對(duì)輥式破碎機(jī)設(shè)計(jì)分析

龐紹斌

摘要：破碎機(jī)是在選煤過程中必用的設(shè)備，現(xiàn)在，我國的工業(yè)基礎(chǔ)比較雄厚，破碎機(jī)也實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步的完善。本文通過對(duì)輥式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，分析了輥式破碎機(jī)的主要結(jié)構(gòu)以及其運(yùn)行的相關(guān)理論，并且對(duì)破碎機(jī)的主要構(gòu)成元件的設(shè)計(jì)選型進(jìn)行傳輸，從而能夠提高輥式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力，在一定程度上完善輥式破碎機(jī)的校核方式。

關(guān)鍵詞：輥式破碎機(jī)；設(shè)計(jì)；工作原理

破碎機(jī)是在選煤工作中必備的工具，但是，在選煤的過程中使用的破碎機(jī)結(jié)構(gòu)還不是特別完善，而且很多運(yùn)行的機(jī)理存在問題，所以，導(dǎo)致了選煤的過程中煤出現(xiàn)破碎的問題，而且很多煤礦的結(jié)構(gòu)比較大，很難進(jìn)行一次性地破碎，所以，這就為選煤工作帶來了很大的難題，煤礦不能滿足市場的需求。所以。為了能夠?qū)⑦x煤過程中遇到的問題進(jìn)行妥善的解決，就要對(duì)破碎機(jī)進(jìn)行研究和創(chuàng)新。

1輥式破碎機(jī)總體設(shè)計(jì)分析

1.1輥式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)和原理

輥式破碎機(jī)根據(jù)其使用的原理也可以稱為雙軸破碎機(jī)。其主要的零部件是齒輪。兩個(gè)齒輪沿著軸線平行分布的，沿著軸線的分布并且要控制好齒輪的數(shù)量。其工作的原理主要是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)齒輪的反方向運(yùn)行，然后通過對(duì)進(jìn)入齒輪的物料進(jìn)行碾壓，在兩個(gè)不同的方向的旋轉(zhuǎn)力的支撐下。將大塊的物料破碎。從而能夠獲得合適大小的物料。輥式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

物料是先從1的位置進(jìn)入到2的位置的，當(dāng)體積比較大的物料進(jìn)入到齒輪中的時(shí)候。物料會(huì)在齒輪的剪切力的作用下，產(chǎn)生一定的沖擊力，從而使物料破碎。如果物料的硬度比較大，不能夠得到良好的破碎效果，那么，物料將在螺旋的控制下發(fā)生翻轉(zhuǎn)，在第二個(gè)齒輪中進(jìn)行二次破碎，如果還是不能夠?qū)⑽锪掀扑?，那么，物料將?huì)進(jìn)入第二階段的破碎。當(dāng)齒輪從2位置轉(zhuǎn)動(dòng)到3位置的時(shí)候，在剛剛開始進(jìn)行物料碾壓的過程中，兩個(gè)齒輪之間的包裹的面積是非常大的，然后隨著齒輪的不停轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)，包裹的橫截面積會(huì)越來越小。當(dāng)橫截面積達(dá)到最小時(shí)，就會(huì)逐漸增大，這樣循環(huán)下去從而完成物料的破碎。隨著包容體積在不斷地減小，大塊的物料將會(huì)通過擠壓的方法破碎，當(dāng)破碎后，能夠在齒輪之間的間隙中取出。如果在上述的步驟中，物料還是不能被破碎，這時(shí)，而齒輪已經(jīng)出現(xiàn)了不能嚙合的問題，這時(shí)，物料還是出現(xiàn)泄露問題。大量的物料在重力的效果中。從齒輪中排出。如果齒輪與劈裂棒重合在一起，那么，體積比較大的物料就會(huì)被劈裂棒阻擋，這時(shí)在齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)作用下，物料就會(huì)被劈碎，就能夠完成物料的破碎。

1.2對(duì)輥式破碎機(jī)功率的確定和電機(jī)的選擇

在對(duì)電動(dòng)機(jī)選擇的過程中，要先對(duì)輥式破碎機(jī)的功率確定，從而能夠?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的選擇提供理論依據(jù)。破碎機(jī)功率的大小對(duì)其設(shè)計(jì)會(huì)產(chǎn)生重要的影響，所以，在對(duì)輥式破碎機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，首先要對(duì)功率進(jìn)行準(zhǔn)確地計(jì)算。在對(duì)輥式破碎機(jī)原有的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，運(yùn)用理論計(jì)算的方法。從而能夠通過公式對(duì)計(jì)算的功率數(shù)值進(jìn)行驗(yàn)證。然后。對(duì)設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)新。但是，在沒有大量的實(shí)踐數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，是不能夠通過驗(yàn)證公式來分析功率數(shù)值是否是準(zhǔn)確的。

結(jié)合相關(guān)的資料進(jìn)行分析，現(xiàn)在對(duì)輥式破碎機(jī)的功率進(jìn)行計(jì)算時(shí)，主要是運(yùn)用rittinger的方法進(jìn)行計(jì)算，能夠通過對(duì)理論分析的方法，從而分析出單位產(chǎn)量中消耗的功率，這種方法特別適合運(yùn)用于大體積的物料破碎中，能夠?qū)ξ锪线M(jìn)行細(xì)磨。在粗碎的計(jì)算中，一般使用的是bond法，這種方法能夠針對(duì)各種類型的物料破碎從而計(jì)算出輥式破碎機(jī)的功率。其公式表達(dá)為W=1M（1/E-1/A），在這個(gè)公式中，W表示的是單位生產(chǎn)中輥式破碎機(jī)消耗的功率，M指的是運(yùn)用bond的指數(shù)，E指的是物料的粗糙程度，A指的是粒度的尺寸，在上述公式中，一般能夠分析輥式破碎機(jī)的電機(jī)功率，也可以計(jì)算出在一定的時(shí)間內(nèi)的破碎物料的功耗。

電機(jī)功率的計(jì)算也可以采用F=QW/V的方法計(jì)算，其中，Q代表的是輥式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力，V代表的是輥式破碎機(jī)的傳動(dòng)效率。

在對(duì)以上的結(jié)果進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上。從而能夠分析破碎機(jī)的工作環(huán)境。能夠在過載的條件下。分析工作環(huán)境對(duì)輥式破碎機(jī)功率的影響。一般在對(duì)大型的物料進(jìn)行破碎工作的時(shí)候，采用的電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為YB180L電動(dòng)機(jī)，其功率是額定的，一般是11Kw。

1.3對(duì)輥式破碎機(jī)基本參數(shù)的確定

在對(duì)輥式破碎機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行分析的時(shí)候，一般會(huì)設(shè)定一個(gè)最快的轉(zhuǎn)速和一個(gè)最慢的轉(zhuǎn)速。輥式破碎機(jī)的最快轉(zhuǎn)速的齒輪的圓周速度一般是2.7-4.9m/s之間，慢速的齒輪的圓周速度一般是1.3-2.0m/s之間。如果齒輪傳輸?shù)乃俣缺容^快，那么，就會(huì)產(chǎn)生很多的煤粉，因此，在使用齒輪破碎的過程中，如果物料的體積不是太大，就要使用慢速的破碎方法。齒輪的轉(zhuǎn)速一般都控制在60r/min。

按照相關(guān)的設(shè)計(jì)要求，并結(jié)合輥式破碎機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，可以初步判斷，齒輪的長度一般都控制在500毫米左右，齒輪的直徑一般控制在500毫米，齒輪的中心距離一般控制在500毫米左右。輪軸的半徑一般在1 50毫米，齒輪的高度一般控制在120毫米。齒輪一般呈梯形分布，提醒的上底為90毫米，下底為70毫米，梯形的高度控制在100毫米。物料的密度控制在1.25噸每平方米。其設(shè)計(jì)如圖2所示。

2輥式破碎機(jī)的傳動(dòng)的方案設(shè)計(jì)與計(jì)算

2.1傳動(dòng)類型的確定

在分析慢速的輥式破碎機(jī)運(yùn)行的過程只能夠，應(yīng)該結(jié)合傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念，然后運(yùn)用高速地傳動(dòng)方案，從而采用低速的圓柱的齒輪傳動(dòng)的方案。傳動(dòng)比一般都設(shè)計(jì)成i=2。

2.2破碎機(jī)的傳動(dòng)效率和轉(zhuǎn)矩分析

在輥式破碎機(jī)兩個(gè)齒輪軸中，輸入的功率分別為11KW和10.46KW，然后運(yùn)用轉(zhuǎn)矩計(jì)算的公式，通過對(duì)功率和物料密度的分析，從而獲得齒輪的轉(zhuǎn)矩。

3輥式破碎機(jī)生產(chǎn)能力的分析與校對(duì)

通過對(duì)上述結(jié)果的分析?？梢缘贸鲚伿狡扑闄C(jī)較之一般的破碎機(jī)，其性能更加得優(yōu)越。在對(duì)輥式破碎機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)物料的體積比較大，在齒輪中不能取出時(shí)，輥式破碎機(jī)可以實(shí)現(xiàn)二次破碎，并且可以采用劈碎的方式，將物料強(qiáng)行破碎，所以，在對(duì)輥式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力進(jìn)行計(jì)算的過程中，不能夠直接運(yùn)用傳統(tǒng)破碎機(jī)的生產(chǎn)能力的計(jì)算公式，應(yīng)該根據(jù)輥式破碎機(jī)的運(yùn)行能力，從而能夠更加準(zhǔn)確地計(jì)算出輥式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力。在對(duì)輥式破碎機(jī)運(yùn)行原理分析的基礎(chǔ)上，從而能夠使物料強(qiáng)行的擠出，在計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)的輥式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力的過程中，運(yùn)用公式Q=PK。在這個(gè)公式中，K代表的是物料的填充系數(shù)。

4傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核

軸在輥式破碎機(jī)中的作用是很重要的，在對(duì)各類旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析的過程中。都要確保軸可以正常的運(yùn)行，從而確保設(shè)備可以正常的使用。軸的制作使用的材料是不同的。而且要根據(jù)物料的強(qiáng)度的不同，選擇不同強(qiáng)度的材料。最常見的材料是碳素鋼和合金鋼這兩種材料，這兩種材料的價(jià)格比較低，而且，不會(huì)產(chǎn)生較大的集中敏感性。合金鋼在使用的過程中性能要比碳素鋼好。但是成本略高。而且其受力是比價(jià)大的，而且要根據(jù)受力的影響減小軸的遲鈍和重點(diǎn)。

在對(duì)軸進(jìn)行熱處理的過程中，要分析軸的強(qiáng)度和耐磨性能。在對(duì)軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，一般要分析軸上面的零部件的性能。然后分析零部件的制作工藝等，從而能夠設(shè)計(jì)出軸的形狀和尺寸，使軸能夠與零部件相匹配。在對(duì)軸的工作性能進(jìn)行計(jì)算的過程中，要分析軸的強(qiáng)度和剛度。對(duì)軸在使用過程中的穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，從而能夠提高軸在運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性。很多軸在使用的過程中只是對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行分析，這是不準(zhǔn)確的，還應(yīng)該對(duì)軸的塑性能力進(jìn)行分析，確定軸在振動(dòng)中是否還能進(jìn)行穩(wěn)定的工作，防止在設(shè)備運(yùn)行的過程中發(fā)生變形。影響了物料的破碎效果。軸的安裝位置對(duì)其受力情況的制約產(chǎn)生很大的影響，所以，應(yīng)該對(duì)其安裝位置進(jìn)行分析，盡量將軸安裝在扭矩零件的兩邊。

5結(jié)語

破碎機(jī)在煤礦企業(yè)中使用是非常得常見的，其能夠提高煤礦生產(chǎn)的效率，提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本文通過對(duì)破碎機(jī)的原理和構(gòu)件進(jìn)行了詳細(xì)的分析，從而能夠?qū)伿狡扑闄C(jī)的生產(chǎn)能力和功率進(jìn)行計(jì)算，從而針對(duì)不同的物件，運(yùn)用不同功率的輥式破碎機(jī)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輥式破碎機(jī)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度的調(diào)解。在物料破碎的過程中，既不會(huì)產(chǎn)生大量的煤粉，又能夠確保工作效率的提高。