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1、第二节 齿辊式破碎机 一、概述 辊式破碎机按辊子的特点可分为光辊破碎机和齿 辊破碎机。光辊破碎机辊子表面光滑，靠挤压破碎 ，兼有研磨作用，主要用于选矿厂硬度较大矿石的 中碎或细碎。在选煤厂，一般采用齿辊破碎机，它 以劈裂破碎为主。 齿辊破碎机按齿辊数目又可分为单齿辊、双齿辊 和多齿辊破碎机。生产中以单、双齿辊破碎机应用 最多。齿辊破碎机的工作原理 v双齿辊破碎机由两个相对回转的齿辊组成；单齿辊破碎机由 一个旋转的齿辊和一个弧形的破碎板组成。齿辊转动时辊面 上的齿牙可将煤块咬住并加以劈碎。给料从上部给入，破碎 后的产物随着齿辊的转动从下部排出。 v 辊式破碎机的规格以辊子的直径D与长度L表示，即
2、DL（ mm）。破碎机辊子越长，生产能力越大，但将辊子做得过 长是不合理的，因为辊子沿轴线方向磨损不均匀，一般来说 齿辊破碎机辊子长度与其直径的关系为L=（11.3）D。光 辊破碎机用于硬物料破碎，其辊子长度一般小于直径。 齿辊破碎机的特点是能耗少，产品 呈立方体，过粉碎程度低 。在选煤 多用于大块原煤破碎，也可用于中煤的破碎。由于 破碎坚硬物料时易损坏辊齿，因而不适于破碎含坚硬矸石较 多的原煤。单齿辊破碎机较双齿辊的辊齿长，如其规格相同 时，给料粒度大适用于粗碎；双齿辊破碎机生产能力较高， 常用于中 碎 二、齿辊破碎机的构造 为双齿辊破碎机的结构图。它由一对同步相对回转的齿辊、 机架及传动机
3、构等部件组成。机架1由型钢焊接而成，固定 齿辊2安装在机架的固定轴承3上。可动齿辊4安装在可动轴 承5上，可动轴承可以在固定于机架上的轴承座6上滑动，利 用弹簧7将可动轴承压紧。电动机通过皮带轮8和传动轮8和 传动齿轮9、10使固定齿辊转动，利用连动齿轮对11使固定 齿辊和可动齿辊相对回转。破碎原料从上方给入，经齿辊轧 碎后，从下面排出。破碎产物的粒度，由两齿辊面之间的间 隙决定。图中的弹簧7是保险装置。当大块物料或运载硬物 料落到破碎腔中不能被轧碎时，齿辊受力增大，可动齿辊就 可以向左移动，通过可动轴承5压缩弹簧7，增大两个齿辊间 隙以排出硬物，然后借弹簧的恢复力使可动齿辊回到原来的 位置。
4、 1齿辊 齿辊的构造通常有两种型式：一是在铸铁芯上套有高锰钢 （ZGMn13）铸成的齿圈，两端用螺栓紧固，如图2-7a所示 ；另一种是由高锰钢铸成的弓形齿板，装配在多边形截面的 铸铁轮毂上，如图2-8所示。第一种型式的齿辊结构可靠， 但检修不方便，如更换齿圈时必须将辊子提升，才能将每个 齿圈分解下来；第二种型式的齿辊，制造和装配都较方便， 磨损后易于更换。国产齿辊破碎机采用后种结构。 v辊齿的型式有如下几种：鹰嘴式、标枪式、刀刃式所示。粗 刃式和矩形带式。如图碎时大部分采用鹰嘴式，齿的高度为 70110截面呈棱形，棱形边长为2560mm，一般情 况是长短齿配合使用，长齿用以破碎大块，进入内腔后
5、，进 一步用短齿破碎。中碎时，鹰嘴式或标枪式均可使用，齿高 最低为40mm，最高可达110mm。刀刃式第一段辊齿使用 。矩形带式主要是用在四齿辊破碎机的第二段上。 在双齿辊破碎机中，为了得到接近立方体的破碎产物，必须 将辊齿安排恰当合适的位置，使一个辊的齿放在另一个辊的 4个齿中间，即放在4个齿的对角线交点上 最大给料粒度与齿辊的直径有关，一般最大给料粒度可达 0.4D。破碎产物的粒度可以通过齿辊之间的间隙而达到。双 齿辊破碎机采用不同的齿板来改变间隙的大小；单齿辊破碎 机是通过调整破碎板的位置改变齿辊的间隙。 在实际工作时，排料口尺寸e要比破碎机空载时一辊齿到另 一辊面的间距e大1.52.0
6、倍，这是因为给料后排料口有被挤 开一些的余地。从表9-1看，当辊距b=180mm，齿高H=100时， 负载情况下破碎机排料口尺寸e=1.5(180-100)=125mm， 所以表9-1中的第一栏中产物最大粒度为125mm。 2传动装置 齿辊破碎机的转速有快速和慢速两种，快速齿辊的 圆周速度为2.84.7m/s，慢速齿辊的圆周速度为 1.21.8m/s。由于快速的齿辊生成煤粉较多，所以 煤用齿辊破碎机均采用慢速，只有当生成煤粉对工 艺没有影响（如炼焦前破碎），才可采用快速齿辊 。从传动角度来看，采用慢速齿辊要求传动比较大 ，传动装置比快速复杂，需采用三角皮带轮和齿轮 两级减速。由于齿辊破碎机的转
7、速低，其传动轴和 主轴都要采用滑动轴承。 在双齿辊破碎机中为了防止两齿辊的齿相碰而损坏，两上齿 辊必须同步回转。由于工作时可动齿轮可能往复移动，为了 保证一对连动齿轮远离或靠近时仍能正常啮合传动，两个连 动齿轮采用持制的长齿齿轮。长齿齿轮的基圆直径根据齿辊 直径和两齿辊间的间隙（即产物的粒度）而定，长齿齿高和 齿形一般根据齿辊相对移动10mm时，连动齿轮仍能正常 咬合这个条件来设计，并保证齿根有足够的强度。这种特殊 的齿轮往往是铸造后经进修整而制成。由于长齿齿廓不符合 渐开线形状，双齿辊破碎机也不宜采和过高的转速。 3保险装置 齿辊破碎机设有弹簧保险装置。双齿辊破碎机的保险作用 是靠压缩在可动
8、辊子上的弹簧来实现的；单齿辊破碎机的保 险作用是靠压缩与破碎板相连的弹簧而达到的。 所以，弹簧的力量应能承受齿辊的破碎力。由于破碎力影响 因素较多，且难以精确计算周而复始根据经验600750mm 的齿辊破碎机，弹簧压力约为12t；9001200mm的齿辊破 碎机，弹簧压力约为18t。四齿辊破碎机的保险装置采用过 载安全销和气液缓冲缸两种保险装置工作过气液缓冲缸 保险装置。通过气液缓冲缸形成气体弹簧，以缓和破碎辊 在程中产生的超限冲击力。当不可破碎物进入破碎机内时， 气体弹簧以较大的可压缩行程能使该物料在破碎辊之间通过 ，从而对破碎机起到安全保护作用。 齿辊破碎机近年没有大的变革。图9-10为美
9、国雷克斯诺德公 司生产的冈拉克四齿辊破碎机的内部剖视图。它与通常的四 齿辊破碎机不同，实际上 它是将两个双齿辊破碎机串联起来 ，前一具破碎机的排料是后一个破碎机的入料。其特点是破 碎比大，可达24，入料最大尺寸为48英寸（约合1220mm） ，由于把初碎与二次破碎合二为一，一台破碎机即可满足各 种粒度要求的破碎。 表9-2 齿辊破碎机的技术特征 三、齿辊破碎机主要参数的确定 1 最大给料粒度 最大给料粒度与齿辊直径D有关，一般应为0.4D。给料粒 度过大，则破碎效果不好，影响处理能力并造成过粉碎2 齿辊转速 齿辊转速有快速与慢速两种，快速齿辊的圆周速度约为 2.84.7m/s；慢速齿辊的圆周速
10、度为1.21.9m/s。 3 功率 根据实践资料，双齿辊破碎机在破碎煤时，动力消耗为0.17 0.4KWh/t，也可按下列经验公式计算： N=KLDn,KW (9-1) 式中 K-系数（破碎煤时，取0.95）； L、D-齿辊长度和直径m；n-齿辊转速，r/min。 4 处理能力 齿辊破碎机的处理能力与齿辊的直径和长度以及齿辊的转 速成正比；并与入料粒度、硬度、粘度、湿度以及产品的最 终粒度有关。齿辊破碎机的生产能力一般可按下式粗略计算 ： Q=0.2LDen,t/h (9-2) 式中 L-齿辊的长度，m； D-齿辊的直径，m； e-齿辊的间距（一般e=dmax，dmax为产品最大直径）， m； n-齿辊的转速，r/min； -物料松散系数（煤取0.150.27）； -破碎物料的密度，kg/m3。
