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1、 第 1 页 1 概述全套 CAD 图纸，联系1.1 破碎理论破碎是相当复杂的，它与被破碎物本身的性质(物料的均匀性、硬度、密度、钻度、料块的形状和含水率)以及所选择的机械装备等有关。破碎物料时所加的外力除了使物料块发生相对移动和转动外，还使物料破碎。确定破碎时所消耗的功与被破碎物料的破碎程度之间的关系是相当重要的。破碎的现有理论中以表面理论和体积理论为最普遍，虽不能得到十分精确的结论，但可作为选型或设计时的参考。1.1.1 表面理论该理论认为破碎时所消耗的功与被破碎物料新形成的表面积成正比。一般情况下，当将边长为 lcm 的立方体分成边长为 1/ncm 的小立方体时，可得到 个小立方体，分割
2、平面数为 3 (n-1)，所消耗的总功为 3P (n-1)。3n假设将上述立方体物料分割成边长分别为 1/ (cm)和 1/ (cm)的小1m2立方体，则其所消耗的功之比为Pm1 /Pm2=3P (m1-1) /3P (m2-1)= (m1-1)/(m2-1) ， 第 2 页 当 m1 和 m2 相当大时，可以写成 Pm1 / Pm2=m1/m2。由此可见，破碎所消耗的功与物料的破碎度成比例。1.1.2 体积理论该理论是指破碎物料所消耗的功等于使物料变形直到在物料内部产生极限应力(抗压极限强度)所消耗的功。根据虎克定律，压缩时物料内部产生的应力与应变成正比，即 =E式中 物料内部应力，N/ 2
3、m 物料的应变;E 物料弹性模量，N/设 N 为使物料变形的外力，A 为物料横截面面积，L 为物料的缩短变形量，L 为物料的原始长度，那么 =N/A;= L/L从而 N/A=EL/L 得出 L = NL/ EA其中 L, E, A 为常量，则 L 与 N 的关系为直线关系，则使物料变形L 所消耗的功 W 就为 W=NL/2= L/2EA2物料内部产生的应力 = N/A 代人上式可得 W= AL/2E2AL 即为物料的体积，所以 W= V/2 E当要将物料破碎断裂时，应力 达到了物料的抗压强度极限应力 ，b从而可得到物料破碎时所消耗的功为 = V/2E破 碎W2b由此可见，对每种物料而言， 和
4、E 均为定值，则功 与体积 V 成b 破 碎W正比。因为当应力大于强度极限时物料方可破碎，而大多数岩石都不符合变形的虎克定律，实验表明，体积理论仅可用于粗略计算靠冲击力或压力进行破碎的机械所消耗的功。1.2 一般破碎机械破碎机械是对固体物料施加机械力，克服物料的内聚力，使之破裂成小块物料的设备。破碎机械所施加的机械力，可以是挤压力、辟裂力、弯曲力、剪切力、冲击力等，在一般机械中大多是两种或两种以上机械力的混合。对于坚硬的物料，适宜采用产生弯曲和辟裂作用的破碎机械；对于脆性和塑性的物料，适宜采用产生冲击和辟裂作用的机械；对于粘性和韧性的物料适宜采用产生挤压和碾磨作用的机械。在矿山工程和建设工程上
5、，破碎机械多用来破碎爆破开采所得的天然 第 3 页 石料，使之成为规定尺寸的矿石或碎石。在硅酸盐工业中，固体原料、燃料和半成品需要经过各种破碎加工，使其粒度达到各道工序所要求的尺寸，以便进一步加工操作。通常的破碎过程，有粗碎、中碎、细碎三种，其入料粒度和出料粒度，如表 1-1 所示。所采用的破碎机械相应地有粗碎机、中碎机和细碎机三种。表 1-1 物料粗碎、中碎、细碎的划分（mm）类 别 入料粒度 出料粒度粗碎 300900 100350中碎 100350 20100细碎 50100 515工业上常用物料破碎前的平均粒度 D 与破碎后的平均粒度 d 之比来衡量破碎过程中物料尺寸变化情况，比值 i
6、 称为破碎比（即平均破碎比）i = D/d为了简易地表示物料破碎程度和比较各种破碎机的主要性能，也可用破碎机的最大进料口尺寸和最大出料口尺寸之比来作为破碎比，称为标称破碎比。在实际破碎加工时，装入破碎机的最大物料尺寸，一般总是小于容许的最大进料口尺寸，所以，平均破碎比只相当于标称破碎比的 0.70.9。破碎机械常用的类型有：颚式破碎机、圆锥破碎机、旋回式破碎机、锤式破碎机和辊式破碎机等。颚式破碎机广泛运用于矿山、冶炼、建材、公路、铁路、水利和化工等行业。根据其结构不同可分为复摆颚式破碎机（即单复摆颚式破碎机）和简摆颚式破碎机。复摆颚式破碎机适用于粗，中碎抗压强度 250mpa 以上的各种矿石岩
7、石。简摆颚式破碎机则可以破碎各种硬度的矿石和岩石，且特别适用于破碎各种硬度的磨蚀性强的石料。复摆颚式破碎机工作时，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。表 1-2 简摆颚式破碎机的技术规格进料口尺寸mm规格长 宽最 大 进料粒度 mm出 料 口调节范围 mm生产率t/h电动机功率 kw 第 4 页 1200900 井下1200 900 650 150180140200 110.01200900 液压1200 900 750 150200140200 95.0150012001500 1200
8、850 130180170 180.0210015002100 1500 1250 250300400500 280.0 第 5 页 表 1-3 复摆颚式破碎机的技术规格进 料 口 尺寸 mm电动机规格长 宽最大进料粒度 mm出料口调节范围 mm生 产 率t/h型 号 功率kw250150250 150 125 104014 Y1325-4 5.5350200350 200 160 105025 Y160M-6 7.5380240380 240 17 21 Y160M-6 7.5400250400 250 210 2080520 Y180L-6 15.0400250 分段式400 250400
9、250 移动式400 250 220 2080520 M200L2-6-050 22400250 汽油机驱动400 250 220 20801012M-050 汽油机 820（hp）400250400 250 180 2080810 Y180M-4 17.0500250500 250 220 2080 540 Y200L2-6 22600400600 400 350 4016017115Y250M-8 30.075050 750 500 450 50170 70 YR280-8 55.0 第 6 页 0900600900 600 480 7520052192YR315L-8 751200900
10、1200 900 750 100200150300YR315L-6 110.0辊式破碎机工作可靠、维修简单、运行成本低廉，排料粒度大小可调。按照辊子数量可分为单辊破碎机、双辊破碎机和多辊破碎机（一般是四辊）等，按照辊面特征，可分为光面辊和带齿辊两种。单辊破碎机，用于破碎石灰石、煤等物料，物料块在辊子与带齿板间被轧碎。表 1-4 单辊破碎机的技术规格规格 mm辊子转速r/min进料粒度mm卸料粒度mm电动机功率kw生产率 t/h外形尺寸mm长宽高整机质量t9151830 56 700 0225 350 850 56604330337080150028006 30010002500200 55 4
11、00 72673250173532.8150021405.2 - - 40 250300 71362600181027.1310001300- 120075030010030013 60 4700225011168.1双齿辊破碎机主要适用于矿山，冶金、化工、煤矿等行业脆性块状物料的粗，中级破碎，其入料粒度大，出料粒度可调，可对抗压强度160MPa 的物料进行破碎。其结构紧凑，且破碎力由内部机构承受，基础不受力，特别适用于移动式设备，也广泛适用于各种场合的物料破碎。 破碎机充分利用脆性材料的抗弯、抗剪强度比抗压强度低的特点，采用交叉布齿，使破碎齿受力均匀，降低能耗； 采用大齿、小辊、螺旋布齿，多
12、破碎盘的结构，有更强的挟制大块能力，重复破碎少，生产能力强； 在两个破碎辊下设有破碎棒，形成破碎齿和破碎棒三级破碎过程且可调整出料粒 第 7 页 度，使碎后粒度均匀； 齿辊转速低、磨损小、燥音低、粉尘小。被破碎物料经给料口落入两辊子之间，进行挤压破碎，成品物料自然落下。遇有过硬或不可破碎物时，辊子可凭液压缸或弹簧的作用自动退让，使辊子间隙增大，过硬或不可破碎物落下，从而保护机器不受损坏。相向转动的两辊子有一定的间隙，改变间隙，即可控制产品最大排料粒度。双辊破碎机是利用一对相向转动的圆辊，四辊破碎机则是利用两对相向转动的圆辊进行破碎作业。表 1-5 双辊破碎机的技术规格规格 mm辊子转速r/mi
13、n进料粒度 mm卸料粒度mm电动机功率kw生产率t/h外形尺寸mm长宽高整机质量 t12001000122.2 40 212 40 1590 74704780201845.31875070050 40 210 28 3.417 38892865201812.25261040075 85 030 30 12.840 223517228103.297600400120 36 29 20 415 2615176019372.55双光面辊400250200 32 28 10 510 12959408201.30100 1250125 150900900 37.5 8000150281803217169
14、44198 13.270100 55075 45050 35双齿面辊450450 64100200025820226022067663.765四辊破碎机是一种冶金矿山设备配套中、细碎产品，也可通过调整上、下辊的间隙，破碎所需粒度的物料。表 1-6 四辊破碎机的技术规格规格 mm辊子转速进料粒度卸料粒度电动机功生产率 t/h外形尺寸 mm长宽高整机质量 t 第 8 页 r/min mm mm 率 kw83.381 30 38 55 354012001000153.166 20 410 75 5060 96105660432567108 100 28 189000700 189 4021020 1641753150314727.641.3 新型的齿辊破碎机本设计所涉及的新型的辊颚破碎机结合了颚式破碎机和齿辊破碎机的优点，使生产能力得到了很大的提高，出料粒度的均一性得到了很好的保证，使物料得到了有效的破碎，这是有生产的实践为证的。因该种机械的新的一面，所以尚未有成熟的计算方法对其进行精确的计算，只能在传统破碎机械计算的基础上，结合生产实践，对其进行粗略的估算。其结构图大致如下所示： 1 带式输送机 2 小齿辊 3 大齿辊 4 颚板 5 电机 6 电机调整部件 7 箱体 8 箱体底座 9
