石料生产线设备反击破碎腔关键部件的分析

导读:同时根据实际石料生产线设备反击式破碎机破碎腔的基本组成，建立了破碎腔接触碰撞系统的动力学有限元分析模型，计算分析了石料生产线设备反击式破碎机在破碎物料的过程中，各部件之问的受力变化、各部件上的瞬态响应情况，同时研究分析了影响物料破碎效果、各部件上瞬态响应的因素，另外对反击式破碎机破碎腔的整体反击板的基本形状进行优化分析。

石料生产线设备反击破碎腔关键部件的分析 本文论述了石料生产线反击式破碎机破碎物料的机理，采用了接触碰撞有限元算法来求解冲击碰撞瞬态响应问题。

同时根据实际石料生产线设备反击式破碎机破碎腔的基本组成，建立了破碎腔接触碰撞系统的动力学有限元分析模型，计算分析了石料生产线设备反击式破碎机在破碎物料的过程中，各部件之问的受力变化、各部件上的瞬态响应情况，同时研究分析了影响物料破碎效果、各部件上瞬态响应的因素，另外对反击式破碎机破碎腔的整体反击板的基本形状进行优化分析。

在建立破碎腔接触碰撞系统的动力学有限元分析模型时，主要以转子一板锤—物料一反击板为研究对象。

由于实际破碎生产中物料大小形状各异，破碎过程的复杂性，文章对物料模型进行了简化，把破碎过程简化为破碎单个单一直径的球状物料的过程，同时对转子、板锤、反击板的一些次要结构进行了简化处理，建立了破碎腔破碎系统的动力学有限元计算分析模型。

利用ANSYS/LS-DYNA 3D来求解结构发生接触碰撞时的瞬态响应问题。

根据建立的破碎腔接触碰撞系统的动力学有限元模型，计算分析了物料破碎过程中各接触部件之间接触受力变化过程和各部件上瞬间刚度和强度变化，同时考虑了影响破碎效果、部件刚强度的因素如：转速、转动惯量、各级反击板的角度。

考虑到反击式破碎机在实际生产中振动很大，为防止转子发生共振，尽可能的避开共振区，对转了做了模态分析。

另外由于反击板的形状直接影响物料的二次破碎效果，文章通过对物料在破碎腔中运行轨迹的研究，进而对反击板形状进行优化分析。

本文采用的计算方法、基于计算结果分析得到的一些结论有助于为破碎腔中关键部件结构的设计和改进提供理论参考。

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研究石料生产线反击破需要做的工作

研究石料生产线反击破需要做的工作 每时每刻都有人尝试从旧的反击破获得改进，以提高石料生产线的生产力度，以使不少专家投入到这方面的工作中来，下面我们就石料生产线中的二级破碎设备反击破的研究与改进需要做的工作来做一下简述，希望对大家有帮助。

针对石料生产线反击破破碎腔关键部件在实际过程中出现的问题，例如：转子、板锤部件上出现裂纹、甚至发生断裂，破碎机破碎效率低等问题，对破碎腔中关键部件转子、板锤、反击板进行结构数值分析。

本学位论文主要包括以下几个方面的研究内容： 1、对石料生产线反击破破碎物料的机理进行研究； 2、应用计算机辅助设计软件I-deas建立转子、板锤、反击板的三维实体模型，同时建立转子一板锤一反击板—矿石冲击碰撞系统的动力学有限元分析模型； 3、应用瞬态动力学分析软件LS-DYNA计算分析石料生产线反击破冲击破碎物料时破碎腔中各部件之间的接触受力过程，同时计算分析不同转速、不同转动惯量、改变各级反击板形状时对物料破碎效果的影响。

4、计算分析在高速旋转的转子带动下的板锤冲击矿石、矿石受冲击后撞击反击板时，板锤、转子、反击板上应力、应变的分布情况，同时计算分析转子转速对结构刚强度的影响。

5、对转子进行模态分析，确定转子在自由和约束状态下的固有频率和振型。

6、对受板锤冲击后的物料在破碎腔中的运动轨迹进行计算分析，从而对破碎腔中整体反击板截面形状进行优化分析。

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石料生产线反击破的反击板设计

石料生产线反击破的反击板设计 根据石料在反击式破碎机反击板上的破碎效果，结合破碎腔结构参数进行分析，提出折线和圆弧线反击板的设计方法和原则。

石料生产线中的反击破反击板设计包括反击板位置、形状、级数等。

关于反击板位置的确定已有介绍，这里重点介绍反击板形状的设计，也就是反击板曲线的设计。

1、反击板作用原理 反击板的作用是承受被板锤击出的物料在其上冲击破碎，将破碎后的物料重新弹回到破碎区，再次冲击破碎。

反击板的形状和结构对破碎效果影响很大。

鉴于这种情况，首先从物料破碎效果说起。

根据理论力学碰撞原理，物料以正碰撞（垂直碰撞）效果最佳。

但是板锤是作旋转运动，若保证在破碎腔内物料被抛射到反击板上都呈正碰撞（垂直碰撞），则反击板曲线必须是一条渐开线。

因为渐开线的特点是，在反击板各点上物料都是以垂直方向冲击，即入射角δ=0，因此可获得最佳的破碎效果。

但是，由于渐开线反击板制作困难，以及物料在腔内相互干扰，其运行轨迹也不规则，加上料块形状等影响，实际上也不能实现正碰撞，故沉淀是采用接近渐开线的折线反击板。

2、石料生产线反击破反击板的设计 （1）折线反击板 图1所示的反击破具有两段反击板，该机给、排料口尺寸较大，β角也较大，所以反击板与渐开线离得较远。

反击板折线在第一段以下更接近渐开线，但无论如何也无法实现按渐开线制作的反击板，但从中可以找出特点。

以卸载点A为基准，从A点抛射出去的物料，基本上与第一段反击板呈垂直方向，即δ=1°~2°。

当反击板大约转过25°左右，被抛出的物料与第二段反击板呈正碰撞状态。

图2所示为中细碎反击式破碎机，该机有三段折线反击板。

其排料口较小，β角也较小，所以反击板与渐开线离得较近。

第二段反击板更接近渐开线，从A点抛射出去的物料，基本上与第一段反击板呈垂直方向，δ=2°。

当板锤大约转过20°，物料被抛射的方向与第二段反击板正碰撞；当板锤大约转过40°，物料被抛射的方向与第三段反击板正碰撞。

（2）曲线反击板 反击式破碎机板锤在破碎腔将物料抛射到反击板上，在绝大多数情况下，都不会呈现δ=0°状态，而是δ≠0°。

则物料碰撞在反击板上必然被反弹回来，在破碎腔进行反击破碎，故称这种破碎机为反击式破碎机。

由此可知，对于这种破碎机不能无谓地追求实现δ=0°的破碎，而是如何充分利用反击破碎效果。

所以除了折线反击板外，又出现了圆弧型反击板。

3、三级反击板破碎机 上述反击式破碎机都是具有二级反击板的破碎机。

还有三级反击板的破碎机，如Hardopact反击式破碎机和PWC-B1314低转数三腔反击式破碎机、国产2PF1212型反击式破碎机、上海建设路桥厂生产的具有三级反击式破碎机以及洛阳大华厂生产的PFQ涡旋反击式破碎机等。

如果破碎机破碎腔按反击板划分，第一级反击板所对应的破碎腔称一腔，第二级反击板所对应的破碎腔称二腔，第三级反击板所对应的有频率存腔称三腔。

因此具有三级反击板的破碎机由于增加破碎腔数目能够强化选择性破碎，增大物料的粉碎度。

因此，通过增设破碎腔，采取较低的转子回转速度，不仅可以达到通常需要较高的回转速度才能达到的破碎效果，而且这将导致产品中过大粒度的减少以及板锤磨损降低。

4、反击板表面形状 反击板内表面装有锯齿形和平面形衬板，由于衬板形状不同对物料破碎效果也不一样。

因为岩石撞击到锯齿齿缘上较平面上产生较大的局部比压以及由于锯齿形衬板小平面与反击板底面形成一倾角，增加了岩石在破碎腔内的停留时间。

因此，锯齿形衬板较平面衬板，在其它条件相同情况下，产品粒度更细并可提高处理能力约15%~25%。

但过粉碎现象严重，锯齿较平面磨损快。

总结：石料生产线中反击式破碎机，实际上也就是破碎腔的设计。

因为它是组成反击式破碎机破碎腔的最关键部分。

破碎腔发展趋势是进料口越来越低而且大，第二级反击板尽可能靠后，而且下端排料口接近转子中心水平线，借以增加细碎效果。

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