各种破碎机工作原理、用途、组成

各种破碎机工作原理 用途 组成 一 辊式破碎机 1 工作原理 对辊式破碎机将破碎物料经给料口落入两辊子之间 进行挤压破碎 成品 物料自然落下 遇有过硬或不可破碎物时 对辊式破碎机的辊子可凭液压缸或 弹簧的作用自动退让 使辊子间隙增大 过硬或不可破碎物落下 从而保护机 器不受损坏 相向转动的两辊子有一定的间隙 改变间隙 即可控制产品最大 排料粒度 双辊破碎机是利用一对相向转动的圆辊 四辊破碎机则是利用两对 相向转动的圆辊进行破碎作业 齿辊式破碎机主要采用特殊耐磨齿辊高速旋转对物料进行劈裂破碎 传统齿 辊破碎机采用低速挤压破碎 形成了高生产率的机理 两辊表面都是带锯齿的 辊式破碎机对物料主要起到劈碎和撕裂的作用 同时具有挤压研磨破碎的作用 破碎齿呈螺旋形布置 入料中的小颗粒很容易通过破碎辊之间的间隙排出 大 块则利用齿的剪切和拉伸力来进行破碎 改善了传统破碎机中物料不受控制一 律破碎的情况 2 组成 该系列对辊破碎机主要由辊轮组成 辊轮支撑轴承 压紧和调节装置以及 驱动装置等部分组成 3 用途 该设备主要是完成物料的大块破碎工作 适用于在水泥 化工 电力 冶 金 建材 耐火材料等工业部门破碎中等硬度的物料 更适用于大型煤矿或选 煤厂原煤 含矸石 的破碎 4 影响辊皮磨损的因素 影响辊皮磨损的因素主要有 被破碎物料的硬度和粒度 辊皮的材质 辊子 的规格尺寸和表面形状 给矿方式等 1 物料分布尽量均匀 以减少辊子表面出现的环状沟槽与辊皮磨损程度 2 在破碎机的运转中 尤其是粗碎过程中 要注意给矿块的大小 防止给矿块 过大 造成破碎机产生剧烈的振动 从而严重磨损辊皮 3 选择耐磨性能好的辊皮 可减少辊皮的磨损程度 从而延长辊子的使用寿命 4 给矿机的长度应该与辊子的长度保持一致 以保证沿着辊子长度而均匀给矿 另外 为了连续进行给矿 给矿机的速度应该比棍子的速度要快 1 3 倍 5 经常检查破碎产品的粒度 且应该在一定时间内将其中一个辊子沿轴向移动 一次 移动距离大约等于给矿粒径的 1 3 即可 此外 还要注意辊子的润滑 并需要在安全罩子上留有检查孔 方便观察 辊皮的磨损情况 5 新型辊式破碎机 新型破碎机在技术上的进步主要是取消了原双辊破碎机的退让弹簧保险装 置 将双破碎辊固定 破碎齿使用新的技术和材料来防止难碎硬物损坏破碎齿 从而可严格控制碎后产品中的过大颗粒 双齿辊破碎机采用对转方式 破碎齿采用子弹头式 表面堆焊硬质合金 强度大 破碎效率高并且磨损后便于修复 齿辊上的破碎板采用拼装式 破碎齿在韧性较好的铸基体上堆焊硬质合金 不但强度大 可破碎难碎硬物 而且破碎齿 宁弯不折 当难碎硬物卡弯破碎 齿 现场无需更换破碎板而可将破碎齿直接修复 在两侧壁上分别装有梳齿板 有两个作用 使破碎过程完全为剪切 拉伸破碎 不易产生过粉碎物 起棒 条筛的作用 可通过需破碎的物料 而筛掉不需破碎的大块物料 可严格地控 制碎后产品的粒度 使碎后物料的三维尺寸都能得到控制 两齿辊分别向各自 的侧壁方向旋转 也可以保证入料中已经达到要求粒度的物料不再二次破碎 从齿辊间的排料口和齿辊与梳齿板间的排料口直接排出 从而减少能量消耗和 因挤压破碎产生的过粉碎 二 球磨机 1 工作原理 球磨机是由水平的筒体 进出料空心轴及磨头等部分组成 筒体为长的圆 筒 筒内装有研磨体 筒体为钢板制造 有钢制衬板与筒体固定 研磨体一般 为钢制圆球 并按不同直径和一定比例装入筒中 研磨体也可用钢段 根据研 磨物料的粒度加以选择 物料由球磨机进料端空心轴装入筒体内 当球磨机筒 体转动时候 研磨体由于惯性和离心力作用 摩擦力的作用 使它附在筒体衬 板上被筒体带走 当被带到一定的高度时候 由于其本身的重力作用而被抛落 下落的研磨体像抛射体一样将筒体内的物料给击碎 物料由进料装置经入料中空轴螺旋均匀地进入磨机第一仓 该仓内有阶梯 衬板或波纹衬板 内装各种规格钢球 筒体转动产生离心力将钢球带到一定高 度后落下 对物料产生重击和研磨作用 物料在第一仓达到粗磨后 经单层隔 仓板进入第二仓 该仓内镶有平衬板 内有钢球 将物料进一步研磨 粉状物 通过卸料箅板排出 完成粉磨作业 筒体在回转的过程中 研磨体也有滑落现象 在滑落过程中给物料以研磨 作用 为了有效的利用研磨作用 对物料粒度较大的一般二十目磨细时候 把 磨体筒体用隔仓板分隔为二段 即成为双仓 物料进入第一仓时候被钢球击碎 物料进入第二仓时候 钢段对物料进行研磨 磨细合格的物料从出料端空心轴 排出 对进料颗粒小的物料进行磨细时候 如砂二号矿渣 粗粉煤灰 磨机筒 体可不设隔板 成为一个单仓筒磨 研磨体也可以用钢段 原料通过空心轴颈给入空心圆筒进行磨碎 圆筒内装有各种直径的磨矿介 质 钢球 钢棒或砾石等 当圆筒绕水平轴线以一定的转速回转时 装在筒内 的介质和原料在离心力和摩擦力的作用下 随着筒体达到一定的高度 当自身 的重力大于离心力时 便脱离筒体内壁抛射下落或滚下 由于冲击力而击碎矿 石 同时在磨机转动过程中 磨矿介质相互间的滑动运动对原料也产生研磨作 用 磨碎后的物料通过空心轴颈排出 2 球磨机衬板 2 1 球磨机粗磨仓衬板 2 1 1 磨损机理 通常粗磨仓入磨粒度为 15 25 mm 研磨体平均球径 75mm 左 右 最大球径 90mm 磨机回转时 球和物料以较大的冲击力凿削衬板 球在 下落的滑动或滚动中挤压物料 物料尖角切削衬板 因此粗磨仓衬板磨损机理 是以高应力冲击凿削磨损为主 挤压切削磨损为辅 2 1 2 材料的选择 粗磨仓衬板受高应力冲击要求材料有足够韧性 受切削磨损要求材料有高 硬度 根据磨损原理 材料硬度 Hm 应达到物料硬度 Ha 的 0 8 1 2 倍 即 Hm Ha 0 8 1 2 水泥熟料硬度为 HV500 550 相当于 HRC49 53 所以衬板材 料硬度应在 HRC50 以上才耐磨 同时要求冲击韧性 ak10J cm 才能不开裂 满 足安全使用要求 因此粗磨仓衬板应选择中碳多元合金钢及类似合金钢材料 硬度 HRC48 冲击韧性 ak15J cm 使用寿命可达 2 3 年 如果磨前有细碎机或辊压机作预粉磨 并采用单螺孔的沟槽衬板结构 应 选择高铬铸铁 使用寿命可达 8 年以上 2 2 磨头端衬板 2 2 1 磨损机理 磨头端衬板在粗磨仓进料端 物料粒度大 平均球径大 受 磨球和物料的侧冲击力大 磨损机理为高应力冲击凿削磨损和切削冲刷 特别 是中间部位磨损最大 2 2 2 材料的选择 磨头端衬板应选择韧性高 耐冲击 硬度高的抗切削材料 应选择中碳多 元合金钢 使用寿命可比高锰钢提高一倍 小于 3 米磨机的单块磨头端衬板 应在磨损最大部位加厚 大于 3 米的大型磨机磨头端衬板 应在径向上分 2 4 圈 减小单块磨头 衬板的尺寸 可选择高铬铸铁类耐磨材料 使用寿命可比高锰钢提高 3 4 倍 2 2 3 防止磨损措施 磨损区局部加厚 a 平面形局部加厚 在磨头衬板最大磨损区域处等厚度地加厚某一个宽度 b 圆弧形局部加厚 在磨头衬板最大磨损区域用圆弧来加厚此处 c 三角形局部加厚 在磨头衬板最大磨损区域用三角形来加厚此处 设置径向凸棱 在磨头衬板上设置适当宽度和厚度的径向凸棱 它一方面可以减小磨头衬 板与研磨体和被粉磨物料之间的相对运动 从而提高磨头衬板的使用寿命并能 保证其磨损比较均匀 另一方面 径向凸棱还有增加摩擦系数 使钢球提升得 更高以及使钢球进行合理分级的作用 凸棱可设置在中间或边缘 凸棱的高度 建议在 20mm 左右 同时采用局部加厚与设置凸棱效果更好 2 3 磨机隔仓板 2 3 1 磨损机理 粗磨仓的钢球对隔仓板进行侧冲击凿削磨损 物料对隔仓板 篦缝进行挤压冲刷磨损 对于小于 3 米磨机的单层隔仓板 为悬臂梁式安装 受力情况恶劣 因 此材料韧性要好 冲击韧性 ak25J cm 硬度 HRC45 50 对于双层隔仓板的 篦板 特别是在径向上分 2 4 圈的单块小尺寸隔仓篦板 受力情况改善 对材 料韧性的要求减小 2 3 2 材料的选择 隔仓板不适宜选用高锰钢 因为易产生塑性变形 堵塞篦缝 且加工硬化 不足 寿命短 应选择中碳多元合金钢及类似合金钢材料 使用寿命可比高锰 钢提高 1 2 倍 双层隔仓篦板还可选择高铬铸铁类耐磨材料 使用寿命可比高 锰钢提高 3 4 倍 三 颚式破碎机 1 类型及用途 颚式破碎机广泛应用于矿山 建材 化工 冶金等行业 可对抗压强度不 大于 320MPa 的各种矿石 岩石等物料进行粗 中碎作业 是矿石破碎机 煤矸 石破碎机等矿石物料破碎的首选设备 颚式破碎机在矿山 建材 基建等部门主要用作粗碎机和中碎机 按照进 料口宽度大小来分为大 中 小型三种 进料口宽度大于 600MM 的为大型机器 进料口宽度在 300 600MM 的为中型机 进料口宽度小于 300MM 的为小型机 颚 式破碎机结构简单 制造容易 工作可靠 使用维修方便 2 工作原理 颚式破碎机的工作部分是两块颚板 一是固定颚板 定颚 垂直 或上 端略外倾 固定在机体前壁上 另一是活动颚板 动颚 位置倾斜 与固定 颚板形成上大下小的破碎腔 工作腔 活动颚板对着固定颚板做周期性的往 复运动 时而分开 时而靠近 分开时 物料进入破碎腔 成品从下部卸出 靠近时 使装在两块颚板之间的物料受到挤压 弯折和劈裂作用而破碎 3 鄂板的设计与选材 在设计时 动颚和定颚的破碎板应该齿峰对齿谷 这样 破碎时对物料除 了有挤压作用外 还有弯曲作用 物料比较容易破碎 为了加强破碎板的使用 寿命 中小型破碎机的破碎板设计成 上下对称的形状 当下部磨损后可调头使 用 大型颚式破碎机的破碎板设计成互相对称的几块 以便磨损后可将破碎板 调换使用 为了提高破碎板的使用寿命 材料采用含锰 12 以上的合金高锰钢 常用的是 ZGMn13Cr2 锰钢的韧性较好 虽然硬度不高 大约为 210 HB 但 是 因为具有冷加工硬化的特点 在压力作用下会不断被强化 故在工作中不 断磨损又不断强化 直到磨损至不能使用才报废 四 锤式破碎机 1 用途 锤式破碎机是由锤式破碎机箱体 转子 锤头 反击衬板 筛板等组成 主要用于在水泥 化工 电力 冶金等工业部门破碎中等硬度的物料 即破碎 抗压强度 180MPa 以下的石灰石 煤矸石 石膏 页岩等各类中硬脆性物料的粗 中 细碎作业 单段锤式破碎机为重锤式破碎机 又叫复合锤式破碎机 主要用于石灰石 的破碎作业 大型单段锤式破碎机可以将 1 米直径的石灰岩直接破碎到 20mm 左 右 具有强大的破碎能力 单段锤式破碎机在水泥行业具有大量的应用 2 工作原理 锤式破碎机主要是靠冲击能来完成破碎物料作业的 锤式破碎机工作时 电机带动转子作高速旋转 物料均匀的进入破碎机腔中 高速回转的锤头冲击 剪切撕裂物料致物料被破碎 同时 物料自身的重力作用使物料从高速旋转的 锤头冲向架体内挡板 筛条 在转子下部 设有筛板 粉碎物料中小于筛孔尺 寸的粒级通过筛板排出 大于筛孔尺寸的物料阻留在筛板上继续受到锤子的打 击和研磨 直到破碎至所需出料粒度最后通过筛板排出机外 锤式破碎机仅以铰接在锤轴上的单个或数个锤头对矿石进行打击 进而使 矿石破碎 矿石发生破碎的同时 所获得的速度和动能较为有限 与反击板或 衬板之间的碰撞的剧烈程度也相对较低 如果矿石的抗压强度较高而且块度较 大时 锤头本身的动能不足以将矿石一击而碎或一击而撞开 锤头能够在铰接 轴上 360 反方向回转 并在碰撞结束后再逐步向工作方向加速至正常速度 这种情况下 矿石则沿着锤盘滑动 滚动 在几十毫秒的时间间隔内遭受下一 排锤头的打击 可见 锤式破碎机单次撞击交换的能量较低 最高不超过同时 发生碰撞的锤头的动能总和 又由于锤头重新恢复至额定速度过程中的时间较长 加速度较小 即转子 系统对锤头的动能补偿是一个渐渐的过程 对整个转子系统的速度冲击较小 另外 矿石被一击而碎或一击而撞开与否 仅和同时发生撞击的锤头动能之和 相关 而与整个转子所具有的动能大小无关 转子动能的大小仅需保证碰撞后 的锤头能够及时恢复原有速度 即确保对锤头动能补偿所产生的速度波动在许 可范围内 如果矿石的抗压强度过高 性质过于致密坚韧 单次撞击所交换的 能量达不到矿石的破裂强度 则单次破碎效率将明显下降 若多次打击后矿石 仍未发生疲劳破坏 则破碎机的整体破碎效率将明显下降 可见 锤式破碎机仅适于破碎中等强度的脆性矿石 这是它的局限之处 锤 式破碎机对大块脆性矿石又具有极大的适应性 可通过多批次中等强度的打击 使大块矿石沿薄弱面得以逐渐碎裂 这是其明显的优势 五 反击式破碎机 1 工作原理 反击式破碎机的板锤与转子之间为刚性连接 利用整个转子的动能对矿石 进行冲击 使矿石不仅遭到破碎 而且获得较大速度和动能 与反击板或衬板 发生的碰撞也更加剧烈 其转子所具有的动能的大小 必须达到这样一个值 保证既可将矿石一击而碎或一击而撞开 又可确保转子的速度波动在传动系统 允许的补偿范围以内 转子损失一部分动能后仍然能够继续正常回转 即系统 的不平衡系数在传动系统的许可范围内 可以这样认为 反击式破碎机的板锤 在单次打击矿石时具有较高的能量交换效率 其一次交换的能量大小与矿石的 质量大小近似成正比 正因为反击式破碎机单次交换的能量较高 并随冲击负 载的变化而变化 单次交换的能量强度超过矿石的抗压强度就可形成有效的破 碎 因此它的主要优势就是能够处理抗压强度较高 结构致密的矿石 但如果 瞬态冲击负载过大 则容易使板锤至电机的一系列零部件中的薄弱环节发生损 坏 或传动失效 反击式破碎机的进料粒度也因此不能过大 这是其相对明显 的弱点 2 用途 反击式破碎机能处理边长 100 500 毫米以下物料 具抗压强最高可达 350 兆帕 具有破碎比大 破碎后物料呈立方体颗粒等优点 广泛应用于建材 矿 石破碎 铁路 高速公路 能源 交通 能源 水泥 矿山 化工等行业中用 来中细碎物料 其排料粒度大小可以调节 破碎规格多样化 3 构造 单转子反击式破碎机的构造 料块从进料口喂入 为了防止料块在破碎时 飞出 在进料口进料方向装有链幕 喂入的料块落在篦条筛的上面 细小料块 通过篦缝落到机壳的下部 大块的物料沿着筛面滑到转子上 在转子的圆周上 固定安装着有一定高度的板锤 转子由电动机经 V 型皮带带动作高速转动 落 在转子上面的料块受到高速旋转的板锤的冲击 获得动能后以高速向反击板撞 击 接着又从反击板上反弹回来 在破碎区中又同被转子抛出的物料相碰撞 由条筛 转子 反击板以及链幕所组成的空间称为第一冲击区 由反击板与转子 之间组成的空间是第二冲击区 物料在第一冲击区受到互相冲击而破碎后 继 而又进入第二冲击区受到再次的冲击粉碎 直到物料被破碎至所需粒度 破碎 后的物料经机壳下部的出料口卸出 反击板的一端用活链悬挂在机壳上 另一端用调节螺栓将其位置固定 当 大块物料或难碎物件夹在转子与反击板之间的间隙时 反击板受到较大压力而 使反击后移 六 立式破碎机 工作原理 物料由机器上部垂直落入高速旋转的叶轮内 在高速离心力的作 用下 与另一部分以伞状形式分流在叶轮四周的物料产生高速撞击与粉碎 物 料在互相撞击后 又会在叶轮和机壳之间以物料形成涡流多次的互相撞击 摩 擦而粉碎 从下部直通排出 形成闭路多次循环 由筛分设备控制达到所要求 的成品粒度 具有细碎 粗磨功能 适合破碎中特硬物料