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破碎设备的性能与工程应用(上)

日期:2016-11-21  编辑:admin  点击:次
导读:破碎设备,破碎机械 通过对颚式破碎机、圆锥式破碎机和反击式破碎机等几种典型破碎设备的结构、工作机理分析,研究了不同结构原理破碎设备对路用材料的破碎性能和破碎效果,并根据应用性能提出了在工程中合理选择和正确使用的方法。

破碎是利用破碎设备,在外力的作用下使物料颗粒发生破裂,尺寸逐渐减小的过程,最终得到具有一定尺寸形状、粒度分布和充分解离的规格材料。在沥青混合料的组成中集料占有比例非常高,集料的破碎面比例、粗集料和细集料的棱角性等指标在一定程度上决定着沥青路面的使用性能,而这些指标除了决定于材料自身的特性之外还与加工设备类型以及相应的破碎技术关系密切。在工程应用中基本的破碎设备主要有颚式破碎机、圆锥式破碎机、锤式和反击式破碎机,为了合理选择与正确应用这几种设备,需对其工作原理和工程应用性能进行深入的分析。

1.破碎设备类型与工作机理

不同类型破碎设备的结构、工作原理不同,会产生不同性质的作用力。作用力的性质不同,又会对材料产生不同的破碎效果。

1.1鄂式破碎机类型与工作机理

颚式破碎机为压碎型破碎设备,通常按照可动颚板的运动特性进行分类,主要有简摆式颚式破碎机、复摆式颚式破碎机和综合摆动式颚式破碎机等几种类型,这几种设备的结构虽略有区别,却有基本相同的工作原理。进行破碎作业时,颚式破碎机的活动颚板(动颚)相对于固定颚板(定颚)做周期性的摆动。当动颚向定颚靠拢时,为破碎机的破碎过程,材料受到挤压、剪切、弯曲等联合作用而破碎;当动颚与定颚离开时,为破碎机的排料过程,已破碎的材料在重力的作用下排出。各类颚式破碎机的基本工作原理相近,仅动颚的运动特性略有区别。简单摆动式颚式破碎机和复杂摆动式鄂式破碎机的结构和工作原理如下:

1.1.1简单摆动颚式破碎机如图l所示,简单摆动颚式破碎机由定颚、动颚、固定颚板、飞轮、偏心轴、连杆、前后推力杆、推力板支撑座、悬挂轴、拉杆、机架等零部件组成。动颚的运动机构分别由偏心轴、机架、连杆、后推力板四连杆机构和偏心轴、机架、动颚、前推力板四连杆机构组成。偏心轴转动时,带动后推力杆上下摆动,通过前推力杆带动动颚以悬挂轴为中心摆动,实现对材料的破碎过程。在动颚摆动过程中,各点的运动轨迹是以悬挂轴为圆心的圆弧线,运动轨迹比较简单,故称此类破碎机为简单摆动型鄂式破碎机。由于这种运动特性不利于对处在上部的材料的充分破碎,也不利于对破碎作用较强的颚腔下部足量供料,而且排料口宽度大小在破碎过程中不断变化,所以破碎产品粒度的均匀性较差,材料针片状颗粒含量较高。因此,在工业生产中简单摆动鄂式破碎机的破碎比通常较小,生产效率较低,产品作业质量较差,一般用于物料粗碎。

1.1.2复杂摆动颚式破碎机

如图2所示,复杂摆动颚式破碎机的结构和工作原理与简摆鄂式破碎机相似,所不同的是动颚的运动机构仅由一个四连杆机构组成,该四连杆由偏心轴、机架、动颚、推力板组成曲柄摇杆机构。偏心轴转动时,带动动颚摆动,动颚的上部运动轨迹近似为圆形,中部为椭圆形,下部因受到推力板的约束,运动轨迹为弧形。因其动颚上、中、下个部分运动轨迹各不相同,故称其为复杂摆动颚式破碎机。

复杂摆动颚式破碎机动颚上部水平行程较大,垂直位移量较小;动颚下部的水平行程较小,且垂直位移量较大。这种运动特性有利于满足物料破碎所需要的压缩量,而且动颚下部的垂直运动也有利于排料。在相同条件下,复摆鄂式破碎机的生产能力要比同规格的简摆鄂式破碎机的生产能力提高约1/3。由于动颚的垂直运动较大,复杂摆动颚式破碎机的破碎产品粒度均匀性较差,材料针片状颗粒含量较高,颚板的磨损加剧,且物料有过粉碎现象。

1.2 圆锥破碎机类型与工作机理

圆锥破碎机由定锥和动锥组成的破碎机构破碎物料,可按破碎腔形状和破碎机的用途进行分类。圆锥破碎机有标准型(中粗碎)、中间型(中细碎)、短头型(细碎)和旋转圆盘型(制砂机)几种型式,粗碎圆锥破碎机如图3所示,中、细碎圆锥破碎机如图4所示,它们的主要区别在于破碎腔的形状和平行带的长度不同。

 

圆锥破碎机的工作原理如图5所示,进行破碎工作时动锥在定锥内做偏心旋转运动,其轴线的运动轨迹是一个以2∥为顶角的小圆锥,动锥和定锥之间的距离在不断发生变化。在动锥靠近定锥时,材料受到挤压和弯曲作用而发生破碎;在动锥远离定锥时,已破碎的材料在自重的作用下排出。因为动锥面连续转动,所以圆锥破碎机的破碎过程和排料过程沿着定锥内表面连续进行。圆锥破碎机进行旋转破碎作业时,在锥面上存在较大的摩擦力,摩擦力方向与动锥转动方向相反。摩擦力对动锥轴线(主轴)所形成的力矩使动锥在绕定锥内表面做偏心旋转运动时还做绕主轴的自转运动,该自转运动可使破碎产品粒度更均匀,降低对材料的磨碎现象。

 

反击式破碎机属于冲击式破碎机械,是在锤式破碎机的基础上发展起来的一种破碎设备。反击式破碎机的结构见图6所示,由转子、打击板、第一级反击板、第二级反击板、机体等组成。根据其转子个数,反击式破碎机可分为单转子和双转子两大类。


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