雙齒輥破碎機(jī)輥齒齒形和輥齒配置優(yōu)化

畢天軼 崔楠

摘 要：在礦山開采中破碎機(jī)是其中極為重要的組成部分，尤其是在選礦環(huán)節(jié)破碎機(jī)的生產(chǎn)成本將占到全部選礦成本的近4成以上，因此在破碎機(jī)的設(shè)計(jì)制造中應(yīng)當(dāng)積極做好破碎機(jī)的性能分析，通過(guò)對(duì)破碎機(jī)進(jìn)行機(jī)械優(yōu)化以便有效地提高破碎機(jī)的生產(chǎn)率。雙齒輥破碎機(jī)是一種較為新型的破碎設(shè)備，相較于傳統(tǒng)的破碎機(jī)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、過(guò)粉碎現(xiàn)象較少，能夠在石灰石、煤炭等的粗粉中發(fā)揮出良好的效果。本文將在分析雙齒輥破碎機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好雙齒輥破碎機(jī)中輥齒齒型和輥齒間距的結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)行分析闡述。

關(guān)鍵詞：雙齒；輥破碎機(jī)；輥齒；優(yōu)化

中圖分類號(hào)： TD451 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

雙齒輥破碎機(jī)是一種新型的破碎設(shè)備，其相對(duì)于傳統(tǒng)的鄂式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)有著極為明顯的優(yōu)勢(shì)。鄂式破碎機(jī)、回旋式破碎機(jī)由于其結(jié)構(gòu)缺陷致使上述破碎機(jī)在工作的過(guò)程中出現(xiàn)堵塞的機(jī)率較高且容易造成所破碎的礦物出現(xiàn)過(guò)粉碎的缺陷。錘式破碎機(jī)與雙齒輥破碎機(jī)相比破碎的效率較低，而反擊式破碎機(jī)盡管生產(chǎn)效率較高但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高。雙齒輥破碎機(jī)主要應(yīng)用于煤礦、石灰石等礦物的破碎，在國(guó)內(nèi)礦場(chǎng)中有著廣泛的應(yīng)用前景。新時(shí)期應(yīng)當(dāng)積極做好雙齒輥破碎機(jī)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化工作，用以滿足國(guó)內(nèi)不斷增長(zhǎng)的使用需求。

1 雙齒輥破碎機(jī)的工作原理

雙齒輥破碎機(jī)在選煤場(chǎng)中的應(yīng)用較為廣泛，其能夠取得較為良好的破碎效果。雙齒輥破碎機(jī)在工作時(shí)通過(guò)兩個(gè)對(duì)輥上破碎齒的剪切、擠壓來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于煤炭等物料的破碎，在提升破碎效率的同時(shí)也避免了過(guò)粉碎缺陷的產(chǎn)生。雙齒輥破碎機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)中其核心為：兩個(gè)輥?zhàn)印ｋp齒輥破碎機(jī)中的一個(gè)輥?zhàn)佑晒潭ㄝS承進(jìn)行支承并由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，而另一個(gè)棍子則由另一個(gè)固定軸承進(jìn)行支承。在雙齒輥破碎機(jī)動(dòng)作的過(guò)程中這一對(duì)輥?zhàn)油ㄟ^(guò)對(duì)物料進(jìn)行剪切用以完成對(duì)于礦料的剪切破碎.

2 雙齒輥破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)組成

雙齒輥破碎機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、主機(jī)等幾大部分所組成。電動(dòng)機(jī)采用三相大扭矩電機(jī)，能夠?yàn)殡p齒輥破碎機(jī)提供充足的動(dòng)力。雙齒輥破碎機(jī)中的傳動(dòng)部分采用皮帶輪傳動(dòng)，能夠有效地降低破碎輥對(duì)電動(dòng)機(jī)的沖擊，提高電動(dòng)機(jī)動(dòng)作的穩(wěn)定性。雙齒輥破碎機(jī)中減速機(jī)用以降低主機(jī)的傳動(dòng)速度，雙齒輥破碎機(jī)多采用的是慢速齒輥運(yùn)行方式，采用三角帶和齒輪兩次減速用以得到所需要的減速比。雙齒輥破碎機(jī)的主破碎部分采用的是箱型結(jié)構(gòu)，機(jī)架部分采用鋼板焊接而成，機(jī)架由底板、側(cè)板和上蓋等幾部分所組成，而雙齒輥破碎機(jī)中的雙齒輥安裝于雙齒輥破碎機(jī)機(jī)架部分的固定軸承上，軸承通過(guò)軸承座直接固定于機(jī)架上。為提高雙齒輥之間的同步配合需要在雙齒輥之間采用參數(shù)相同的精密制造齒輪。雙齒輥破碎機(jī)中的主要破碎部分采用的是兩個(gè)平行安裝的齒輥，破碎齒通過(guò)鍵與芯軸連接，而破碎齒在芯軸上的螺旋排列方式通過(guò)改變破碎齒上鍵槽的角度來(lái)進(jìn)行調(diào)整。雙齒輥破碎機(jī)的主機(jī)內(nèi)設(shè)置有輔助裝置，在雙齒輥破碎機(jī)的箱體下部雙齒輥之間裝有破碎砧，破碎砧通過(guò)與雙齒輥相互配合形成對(duì)于物料的三階段破碎用以獲得所需要的破碎度、顆粒度。雙齒輥破碎機(jī)中的齒板、破碎砧之間的間隙形成了對(duì)于物料的動(dòng)態(tài)篩分，進(jìn)入破碎腔的物料中達(dá)到所需要顆粒度的物料可以通過(guò)中間的間隙迅速的排出，而未能達(dá)到所需顆粒度的大塊物料則繼續(xù)被雙齒輥破碎機(jī)中的齒輥夾住繼續(xù)進(jìn)行破碎，物料在破碎的過(guò)程中受到剪切與沖擊力的持續(xù)作用而產(chǎn)生破碎，雙齒輥破碎機(jī)所采用的這一結(jié)構(gòu)將有助于提高雙齒輥破碎機(jī)的破碎效率。

3 雙齒輥破碎機(jī)的總體結(jié)構(gòu)

雙齒輥破碎機(jī)的破碎箱采用鋼板組裝方式，雙齒輥破碎機(jī)采用的是I80型槽鋼來(lái)作為雙齒輥破碎機(jī)的底座。雙齒輥破碎機(jī)的破碎箱底座依靠螺栓連接，在螺栓擰緊后采用一定的緊固裝置。在雙齒輥破碎機(jī)的設(shè)計(jì)中將對(duì)雙齒輥破碎機(jī)中的各部分進(jìn)行一體性優(yōu)化，將減速機(jī)構(gòu)與雙齒輥破碎機(jī)的破碎箱做成一體化的形式，在提高雙齒輥破碎機(jī)整體性的同時(shí)也提高雙齒輥破碎機(jī)的密封性，雙齒輥破碎機(jī)中的對(duì)齒輪軸采用的是齒輪軸半露形式，上蓋與半露部分采用良好的密封。

4 做好雙齒輥破碎機(jī)中齒輥齒型的選擇與優(yōu)化

雙齒輥破碎機(jī)中不同的輥齒齒形與輥齒布置方案能夠獲得不同的破碎效果，在雙齒輥破碎機(jī)輥齒齒形與輥齒布置的設(shè)置上主要有以下幾種方案：（1）在雙齒輥破碎機(jī)輥齒表面選用錐形體齒，其一個(gè)輥齒上的棱邊形成凸形圓槽，與雙齒輥破碎機(jī)的齒輥外圓形成同心圓。在齒輥表面選用等間距矩形點(diǎn)陣排列的方式來(lái)進(jìn)行齒布局，這一布置方式能夠獲得接近立方體的破碎物料。在雙齒輥中的另一個(gè)齒輥的輥齒正對(duì)著菱形的中心，而破碎物料的最大粒度主要由相配合的雙齒輥中輥齒頂與另一輥?zhàn)颖砻娴木嚯x所決定的。（2）雙齒輥破碎機(jī)中輥齒齒形采用的是楞齒方案，通過(guò)將每4個(gè)輥齒鑲嵌在1個(gè)齒套上，齒套與輪圈的連接采用的是螺釘固定方式。輪圈為正方形，在輥齒切割物連料的部位用螺釘安裝合金刀片，輥齒成螺旋形布置，這一布置方式與傳統(tǒng)的輥齒與輥輥面嚙合破碎的方式不同采用一系列破碎齒通過(guò)鍵與軸相連成螺旋狀，通過(guò)齒與齒之間的對(duì)滾來(lái)完成對(duì)于物料的破碎。（3）與上兩種輥齒齒形和布置方案相同，而這一種布置方案其輥齒主要由芯軸與破碎齒所組成，破碎齒通過(guò)鍵與芯軸相連接，通過(guò)對(duì)破碎齒上鍵槽角度的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)芯軸上破碎齒的螺旋排列形式。

在上述3種方案中第一種方案所采用的輥齒齒形與配置方式有效地降低了過(guò)粉碎現(xiàn)象，相較于普通的棱齒輥齒配置，采用方案一的配置方式將獲得更加均勻的顆粒度。此外方案一受力較為均勻?qū)⒂行У靥嵘p齒輥破碎機(jī)的使用壽命和工作效率。方案二采用與方案一不同的齒形與配置設(shè)計(jì)，其主要依靠的是齒與齒的對(duì)滾來(lái)進(jìn)行物料的破碎，與傳統(tǒng)的輥面與輥齒破碎形式相比破碎的效率更高，同時(shí)方案二所采用的硬質(zhì)合金刀片來(lái)作為輥齒將使得雙齒輥破碎機(jī)的破碎性更強(qiáng)，在破碎齒磨損較為嚴(yán)重時(shí)僅需要更換刀片即可，提高了雙齒輥破碎機(jī)的使用效率。方案三所采用的破碎齒依靠鍵與芯軸連接的方式可以通過(guò)改變破碎齒上鍵槽的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)破碎齒在芯軸上的螺旋式排列，在實(shí)現(xiàn)方案二破碎效果的同時(shí)也有效地簡(jiǎn)化了連接結(jié)構(gòu)。在上述3種雙齒輥破碎機(jī)輥齒齒形與配置方案中，方案三有效地結(jié)合了方案一與方案二的優(yōu)點(diǎn)，不論是在破碎效率還是在破碎效果上都有著極大的提升，因此選擇方案三作為雙齒輥破碎機(jī)齒形與輥齒的布置設(shè)計(jì)。

結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的破碎機(jī)多采用的一對(duì)或是幾對(duì)輥齒擠壓破碎方式，加之這些輥輪整齊、并排的安裝在芯軸上，安裝鍵都處于同一空間角度從而使得破碎機(jī)的破碎效果大打折扣。本文在分析雙齒輥破碎機(jī)3種結(jié)構(gòu)形式與輥齒齒形與布置特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)各形式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比分析，通過(guò)利用破碎砧實(shí)現(xiàn)了對(duì)于物料的三階段破碎，從而使得物料的破碎更加高效。相較于傳統(tǒng)的破碎機(jī)結(jié)構(gòu)，雙齒輥破碎機(jī)通過(guò)對(duì)破碎機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化從而使得破碎機(jī)的破碎效果更加安全、高效。

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