石料生产线用大型颚破机的改进设计

导读:在大型颚破中，由于偏心轴尺寸大、重量大（PE750×1050偏心轴的最小直径约为260mm，重量约为1600kg），轴承一般选用型号为23176/W33，采用上述结构设计使用安装、拆卸非常不方便，笔者将其设计为退却锥套连接形式，即在动颚体和动颚轴承之间设计一个退却外锥套。

石料生产线用大型颚破机的改进设计 颚式破碎机（简称颚破）是电机带动带轮和与之固联的偏心轴转动时，驱动动颚作平面复杂运动，利用动、定颚之间的相对运动实现矿石的破碎。

颚破具有破碎比大、成品粒度均匀、结构简单、制造容易、运行成本低、使用维修方便等优点，所以是目前使用最广泛的破碎机。

随着露天开采的增多和大型挖掘机、大型自卸汽车的使用，尤其是“少磨多破”工艺的提出，颚破朝着大型化（给料口宽度大于600mm）、高生产率方向发展，出现了PE1800×2100的超大型颚破。

这种大型颚破具有优质、高产、成本、低能耗的特点。

笔者以常用的PE750×1050为例，探讨在满足其可靠、稳定运行、寿命的工况下，大型颚破如何优化结构形式，以方便快捷的在现场安装、使用、维护、保养和节能而提出了几种结构改进设计的方案。

1、机电一体化设计的应用 大型颚破尺寸大、质量大、转动惯量大、冲击振动大，如PE750×1050的外形尺寸2700×2400×3000mm，重约30t，所以对大型颚破的设计更应该考虑其操作和维护的方便，笔者提出大型颚破的设计应从以下机电控制等几方面考虑，使其操作方便、更加人性化。

https://www.flowerba.com/、轴承自动加油润滑和自动测温装置设计 中小型颚破一般采用脂润滑或者手动加油润滑。

脂润滑一般3~6个月更换一次，更换时需清洗滚动轴承；手动润滑用油枪给油，一般间隔3~5天给油。

鉴于大型颚破体积大、重量大、脂润滑和加油润滑都比较困难，笔者采用自动加油多点润滑系统。

该系统由油泵、油路管和控制系统组成，按照颚破轴承、肘头等润滑部位的实际需求自动供油。

这套系统方便实用，省去了人工加油的不方便和麻烦。

颚破正常工作时，轴承的温度（不超过30℃）不能过高，否则影响其寿命。

中小型颚破一般用手感觉轴承的温度是否过高，而大型颚破的轴承位置偏高，人不适合接近，且手感觉的不确定性等因素。

为此，笔者设计了自动测温装置，安装在大型颚破的轴承内。

当轴承温度过高，机器能自动加油、报警、停机等，达到保护轴承和大型颚破的目的。

https://www.flowerba.com/、电动机变频调整的应用 颚破是一种间歇工作的机器，作业工况及其恶劣，且大型颚破的来料不均匀性非常明显。

颚破在工作行程破碎物料而空行程只是匀性非常明显。

颚破在工作行程破碎物料而空行程只是克服机构中的有害阻力，所以造成机器转动速度波动性很大及电机的负荷不均匀，尖峰负荷通常为平均负荷的3倍以上。

为使大型颚破工作平衡，转速波动小，电机负荷均匀，节约电能，笔者选择变频电机。

变频电机是专用变频感应电动机和变频器的总称，是一种交流调速方式。

当大型颚破的负载增加时，电机的轴转速能自动随之变化。

电机在变频器的驱动下实现不同的转速与扭矩，以适应负载的需求变化，还能节约30~40%的电耗。

、液力偶合器传动装置的设计 大型颚破的传动一般是电机的直接负载，因而起动时间较长、造成电机的过热甚至烧毁。

如采用容量较大电动机启动静摩擦力较大的大惯性颚破，则形成“大马拉小车”现象。

目前大型颚破在启动时，用吊车或提升机驱动飞轮，使其偏心转到偏心轴的上方，方可启动。

这种启动方式非常麻烦，笔者采用液力偶合器启动大型颚破。

大型颚破采用液力偶合器启动，可缩短电动机启动时间，改善起动性能，减少启动平均电流，提高电机启动能力，从而保护电机对电网的冲击，起到节能的效果。

如大型颚破，采用油泵供油系统，液力偶合器还可以顺序启动油泵电机和颚破电机。

采用液力偶合器传动，先启动油泵电机，隔一定的时间再启动颚破电机，逐渐将大型颚破电机依次启动完毕，整个启动过程平稳有序无振动。

这样解决了两电机驱动大型颚破的先后顺序问题，并节约电能。

、PLC控制装置的应用 采用PLC控制器将设备的启停，自动测温，自动加油，故障报警等有机结合在一起，形成了简单的机电一体化，减少现场巡检员的不便和误差，预防和防止设备事故的发生。

2、轴承装置结构的设计 颚破有动颚体和机架两对轴承。

动颚轴承外圈与动颚体内孔设计为过渡配合，轴承内圈与偏心轴颈采用过盈配合，动颚轴承装配时需要采用压入装配法或热装法。

在大型颚破中，由于偏心轴尺寸大、重量大（PE750×1050偏心轴的最小直径约为260mm，重量约为1600kg），轴承一般选用型号为23176/W33，采用上述结构设计使用安装、拆卸非常不方便，笔者将其设计为退却锥套连接形式，即在动颚体和动颚轴承之间设计一个退却外锥套。

装卸轴承时，松紧退却外锥套上的螺钉可拧紧和拆除外锥套，动颚轴承也可以很方便、轻松固定在动颚体上适当位置或拆除。

颚破两对轴承内圈与偏心轴颈配合通常采用以下两种方式：①两对轴承全部采用调心滚子轴承的结构形式；②动颚体轴承采用调心滚子轴承；机架轴承为内锥套与圆锥内孔调心滚子轴承结合的型式。

在轴承装配、拆卸时，这两种工采用压力机压入、专用拆卸器或预热法拆卸的方法。

对大型颚破拆装情况下，第一种结构形式要破坏一对轴承方能完成拆卸，第二种结合形式需专用工装才能完成轴承拆卸，非常不方便。

改为如图1所示的轴承组合结构形式。

这种组合结构形式，对动颚轴承的内圈和外圈均采用锥度紧固定位方式，轴承装配、拆卸不需专用工具，只需松紧螺钉就可完成，十分方便、快捷。

3、轴承密封装置的改进设计 颚破轴承（动颚体轴承和机架轴承）的密封结构通常采用迷宫型式密封，如图2所示。

轴承的正常使用寿命为5年（24h/天作业），而一般密宫密封圈一到二年需更换。

对于大型颚破，由于更换条件的限制，需密封圈和轴承的使用寿命基本等同的密封。

而这种迷宫型式密封不能满足大型颚破作业的需求，现改为骨架密封结构形式，如图3所示。

这种组合密封形式不会增加成本，并且结构减化，易损件数量减少，密封效果显著。

4、组合机架的设计 颚破机架是整个破碎机零部件的安装基础。

它在工作中承受具大的冲击载荷，它的机重占整机很大比例（对铸造机架为50%左右，对焊接机架为30%左右），而且加工制造工作量也较大。

机架的强度和刚度，对整机性能和主要零件寿命均有很大影响。

颚破机架有整体机架和组合机架两种。

中小型颚破一般采用整体机架。

整体机架制造、安装和运输都困难，笔者将大型颚破设计为组合机架。

组合机架是用于大型破碎机，如有下优势。

、嵌销和螺栓的组合：机架分上下两部分加工，上架体和下架体通过架壁间的螺栓连接。

结合面间用键销钉来承受很大的剪力，键和销还起装配定位作用。

、焊接组合式：如900×2100颚式破碎机机架。

它的刚性比嵌销连接的组合机架好，加工、装配和安装也比较方便。

1500×2100破碎机采用焊接组合机架。

、组合式机架：前后、左右侧墙板分别制作、加工，是焊接的组合件。

前墙、后墙分别与两块侧壁用高强度螺栓和承载销连接组合在一起，形成一个方形机架。

这种四大块连接的机架在现场安装，这样便于大型颚破的运输和安装。

5、分体式颚板的设计 颚式破碎机的固定颚板、活动颚板一般为整体式结构。

以PE750×1050为例，固定活动颚板单块重量1400~1600kg，大型颚破的颚板单块重量基本超过了1000kg，对其翻面、拆装相当不方便。

为适应方便快捷的作业需求，将大型颚破的固定颚板、活动颚板设计为两件分体上下结构或上中下三块。

这种改进设计一方面减轻了拆装的重量，便于方便操作，另一方面通过两件分体式固定、活动颚板的对换作用，使固定、活动颚板的使用寿命提高一倍。

另外为了方便现场吊装颚式破碎机零部件，在颚式破碎机的固定颚板、活动颚板、机架合适的位置要考虑设计适宜吊装的结构。

大型颚破的颚板还要考虑热处理及表面硬化处理，以期充分提高使用寿命；颚板的齿型设计也应该根据现场物料的条件在设计上加以考虑。

6、结论 大型颚破的安装、维护非常不方便，载荷变化也比较大，且作业环境条件恶劣。

笔者从提高机器可靠性、适宜拆、装等几方面有针对性的进行了以上改进设计，不仅使颚式破碎机装配、维修简便，而且可行、简单实用，提高了大型颚破设备的寿命和可靠性。

按照以上结构设计的PE750×1050、PE1000×1200型式的大型颚式破碎机已有数台在石料生产线生产中使用达2年多的时间，用户反映良好，带来了很好的经济效益。

相关设备：颚式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机。

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石料生产线颚破机的几点改进

石料生产线颚破机的几点改进 为了解决大型颚式破碎机启动电流大的问题，早期的颚式破碎机常采用辅助启动设备，启动后破碎机空负荷运转时间占有相当大的比例，造成动能的极大浪费。

后来又采用装设液力摩擦离合器进行分段启动，虽降低了启动电流，但需配制一套高压油站及油路系统，在使用中还易出现漏油等问题，为此，有些矿山和选厂又改为采用辅助启动设备。

关于过载保护问题，大部分颚式破碎机都采用推力板，一般情况下推动板多采用铸铁材料。

铸铁不耐磨且较脆，经常起不到过载保护作用。

鉴于上述问题，我们在设计PJ1200×1500颚式破碎机时，进行了几项改进。

首次生产了两台，经试车获得成功。

1、限矩型液力偶合器的应用 在新机型设计时，我们将小带轮与电动机之间的联轴器更换为限矩型液力偶合器（附图）。

这样就可以去掉辅助的启动设备，或液力摩擦离合器与高压油路系统。

降低了成本和维修工作量，电动机可以空载启动，从而减小对电动机和电网的冲击，延长了电动机失敷衍寿命。

另外，液力偶合器还会对破碎机起着过载保护作用，由工作需要确定开机、关键时间，不使破碎机连续空负荷长时间运转，可节约电能。

2、推力板的改进 在本次设计中将由普通铸铁制成的推力板改由合金铸钢制造，这样大大增加了推力板的使用寿命，延长了更换周期，减轻了工人的劳动强度并提高了破碎机的作业率。

3、减小带轮直径 由于装设了液力偶合器，电动机的转速越高，它所传递的功率就越大，所以在保证机正常工作的情况下，采用强力皮带传动，以减小带轮和飞轮直径，降低破碎机的整机质量。

4、增设测温装置 增设一套测量液力偶合器工作油温的可控测温装置。

在破碎机过载时，破碎机停止转动，即液力偶合器的涡轮停止转动，而泵轮高速旋转，此时液力耦合器内的工作油温度升高，测温装置将所测得的温度以电信号返回到电控设备中，以实现一级报警二级停车。

一旦测温失灵，液力偶合器的易堵塞在油温继续升高时自动熔化，工作油流出，从而保证破碎机的安全。

以上我们给大家介绍了石料生产线颚式破碎机的几点改进。

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石料生产线简摆颚破推力板的改进

石料生产线简摆颚破推力板的改进 简摆颚式破碎机由于结构简单，工作可靠，现在仍然广泛应用于石料生产线中矿石的粗、中碎。

简摆颚式破碎机的后推力板不仅是传递力的杆件，而且也是保险装置，在实际的工作过程中，后推力板往往磨损及损坏严重。

如果要完全更换一块新的后推力板，既影响生产，又耗资较大。

为此，可以设计一种组合式的推力板来加以改进，经上机试验，效果不错。

1、磨损及损坏原因分析 简摆颚式破碎机的后推力板一端支撑在下连杆后侧的凹槽内，另一端侧支撑在机架后壁的铁栓肘座上。

后推力板材质大多为灰口铸铁，材质的耐磨性、抗弯强度和冲击韧性较低，当破碎机工作时，后推力板受力不断的变化，特别是当有大块坚硬石料进入喂料口后，更会出现受力峰值。

同时，由于后推力板运动幅度大，与凹槽、肘座的直接接触面积有限，并且与凹槽、肘座材料ZG45Mn的性能有较大差距。

故而接触应力必将会使后推力板的接触部分过早的磨损和损坏。

2、改进方法 变灰口铸铁整体式推力板为由不同材质构成的组合式推力板，如图1所示。

推力板前后的支撑块采用ZG45Mn，变与凹槽、肘座的平面接触为柱面接触。

支撑块通过滑槽嵌套在后推力板内，并用螺栓连接。

为增加支撑块的强度，在支撑块的两侧与推力板筋对称分布支撑块筋。

改进后的推力板，由于与凹槽、肘座接触部分的强度、韧性等性能增强，减少了局部受力，而且耐磨能力明显提高，因此使用后效果显著。

并且由于推力板中间部分尺寸、结构没有变化，仍然起着过载保护的作用。

改进后的简摆颚式破碎机在实际使用中，可以将推力板的使用寿命从几周延长到数月，显著提高了经济效益。

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