锤式破碎机的设计论文开题报告

锤式破碎机的比较老的机型，锤式破碎机型号比较多，需要购买可以根据需求去选择。

锤式破碎机是利用快速回转的锤子对物料进行冲击破碎。具有生产率高，粉碎比大（10～50），结构简单，尺寸紧凑，机体重量轻，功率消耗较少，操作维护容易，产品粒度均匀，过粉碎小等特点。适用于脆性、中硬、含水分不大物料的破碎。广泛用于长石、石灰石、石膏、白垩、高岭岩、煤等物料的中、细碎。

一、构造与工作原理

锤式破碎机可分为单转子（单轴式）和双转子（双轴式）两种。单转子又可分为不可逆式和可逆式两种。按锤头的排数分为单排式和多排式。目前单转子锤式破碎机获得广泛应用，而双转子应用较少。图3-7为1600×1600锤式破碎机构造。它是单转子、多排，不可逆锤式破碎机，由机壳1、转子2、篦条3、破碎板4和滚动轴承5等部件组成。

图3-7φ1600×1600锤式破碎机的构造

1-机壳；2-转子；3-篦条；4-破碎板；5-滚动轴承

机壳由下机体、后上盖、左侧壁和右侧壁组成，各部分用螺栓连接成一体。上部开一个加料口，机壳内壁全部镶以锰钢衬板，衬板磨损后可以更换。下机体由普通碳素结构钢厚钢板焊接而成。两侧为了安放轴承以支持转子，用钢板焊接成轴承支座。机壳的下部直接安放在混凝土的基础上，并用地脚螺栓固定。为了便于检修、调整和更换篦条，下机体的前后两面都开有一个检修孔。左侧壁、右侧僻和后上盖也都用钢板焊成。

转子由主轴1和锤架2组成。如图3-8所示。锤架上用锤头销轴4和锤头3分四排悬挂在锤架之间，为了防止锤架和锤头的轴向窜动，锤架的两端用压紧锤盘5和锁紧螺母固定。转子支承在两个滚动轴承6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两轴承的中心距。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7。电动机通过弹性联轴节直接带动转子回转。

图3-8φ1600×1600锤式破碎机的转子

1-主轴；2-锤架；3-锤头；4-锤头销轴；5-压紧锤盘；6-滚动轴承；7-飞轮

篦条安装在对称于转子两边的弧形侧板上，锤式破碎机蓖条的排列形式与锤头运动方向垂直，呈与转子的回转半径有一定间隙的圆弧状，合格的破碎产品通过篦条缝排出，大于篦缝的物料在篦条上再受锤头冲击和研磨作用被破碎，直至通过篦条排出。

篦条的断面形状有三角形、矩形和梯形三种，通常由锰钢铸成，也有锻造而成，锻造可以增加耐磨性和韧性。

物料进入锤式破碎机中后，即受到高速回转的锤头冲击而破碎。破碎了的物料从锤头处获得动能，以高速向机壳内壁衬板和篦条冲击而受到第二次破碎，此后，粒径小于篦条缝隙的物料，便从缝隙中排出，而块度较大的物料，弹回锤头回转的轨道内，又将受到锤头的继续冲击而粉碎。在物料破碎过程中，也有物料之间的冲击粉碎。

二、主要工作参数的确定

（一）生产能力

锤式破碎机虽然应用广泛，但对于它的参数计算，目前还没有能概括各种影响因素在内的理论计算公式。在设计和选用时，都是参照同类企业类似设备的实际生产指标来确定，或根据经验公式进行概略计算。锤式破碎机的生产能力与破碎机的规格、锤子重量、转速、粉碎比、给料的均匀程度以及物理性能等有关。

非金属矿产加工机械设备

式中Q——锤式破碎机的生产能力（N/h）；

Z——出料篦条的个数；

L——出料篦条的长度（m）；

c——出料篦条的宽度（m）；

d——出料粒径（m）；

μ——物料松散与不均匀系数，一般为～，小型破碎机的μ值较小，大型破碎机的μ值较大；

K——转子圆周方向的锤头排数，K＝3～6；

n——转子的转速（r/min）；

γ——物料的堆积重度（t/m3）。

此式考虑的因素比较全面，但计算起来烦琐。计算结果与实际生产能力比较接近。

（二）功率

非金属矿产加工机械设备

式中N——锤式破碎机所需功率（kW）；

G——每个锤头重量（N）；

R——转子外端半径（m）；

n——锤碎机转速（r/min）；

m——锤碎机锤头的总数；

η——锤碎机有效利用率，一般取～；

K——校正系数，与锤头的圆周速度有关，随圆周速度的升高而减少，原因是速度高了后，并不是每一个锤都打着物料，其中某些锤头打不着也白消耗了一部分能量。K值与圆周速度v的关系见表3-3。

表3-3校正系数

公式（3-13）适用于n＝200～350r/min的低转速的锤式破碎机。

（三）转子转速

锤式破碎机转子的转速n和锤头的重量W是相互关连的。锤破机不是靠回转部件的全部能量来破碎物料的，而仅靠锤头的动能所作的功来完成物料的破碎。锤头的动能E为：

非金属矿产加工机械设备

式中E——锤头的动能（N·m）；

W——锤头的重量（N）；

g——重力加速度（m/s2）；

v——锤头的圆周速度（m/s）。

非金属矿产加工机械设备

式中n——转子转速（r/min）；

D——转子旋转时，由于离心力的作用，锤头成为辐射状，这时转子的外端直径就以D来表示。

以式（3-15）代入（3-14）中

非金属矿产加工机械设备

由式（3-16）可知，锤头的动能E与锤头的重量W，圆周速度v及转子转速n成正比。锤头愈重，转子转速愈高，则破碎能力愈大，但功率消耗也急剧上升，同时也会引起锤头、篦条和衬板的强烈磨损。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。由于生产的发展和创造技术的提高，目前生产的锤式破碎机的转速有逐步提高的趋势。

锤式破碎机转子的转速，一般都和所安装的电动机额定转速相同。转子转速用锤头的圆周速度来控制。一般单转子锤碎机锤头圆周速度v＝35～55m/s，转子转速n＝750～1500r/min；个别重型单转子锤碎机（转子直径在以上）和双转子锤碎机的v＝18～25m/s,n＝200～250r/min，通常把u＜30m/s的称为慢速锤碎机。转速低时，锤头重量较大，数量较少，产品粒度较粗。而v＞30m/s的则称为快速锤碎机。转速高时，锤头重量较多，产品粒度较细。

（四）锤头重量

锤头动能的大小与锤头的重量成正比，即锤头的动能越大，破碎效率越高。但锤头的重量越大，旋转起来产生的离心力也越大，对锤式破碎机转子的其他零件都要产生影响和损坏，因此，锤头的重量要适中。

正确地选择锤头的重量对破碎效果和能量消耗有很大影响。所选择的锤头重量一定要满足锤击一次使料块破碎，并使无用的功率消耗达到最小值，同时，还必须不使锤头向后偏倒，为此，必须使锤头运动起来产生的动能等于破碎物料所需要的打击功，如公式（3-16）所示。

从动量相等的原理出发，可得：

Wv＝（W+W1）v2（N·m/s）

非金属矿产加工机械设备

式中W——锤头折算到打击中心处的重量（N）；

W1——最大物料块的重量（N）；

v——锤头打击开始所具有的圆周线速度（m/s）；

v2——锤头打击物料后的圆周线速度（m/s）；

设公式（3-17）的系数等于～，即

v2＝（～）v（m/s）（3-18）

由式（3-17）得：Wv＝Wv2+W1v2

非金属矿产加工机械设备

以式（3-18）代入（3-19）中

非金属矿产加工机械设备

用式（3-17）和（3-20）分别求得的锤头重量W，应取其中较大者。

一台锤式破碎机锤头的数量可为4～300个。安装在转子上的各个锤头重量应相等，以使转子保证良好的平衡；更换锤头时也要按相对位置成对地更换，否则将引起转子回转不平衡，工作不稳定和轴承过早磨损。

三、使用

锤式破碎机是一种高速回转且靠冲击来破碎物料的机械。为了使它能正常工作，转子在装配或检修后，必须进行静平衡试验，即转子转动停止时，在任何位置上都不许退回1/10圆周。转子上的零件（除锤头外）都要进行精确加工。一般按二级和三级精度制造和装配。如果转子的重心离开它的几何中心线（或回转轴线），则产生静不平衡。若转子的回转轴线和它的主惯性轴不一致，则产生动不平衡，这两种不平衡现象，都会使机器运转中产生剧烈的振动，从而缩短了机器的使用寿命，且引起厂房震动。

锤头是锤式破碎机的易损件，它主要是要求耐磨性。提高锤头的耐磨性，可以减少修理停机时间，提高工作效率。目前，制造锤头多用含锰12%～14%的高锰钢，用高碳钢锻造或冲压的锤头也应用较广。当破碎硬物料时，也有在锤头表面焊上一层3～4mm的硬质合金或一层薄锰钢片。在制造锤头时，应力求所有的锤头的重量相等，偏差应小于士，安装时应保持每两对称的锤头总重量差士以内。这样，可使转子容易平衡，缩短安装和试车时间。

锤头磨损比较快，而制造成本又很高，因此，常用铸铁焊条进行堆焊，从而节省优质钢材，降低成本。在更换锤头时，一定要按相对位置成对地更换，否则将引起转子回转不平衡产生震动，使轴承过早损坏。

篦条与锤头顶端之间的间隙，对产品粒度有一定的影响。通常保持此间隙为10～20mm。

转子轴承在正常工作情况下，温升在60℃以下，最高温度不得超过70℃。锤式破碎机用的滚动轴承之游隙比正常的滚动轴承游隙大，否则机器运转后，轴承发热。

锤式破碎机的主要规格和性能如表3-4所示。

表3-4国产锤式破碎机规格性能表

续表

锤式破碎机工作中主要故障及其排除方法如表3-5所示。

表3-5锤式破碎机主要故障及消除方法

从环锤破碎机面市以来已经100多年，而没有被市场所淘汰足以表明起技术独到之处还是相对明显。国内年破碎机销售额超过30亿，而要想开发和突破国外市场这需要自身的实力和硬环境，就其环锤破碎机本身的技术成熟性和适用性不要怀疑！