锤式破碎机转子主要技术参数的确定.pdf

第2 9 卷第2 期煤矿机械 V 0 1 ．2 9 N o ．2 1 坚竺 星g 照丛i 翌曼丛璺些i 望曼翌 ． 兰 - I [ II 。 1 _ - - _ _ _ ●●_ _ _ _ _ ●_ ■_ - _ _ ●_ - _ _ ●- ●‘- 锤式破碎机转子主要技术参数的确定 任小中。陈新建。苏建新 河南科技大学机电工程学院，河南洛阳4 7 1 0 0 3 摘要转子是锤式破碎机中的一个关键部件，其结构尺寸、转速及锤头质量等是转子的主要 技术参数，它对破碎机的破碎效率、生产能力和能量消耗都有直接的影响0 在分析转子结构的基础 上，讨论了这些主要参数的确定方法，它对锤式破碎机的设计具有一定的应用价值和指导意义。 关键词锤式破碎机；转子；锤头；破碎效率 中图分类号T I M 5 1文献标志码A 文章编号1 0 0 3 ．0 7 9 4 2 0 0 8 0 2 埘 2 6 0 3 D e t e r m i n a t i o no fP r i m a r yT e c h n i c a lP a r a m e t e r so fR o t a t o ri n H a m m e rC r u s h e r R E N 】西a D z h o 嚷, C H E NX h t j i 删n ，S u 腼一x i n C o l l e g eo fE l e c t r o m e c h a n i c a lE n 舀n e 嘶I l g ，H e n a nU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y - l _ a o y a n g4 7 1 0 0 3 - C h i n a A b s t r a c t T h er o t a t o ri sak e ya s s e m b l yo fh a m m e rc r u s h e r ．T h es i z ea n dr e v o l u t i o no ft h er o t a t o r ，a n dt h e w e i g h to fh a l T R l l e ra r em a j o rp a r a m e t e r so fr o t a t o r ．T h e ya f f e c td i r e c t l yt h ec r u s h i n ge f f i c i e n c y ，p r o d u c t i v i t ya n d e n e r g yc o n s u m p t i o no ft h ec r a s h e r ．O nt h eb a s i so fa n a l y z i n gt h ec o m p o n e n t so ft h er o t a t o r ，t h em e t h o d so fd e - t e r m i n i n gt h e s ep a r a m e t e r sa r ed i s c u s s e d ．I th a sac e r t a i np r a c t i c a lv a l u ef o rd e s i g n i n gt h eh a m m e rc r u s h e r s ． K e yw o r d s h a m m e rc r u s h e r ；r o t a t o r ；h a m m e r ；c r u s h i n ge f f i c i e n c y 0 前’言 锤式破碎机是利用高速旋转的锤头冲击物料， 使其沿物料的自然裂隙、层理面和节理顽等脆弱部 分而破碎的破碎机械。图1 为锤式破碎机结构示意 图。锤头1 用锤轴铰接并悬挂在锤盘2 上，而锤盘 装配在主轴3 上。由主轴、锤盘和锤头组成的转子 是锤式破碎机上的关键部件。其主要技术参数的确 定是锤式破碎机设计工作的主要内容。 图1 锤式破碎机结构示意图 1 ．锤头2 ．锤盘3 ．主轴 1 转子结构参数的确定 转子的结构参数主要有转子直径D 和长度￡。 其直径一般根据物料的尺寸来确定通常转子直径 与给料块尺寸之比为1 ．2 ～5 0 大型破碎机取较小 的比值j 转子的长度值视破碎机的生产能力而定。 一般取转子直径与长度之比D ／L 0 ．7 一幺物料抗 冲击力较太时应选取较大的比值。锤式破碎机的规 格也用D ／L 来表示。 2 转子转速的确定 转子的转速是破碎机的重要工作参数，影响破 碎机的破碎效率和生产能力0 转子的速度 n 黑 1 n2 而 u ， 式中秽转子的圆周速度，m ／s 。 转子的圆周速秽可以根据待破碎物料的性质， 按式 2 计算 ％厚笠3 9 ．3 5 m ／s 2E113忙√7 2 8 L z ’ 式中g 。重力加速度，“s 2 ； y 物料密度，取y 2 ．6 6 1 护k ∥m ； 口物料的抗压强度，取d 3 ．9 10 7P a ； E 物料的弹性模量，E 3 ．5 1 0 1 0P a 。 代入式 1 得 噗 12 5 3r／min 1 7 B i n 1 i 由于式 2 没有反映出破碎比和锤头质量这2 个 因素，所以按上式计算的转子圆周速度只能作为选取 时参考。目前锤式破碎机的转子圆周速度为1 8 ～7 0 m ／s 。一般中小型破碎机的转速为7 5 0 15 0 0d r a i n ； 圆周速度为2 5 。7 0m ／s ；大型破碎机的转速为2 0 0 ～ 3 5 0r ／m i n ；转子的圆周速度为1 8 ～2 5m ／s 。速度愈高， 一2 6 万方数据 箜兰2 鲞箜兰塑壁基亟壁塑整王圭量垫查叁塾丝塑枣 堡尘史笠．i№ 垫№2 破碎产生的粒度愈小，锤头及衬板、篦条的磨损越 大，功率消耗也随之增加。从设备制造角度来看，高 转速对机器零部件的加工、安装精度要求也随之增 高，而且锤头磨损与转子圆周速度成正比，所以在满 足产品粒度要求的情况下，转一圆周速度应选取偏 低值。 综合以上因素，取转子转速n 12 0 0f f m i n ，则 转子的线速度秽 3 7 ．6 8m ／s 。 3 锤头质量确定 由于锤式破碎机的锤头是通过铰接悬挂在锤盘 上，所以正确地选择锤头质量对破碎效率和能量消 耗都有很大作用。如果锤头质量选得过小，则可能 满足不了锤击一次就将物料破碎的要求。若是选得 过大，则无用功率消耗过大。因此，锤头质量一定要 满足锤击一次使物料破碎，并使无用功率消耗达到 最小值，同时还必须不使锤头过度向后偏倒。 根据动量守恒原理，锤头打击物料后，必然会产 生速度损失。锤头打击物料的允许速度损失随着破 碎机规格大小而变，一般允许速度损失为4 0 ％～ 6 0 ％，即 可2 0 ．6 ～O ．4 秽1 3 式中 秽，锤头打击物料前的圆周线速度，m ／s ； 秽锤头打击物料后的圆周线速度，m ／s 。 转子的直径愈大，允许速度损失就愈大，反之取偏小 值。 若锤头物料是塑性碰撞，且设物料碰撞前的速 度为零，则根据碰撞理论动量相等的原理可得 删12 删2 2 秽 ％ 秽． 4 秽2 2L 莉，秽l 川 式中 m 锤头折算到打击中心处的质量，k g ； Q 最大物料块的质量，k g 。 将式 3 代人式 4 ，得 m 0 ．7 1 ．5 Q 5 m 仅仅是锤头的打击质量，锤头实际质量m 。 应根据打击质量的转动惯量和锤头质量的转动惯量 相等的条件进行质量代换 度有关。根据动量定理 m 秽l 一钉2 F t 7 式中’F 锤头作用在物料上的打击力，N ； t 锤头打击物料的时间，一般取￡ 0 ．0 0 1 ～ 0 ．0 0 15s 。 物料一般是脆性的，当其受力达到强度极限时 就开始破坏，即物料所受外力超过它本身的内聚力 就会破坏。在材料实验机上破坏物料的力 F 7 a A 8 式中仃物料的抗压强度，P a ；、- A 物料垂直于外力方向的断面积，岔。 在实际破碎过程中，大多数物料是各向异性，且 物料形状不规则j 锤头打击过程又不可能是面接触， 故破坏物料所需的力 F 岸F 7 j ． 9 把式 8 、式 9 代人式 7 ，得 n 2 秽1 一秽2 2t J a A t 如果允许锤头在打击物料的过程中速度损失 4 0 ％。6 0 ％，则 m 面‰ 1 0 m 。面彳玎F 丽 L Ⅲ， 式中∥修正系数，卢 0 ．2 1 ～0 ．2 8 。 取肚 0 ．2 4 ，d 3 ．9 1 0 7 ，t 0 ．0 0 12 。设物料 形状为立方体，其边长n 1 - 0 ．0 4 3m ，则 渐 而‰ 0 2 k 渐2 而百i i 酉i 刮圳zK g 则锤头实际质量 m n 现 二 2 7 ．0 6k g ，0 4 锤轴中心与打击中心距离的确定 由于锤式破碎机的锤头是铰接悬挂在转子的销 轴上，若锤轴孔位置不正确，则在锤头销轴上会产生 打击反作用力，从而影响锤式破碎机的使用寿命。 文献[ 5 ] 以图2 为例，讨论了锤轴孑L 位置的确定方 法，并给出了相应的计算公式。图2 中0 为锤轴孔 中心位置，．s 7 为无孔锤头的重心，．s 为有孔锤头的重 心。假定锤头的打击中心在锤头的右侧外棱处，打 击中心到锤轴中心0 的距离为￡，根据面矩定理，经 简化整理得 吣观 毒 2 6 x 号一篆 蔫 式中广一锤头打击中心到悬挂点的距离，m ；L n z r 。锤头的重心到悬挂点的距离，m 。 式中o 锤头长度，c m ； 从式 6 可以看出，锤头质量只与打击物料的质6 锤头宽度，c m ； 量有关，实际上还与物料的性质、受力情况和转予速 d 锤头销轴孔的直径，c m 。 一2 7 ～ 1 1 1 2 万方数据 第2 9 卷第2 期煤矿机械 V 0 1 ．2 9 N o ．2 2 0 0 8 年2 月 C o a lM i n eM a c h i n e r y 硒．2 0 0 8 劈试验研究嘲 液压支架电液控制系统用先导控制阀组的试验研究 贾晓娜，赵子江，李卓谡 中国矿业大学机电学院，江苏徐州2 2 1 0 0 s 摘要阐述了电液先导控制阀组的控制原理和结构特点，介绍了先导阀组的试验原理和步 骤。在不同压力、流量等多种条件下对先导阀组静动态特性进行了试验研究，得到了其动态特性曲 线及静态特性曲线，得出了相应的结论。 关键词液压支架；电液控制；先导阀组 中图分类号T D 3 5 5 文献标志码A 文章编号1 0 0 3 - 0 7 9 4 2 0 0 8 0 2 ．0 0 2 8 - 0 3 E x p e r i m e n tR e s e a r c ho nP i l o tV a l v e sU s e df o rH y d r a u l i cS u p p o r t 啊t hE l e c t r o h y d r a u l i cC o n t r o lS y s t e m J I A X i a o 一鹏。Z I I A O Z i j i a n g ，L IZ 蛔一辄 C o l l e g eo fE l e c t r o m e c h a n i c a l ，C h i n aU n i v e r s i t yo fM i m ga n dT e c h n o l o g y ，X u z h o u2 2 1 0 0 8 ，C h i n a A b s t r a c t n ec o n t r o lc o n c e p t sa n dc o n f i g u r a t i o nc h a r a c t e r i s t i ca r ed e t a i l e d 。a sw e l lt h ee x p e r i m e n tp r i n c i p l e a n dp r o c e s so ft h ep i l o tv a l v e sa r ei n t r o d u c e d ．U n d e rc e r t a i nc o n d i t i o n so fd i f f e r e n tp r e s s u r e sa n dd i s c h a r g e s t h ee x p e r i m e n tr e s e a r c hi Sd o n et ot h ep i l o tv a l v e so nt h ed y n a m i cc h a r a c t e r i s t i ca n dt h es t a t i cc h a r a c t e r i s t i c ． ，1 1 1 ed y n a m i ca n ds t a t i cc h a r a c t e r i s t i cc u r v e sa r ea l s oo b t a i n e d ．T h e n ．r e l e v a n tc o n c l u s i o ni Sd r a w e d ． K e yw o r d s h y d r a u l i cs u p p o r t ；e l e c t m h y d r a u l i cc o n t r o l ；p i l o tv a l v e s O 引言 先导控制阀组作为综采液压支架阀控系统的核 心，其工作原理是利用电动的先导阀所产生的压力 使液动主阀动作的控制方式，用较弱的电量这种输 入信号来控制主阀的动作，从而实现液压支架的各 种动作。目前使用的电液控制阀组有2 种 1 电磁 先导控制的电液阀组； 2 微电机控制的电液阀组。 本文以蒂芬巴赫公司的1 4 功能电磁先导控制阀为 研究对象。 1 先导控制阀组的结构原理 蒂芬巴赫公司的1 4 功能电磁先导控制的电液 阀组主要包括1 个电液先导控制装置及1 个主控阀 装置。主控阀装置有1 个内装有4 组二位三通、通 径D N 2 0 的阀组，用于大流量的用户；1 0 个二位三 通、通径D N l 2 的阀组，用于小流量的用户。这些二 位三通阀是用螺纹固定插装在阀体上的。控制系统 在3 5 0P a 额定压力下工作。三位四通电液阀是直 接通过电信号控制主控阀的，由2 组二位三通电磁 先导阀组合而成。二位三通电磁先导阀是由高强度 合成材料制成的1 1 8 直径的球组成的球阀。与以往 田2 锤轴中心位置确定 5 结语 转子是锤式破碎机的关键部件。转子的结构尺 寸、转速以及锤头质量对破碎机的破碎效率、生产能 力和能量消耗都有直接影响。在设计锤式破碎机 时，必须综合考虑各种因素，慎重确定转子的结构参 数和工作参数。同时还要根据锤头的几何形状和质 量精心设计锤轴中心到打击中心的距离，尽量消除 锤头在打击物料时对锤轴产生的不良影响。 参考文献 [ 1 ] 徐林发．建筑材料机械设计[ M ] ．武汉武汉工业大学出版社， 1 9 9 0 ． [ 2 ] 李正峰．锤式破碎机锤头销孔碰撞反力的定量计算[ J ] ．煤矿机 械，2 0 0 6 ，2 7 2 l O 1 1 ． [ 3 ] 董金波，任思壕．提高锤式破碎机锤头寿命的途径[ J ] ．煤矿机械， 2 0 0 5 ，2 6 6 1 3 9 1 4 0 ． [ 4 ] 高建明．P C 一2 4 2 5 型锤式破碎机的研制与应用[ J ] ．水泥，2 0 0 4 5 4 1 4 2 ． [ 5 ] 杨丙乾，任小中．锤式破碎机锤头的打击平衡计算[ J ] ．矿山机械， 2 0 0 6 1 6 2 6 3 ． 作者简介任小中 1 9 5 7 一 ，河南武陟人，教授，1 9 8 1 年毕业于 原洛阳农业机械学院 现河南科技大学 机械制造工艺及设备专业， 现主要从事机械设计制造及自动化专业的教学和科研工作，电子信 箱r e n - x i a o z h o n g 1 2 6 ．c o r n ． 一2 8 一 收稿日期2 0 0 7 ．1 1 - 1 6 万方数据 锤式破碎机转子主要技术参数的确定锤式破碎机转子主要技术参数的确定 作者任小中， 陈新建， 苏建新， REN Xiao-zhong， CHEN Xin-jian， SU Jian-xin 作者单位河南科技大学,机电工程学院,河南,洛阳,471003 刊名 煤矿机械 英文刊名COAL MINE MACHINERY 年，卷期2008，292 被引用次数1次 参考文献5条参考文献5条 1.徐林发 建筑材料机械设计 1990 2.李正峰 锤式破碎机锤头销孔碰撞反力的定量计算[期刊论文]-煤矿机械 200602 3.董金波.任思璟 提高锤式破碎机锤头寿命的途径[期刊论文]-煤矿机械 200506 4.高建明 PC-2425型锤式破碎机的研制与应用[期刊论文]-水泥 200405 5.杨丙乾.任小中 锤式破碎机锤头的打击平衡计算[期刊论文]-矿山机械 200601 相似文献10条相似文献10条 1.期刊论文 黄淑琴.李正峰 防止锤式破碎机转子轴承早期失效的措施 -机械工程师2004,““9 从设计、制造、使用等方面提出防止锤式破碎机转子轴承早期失效的应对措施,供制造厂家和用户参考. 2.期刊论文 王东.曹成.王立谦 矿山锤式破碎机转子的国产化 -水泥2002,““10 我公司矿山锤式破碎机是德国O＆K公司产品,1985年正式投入使用.破碎机型号为MB70/90,功率1200kW,额定产量为600t/h,实际产量为700t/h,随机有 2套转子,交替使用,每套转子的平均使用寿命为5～7年.由于转子进口及国产化较困难,因此,这2套转子长时间运转,超过其寿命,所以损坏比较严重.具体 体现在锤盘边缘磨损严重;锤盘松动造成锤轴受剪切力过大而频繁断裂,严重时只运转8h就发生锤轴断裂而被迫停产;转子轴同楔键的配合面上有凹坑.同 时锤盘松动引起整机震动加大,造成其它零部件的损害.虽然2套转子交替修复使用,但到后来每次修复的转子只能使用几个月到1年的时间,已经不能满足 生产要求.面对这一情况,公司经过综合考虑,最终决定对破碎机转子进行国产化. 3.期刊论文 牛步凡 熟料锤式破碎机转子锤头移位故障的处理 -水泥2007,““1 1 破碎机转子锤头移位故障情况 转子锤头移位是指锤式破碎机的锤头在频繁的冲击作用下,锤盘与主轴及其间的平键受剪切变形或磨损,形成相当大的间隙,导致锤盘与主轴之间旋转错位 ,使锤头严重偏离名义位置.由于转子质心偏离旋转轴线而失衡,兼因锤头工作间隔时间的改变,产生剧烈的振动. 4.期刊论文 赵伟.周巧生 调整篦板与锤头间隙提高单转子锤式破碎机的产量 -水泥2004,““7 1破碎机基本情况 我公司石灰石破碎系统有2台从罗马尼亚引进的Φ1800mm1800mm单转子锤式破碎机见图1,机腔内部有54件锤头、15块反击板、9块篦板和1套衬板.驱 动电动机功率为400kW,破碎机转子转速为453r/min,篦缝理论排料有效面积为0.753m2. 5.期刊论文 赵伟.孙克强 单转子锤式破碎机小皮带轮故障的排除 -水泥2004,““10 1故障现象 我公司由罗马尼亚引进的规格为φ1 8001 800的单转子锤式破碎机,小皮带轮规格为φ490500.2002年11月,2号破碎机小皮带轮由于老化损坏而更换 了新轮,开机试车时运行良好,但是,当正式投入运行后一段时间,小皮带轮负荷端轴承开始出现轻微异响,随后,出现轴向振动,径向振动,声音也逐渐增大 ,但轴承温升正常. 6.期刊论文 廖正光 首台国产双转子单段锤式破碎机的开发与运用 -新世纪水泥导报2001,““4 根据华新股份有限公司5 000 t/d生产线所用矿石的特性,在与国外破碎机性能比较后,开发了双转子单段锤式破碎机.生产实践证明,其适应性、安全 性、平稳性、生产能力、产品粒度都达到了设计目标,而且省电耐磨. 7.期刊论文 郭宇霆.Guo Yuting 单段锤式破碎机转子轴承温升过高的处理 -新世纪水泥导报2000,““5 国投海南水泥有限公司现有1条2 000 t/d干法生产线,石灰石矿山采用1台上海重型机器厂生产的TLPC2022A型单段锤式破碎机,自1997年12月试车以 来,转子轴承温度居高不下,虽经制造厂和设计单位及有关专家几次处理,都没有得到很好的解决.轴承运转不到6 h就达到84 ℃,频繁报警,不得不停车冷 却,严重影响了正常生产.我们利用检修之机,经过5个昼夜的紧张工作,终于解决了这一难题.破碎机负荷运转8 h,两个轴承温度均低于74 ℃的控制指标 ,达到了预期的目标. 8.期刊论文 李继良 单转子锤式破碎机主轴磨损的技术处理 -山东建材2004,254 1概况 我矿在检修φ14001400单转子锤式破碎机时,发现其主轴在两端部圆盘外侧严重磨损,破碎机结构见破碎机结构简图图1.主轴磨损沟宽约40mm,最深处 达5mm之多见图2.必须对其进行修复或更换,否则后果不堪设想.为保证矿石的生产供应,我矿对该主轴进行了补焊修复再用,并对此类事故采取了相应的 预防措施,为水泥生产赢得了富贵的时间. 9.学位论文 银金光 锤式破碎机转子强度的研究 1989 10.期刊论文 赵艳军 浅谈PC2014锤式破碎机转子体的修复 -砖瓦2007,““10 安徽顺达商贸有限公司原料车间石灰石破碎使用 PC2014型锤破机,其锤端工作圆外缘Φ2 000 mm,转 子体由主轴、锤盘、锤头、锤轴组成. 引证文献1条引证文献1条 1.周征.段国林.岳磊.许红静 锤式破碎机可重用的动态仿真和数字化分析[期刊论文]-河北工业大学学报 20101 本文链接 授权使用西安理工大学xalgdx，授权号cefb1999-9ea9-450d-bcd0-9e410115e1e1 下载时间2010年12月3日