锤式破碎机结构设计-前期报告.doc

河北工业大学本科毕业设计（论文）前期报告
河北工业大学本科毕业设计（论文）前期报告

毕业设计（论文）题目： 锤式破碎机的设计
专业：机械设计制造及其自动化
学生信息： 学号： 姓名： 班级：
指导教师信息： 教师号： 姓名： 职称：
报告提交日期：

一. 课题研究目的和意义
本课题为锤式破碎机设计，物料破碎是一个历史悠久的话题, 破碎机广泛运用于开矿、采石、水利和化工等部门，在这些部门中，有大量的物料需要进行破碎处理，比如在矿石行业中，从矿山开采出来的矿石，其最大粒度一般在200至1300mm之间，这些原矿不能直接在工业中应用，为使矿石中的有用矿物分离出来，需要用破碎机将原矿破碎到要求达到的粒度以便于分离。除此之外，有些大块的物料由于体积庞大，不便于运输，必须将其破碎成较小的粒度。比如采煤行业，经常需要将大块的原煤破碎成指定粒度的煤块。
综上，破碎的研究和破碎机的设计在实际生产中有着重要的研究意义。
二. 本课题国内外研究现状和发展趋势
目前国内和国际市场上的碎石机大致可分为：鄂式破碎机，锤式破碎机，复合式破碎机，辊式破碎机，冲击式破碎机，石头破碎机，反击式破碎机等。
1、鄂式破碎机（Jaw Crasher）：俗称鄂破，由动鄂和静颚两块颚板组成破碎腔，模拟动物的两颚运动而完成物料破碎作业的破碎机，结构简单。目前在对矿石等比较坚硬的物料进行粉碎时，使用的是颚式破碎机等传统破碎机械，其能量消耗大，锤头等易磨损零件更换麻烦，物料的粒度不易控制。
2、锤式破碎机（环锤式破碎机）简称：锤破，主要适用于破碎各种脆性材料的矿物。被破碎物料为煤、盐、白亚、石膏、明矾、砖、瓦、石灰石等。它是一种直接将最大粒度为600-1800毫米的物料破碎至25或25毫米以下的一段破碎用破碎机。
3、反击式破碎机：简称反击破，适用于破碎中硬物料，如水泥厂的石灰石破碎，具有生产能力大，出料粒度小的优点。
4、复合式破碎机：简称（复合破）适用于建材、矿业、冶金、化工工业破碎石灰石、熟料、煤及其它矿石。特点：生产能力大；破碎比高，能耗低；密封性好，运转平稳；维护方便。
5、辊式破碎机：对辊破碎机（辊式破碎机,对辊式破碎机）供选矿、化学、水泥、建筑材料等工业部门中碎和细碎各种中等硬度以下的矿石和岩石之用。
6、冲击式破碎机：又称制砂机，广泛适用于各种岩石、磨料、耐火材料、水泥熟料、石英石、铁矿石、混凝土骨料等多种硬、脆物料的中碎、细碎（制砂粒）。HX系列冲击式破碎机（制砂机）对建筑用砂、筑路用砂石优为适宜。
本课题所需破碎的对象大都为脆性，而锤式破碎机优点在于：
1.适用于脆性材料，具有很高的粉碎比，这是它最大的特点。
2.它的结构简单，体型紧凑，机体重量轻，操作维修容易。
3.它的产品粒径小而均匀，过粉碎少。生产能力大，单位产品的能量消耗低。
锤式破碎机的缺点是工作零件容易破损，需经常更换，因此，需要消耗较多的金属和检修时间，此外，锤式破碎机的篦条容易堵塞，尤其是对湿度大，含有粘土质的物质，会引起生产能力的显著下降。
综合考虑，对于湿度较低的脆性材料来说，选择锤式破碎机是合适的。
锤式破碎机最早出现于1895年，经过多年的研究制造，目前水平已经比较先进，就国内外发展趋势来说，锤式破碎机一直都是我国在国际的破碎领域引以为豪的破碎产品，在以往的锤式破碎机发展现状及未来的锤破发展计划中都占有重要地位，尽管近年来我国不管在破碎理论、破碎技术、结构设计以及等方面都有很大的提高，但是与国外破碎机械比拟，仍存在一定的差距。目前，生产使用的锤式破碎机根据其传动形式分为两大类，功率在250 kW以下的通常采用皮带轮传动，250 kW以上的大功率破碎机采用减速器传动。与国外同类产品的差距也主要集中在250 kW以上的大功率破碎机上，设备使用寿命较短，零配件质量不稳定，设计经验缺乏，加工、检测手段落后。由于其体积重量均较大，用户对这种大功率机型在井下的维护保养难度大大增加，而这方面国外进口同类产品占有优势。另外，由于使用时间短，对大功率破碎机的认识和了解还处在较低的层面上，要对其进行设计改进从而得到可靠性高的定型产品，必须进行长时间的生产实践，充分暴露故障隐患，有针对性地进行改进更新，逐步缩小与国外产品的差距。
细碎、粉碎和高效节能是破碎机的整体发展趋势。随着工业自动化的发展，破碎机也向自动化方向迈进(如国外产品已实现机电液一体化、连续检测，并自动调节给料速率、排矿口尺寸及破碎力等)。随着开采规模的扩大，破碎机也在向大型化发展，如粗碎旋回破碎机的处理能力已达6000t／h。至于新原理和新方式的破碎(如电、热破碎)尚在研究试验中，暂时还不能用于生产。对粗碎而言，目前还没有研制出更新的设备以取代传统的颚式破碎机和旋回式破碎机，主要是利用现代技术，予以改进、完善和提高耐磨性，达到节能、高效、长寿的目的。
破碎机的工作原理：
锤式破碎机是利用装在机壳内高速旋转的锤头动能而击碎物料。
在主轴上装有锤架（圆盘），在锤架（圆盘）上悬挂有锤头，机壳下半部装有筛板。主轴、圆盘、和锤头、销轴组成的回转体称为转子。电动机带动转子在破碎腔内高速旋转，物料自上部给料口给入机内，受高速运动的锤子的打击、冲击、剪切、研磨作用而粉碎。在转子下部设有筛板，粉碎物料中小于筛孔尺寸的粒级，阻留在筛板上继续受到锤子的打击和研磨，最后通过筛板排出机外。
锤式破碎机的种类很多，其主要有：
1. 按转子数目分为：单转子和双转子锤式破碎机
2. 按转子回转方向分为：定向式，转子朝一个固定方向旋转，可逆式，转子可朝两个方向旋转。
3.按锤头排数分为：单排式、双排式或多排式
4.按锤头装置方式分为：固定锤式和活动锤式。
锤式破碎机具有至少一个配有冲击工具的转子或每个转子配置的作为反作用冲击工具的筛条单元或磨碎单元，该单元至少部分包围该转子并由冲击板、筛条或筛和固定它们的颚板构成；该单元设置有一个可实现大致水平运动的，具有许多辊对和导轨的导向装置，以便于从外壳中移出筛条单元或破碎单元。
旧式的锤式破碎机大都包括壳体、电机，电机的输出轴与皮带轮连接，皮带轮通过皮带与主轴连接，该主轴与轴承连接并贯穿壳体，在壳体上端设有进料口，在壳体内设有反击板、打击板，在圆盘固装若干锤头，该锤头与锤柄固定连接，一方面是锤头磨损后须将锤头与锤柄一起调换，另一方面锤头不能处于一种自由悬挂的状态，此外锤头与打击板之间的间隙不能进行调节，致使一些被破碎的物料达不到所需的粒度。这些不足目前都没有完全克服。
归结起来，目前锤式破碎机的主要缺点如下：
1.破碎机内安装在锤盘上的锤头采用整体结构，且锤头通过长销轴安装在锤盘上，致使金属消耗量大，成本较高，拆卸困难。
2.破碎机的转子直接与电机的输出轴联接或通过齿轮箱等定速传动机构传动，使得破碎机转子的转速恒定，锤头的线速度固定不变，这样物料的粒度不能根据需要调整，很难适应不同的物料。
3.当物料含水量较大时，湿物料会堵塞壳体内的蓖板，造成堵塞。
4.外壳通过多个螺栓组装在一起，这样维修时需要拆卸大量的螺栓，造成很大的不便。
三. 本课题主要研究内容
本课题的主要内容是锤式破碎机的设计与改进，即设计一种锤式破碎机，并进行主要技术参数、传动系统、典型零件的结构设计及生产能力分析。
四. 可能遇到的问题和拟采用的解决问题办法
问题：1.锤体结构的设计。
2.锤体与锤柄的连接。
3.筛孔大小的调节。
解决办法：根据技术参数抓住问题主要方面加以分析和解决。考虑用可调大小的筛孔，向老师求教，利用发明创造原理（triz理论），类比法，优化设计等等。
五. 计划进度表
工作任务
时间
进行前期调研，查阅相关资料，写出前述报告
3月5日—3月18日
进行该课题的知识预备
3月19日—3月25日
总体方案设计，总功能分析及其功能分解， 各零部件的原理方案设计、分析、评价及其选定
3月26日—4月15日
确定总体方案，撰写中期报告
4月16日—4月22日

结构设计以及参数计算
4月23日—5月6日
绘制总体方案草图，绘制零部件图，绘制整体装配图
5月7日—5月27日
撰写毕业设计说明书
5月28日—6月3日
最后答辩
6月4日—6月10日

六. 参考文献
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