双轴颚式破碎机（共5篇）
双轴颚式破碎机 篇1
0 引言
近年来, 由于全球矿产贫化、能源问题日趋严重, 对作为初碎设备的颚式破碎机提出了更高的要求。开发出效率高、物料粒度更小更均匀、运动性能更合理的破碎机很有必要[1]。目前, 国内外针对新型颚式破碎机的研究很少, 北京矿冶研究院总院饶绮麟[2]研制的PEWA9012O新型外动颚低矮破碎机与传统颚式破碎机相比, 它的动颚与定颚位置正好相反, 生产能力比传统颚式破碎机提高20%以上, 喂料高度比传统机型低25%~30%, 从而节省安装空间;伊朗的A.Refahi等人[3]利用离散元的方法, 用PFC 3D软件模拟了单颗粒 (球形和立方体) 岩石在实验室颚式破碎机中破碎的过程。他们以颗粒的集合体作为研究所用的岩石模型, 研究了它的破碎机理。Sajjan K S等人[4]利用矩阵法对双辊式破碎机破碎过程进行分析, 建立描述破碎机破碎过程的模型, 对整个破碎过程进行了优化。
本研究针对新型双轴颚式破碎机, 首先利用Pro/E软件分别建立单、双轴颚式破碎机的三维模型, 然后导入到ADAMS软件中, 分别对单、双轴颚式破碎机进行运动学仿真分析。通过对行程特征值[5]、最小传动角[6]以及进料口、出料口在水平方向的速度、加速度[7]这几个方面进行仿真分析, 证实双轴颚式破碎机的运动性能更优于普通的单轴颚式破碎机, 最后通过实际的试验验证仿真的准确性。
1 颚式破碎机的工作原理
1.1 传统复摆颚式破碎机的工作原理
传统复摆颚式破碎机的组成及机构运动简图如图1所示。工作时, 电动机驱动偏心轴11 (杆AB) 做平面圆周运动, 带动动颚5 (杆BC) 、动颚板6 (杆EF) 以及推力板4 (杆CD) 做平面运动。
1—铁楔;2—弹簧拉杆;3—调整座;4—推力板;5—动颚;6—动颚板;7—固定颚板;8—机架;9—边护板;10—飞轮;11—偏心轴
当杆EF上升时, 杆CD与杆BC之间夹角 (γ) 变大, 推动杆EF与杆GH (固定颚板7) 接近, 即两颚板对物料挤压、破碎;当杆EF下行时, 杆CD与杆BC夹角变小, 即动颚板 (杆EF) 与固定颚板 (杆GH) 间的开口增大, 破碎后的料块由底部排出[8]。
但由于推力板 (CD) 在整个过程中转动的角度很小, 从而使得动颚板 (EF) 在水平方向上的位移很小, 这样得到的物料粒度就会比较大, 而且不均匀。同时推力板与动颚夹角始终为正倾角, 这样动颚板的磨损会比较厉害, 现在国外都是通过将这个夹角改为负倾角[9]来减小磨损。
1.2 新型双轴复摆颚式破碎机的工作原理
新型双轴复摆颚式破碎机的组成及机构运动简图如图2所示。跟传统的复摆颚式破碎机相比, 新型双轴复摆颚式破碎机主要是多了一根后动颚偏心轴8、一个后动颚7、一条长肘板10和一对齿轮。工作时, 电机带动前动颚偏心轴5 (杆AB) 做平面圆周运动, 控制前动颚4 (杆BC) 、动颚板3 (杆EF) 以及长肘板10 (杆CD) 做平面运动, 前动颚偏心轴通过齿轮带动后动颚偏心轴9 (杆OM) 反向转动控制后动颚7 (焊接件MDN) 和短肘板11 (杆NP) 做平面运动。所以, 新型双轴颚式破碎机破碎物料的动颚板 (杆EF) 的运动轨迹为四杆机构ABCD和四杆机构OMNP的叠加运动的结果。
1—机架;2—定颚板;3—动颚板;4—前动颚;5—前动颚偏心轴;6—飞轮;7—后动颚;8—后动颚偏心轴;9—肘板垫;10—长肘板;11—短肘板;12—调整座;13—调整垫块;14—弹簧;16—拉杆;16—顶杆螺母;17—顶杆
当杆EF向下运动时, 杆AB向下运动, 此时杆OM带动焊接件MDN向上运动, 杆CD与杆BC夹角 (γ) 变小, 推动杆EF与杆GH (固定颚板2) 接近, 两颚板对物料挤压、破碎物料;当杆EF向上运动时, 杆AB向上运动, 此时杆OM带动焊接件MDN向下运动, 杆CD与杆BC之间的夹角增大, 杆EF与杆GH间的开口增大, 此时破碎机排料, 破碎后的料块由底部排出。
2 颚式破碎机仿真模型的建立
2.1 几何模型的建立
颚式破碎机主要由机架、偏心轴、飞轮、动颚、肘板、肘板垫、肘板后座、调隙螺杆、复位弹簧、固定颚板和活动颚板等组成。本研究采用的是PEX-250×1 200型单轴复摆颚式破碎机和SPEX_2512型双轴复摆颚式破碎机, 在Pro/E软件中建立三维模型, 保存为Parasolid格式的文件, 然后导入到ADAMS软件中。
在进行运动学分析时, 只考虑与运动有关的因素, 而与构件的具体形状无关[10]。因此, 本研究在仿真分析中, 对仿真对象做了简化。
构件1—固定颚板;构件2—颚板;构件3—动颚;构件4—偏心轴;构件5—肘板;构件6—肘板垫 (2个)
构件1—固定颚板;构件2—动颚板;构件3—前动颚;构件4—一对齿轮;构件5—前偏心轴;构件6—后偏心轴;构件7—后动颚;构件8—长肘板;构件9—短肘板;构件10—肘板垫 (4个)
单轴复摆颚式破碎机仿真模型如图3所示。双轴复摆颚式破碎机仿真模型如图4所示。
2.2 施加运动副间的约束和驱动
在分析计算单、双轴颚式破碎机的运动学之前必须对模型施加约束和驱动, 本研究在单轴模型中使用了4个转动副, 分别为偏心轴和机架、偏心轴和动颚、动颚和肘板、肘板和机架, 其中定颚、肘板基部以及偏心轴中心与大地固连, 在偏心轴上施加驱动电机[11,12]。在双轴模型中使用了8个转动副, 分别为前偏心轴和机架、前偏心轴和前动颚、后偏心轴和机架、后偏心轴和后动颚、前动颚和长肘板、长肘板和后动颚、后动颚和短肘板、短肘板和机架, 其中定颚、短肘板基部以及前、后偏心轴中心与大地固连, 前、后偏心轴通过齿轮副连在一起, 在前偏心轴上施加驱动电机。
3 运动学仿真分析
3.1 行程特征值分析
颚式破碎机的行程特征值为垂直行程和水平行程的比值。如果从进料口到排料口破碎机的行程特征值m依次减小, 那么破碎机的破碎效果就好、排料通畅, 无过粉碎现象。
由:
式中:S—水平行程, H—垂直行程。
进行仿真分析, 单、双轴颚式破碎机行程特征值m的变化趋势图如图5所示。
从图5上可以看出, 单轴破碎机的行程特征值m先增大后减小, 且最小值大于1, 根据前面的理论知识知道这样是不利于破碎和排料的, 所以单轴颚式破碎机的破碎效果比较差;对于双轴颚式破碎机, 其行程特征值m逐渐减小, 而且整体都小于1, 这说明破碎机动颚板的水平位移相对于其垂直位移要大得多, 这有利于破碎过程, 也有利于排料过程, 破碎物料无过粉碎现象, 破碎效果好, 比较合理。
3.2 最小传动角分析
一般情况下, 为保证机构传动良好, 设计时通常应使压力角amax≤50°, 且传动功率越大, 压力角值应越小。由于在曲柄摇杆机构中压力角不易测量, 一般以测量其余角传动角γ来代替测量压力角, 压力角最大即传动角最小 (即γmin≥40°) , 本研究需测量最小传动角, 来校核机构的动力特性。
通过仿真分析, 单、双轴破碎机传动角如图6所示, 由图6可知单轴颚式破碎机的最小传动角 (见图1∠BCD) 为46°, 满足传动要求;双轴颚式破碎机的最小传动角 (见图2∠BCD) 为126° (负倾角) , 这样相当于最小传动角为54°, 满足传动要求。
3.3 进料、出料口在水平方向速度、加速度分析
根据破碎理论和经验, 在破碎腔的上部一般为单颗粒破碎, 在破碎腔的下部一般为多颗粒破碎, 所以破碎腔上部破碎物料时, 动颚板的速度和加速度理想方向应该相反, 即采用挤压的方式破碎物料;破碎腔下部破碎物料时, 动颚板的速度和加速度的方向以相同为宜, 即采用碰撞的方式破碎物料。通过仿真, 单、双轴颚式破碎机进料口 (E点见图3和图4) 、出料口 (F点见图3和图4) 在水平方向速度、加速度以及位移的曲线图分别如图7~10所示。
图7~图10中, 从a点到c点分别为两种破碎机进料口和出料口在其整个破碎周期的有效破碎阶段, 可以看到不论对于那种破碎机从a点到b点, 速度和加速度的方向都为正;而从b点到c点, 速度方向都为正, 加速度方向都为负, 速度和加速度方向相反。但是根据上面的破碎经验和理论知道, 在进料口处速度与加速度方向相反是有益的, 而在出料口处速度与加速度方向相同是有益的。对于单轴破碎机, 其进料口处的有益时间为46 ms, 出料口的有益时间为48 ms;而对于双轴破碎机, 其进料口处的有益时间为40 ms, 出料口处的有益时间为77 ms。
3.4 仿真结果对比与分析
将所有仿真结果和数据汇总如表1所示。由表1中可以看出, 单轴颚式破碎机的行程特征值从进料口到出料口是先增大后减小的, 而且总体上都大于1, 这对破碎机的排料是很不利的, 同时, 它的垂直位移都比较大 (约30 mm左右) , 这样颚板的磨损就比较厉害, 而水平位移又都比较小, 这对岩石的破碎是不利的, 直接影响破碎机的破碎效果;而双轴颚式破碎机的行程特征值从进料口到排料口逐渐减小, 有利于排料, 垂直位移保持在12 mm左右, 这样磨损就会相对较小, 水平位移都比较大, 特别是出料口的位置, 这样更容易得到满足工程要求的小石子 (直径≤5 mm) 。
其次, 单轴破碎机的最小传动角为46°, 双轴的是54°, 所以传力性能双轴优于单轴。
最后, 在进、出料口水平方向速度、加速度的方向这一方面, 根据基本的运动学知识知道, 在破碎机破碎石块的过程中, 随着动颚板位移的不断增大, 其速度必然是先从零增大到最大然后再减小到零, 在该过程中, 加速度的方向与速度的方向必然是先相同后相反的, 所以笔者选择从这两个方向相同和相反的时间 (有益的时间) 来比较两者, 发现在进料口处单轴破碎机的有益时间多于双轴6 ms, 但是在出料口处, 双轴破碎机的有益时间多于单轴29 ms。对于任何破碎机来说, 破碎腔上半部分的破碎效果对整机破碎效果的影响并不是那么明显, 反而是破碎腔下半部分的破碎效果对于最终得到的物料的大小有决定性的作用, 所以在这个方面, 双轴颚式破碎机也要优于单轴颚式破碎机。
4 试验与结果
4.1 试验条件与方案
试验分别在PEX-250×1 200单轴复摆颚式破碎机和SPEX_2512双轴复摆颚式破碎机上进行。这两种破碎机的外形如图11、图12所示, 试验基本参数如表2所示。
4.2 试验数据与分析
试验时, 两种破碎机均采用固定机座和常规齿板, 原石喂料方式采用叉车装料送至料口人工喂料, 成品送料方式采用人工送料。试验结果如表3所示。
从表3中的数据可以看出, 双轴破碎机不论是在小石子占总成品的比例方面, 还是在每小时的生产能力方面都要优于单轴破碎机, 验证了理论分析和仿真分析的准确性。
5 结束语
从仿真结果和试验结果可以看出, 在运动性能方面新型双轴颚式破碎机要明显地优于单轴颚式破碎机: (1) 行程特征值从上到下依次减小, 保证了破碎机破碎时排料通畅, 物料无堵塞, 无过粉碎, 颚板磨损较小; (2) 最小传动角大, 传力性能好, 破碎效果好, 效率高; (3) 出料口水平方向速度、加速度方向有益时间较长, 较大程度地发挥出破碎机的破碎能力。因此, 在基于虚拟样机技术的运动仿真的基础上, 后续研究将重点对双轴颚式破碎机的结构参数进行进一步地优化, 为设计出高性能的破碎机提供理论依据。
参考文献
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颚式破碎机的毕业设计 篇2
关键词：毕业设计,颚式破碎机,设计内容
1 颚式破碎机毕业设计任务书
1.1 PEF400X600复摆颚式破碎机主要结构参数
进料口宽度B=400mm, 长度L=600mm
进料口尺寸:400×600mm:
出料口尺寸:40~160mm
进料块最大尺寸:350mm
产量:17~115吨/时
最大给矿粒度:
1.2 设计任务
(1) 查阅课题相关文献资料, 了解颚式破碎机发展技术的前沿及应用。
(2) 颚式破碎机的总体设计。
(3) 颚式破碎机动鄂板结构的设计。
(4) 主要零部件的强度校核计算。
(5) 完成8000字以上的设计说明书。
(6) 完成破碎机装配图和部分零件图。.
2 设计思路
2.1 颚式破碎机的原理
颚式破碎机的工作部分是两块颚板, 一是固定颚 (定颚) 垂直 (或上端略外倾) 固定在机体前壁上, 另一是活动颚板 (动颚) , 位置倾斜, 与固定颚板行程上大下小的破碎腔 (工作腔) 。活动颚板对着固定颚板做着周期性的往复运动, 时而分开, 时而靠近。分开时, 物料进入破碎腔, 成品从下部卸出;靠近时, 使装在两块颚板中间的物料受到挤压, 弯折和劈裂作用而破碎。活动颚板做周期性的往复运动是利用曲柄摇杆机构, 动颚上端直接悬挂在偏心轴上, 作为曲柄连杆机构的连杆, 由偏心轴的偏心直接驱动, 动颚的下端铰连着推力板支撑到机架的后壁上。当偏心轴旋转时, 动颚就可以往复运动。
2.2 结构参数的选择
2.2.1 钳角α
鄂板的鄂齿的法线与鄂板基面的垂直法线成的角度, 称为钳角。钳角大小直接影响生产率和破碎腔高度。故一般钳角取值为:
式中:μ——齿板与物料间的摩擦系数。
表示摩擦角, 由公式可知, 为了使破碎机正常地进行破碎工作, 钳角α应该小于摩擦角的两倍。不然, 矿石就会向上跳出, 而不被破碎。本设计中我们选择钳角为。
2.2.2 动颚水平行程SY与偏心轴的偏心距
动颚水平行程对破碎机生产率影响较大, 排料口水平行程小会降低生产率;但也不能太大, 否则在排料口的物料由于过多而使破碎力急剧增加, 致使机件过载损坏。动颚行程是根据经验数据确定的。通常对于大型颚式破碎机:s=25~45mm;中、小型破碎机:s=12~15mm。本设计中s取值s=13.3mm, r取值r=10mm。
2.2.3 破碎腔高度H
在钳角一定的情况下, 破碎腔的高度由所要求的破碎比而定。通常, 破碎腔的高度H= (2.25~2.5) B。所以H的取值范围900~1000mm。
2.2.4 动颚轴承中心距给矿口平面的高度h
为了保证在破碎腔的上部产生足够的破碎力来破碎大块物料, 在给矿口, 动颚必须有一定的摆动行程。为此, 动颚的轴承中心距给矿口平面的高度:复摆式颚式破碎机为h≦L。L为动颚的长度。
2.2.5 偏心距r对连杆长度的比值λ
在曲柄摇杆机构中, 当曲柄等速回转时, 摇杆来回摆动的速度不同, 具有急回运动的特征。连杆愈短, 即λ=r/l值愈大, 则这种现象就愈显著。曲柄 (偏心轴) 的转数是根据矿石在破碎腔中自由下落的时间而定。因此, 连杆的长度不宜过短。通常, 对于中、小型颚式破碎机:λ=1/65—1/85, l= (0.85~0.9) L。L为动颚长度。
由于r=10mm则l=650~850mm,
同时得出L=722.22~1000mm.
2.2.6 推力板长度K
当动颚的摆动行程s和偏心距r确定后, 在选取推力板长度时, 对于简摆式颚式破碎机, 当曲柄偏心位置为最高时, 两个推力板的内端点略低于两个外端点的连线。即使β角 (推力板与连杆之间的夹角) 近于90°, 后推力板总在角度5°~13°之间运动。推力板长度与偏心距的关系为:
式中, Kmin、Kmax——推力板长度的最小、最大值, mm;r——偏心距, mm。
3 工作参数的选择与计算
3.1 偏心轴的转速
对于进料口宽度B≦1.2m
所以n=310-145×0.4=252单位:n/min
3.2 功率
颚式破碎机的破碎过程是非常复杂的, 有些因素尚未完全反应出来, 有的因素也很难准确地选取。所以, 公式只能供初步计算破碎机功率时使用, 以便进一步用实验方法来修正。
对于复摆颚式破碎机:
式中H——固定颚板的计算高度, m。
上述公式是在实验的基础上推导出来的, 计算结果与实际数据颇为相似。
代入数据
3.3 电动机的选择
通过偏心轴的输出功率, 电动机输出功率, 传动装置的传递总效率式中、是从电动机至偏心轴间的各传动机构和轴承间的效率由表查得。V带传动, 滚动轴承
电动机额定功率由表选取电动机额定功率最终选电动机型号为Y200L-4
3.4 V带的传动及校核
根据v带的工作条件, P=30kw, 转速n1=1470r/min, 从动轴转速n2=252r/min, 每天工作时间大于16h/天。可以计算功率, 查表得:kg=1.5;故:。可以选出带的型号, 选出小大带轮的基准直径。然后确定中心距和带长, 确定V带根数, 和计算单根V带初拉力。
4 偏心轴的结构设计及尺寸确定
由于颚式破碎机偏心轴受力冲击载荷大, 所以必须考虑偏心轴的结构, 保证具有良好的性能。轴上的零件布置应使轴受力合理, 在设计中考虑到了轴承在轴上的受力、转动, 为了使轴承定位可靠、拆装方便, 采用了减少应力集中和提高疲劳强度的结构措施, 偏心轴与飞槽轮之间的联接采用胀套联接, 避免了主轴因开键槽而引起的应力集中和强度降低, 提高了机器的整体质量。选取轴的材料为40Cr, 进行调质处理。符合机械加工性能, 保证了精度。
首先通过求作用在动颚上的最大破碎力, 根据最大破碎力及动鄂受力图, 算出在动颚上的各支承力, 从而求出偏心轴的合力。然后对偏心轴进行强度计算, 根据偏心轴的受力图, 计算出偏心轴的直径。绘出偏心轴的零件图。
5 结语
高职学生通过对颚式破碎机的毕业设计, 对机械设计有个更清晰的设计概念和思路, 同时也是对所学专业知识有一个综合实践与巩固。同时, 同时, 达到了毕业设计的目的和要求。也为学生今后从事冶金矿山机械开发设计、维修和销售等这些工作打下了良好的基础。
参考文献
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[2]金波, 戴素江.PE750x1060复摆颚式破碎机的设计计算[J].矿山机械, 2007, (1) :46-49
PE型颚式破碎机防尘改造 篇3
浙江漓铁集团有限公司PE型复摆颚式破碎机的除尘措施主要有喷雾灭尘和吸尘灭尘两种, 有关的防尘装置主要设置在破碎机的进出料口 (图1) 。在生产现场实际防尘效果并不十分理想, 主要原因有: (1) 破碎机工作时所产生的粉尘量大密度高; (2) 吸尘罩离出尘口距离远且角度设计不合理, 粉尘容易扩散不易收集; (3) 喷雾头水压低, 雾化效果不好; (4) 喷雾头设置少, 进出口每处只有一个; (5) 破碎机的后腔, 也就是衬板及弹簧座处未设置防尘装置, 约有25%的尘量无法搜集。
二、改造措施
(1) 对现有的复摆颚式破碎机在结构及工艺上加以改进, 从源头减少粉尘的产生。复摆颚式破碎机在作业过程中, 粉尘产生的多少与矿石的通过量、破碎效率等有着重要关系, 而齿板齿的密度、齿型和齿板与机体的紧固程度以及齿板磨损程度又是构成破碎效率的重要因素。通常情况下, 矿石在进入破碎腔之前有一道过筛, 只有大于筛子规格的矿石才会进入破碎机进行破碎。但在现有条件下筛子是很容易堵塞的, 如果不及时疏通筛子, 那么大量的矿石就全部进入破碎机, 致使原先能通过筛子不必经破碎的矿石有可能进入了破碎机。因而会大大增加粉尘的产生, 所以为了更好控制产生粉尘的源头, 必须及时排除筛子堵塞的故障, 尽可能降低粉尘产生量。
(2) 合理选用齿板, 提高破碎效率, 原用的破碎机齿板不但齿数少且齿型比较大, 不利于破碎硬度较高的铁矿石, 经过分析比较, 选用齿数比原先增加三个且齿型较小的齿板, 通过实际应用破碎效率提高10%左右, 产生的尘量明显减少。
(3) 复摆颚式破碎机在作业过程中产生频繁的冲击载荷, 矿石和齿板频繁撞击、挤压, 使用过程中容易发生固定齿板和动颚齿板松动或脱落现象, 尤其是固定齿板。齿板一旦松动或脱落将严重降低破碎机的破碎效率, 致使矿石长时间滞留在破碎腔内, 导致矿石与齿板多次摩擦而产生大量粉尘。为此, 必须使齿板固定可靠, 也就从源头降低粉尘产生。
如图2所示, 固定齿板固定在机架上只用了四个100mm×80mm×60mm的下挡块和齿板两侧的两颗尾部为燕尾型的M36mm螺栓固定, 而破碎机在破碎石头的过程中, 动颚通过矿石传导对固定齿板主要产生三个方向的作用力, 强大的作用力很容易使固定齿板松动, 此时固定齿板上下窜动加剧, 造成夹紧受力面在冲击载荷作用下受损变形或下挡块脱落, 针对这种情况, 如图3所示采取增加固定齿板的夹紧力和夹紧受力面积, 提高夹紧可靠性加以解决。 (1) 先将4块100mm×80mm×60mm下挡块更换成整体的100mm×80mm×900mm的钢梁, 以增强对齿板的支撑强度; (2) 齿板在向上产生作用力时, 由于夹紧力不够和受力接触面小, 容易使夹紧失效, 在齿板的上端面增加了两块契块, 4颗M30螺栓把契块压紧, 能平衡矿石对固定齿板向上的作用力, 从而使齿板与机架夹紧可靠度大大增加。
(4) 及时更换磨钝的齿板。当齿磨钝后会加大与矿石的接触面积, 形成较大的压固核, 并且会大量消耗破碎功率, 同时也导致大量的粉尘产生。
(5) 适当提高破碎机出料口后续矿石输送的牵引速度。调节出料后续输送速度不仅可使破碎机达到最佳的工作状态, 而且可以达到控制粉尘的效果。实践证明, 在保证后面各道工序的承受范围和生产能力下, 适当提高牵引速度, 粉尘二次扬起量较少。
(6) 喷雾水压力对降尘效果影响较大, 水压较高对粉尘的沉降越有效, 增大喷雾流量可提高降尘效率, 以往采用的是工业循环水, 不仅水的压力低 (<0.2MPa) , 而且水质也差, 常常出现喷雾量不足的问题, 喷雾嘴也极易堵塞, 喷雾效果不好很难控制粉尘的扩散。为改善这一状况, 改用防尘系统独立水泵供应系统, 水压调至0.6MPa以上, 选用雾化质量好, 喷雾角度大的喷雾嘴, 同时根据矿山地理特点收集天然水作为水源, 大大减少了喷雾嘴堵塞现象产生, 获得了较好的降尘效果。
(7) 在颚式破碎机作业过程中, 产生粉尘的源头主要是在破碎腔内, 由于矿石在破碎腔内的连续不断通过, 破碎腔内的容积是一个大小不断变化的循环过程, 因此在其破碎腔内与出料口会形成内压和一股较明显的气流, 因此所产生的粉尘主要是往出料口和破碎机的开放式检修口 (即动颚拉杆弹簧的位置) 大量排出, 随之扩散。因此, 必须有效控制这几个主要排尘点, 才能遏制粉尘的扩散, 把大多数粉尘消灭在萌芽状态。此前只在出料口设置一个喷雾嘴, 现在根据现场实际情况, 在三个点各设置了两个喷雾嘴, 即破碎腔的正上方, 破碎机出料口正前方或45°向下和破碎机检修口, 同时每对喷雾嘴部形成一定的交叉角度, 以得到最佳的喷雾面积和效果, 这样基本上可以降尘70%左右。
(8) 改善除尘设施位置, 由于原先使用的轴流风机吸尘罩都离排尘口较远, 在2~3m以上, 角度与灰尘流动方向平行, 吸尘罩的设置存在设计缺陷。实际上粉尘产生后虽然通过喷雾灭尘, 但剩余粉尘也会很快扩散, 实际到达风机吸入口有效吸尘范围内的粉尘并不多。这样就大大降低了风机的吸尘效果。因此风机的吸尘罩根据实际调整到离出尘口约1m左右且与尘流方向垂直, 同时轴流风机的设置也应处于通风管道的前端1/3处左右, 风机才能发挥最佳效果。
(9) 在颚式破碎机的开放式检修口即破碎机动颚弹簧拉杆处设置吸尘罩。一般认为此处设置吸尘罩会给生产操作带来较大不便, 在给破碎机动颚加油及日常保养维护需要移动吸尘罩, 同时会占用过道。但根据现场实际, 由于破碎机工作时, 破碎腔容积变化导致大量的气流产生, 而此处所产生的带有大量粉尘的气流与粉尘是较高的, 如果能在排尘口再安装吸尘罩, 而又不影响破碎机的操作、维修、保养等, 那将是极为有效的。为此, 在轴流风机与破碎机检修口的吸尘罩之间设计一种可以伸缩的通风管道, 如图4所示, 当破碎机工作时按动电钮使吸尘罩沿着轨道向前移至破碎机检修口, 停机时可以自动向后退回, 不影响通道的通行, 并且在开车过程中随时可以自动退开吸尘罩检查衬板、衬板座、弹簧及弹簧拉杆情况, 也很方便检修人员进行维修。使用十分方便, 同时能达到极佳吸尘效果。
(10) 为了使整套防尘措施始终处于一个相对稳定的状态, 以更好地控制总体粉尘浓度, 在实际生产过程中, 对进入破碎机前的原矿进行加湿处理, 能有效减少矿石在破碎过程中所产生的粉尘率。
三、结论
颚式破碎机振动的频谱分析及处理 篇4
梅州金塔水泥有限公司一条2 500t/d生产线的石灰石一级破碎采用PE-1200×1500颚式破碎机。该破碎机采用带转动 (皮带型号:25J-LD1080, 皮带轮直径:Φ2 285mm, 皮带长度:10 800mm) , 电动机转速为740r/min, 主轴转速为180r/min, 破碎机主轴承为SKF的231/500CA/W33型轴承。
2011年5月28日, 颚式破碎机出现振动异常, 轴承温度较平时略高。为确保设备正常运行, 我们对颚式破碎机进行监测和检查。
2 故障分析及措施
计算相关特征频率:
电动机转频:12.33Hz;
颚式破碎机主轴转频f1:3.0Hz;
轴承内圈频率:13.38×f1Hz;
轴承外圈频率:10.62×f1Hz;
轴承滚动体通过频率:4.195 5×f1Hz;
轴承保持架故障频率:0.443×f1Hz;
皮带频率:1.99Hz。
带负荷及空负荷状态下颚式破碎机的振动测量见图1和图2。
由图1和图2可见, (3) 、 (4) 、 (5) 、 (6) 四个测点轴向振动速度和垂直振动位移均偏大, 说明存在不对中现象。
(3) 测点V-d时域波形和频谱图见图3。
由图3可见, 时域波形正负周期不对称;频谱图中, 破碎机的转频 (3Hz) 有高达15倍频的谐波分量并伴有背景噪声。说明转子存在摩擦、碰磨的现象。
(4) 测点V-a时域波形和频谱图见图4。
由图4可见, 存在有规律的冲击脉冲;共振解调谱上出现轴承的外圈故障频率;有边频带。说明轴承外圈故障较严重。
(5) 测点V-v时域波形和频谱图见图5。
由图5可见, (5) 点主轴转子、轴承等配件存在配合松动、磨碰现象, 且在共振解调中存在轴承故障特征频率, 表明轴承已损伤。
(6) 测点V-d时域波形和频谱图见图6。
由图6可见, 有周期为3Hz的共振现象 (即破碎机主轴的转频) , 且有多倍倍频分量。说明故障冲击振动较为严重。
从以上的频谱中可以看出, 轴承故障冲击振动严重, 存在摩擦、碰磨、不对中等现象, 特别是 (3) 点和 (6) 点的轴承, 需要尽快更换。
2011年5月29日, 对破碎机进行检修, 发现 (3) 点和 (6) 点的轴承紧定套裂开 (见图7) , 由于轴承内圈松动, 造成轴承转内、外圈, 同时主轴由于轴承转内圈的原因受到较大的损伤并出现较大的冲击。
在更换破碎机轴承并对主轴进行修复后于2011年6月6日开机, 运行状况非常好。
3 结束语
双轴颚式破碎机 篇5
一、颚式破碎机配套设备的组成
经过全面研究颚式破碎机配套设备组成、工作原理, 其整个破碎筛分系统的组成如下:给煤机入料漏斗上口为110mm矿工钢焊制的0.8×1m的筛子, 给煤机输送能力为每小时400t、600t、800t三个挡;入料口最大入料为1m2;通过输送能力为每小时600t的1.4m皮带机将料送入到颚式破碎机的, 破碎机入料口尺寸为1.2×1.2m, 出料口块煤粒度小于300mm;破碎后的煤炭进入输送能力为每小时300t的1m皮带机, 再送往筛分楼;经过振动筛筛成块煤和面煤;由两条0.8m皮带机分别输送到块煤和面煤栈桥。
二、故障原因
通过对现场观察分析, 发现造成破碎能力不足的原因有:
1.破碎机的进料能力大于破碎能力。破碎机原设计是用于破碎岩石的, 颚板的最大振幅为40mm, 底口的振幅仅有15mm, 现在用来破碎煤炭, 因煤炭较软, 被颚板压缩20～40mm, 达不到破碎的目的, 有时遇到一些粒度在500mm的块煤同时进入到破碎机内, 几个大块煤总在入料口内乱蹦, 无法下落到颚口中, 所以也就无法破碎。这就造成破碎机内的块煤在破碎机口内滞留, 最终造成堵眼。如果不及时停止入料, 皮带机就会造成大量煤炭外溢。即使1.4m皮带机能及时停下, 但堵在破碎机内的块煤因不能被破碎, 造成了经常堵眼的现象。整个破碎系统只能停机处理, 否则无法正常工作。维修的方法就是用人工把堵眼的煤炭拿出来, 不仅造成严重的停产现象, 有时还会引起人身事故。每班因堵眼造成的停机时间都在4～5h以上, 使得整个筛分系统每班的筛分能力仅有300～500t, 严重影响了销售和外运装车。
2.由于露天矿采用电铲采煤, 煤炭粒度较大, 有时达到1m以上, 给煤机入口的筛子经常被大块卡死, 时间一长整个筛面全部被堵死, 使得给煤机无法入料, 因筛面用11#矿用工字钢焊制, 强度低, 则不能用装载机或推土机将煤炭压碎或铲碎的方法清理, 只能用人工的办法清理, 清理时间长。如果在冬天, 煤块较硬的时候, 一旦出现故障, 一个班的时间也清理不完, 严重影响破碎能力。
3.给煤机曲柄行程为可调式, 是通过一个连接销子完成行程调节, 从而达到调节给煤量的目的。但由于给煤机长时间使用, 检查保养难以及时进行, 使得曲柄变形, 销子经常损坏, 每班都需更换几次, 也影响了破碎能力。
三、改进方案
通过以上分析, 针对故障原因采取了如下方法进行改造:
1.针对破碎机入料能力大于破碎能力。采取将入料的1.4m皮带机抬高, 在破碎机入料口前增加一个筛子, 筛面作成竖条形, 没有横条, 竖条之间的空隙为100mm, 使得粒度小于100mm的煤从筛子下面直接进入1m皮带机, 而不是进入破碎机入料口, 从而将近百分之四十左右的煤分流走, 使得进入破碎机的煤量减少近百分之四十, 从而解决了入料能力大于破碎能力的问题, 同时也减少了破碎机的破碎量, 减少了堵眼的可能性。
2.针对破碎机不适合破碎煤炭这一事实和几个500mm左右的煤块同时进入破碎机易引起堵眼的问题。采用在破碎机的静颚板上增加一个刮板机, 将堵在破碎口内的块煤强行往下拉的方法, 从而解决了破碎机堵眼的问题。
3.针对给煤机入料口筛子被大块煤堵死无法入料, 人工清理时间长的问题。采用更换11#矿工钢制作的筛子, 改用50#轻型工字钢制作筛子。由于筛子强度大大增加, 筛子被大块煤堵死时, 可以用推土机或装载机上到筛子上直接铲或者用液压挖掘机铲斗砸的办法将大块煤铲碎, 筛子也不会变形或损坏, 从而大大减少了堵筛清理时间和工人劳动强度。
4.针对给煤机曲柄、销子每班都需更换几次影响破碎的情况。采用改变曲柄连接方式, 变分体式曲柄为一体式曲柄, 从而彻底解决了销子损坏的问题。
四、综合分析