工程机械第6章

工程机械概论第6章破碎与筛分机械05:21/2议题6.1概述6.2破碎机械6.3筛分机械6.4联合破碎筛分机械05:21/36.1概述用途分类国内外状况以及发展趋势05:21/4一．概述破碎与筛分机械是采石场必备的工程机械。作用是将大块的岩石进行破碎、筛分等级，形成不同粒度的碎石、砾石等，广泛用于公路、建筑、水利和矿山等领域的施工中。05:21/505:21/6石料生产线(砂石生产线)专用设备是生产建筑用砂和石料的专用设备，石料设备，包括颚式破碎机、石料破碎机，反击式破碎机、冲击式破碎机、振动给料机、振动筛、洗砂机、皮带输送机等。石料生产线基本流程介绍首先，石料由给料机均匀地送进粗碎机进行初步破碎，然后，产成的粗料由胶带输送机输送至反击式破碎机进行进一步破碎，细碎后的石料进振动筛筛分出不同规格的石子，不满足粒度要求的石子返料进反击式破碎机再次破碎。05:21/7二．分类破碎机械粗碎（1500-500mm破碎至350-100）、中碎（350-100mm破碎至100-40）、细碎（350-100mm破碎至100-40）按破碎方式和结构特点，破碎机分为颚式、锥式、辊式、锤式等。05:21/805:21/9三．国内外状况以及发展趋势国内发展趋势采用和完善自动控制装置，不断采用新结构、新材料和新工艺，提高产品的生产能力和降低能耗等。国外发展趋势美国、日本、德国和意大利05:21/10颚式破碎机圆锥式破碎机冲击式破碎机辊式破碎机6.2破碎机械05:21/116.2.1颚式破碎机工作原理及分类物料在两块颚板间进行的。颚式破碎机工作时，动颚板相对于定颚板作周期性的摆动。分类简单摆动式复杂摆动式05:21/12工作原理05:21/13构造05:21/1405:21/15简单摆动颚式破碎机调节装置05:21/16复杂摆动式05:21/17颚式破碎机的构造简单摆动式05:21/186.2.2圆锥式破碎机工作原理以及分类按破碎流程中的用途分类粗碎圆锥式破碎机（旋回式破碎机）中碎圆锥式破碎机细碎圆锥式破碎机按动锥竖轴支撑方式分类悬轴式及支撑式05:21/19圆锥式破碎机的构造是一种压缩型破碎机，主要用于各种硬度石料的中碎和粗碎。具有破碎比大、生产效率高、功率消耗低、碎石产品粒度均匀等优点。05:21/2005:21/21工作原理05:21/2205:21/2305:21/2405:21/2505:21/26三、圆锥式破碎机的构造圆锥式破碎机是一种压缩型破碎机，主要用于各种硬度石料的中碎和粗碎。这种破碎机具有破碎比大、生产率高、功率消耗低和碎石产品粒度均匀等优点。05:21/27根据排料口的调整方式和过载保险装置不同，圆锥式破碎机可分为弹簧保险和液压保险两种形式。1.弹簧保险圆锥式破碎机的构造弹簧保险圆锥式破碎机(图6—12)由固定锥、活动锥、驱动机构、调整机构、保险机构、保险装置及给料装置组成。活动锥的锥体17压套在主轴15上，锥体17的表面镶有耐磨衬板16。在衬板16和锥体17之间浇铸了一层锌合金，以保证它们之间有良好的贴合度。锥体17通过一个青铜球面轴承20支承于机架7上。主轴15的上端装有一个给料盘13，主轴15的下部做成锥形，插在偏心轴套31的锥形孔内。偏心轴套31的上部压装了一个大锥齿轮5，该齿轮与传动轴3的小锥齿轮4啮合，将动力传递到偏心轴套31上。偏心轴套安装在机架中心的套筒25内，其下端通过青铜止推轴承27支承在机架7的下盖上。为了减少摩擦，偏心轴套31的锥孔内和机架中心的套筒内部都装有青铜衬套。05:21/2805:21/29固定锥是一个圆环状构件，环的内侧为圆锥面，锥面上镶有耐磨衬板12，在衬板12与本体之间也浇铸有锌合金。为确保安装可靠，衬板12还用螺栓固定在调整环10上。调整环10的外侧是一个圆柱面，表面车有梯形螺纹。支承环8安装在机架7的上部，靠四周的压缩弹簧使之与机架贴紧。由于调整环10外侧的梯形螺纹与支承环的内表面的梯形螺纹相配合，所以当调整环向下拧时，排料口尺寸减小；反之，排料口尺寸增大。当传动轴转动时，通过锥齿轮运动，使偏心轴承旋转。偏心套的转动带动主轴绕机架中心线作公转。由于主轴与活动锥是刚性连接的，这样，活动锥就随着主轴的转动作圆摆动。弹簧6是弹簧保险圆锥式破碎机的保险装置。当破碎腔内落入不易破碎的异物时，固定锥向上抬起，压缩弹簧6，使排料口增大，将异物排出，以防止损坏破碎机。05:21/302．液压保险圆锥式破碎机的构造液压保险圆锥式破碎机(图6一13)的工作原理与弹簧保险圆锥式破碎机基本相同。液压保险圆锥式破碎机主轴3的上部压在活动锥2的中心，下部则穿过偏心套后，支承在球面止推轴承4上。止推轴承4的下方是调节液压缸。电动机带动传动轴，通过一对锥齿轮传动，使偏心套旋转，从而使活动锥晃动。液压保险圆锥式破碎机排料口的调节是借助于主轴下方的液压缸活塞杆升降来实现的，而这种破碎机的保险装置就是液压系统中的蓄能器。05:21/3105:21/3205:21/336.2.3冲击式破碎机工作原理与分类是利用高速回转的锤头冲击岩石，使其沿自然裂隙、层理面和解理面等脆弱部分而破碎分类锤式破碎机（锤头铰接式）反击式破碎机（锤头固定式）05:21/3405:21/35锤式破碎机的构造锤式破碎机的基本结构如图6一14所示。岩石送人破碎机后，即受到高速回转锤头的冲击而破碎。破碎了的岩石从锤头处获得动能以高速冲向破碎板和筛条，同时还有岩石之间相互撞击受到进一步破碎。小于筛条缝隙的岩石从缝隙中排出，大于缝隙的岩石在筛条上再经锤头的附加冲击、研磨而破碎，达到合格粒度后从筛条缝隙中排出。05:21/3605:21/37锤式破碎机锤式破碎机经高速转动的锤体与物料碰撞面破碎物料，它具有结构简单，破碎比大，生产效率高等特点，可作干、湿两种形式破碎，适用于矿山、水泥、煤炭、冶金、建材、公路、燃化等部门对中等硬度及脆性物料进行细碎。05:21/38反击式破碎机反击式破碎机的基本结构如图6-15所示。岩石从进料口沿导料板进入，受到锤头冲击破碎后，有两种不同情况：小块物料受到锤头冲击后，将按切线方向抛出，此时，料块所受的冲击力可近似地认为通过料块的重心；大块物料则由于偏心冲击而使料块于切线方向偏斜抛出。物料被高速抛向反击板，再次受到冲击破碎，然后又从反击板弹回到锤头打击区来，继续重复上述破碎过程。岩石在锤头和反击板的往返途中,还有相互碰撞的作用。由于岩石受到到锤头、反击板的多次冲击和相互问的碰撞，使其不断地沿本身的解理界面产生裂缝、松散而破碎。当破碎后的岩石粒度小于锤头与反击板之间的缝隙时，就从机内下部排出，即为破碎后的产品。05:21/3905:21/40冲击式破碎机与其他形式的破碎机相比，具有下列优点：1)利用冲击原理进行破碎。使岩石沿解理、层理等脆弱面破碎，破碎效率高，能量消耗少，产量大，产品粒度均匀，过粉碎现象少。2)破碎比大。锤式破碎机一般i=10～15，最高可达40左右。反击式破碎机的破碎比更大，可达150以上，因而破碎段数可以减少，简化生产流程，减少了基建投资。3)机器的构造简单，加工量少，因而便于制造，成本低，操作维修也较简便。4)具有选择性破碎的特点，即密度大的岩石破碎后粒度小，密度小的岩石破碎后粒度大。5)设备自重轻，工作时没有明显的不平衡振动，不需笨重的基础。冲击式破碎机的最大缺点是：锤头的磨损较大，被破碎的岩石愈硬，则磨损就愈快，造成更换锤头的工作频繁，因此不适于破碎坚硬岩石。当岩石中的水分大于9％或含有粘性物料时，锤式破碎机的筛条易堵塞，而反击式破碎机的反击表面易粘结，减少破碎空问，从而降低生产率，有时也会造成设备事故。05:21/41反击式破碎机反击式破碎机是一种利用冲击能来破碎物料的破碎机械。当物料进入板锤作用区时，受到板锤的高速冲击使被破碎物不断被抛向安装在转子上方的反击装置上破碎，然后又从反击衬板上弹回到板锤作用区重新被反击,物料由大到小进入一、二、三、反击腔重复进行破碎。直到物料被破碎至所需粒度，由机器下部排出为止。调整反击架与转子架之间的间隙可达到改变物料出料粒度和物料形状的目的。05:21/42二、冲击式破碎机的构造05:21/4305:21/44齿辊式、光辊式、槽辊式三种。齿辊式适用于软质物料(抗压强度80MPa)的破碎，光辊式和槽辊式适用于中等坚硬物料(抗压强度150MPa)的破碎。辊式碎石机结构简单，工作可靠，成本低，广泛用于中、小型厂矿对中硬和软矿石进行中、细破碎作业。双辊式碎石机的组成如图6-19所示。其工作原理是：需破碎的石料经进料口进入两辊子之间，在摩擦力的作用下石料被带人两辊子的问隙之间，在两辊子的挤压下逐渐被压碎，并由下部排料口排出。当遇有过硬物料时，由于液压和弹簧系统的作用，辊子可自动增大间隙，从而使机器受到保护。两辊子之问的问隙可调整，按需要控制产品最大粒度。6.2.4辊式破碎机05:21/4505:21/4605:21/47第三节筛分机械一、筛分作业根据筛分作业在碎石生产中的作用不同，筛分作业可有两种工作类型。1．辅助筛分这种筛分在整个生产中起到辅助破碎作业的作用。通常有两种形式：第一种是预先筛分形式。在石料进入破碎机之前，把细小的颗粒分离出来，使其不经过这一段的破碎，而直接进人下一个加工工序。这样做既可以提高破碎机的生产率，又可以减少碎石料的过粉碎现象。第二种是检查筛分形式。这种形式通常设在破碎作业之后，对破碎产品进行筛分检查，把合格的产品及时分离出来，把不合格的产品再进行破碎加工或将其废弃。检查筛分有时电用于粗破碎之前，阻止太大的石块进入破碎机，以保证破碎生产的顺利进行。05:21/482．选择筛分碎石生产中这种筛分主要用于对产品按粒度进行分级。选择筛分一般设置在破碎作业之后。也可用于除去杂质的作业，如石料的脱泥、脱水等。05:21/49二、筛分机的构造(一)筛面1．筛面的构造筛面是筛分机械的基本组成部分，其上有许多形状和尺寸一定的筛孔。在一个筛面上筛分石料时，穿过筛孔的石料为筛下产品，留在筛面上的石料称为筛上产品。按筛面的结构形式，筛面可以分为棒条筛面、板状筛面、编织筛面和波浪筛面等。（1）棒条筛面（2）板状筛面（3）编织筛面（4）波浪形筛面05:21/5005:21/5105:21/5205:21/5305:21/54振动筛05:21/5505:21/5605:21/5705:21/5805:21/5905:21/60第四节联合破碎筛分设备在石料加工量较大的破碎作业中，为了提高生产率和节约劳动力，将石料的供给、破碎、中间传送和筛分等各个环节联合起来，组装成为石料的联合破碎筛分设备，以利于实现石料破碎和筛分的机械化和自动化。联合破碎筛分设备用于对大量岩石料连续完成破碎、传递、筛分及堆料等一系列生产工艺过程，是大型采石场的主要生产设备，有固定式和移动式两种。固定式联合破碎筛分设备适用于石料用量比较分散，并且经常需要转移场地的工程施工。在修筑公路、铁路的工程中，施工现场不断延伸，选用移动式联合破碎筛分设备将会产生明显的经济效益。按照对石料破碎与筛分工艺流程形式的不同，这种设备又可分为单级破碎筛分和双级破碎筛分两种。05:21/61YPS-60M型移动式两级联合破碎筛分设备图6—33所示为YPS-60M型移动式两级联合破碎筛分设备的工作流程图。YPS-60M型联合破碎筛分设备有两台主机。一台主机为振动给料器、一级破碎机，它们装在一辆平板挂车上；另一台主机为振动筛、二级破碎机，它们装在另外一辆平板挂车上。两台主机与一台带宽为650mm的主带式输送机、四台带宽为400mm的带式输送机共同组成联合机组进行生产。05:21/6205:21/6305:21/6405:21/6505:21/6605:21/6705:21/6805:21/6905:21/7005:21/7105:21/7205:21/7305:21/7405:21/7505:21/76