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摘要 制砖原材料的粉碎是砖坯生产过程中的关键工序，随着科学技术的不断发展，以 及市场需求的变化，各行各业也起着日新月异的变化，锤式粉碎机可将制砖用原材料 经过粉碎后达到制砖粒度的要求。本设计提出的锤式制砖原料粉碎机适用于页岩、煤 矸石等制砖原材料的粉碎精选处理。 我所设计的制砖原料粉碎机是在原通用设备的基础上通过革新改进、现场观察后 完善研制而成的一种新型粉碎设备。其特点是：结构合理，性能可靠，锤头采用高耐 磨性和韧性的高锰材料铸造并经热处理工艺，可调整使用最大四次角面。主轴密封性 良好。筛体采用破碎轴形式单独设计，更换方便、维修便利、出料利落、不易赌塞， 可确保整条生产线其他设备正常工作，达到机械设备设计产量要求，是砖瓦生产过程 中的理想配套设备。 这次我所设计锤式粉碎机是单转子的、不可逆的、多排的、带铰接锤头的粉碎机。 关键词：制砖原料、锤式、转子、粉碎机isofofasasofalabetoofisIisinonofonofaofbeofatoisaisaa1章 绪论.4式粉碎机的工作原理及其应用.4式粉碎机的工作原理.4式粉碎机的应用.5式粉碎机的类型.5碎机的特点.6碎机的优点.6式粉碎机的缺点.6第2章 锤式粉碎机的主体构造.6架.6子.6碎轴.7板和衬板.7封防尘装置.7第3章 锤式粉碎机的结构参数和工作参数的选择和计算.8本结构参数的计算与选择.8子的直径和长度.8要工作参数的计算.8子速度.8产率.8机功率.9子转速与锤头重量.9第4章 锤式粉碎机主要零件的设计计算.12轴的相关设计、计算与校核.12轴的设计.12轴的强度校核.14的强度校核.17架.18头.19头的打击平衡计算.20轮的计算与设计.23轮.24碎轴的计算与设计.24碎轴.25承计算与选择.25第5章 锤式的主体结构设计.26架.26击板.27盘锤架.28动轴承.28第6章 锤式粉碎机的操作和维修.29式粉碎机的基本操作法.29动操作的注意事项.29车注意事项.30全操作技术.30持保护装置和报警装置的完好.30作和检修时应注意事项.30式的维修保养法.31滑.31回检查和日常维护.31结 论.31参考文献.32致谢.33第1章 绪论 式粉碎机的工作原理及其应用式粉碎机的工作原理 锤式粉碎机的基本结构如下图所示。主轴上装有锤架2，在锤架之间挂有锤头3， 锤头的尺寸和形状是根据粉碎机的规格和物料径决定的。锤头在锤架上能摆动大约120的角度。为保护机壳，其内壁嵌有衬板，在机壳的下半部装有破碎轴4，以卸出 粉碎合格的物料。主轴、锤架和锤头组成的回转体称为转子。物料进入锤式粉碎机中， 即受到高速旋转的锤头 3 冲击而被粉碎，粉碎的矿石从锤头处获得动能以高速向机壳 内壁冲击，向破碎轴、反击板冲击而受到第二次粉碎，同时还有矿石之间的相互碰撞 而受到进一步的粉碎。粉碎合格的矿石物料通过破碎轴 4 排出，较大的物料在破碎轴 4 上继续受到锤头的冲击、研磨而粉碎，达到合格粒度后即从缝隙中排出。为了避免 破碎轴缝的堵塞，通常要求物料含水量不超过10%。 11式粉碎机示意图式粉碎机的应用 锤式粉碎机是利用高速回转的锤头冲击矿石，使矿石沿其自然裂隙，层理面和节 理面等脆弱部分而破裂。它适应于脆性，中硬，含水量不大的物料的粉碎。在建材工 厂中，它主要用来粉碎石灰石，煤，页岩，白垩，石膏及石棉矿石等。一般锤头重， 锤数较少，转速较慢，有破碎轴以及采用锤盘结构的锤式粉碎机，可进入较大粒径的 物料，宜作为中碎或者一定范围的细碎。 式粉碎机的类型锤式粉碎机的种类很多，根据结构特征的不同，可进行如下分类：按回转数的数目可 分为单轴式（或单转子）和双轴式（或双转子）；按锤头的排数可分为单排式和多排 式；按转子的回转方向可分为定向式和可逆式；按锤头的装置方式不同，还可分为固 定锤式和活动锤式两种。锤式粉碎机的规格，是以回转体的外端直径和其长度尺寸表 示的。 粉碎机的优点 构造简单、尺寸紧凑、自重较小，单位产品的功率消耗小。 生产率高，破碎比大（单转子式的粉碎比可达i=1015）,产品的粒度小而均 匀，呈立方体，过度粉碎现象少。 工作连续可靠，维护修理方便。易损零部件容易检修和拆换。 主要工作部件，如：破碎轴 、衬板、转子、圆盘等磨损较快，尤其工作对象 十分坚硬时，磨损更快。 粉碎腔中落入不易粉碎的金属块时，易发生事故。 含水量12%的物料，或较多的粘土，出料破碎轴堵塞使生产率下降，并增大 能量损耗，以至加快了易损零部件的磨损。 第2章 锤式粉碎机的主体构造 本次所设计的是一台可逆，多排铰接锤头的锤 式粉碎机。该粉碎机适应于页岩、煤矸石的粉碎，被粉碎物料的表面不超过8%的水 分。这种粉碎机主要由传动装置、转子、破碎轴、衬板和机架等几部分组成的。 架 机壳由下机体、后上盖衬板和右衬板组成，各部分用螺栓连接成一体。上部开一 个加料口，机壳两壁全部镶以锰钢衬板，衬板磨损后可以更换。下机体由20和40毫 米普通钢板焊接而成，两侧为了安放轴承以支持转子，用钢板焊接了轴承支座。机壳 和轴之间，漏灰现象十分严重，为了防止漏灰，在机壳上通常都会安置一种叫轴封的 装置。机壳的下部直接安放在混泥土的基础上，并用地脚螺栓固定（螺栓规格1000，数量为12）。为了便于检修调整和换破碎轴，下架体的前后两面均开有一个检 修孔。左侧壁、右侧壁和后上盖，也都用钢板焊接而成。为了防止漏灰，和下机体一 样，在与主轴接触的地方，两侧壁也都设有轴封装置。为了检修时更换锤头方便，两 侧壁对称地开有检修孔。 子 转子是锤式粉碎机的主要工作部件，转子是由主轴，锤架组成。锤架上用锤头轴 将锤头分了三排悬挂在锤架之间，为了防止锤架和锤头的轴向窜动，锤架的两端用压 紧锤盘和锁紧螺母固定。转子支承在调心滚子轴承上，轴承用螺栓固定在下机架的支座上，除螺栓外，还有两个定位销钉固定着轴承的中心距。此外，为了使转子在运转 中储存一定的动能，在主轴的一端装有飞轮。 碎轴 锤式粉碎机的破碎轴的排列方式是与锤头运动方向垂直，与转子的回转半径有一 定的间隙的圆弧状。合格的产品可以通过破碎轴缝，大于破碎轴缝的物料由于不能通 过轴缝而在破碎轴上再受到锤头的冲击和研磨作用继续被粉碎，如此循环直至体积减 少到可以通过破碎轴缝。破碎轴和锤头一样，受到很大的冲击和磨损，是主要的容易 磨损的零件之一。破碎轴受到硬物料块或金属块的冲击，容易弯曲和折断。如图所 示，1000800 锤式的破碎轴，其形状是圆断面，材质为，具有较高的耐磨性，能承受一定的冲击负荷。 板和衬板 锤式粉碎机用锤头高速锤打矿石，在瞬间矿石具有了极大的速度，为了防止机架 的磨损，在机架的内壁装有锰钢衬板。 由托板和衬板等部件组装而成了打击板。托板是用普通钢板焊接而成的，上面的 衬板都是高锰钢铸件的，与锤头和破碎轴的材质相同。组装好后用两根轴架于粉碎机 的架体上，其进料的角度，可用调整丝杠进行调整，磨损严重时可进行更换，以保证 产品的质量。 含钼2%的高锰钢，用于高屈服强度而又不降低韧性的高锰钢铸件，如初次破碎的 护板，经弥散处理的含钼2%的高锰钢，具有足够的韧性，其使用寿命比常规的热处理 的含钼2%的高锰钢要高25%。但是弥散处理生产成本高，限制了它的使用。含钼1%， 含碳 高锰钢具有较高的韧性和强度，采用正火加表面淬火的热处理成本 不高。因此，在本次设计中我选用含钼1%，高锰 钢作为衬板。 封防尘装置 密封的目的在于防止灰尘，水分等进入轴承和相对运动的部件之间，如齿轮滚子 齿啮合处，同时又起到防止润滑油流失的作用。密封的好与坏直接影响到滚 （1） 粉碎能力为25到45吨。 2） 粉碎机转子的转速在900和1100r/间 （3） 粉碎机的最大物料给料粒度为：小于150） 粉碎机的最大排料粒度不能超过：105） 粉碎机的物料容许湿度小于9%。 6） 粉碎机的破碎程度为：中、细。 （7） 粉碎机的应用场所是：制砖厂。（8） 粉碎对象：页岩、煤矸石。 第 3 章 锤式粉碎机的结构参数和工作参数的选择和计算 本结构参数的计算与选择 子的直径和长度 （1） 转子的直径一般是根据矿石的尺寸来决定的。通常转子的直径与给矿块的 尺寸之比为48，大型则近似取为2。由于1000800锤式粉碎机为中型粉碎 机，加工物料粒度150毫米。 所以转子直径D=50=975m，取D=10002） 转子长度视机器生产能力而定。 石抗冲击力较强时，应该选取较大的比值。由于1000800锤式粉碎机加工的矿物为 页岩、煤矸石这样一些中低等硬度的矿石，则转子长度L=D00000取L=800m。 要工作参数的计算 子速度 为了简化设计，锤式粉碎机不设变速箱。因此粉碎机转子的速度和所安装的电动 机的额定转速相同。转子转速用锤头的圆周速度来控制。转子的转速是锤式式粉碎机 的重要参数，转子转速可按下式进行计算：2n=60v/（31） 式中 v转子的圆周速度；D转子的直径； 由于上式没有反映出粉碎比这一因素， 所以按上式计算的转子圆周速度只作为 转子转速的参考。目前，锤式粉碎机的转子圆周速度的使用范围是1580m/s，通常， 粗碎时取1540m/s，细碎时取4080m/s。虽然转子速度越高，粉碎比越大，但锤头 磨损也越快，功耗也大。因此，在满足力度要求的情况下，转子的圆周速度应偏低。 由上分析可知： n=60v/由于是细碎此处v取52m/s）=6052/=虑到功率损耗取n=980r/产率 目前，锤式粉碎机还没有一个考虑了各种因素的理论计算公式，因此我们选用 经验公式来计算。 我们以粉碎中低等硬度物料来计算锤式粉碎机的生产率： 经验公式：Q=（3045）（32） 式中：D转子的直径，单位：m；L转子的长度，单位：m；矿石的松散比重，单位：t/m3由于本次设计中D=1000m；L=800m=矿石的松散比重取公式中的系数取中间值35； 则Q=351时。 根据计算结果，我们可以确定出1000800锤式的生产率为40吨/小时左右。 机功率 锤式粉碎机的功率消耗与很多因素有关，但主要取决于矿石的性质，转子的圆周 速度，粉碎比和生产能力。 目前，锤式粉碎机的电动机功率尚无一个完整的理论计算公式，一般是根据生产 实践或者实验数据而采用经验公式选择的电动机功率。 根据生产实践的实际来选择电动机功率N=（33） 式中：Q机器的生产能力，吨/小时K比功耗，千瓦/吨，比功耗视待粉碎物料的性质、机器的结 构特点和粉碎比而定。对中低等硬度的页岩锤式粉碎机取K=。粗碎时偏小取，细碎时偏大取。 本次设计要求将矿物细碎，因此比功耗偏大选取 （取K=），Q=时； 则N=W。 根据计算电动机功率的结果，综合各种要求，查表选择相异步电动 机（52711991、52721991）。型号为。电动机效率为92%，额定电 流为143A。 子转速与锤头重量锤式粉碎机转子的转速 n 和锤头的重量 m 是互相关联的。锤式粉碎机不是靠回转 不见的全部能量来粉碎物料的，而仅是靠锤头的动能做的功来完成物料的粉碎。锤头 的动能E=/2(34)式中 E锤头的动能，J；m锤头的质量，V锤头的圆周速度，m/s。V=(Dn)/60(35)式中 n转子转速，r/D转子旋转时，由于离心力的作用，锤头作辐射状，这时转子的外 端直径就以D（m）表示。 将式（35）代入式（34）中， 得E=（D2n2）/7200 （36） 锤头动能的大小与锤头的重量成正比，即锤头越重，锤头的动能越大，粉碎效率 越高，但是锤头的重量越大，旋转起来的离心力也越大，对锤式的转子的其他 零件都要产生影响，并且加快损坏，因此，锤头的重量不应该过重也不应该过轻，要 适中。正确的选择锤头的重量对粉碎效果和能量消耗有很大的影响。所以选择的锤头重 量一定要满足锤击一次性使物料块粉碎，并使无用功率消耗达到最小，同时，还必须 不使锤头向后偏倒。为。