate size calculation and strength check. Af
7、ter through checking design flange, bearing strike plate tooth plate Parts and more. The last work analyse precision major parts, tolerance to ensure the final design of the crusher economy and reliability. Key words： crushing machine ;crushing plate; iensity 沈阳建筑大学毕业设计 3 目录 第 1 章 绪论 . 5 1.1 破碎机和锤式破
8、碎机的分类 . 5 1.1.1 破碎机的分类及简介 . 5 1.2 锤式破碎机的工作原理与应用 . 8 1.2.1 锤式破破碎机工作原理 . 8 1.2.2 锤式破碎机的应用 . 8 1.3 锤式破碎机的特点与优缺点 . 9 1.4 锤式破碎机的主体结构 . 10 1.5 矿石的力学性能与锤式破碎机的选择 . 11 1.6 破碎过程的实质 . 12 1.7 破碎机的目的和意义 . 14 1.7.1 目的 . 14 1.7.2 意义 . 14 第 2 章 锤式破碎机结构主要参数设计 . 15 2.1 破碎板简介 . 15 2.2 破碎材料 . 15 2.3 破碎板给定参数 . 17 2.4 转子
9、速度的确定 . 17 2.5 生产率的确定 . 18 2.6 破碎板强度校核 . 19 第 3 章 主要零部件设计 . 22 3.1 法兰盘 . 22 3.1.1 法兰简介 . 22 3.1.2 设计简介 . 22 3.1.3 法兰的标准 . 23 3.1.4 法兰材料的选择 . 23 沈阳建筑大学毕业设计 4 3.1.5 螺栓的选择 . 24 3.2 承击板齿板设计 . 26 3.3 防松垫片设计 . 27 3.4 支轴设计 . 28 3.4.1 支轴材料的选择 . 28 3.4.2 支轴的结构设计 . 28 第 4 章 技术经济分析 . 33 第 5 章 结论 . 34 参考文献 . 35
10、 致谢 . 35 沈阳建筑大学毕业设计 5 第 1 章 绪论 随着国家这些年来一直实行的西部大开发、南水北调、城镇化建设这一系列惠国惠民的政策逐步实施，矿山机械砂石料生产设备销量也在不断发展。破碎机械的发展自然也不会落后，尤其是适用于破碎石灰石、煤炭、石膏等中等硬度的锤式破碎机，销量更是逐步攀升。俗话说：要想富，先修路。国家近几年来对于高铁的建设、高速公路的建设可谓是非常重视，而矿山机械与高铁的发展两者相互推动。在建材市场无论如何都离不开混凝土、砂石料、水泥等，而这些生产制作的前期则 都是由破碎机生产而成。无论颚式破碎机、反击式破碎机还是锤式破碎机的需求量都在不断上涨。近年来，水泥增长势头一直
11、保持良好，市场前景良好，所以锤式破碎机的销售量也不会减少。 1.1 破碎机和锤式破碎机的分类 1.1.1 破碎机的分类及简介 常用的破碎机械有颚式破碎机、反击式破碎机、 旋回破碎机 、圆锥式破碎机、 辊式破碎机 、锤式破碎机和立轴冲击式破碎机等几种。 颚式破碎机 ： 是利用两颚板对物料的挤压和弯曲作用，粗碎或中碎各种硬度物料的破碎机械。 其破碎机构由固定颚板和可动颚板组成，当两颚板靠近时物料即被破碎，当两颚板离开时小于排料口的料块由底部排出。它的破碎动作是间歇进行的。这种破碎机因有结构简单、工作可靠和能破碎坚硬物料等优点而被广泛应用于选矿、建筑材料、硅酸盐和陶瓷等工业部门。 旋回式破碎机 ：
12、是利用破碎锥在壳体内锥腔中的旋回运动，对物料产生挤压、劈裂和弯 曲作用，粗碎各种硬度的矿石或岩石的大型破碎机械。装有破碎锥的主轴的上端支承在横粱中部的衬套内，其下端则置于轴套的偏心孔中。轴套转动时，破碎锥绕机器中心线作偏心旋回运动它的破碎动作是连续进行的，故工作效率高于颚式破碎机 。 圆锥式破碎机 ：其 工作原理与旋回破碎机相同，但仅适用于中碎或细碎作业的破碎机械。中、细碎作业的排料粒度的均匀性一般比粗碎作业要求的高，因此，在破碎腔的下部须设置一段平行区，同时，还须加快破碎锥的旋回速度，以便物料在平行区内受到一次以上的挤压。 沈阳建筑大学毕业设计 6 锤式破碎机 ： 是利用锤头的高速冲击 作用
13、，对物料进行中碎和细碎作业的破碎机械。锤头铰接于高速旋转的转子上，机体下部设有篦条以控制排料粒度。送入破碎机的物料首先受到高速运动的锤头的冲击而初次破碎，并同时获得动能，高速飞向机壳内壁上的破碎板而再次受到破碎。小于篦条缝隙的物料被排出机外，大于篦条缝隙的料块在篦条上再次受到锤头的冲击和研磨，直至小于篦条缝隙后被排出。 反击式破碎机 ： 是利用板锤的高速冲击和反击板的回弹作用，使物料受到反复冲击而破碎的机械。板锤固装在高速旋转的转子上，并沿着破碎腔按不同角度布置若干块反击板。 物料进入板锤的作用区时先受到板 锤的第一次冲击而初次破碎，并同时获得动能，高速冲向反击板。物料与反击板碰撞再次破碎后，
14、被弹回到板锤的作用区，重新受到板锤的冲击。如此反复进行，直到被破碎成所需的粒度而排出机外。 立轴冲击式破碎机 (制砂机 ): 本产品适用于软或中硬和极硬物料的破碎、整形，广泛应用于各种矿石、水泥、耐火材料、铝凡土熟料、金刚砂、玻璃原料、机制建筑砂、石料以及各种冶金矿渣，特别对碳化硅、金刚砂、烧结铝矾土、美砂等高硬、特硬及耐磨蚀性物料比其它类型的破碎机产量功效更高。 锤式破碎机分为：单段锤式破碎机、高效锤式破碎机、 打砂机 、 立轴锤式破碎机 、可逆锤式破碎机 。 单段锤式破碎机（复合锤式破碎机） 单段锤式破碎机为重锤式破碎机，主要用于石灰石的破碎作业，大型单段锤破可以将 1 米直径的石灰岩直接
15、破碎到 20mm 左右，具有强大的破碎能力 。单段锤破在水泥行业具有大量的应用。 高效锤式破碎机 高效锤式破碎机主要用于物料的细碎作业，是细碎领域的重要设备选项。以 PX 高效细碎机 为例，锤头为分体式结构，锤头与锤柄通过螺栓连接。锤头的材质采用高耐磨性的铬钼合金，锤头的耐磨性能是所有锤破中最为持久的。锤头的分体式结构，使得锤头的更换非常便捷。 打砂机 打砂机是最为传统的锤式破碎机，锤头直接通过穿杆连接在转子上。为了避免锤头的断 裂，锤头的材质硬度不能过高。因此，打砂机的锤头耐磨周期较高效锤式破碎机短。 立轴锤式破碎机 最大的优势是没有筛板结构，不存在堵塞现象。但是立轴锤破的锤头与衬板之间没沈
16、阳建筑大学毕业设计 7 有形成大角度的反击过程，因此细碎的效果略低。锤头为整体式结构，因此维修和维护较为繁琐。 可逆锤式破碎机 主要应用于软性物料和低 磨蚀性 物料的细碎作业。转子具有正、反两个方向的运转能力，可以大幅提高锤头的使用周期，减少了更 换锤头的次数。 锤式破碎机 也可以 按 其 结构特征可分类如下： 按转子数目，分为单转于锤式破碎机和双转子锤式破碎机； 按转子回转方向，分为可逆式（转子可朝两个方向旋转）和不可逆式两类； 按锤子排数，分为单排式（锤子安装在同一回转平面上）和多排式（锤子分布在几个回转平面上）； 按锤子在转子上的连接方式，分为固定锤式和活动锤式。固定锤式主要用于软质物料
17、的细碎和粉磨。 1.2 锤式破碎机的工作原理与应用 锤式破碎机是直接将最大粒度为 600-1800 毫米的物料破碎至 25或 25 毫米以下的一 段破碎用破碎机。锤式破碎机适用于在水泥、化工、电力、冶金等工业部门破碎中等硬度的物料，如石灰石、炉渣、焦碳、煤等物料的中碎和细碎作业。 锤式破碎机 箱体 、 转子 、锤头、反击衬板、 筛板 等组成。 1.2.1 锤式破破碎机工作原理 破碎机的主轴上安装有数排挂锤体。在其圆周的销孔上贯穿着销轴，用销轴将锤子铰接在各排挂锤体之间，锤子磨损后可调换工作面。挂锤体上开有两困销孔。销孔中心至回转轴心的距离是不同的，用来调整锤子和箅条之间的间隙。为了防止挂锤体和
18、锤子的铂向窜动，在挂锤体两端用压紧锤盘和锁紧螺母固定。转于两端支承在滚动轴承上，轴 承用螺栓固定在机壳上。主轴和电动机用弹性联轴器直接连接。为了使转子运转平稳，主轴的一端装有一个飞轮。 圆弧状卸料筛条安装在转子下方，箅条的两端装在横梁上，员外面的箅条用压板压紧，箅排列方向和转子运动方向垂直。箅条间隙由箅条中间凸出部分形成。为了便于物料排出。箅条缝隙向下逐步扩大，同时还向转子回转方向倾斜。 沈阳建筑大学毕业设计 8 锤式破碎机主要是靠冲击能来完成破碎物料作业的。锤式破碎机工作时，电机带动转子作高速旋转，物料均匀的进入破碎机腔中，高速回转的锤头冲击、剪切撕裂物料致物料被破碎，同时，物料自身的重力作
19、用使物料从高速旋转 的锤头冲向架体内挡板、筛条，大于筛孔尺寸的物料阻留在筛板上继续受到锤子的打击和研磨，直到破碎至所需出料粒度最后通过筛板排出机外。 1.2.2 锤式破碎机的应用 锤式破碎机是利用高速回转的锤头冲击矿石，使矿石沿其自然裂隙，层理面和节理面等脆弱部分而破裂。它适应于脆性，中硬，含水量不大的物料的破碎。在建材工厂中，它主要用来破碎石灰石，煤，页岩，白垩，石膏及石棉矿石等。一般锤头重，锤数较少，转速较慢，有上篦条以及采用锤盘结构的锤式破碎机，可进入较大粒径的物料，宜作为中碎或者一定范围的粗碎；反之，则宜于作中、细碎。 锤式破碎机 的基本结构如图 1-1所示。锤式破碎机的主要工作部件为
20、带有锤子（又称锤头） 3的转子 ， 主轴 1上装有锤架 2，在锤架之间挂有锤头 3，锤头的尺寸和形状是根据破碎机的规格和物料径决定的。锤头在锤架上能摆动大约 120 的角度。为保护机壳，其内壁嵌有衬板，在机壳的下半部装有篦条 4，以卸出破碎合格的物料。主轴、锤架和锤头组成的回转体称为转子。 锤式破碎机工作时， 电动机带动转子在破碎腔内高速旋转。物料自上部给料口给入机内，受高速 旋转 的锤子 3 的打击、冲击、剪切、研磨作用而粉碎，在转子下部，设有 蓖条， 破碎的矿石从锤头 3 处获得动能以高 速向机壳内壁冲击，向篦条 4、破碎板冲击而受到第二次破碎，同时还有矿石之间的相互碰撞而受到进一步的破碎
21、。破碎合格的矿石物料通过篦条 4排出，大于篦条缝隙的料块在篦条 4 上继续受到锤头 3 的冲击、研磨而破碎，直至达到合格粒度后即从缝隙中排出。为了避免篦缝的堵塞，通常要求物料含水量不超过 10%。 沈阳建筑大学毕业设计 9 图 1-1 锤式破碎机结构简图 1.3 锤式破碎机的特点 与优缺点 特点： 工作锤头，采用新工艺铸造，具有耐磨、耐冲击等特点。 可根据客户要求，调节需要的粒度。 锤式破碎机结构密封，解决了破碎车间的粉尘污染和机体漏灰问题 。 整体设计造型美观、结构紧凑，易损件少，维修方便等优点，是升级换代产品。 锤式破碎机用于破碎各种中硬度且腐蚀性弱的物料。 锤式破碎机用于破碎各种中硬且磨
22、蚀性弱的物料。其物料的抗压强度不超过 100MPa，含水率小于 15%。被破碎物料为煤、盐、白垩、石膏、砖瓦、石灰石等。还用于破碎纤维结构、弹性和韧性较强的碎木头、纸张或破碎石棉水泥的废料以回收石棉纤维等等。此外，锤式破碎机不仅可用于破碎生产线，制砂生产线，也可在选矿生产线中替代圆锥式破碎机。 优点：锤式破碎机是利用机壳内高速旋转的锤头由上而下打击物料，实现以 动能冲击粉碎物料的目的的。它具有生产能力大、破碎比高、产品粒度均齐、过粉碎物少、功率消耗低、结构简单、维修方便等一系列优点，广泛应用于水泥生产中的石灰石、石膏、页岩、煤、白垩等中硬以下的脆性物料的破碎。 它的不足是：锤头寿命受材质影响大
23、，金属消耗多，动平衡要求高，在硬物料破碎的应沈阳建筑大学毕业设计 10 用上受到了限制，由于篦条怕堵塞，粉碎软质、潮湿或黏性物料时，容易发生堵塞现象，另外不宜于用它破碎湿度大和含粘土的物料。 锤式破碎机的优点是： 破碎比大（一般为 10-25，高者达 50），生产能力高，产品均匀，过分现象少，单位产品能耗低 ，结构简单，设备质量轻，操作维护容易等。锤式破碎机系列产品适用于破碎各种中等硬度和脆性物料，如石灰石、煤、盐、白亚、石膏、明矾、砖、瓦、煤矸石等。被破碎物料的抗压强度不超过 150 兆帕。该机主要用于水泥、选煤、发电、建材及复合肥等行业，它可以把大小不同的原料破碎成均匀颗粒，以利于下道工序
24、加工，机械结构可靠，生产效率高，适用性好。 缺点是： 锤头和蓖条筛磨损快，检修和找平衡时间长，当破碎硬物质物料，磨损更快；破碎粘湿物料时，易堵塞蓖条筛缝，为此容易造成停机（物料的含水量不应超过 10%）。粉碎坚硬物时，锤头 和衬板磨损大，消耗金属材料多，经常更换易磨损件需点用较多检修时间，在破碎粘湿物料时，蓖条易堵塞而导致生产能力降低。 碎机用于破碎各种中硬且磨蚀性弱的物料。其物料的抗压强度不超过 100MPa，含水率小于 15%。被破碎物料为煤、盐、白垩、石膏、砖瓦、石灰石等。 环锤式破碎机的主要工作部件为带有锤子（又称锤头）的转子。 1.4 锤式破碎机的主体结构 1.机壳 锤式破碎机的机壳由下机体、后上盖、左侧壁和右侧壁组成，通过螺栓将各部分连接为一体。上部开设进料口一个，机壳内壁全部以高锰钢衬板镶嵌，方便衬板磨损后的更换。下机 体采用碳素结构钢板焊接而成，为了两侧安放轴承支持转子，特采用高锰钢焊接了轴承支座。机壳的下部可以直接用地脚螺栓在混凝土上固定，机壳的后上盖、左侧壁和右侧壁也全部采用碳素结构钢板焊接而成。机壳和轴之间没有防护措施漏灰现象十分严重，为了防止漏灰，机壳的任一部位与轴接触的地方全部设有轴封。为了方便检修、调整更换篦条和锤头，下机体、两侧壁都开有检修孔。 2.转子
