- CPS小天才
-
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3-7 φ1600×1600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3-8 φ1600×1600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0.015~0.07,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0.70~0.85;
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1.8m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0.5~0.4,即
v2=(0.5~0.4)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0.5kg,安装时应保持每两对称的锤头总重量差士0.05kg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
- 左迁
-
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。