颚式破碎机课程设计说明书
复摆式颚式破碎机
姓名：林毅光学号：2008334332 班别：08机械3
1 概述
破碎机械是对固体物料施加机械力，克服物料的内聚力，使之碎裂成小块物料的设备。
破碎机械所施加的机械力，可以是挤压力、劈裂力、弯曲力、剪切力、冲击力等，在一般机械中大多是两种或两种以上机械力的综合。对于坚硬的物料，适宜采用产生弯曲和劈裂作用的破碎机械；对于脆性和塑性的物料，适宜采用产生冲击和劈裂作用的机械；对于粘性和韧性的物料，适宜采用产生挤压和碾磨作用的机械。
在矿山工程和建设上，破碎机械多用来破碎爆破开采所得的天然石料，使这成为规定尺寸的矿石或碎石。在硅酸盐工业中，固体原料、燃料和半成品需要经过各种破碎加工，使其粒度达到各道工序所要求的以便进一步加工操作。
通常的破碎过程，有粗碎、中碎、细碎三种，其入料粒度和出料粒度，如表1-1所示。所采用的破碎机械相应地有粗碎机、中碎机、细碎机三种。
表1-1 物料粗碎、中碎、细碎的划分（mm）
制备水泥、石灰时、细碎后的物料，还需进一步粉磨成粉末。按照粉磨程度，可分为粗磨、细磨、超细磨三种。
所采用的粉磨机相应地有粗磨机、细磨机、超细磨机三种。
在加工过程中，破碎机的效率要比粉磨机高得多，先破碎再粉磨，能显著地提高加工效率，也降低电能消耗。
工业上常用物料破碎前的平均粒度 D与破碎后的平均粒度d之比来衡量破碎过程中物料尺寸变化情况，比值i称为破碎比（即平均破碎比）
i=D/d
为了简易地表示物料破碎程度和各种破碎机的方根性能，也可用破碎机的最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比作为破碎比，称为公称破碎比。
i=D max/d max
在实际破碎加工时，装入破碎机的最大物料尺寸，一般总是小于容许的最大限度进料口尺寸，所以，平均破碎比只相当于公称破碎比的0.7～0.9。
每各破碎机的破碎比有一定限度，破碎机械的破碎比一般是i=3～30。如果物料破碎的加工要求超过一种破碎机的破碎比，则必须采用两台或多台破碎机械串连加工，称为多级破i。多级破碎时，原料尺寸与最终成品尺寸之比，称总破碎比，如果各级破碎的破碎比碎
i，2i，…….n i。则总破碎比是
各是
1
i=1i2i…..n i
由于破碎机构造和作用的不同，实际选用时，还应根据具体情况考虑下列因素；
（1）物料的物理性质，如易碎性、粘性、水分泥沙含量和最大给料尺寸等；
（2）成品的总生产量和级配要求、据以选择破碎机类型和生产能力；
（3）技术经济指标，做到既合乎质量、数量的要求、操作方便、工作可靠，又最大限度节省费用。
2 物料破碎及其意义
2．1 物料破碎及其意义
从矿山开采出来的矿石称为百年原矿。原矿是由矿物与脉石组成的，露天矿井开采出来的原矿其最大粒度一般在200～1300mm之间，地下矿开采出来的原矿最大粒度一般在200～600mm之间，这些原矿不能直接在工业中应用，必须经过破碎和磨矿作业，使其粒度达到规定的要求、破碎是指将块状矿石变成粒度大于1～5mm产品的作业，小于1mm粒度的产品是通过磨碎作业完成的。
2．1．1 破碎的目的
（1）制备工业用碎石
大块石料经破碎筛分后，可得到各种不同要求粒度的碎石。这些碎石可制备成混凝土。它们在建筑、水电等行业中广泛应用。铁路路基建造中也需要大量的碎石。
（2）使矿石中的有用矿物分离
矿石有单金属和多金属，而且原矿多为品位较低的矿石。将原矿破碎后，可以使有用金属与矿石中的脉石和有害杂质分离，作为选矿的原料，除去杂质而得到高品位的精矿（3）磨矿提供原料
磨矿工艺所需粒度大于1～5mm的原料，是由破碎产品提供的。例如在炼焦厂、烧结厂、制团厂、粉末冶金、水泥等部门中，都是由破碎工艺提供原料，再通过磨碎使产品达到要求的粒度和粉末状态。
2．2 破碎物料的性能及破碎比
2．2．1 粒度及其表示方法
矿块的大小称为粒度，由于矿块形状一般是不规则的，需要用几个尺寸计算
出的尺寸参数来表示矿块的大小。
（1）平均直径d
矿块的平均直径用单个矿块的长、宽、厚平均值表示。
d=(L+b+h)3
式中 L---矿块的长度（mm）
b---矿块的宽度（mm）
h---矿块的厚度（mm）
式用长、宽的平均值表示：
L+b2
d= ()
平均直径一般是用来计算给矿和排矿单个矿块的尺寸以确定破碎比。
（2）等值直径
d
w
矿块的粒度很小时可用等值直径来表示。等值直径是将细料物料颗粒作为球体来计算的。
d
w
式中 m---矿料质量（kg）
ρ----矿物密度kg/3m
m）；
V---- 矿料的体积（3
（3）粒级平均直径d
对于由不同粒度混合组成的矿粒群，通过用筛分方法来确定矿粒群的平均直径，例如上层筛孔尺寸为
d，下层筛孔尺寸为2d，通过上层而留在下层筛上的物料，其粒度既不能用1
d不能用表示。当粒级的粒度范围很窄，上下两筛的筛孔尺寸之比不超过2=1.414时，也
1
可用粒度平均直径表示，即
d=(d1+d2)/2
d~2d表示粒级。
否则用
1
2.2.2 矿石的破碎及力学性能
机械破碎是用外力加于被破碎的物料上，克服物料分子间的内聚力，使大块物料分裂成若干小块。若矿石是脆性材料，它在很小的变形下就会发生破裂、机械破碎矿石有以下几种方法：
（1）压碎
将矿石置于两个破碎表面之间，施加压力后矿石因压力达到其抗压强度限而破碎（图2-1a）。
（2）劈裂
用一个平面和一个带尖棱的工作表面挤压矿石时，矿石沿压力作用线方向劈裂。劈裂的原因是由于劈裂面上的拉应力达到矿石的抗拉强度限（图2-1b）。
（3）折断
用两个带有多个尖棱的工作表面挤压矿石时，矿石就像受集中载荷的两支点或多支点梁。当矿石内的弯曲应力达到弯曲强度限时矿石被折断（图2-1c）。
（4）磨碎
矿石与运动的工作表面之间受一定压力和剪切力时，矿石内的剪切力达到其剪切强度时，矿石即被粉碎（图 2-1d）
（5）冲击破碎
矿石受高速回转机件的冲击力作用而破碎（图2-1d）。由于破碎力是瞬间作用的，所以破碎效率高，破碎比大，能量消耗小，但锤头磨损严重。
(a)压碎 (b)劈裂 (c) 折断 (d) 磨碎 (e) 冲击破碎
图 2-1 矿石的破碎和破碎方法
实际上任何一种破碎机都不是以某一种形式进行破碎的，一般都是两种和两种以上的形式联合进行破碎。由于颚式破碎机的破碎工作表面是两块相互交错布置的齿形衬板，因此其破碎作业兼有前四种破碎形式，当破碎机两工作面沿表面方向的相对运动位移加大而加强磨碎作业时，由于磨碎的效率低、能量消耗大、机件磨损严重，将会降低破碎机的破碎效果。
矿石的破碎方法主要根据矿石的物理性能、被破的块度及所要求的破碎比来选择的，矿石分坚硬矿石、中等坚硬矿石和软矿石。也可以分为粘性矿石和脆性矿石。矿石的抗压强度最大，抗弯强度次之、抗拉强度最小。对坚硬矿石采用压碎，劈裂和折断的破碎方法为宜；对粘性矿石采用压碎和磨碎方法为宜；对脆性矿石和软矿石采用劈裂和冲击破碎的方法为宜。简摆颚式破碎机可用于破碎各种性能的矿石，对于坚硬矿石有更高的效果。
3 工作原理和构造
3.1 工作原理
电动机驱动皮带和皮带轮，通过偏心轴使动颚上下运动，当动颚上升时肘板与动颚间夹角变大，从而推动动颚板向固定颚板接近，与其同时物料被压碎或劈碎，达到破碎的目的；当动颚下行时，肘板与动颚夹角变小，动颚板在拉杆，弹簧的作用下，离开固定颚板，此时已破碎物料从破碎腔下口排出。随着电动机连续转动而破碎机动颚作周期运动压碎和排泄物料，实现批量生产。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小的破碎腔（工作腔）。活动颚板对着固定颚板作周期性的往复运动，--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到挤压、弯折和劈裂作用而破碎。
其工作示意图（非标准机械设备设计）Array见图3-1，动颚4悬挂在心轴2上，可以左
右摆动，偏心轴3旋转时，连杆5作上下往
复运动从而推动颚动颚作左右往复摆动，实
现破碎和卸料，此种破碎机采用曲柄双连杆
机构，虽然动颚上受有很在的破碎反力，而
其偏心轴和连杆却受力不大，所以工业上多
制成大型和中型机，用来破碎坚硬的物料。
此外，这种破碎机工作时，动颚上每点的运图3-1 颚式破碎机工作示意图
动轨迹都是以心轴的距离，上端圆弧小，上1—定颚；2—心轴；3—偏心轴
端圆弧大，破碎效率低，其破碎比I一般为4—动颚；5—连杆；6—推力板
3～6。
简摆颚工破碎机的优点是：偏心轴等传动件受力较小；由于动颚垂直位移较小，加工时物料较少有过度破碎的现象；动颚板的磨损较小。
其缺点是：动颚摆幅上下不大，一般而论上部进料口的水平位移垂直位移只有下部出料口的12左右，不利于对已装入物料块的夹持与破碎，也不能对下部分供料，造成破碎腔下部盛料不足，降低了生产率。此外，由于下端摆幅大，卸出的物料块粒大小不均匀，成品质量欠佳。
3.2 颚式破碎机的结构
破碎腔是由固定在机架上的固定破碎板2、动鄂上的活动破碎板4以及机架两侧壁上的两块侧面衬板3为成的上下的巨型截柱体而构成的。被破碎物料喂入破碎腔后，通过动鄂的运动，是破碎腔容积周期改变而完成物料的破碎与排料。
破碎机有电动机驱动，通过带传动带动偏心轴9上的带轮8，再通过曲柄9的转动，使破碎机中的动鄂5相对定鄂板2周期性地靠拢与分开。鄂式破碎机的结构除满足运转、润滑、安装、检修等常规设计准则外，还必须考虑由其具体的运转和结构特点带来的特殊结构要求。由于破碎载荷为周期突加载荷，因此必须考虑运转中的速度波动调节，以使运动平稳并能合理利用原动技能量。在破碎过程中，破碎腔内可能落入非破碎物料，因此必须考虑机器的过载保护。当要求改变产品的粒度中，应考虑料口的调整装置。当肋板与其支撑垫键的锁合装置等。鄂式破碎机的破碎腔是由固定鄂板和可动鄂板5构成。固定和可动鄂都有锰钢制成的破碎板2和4。破碎板用螺栓和槭固定于定鄂和动鄂上。为了提高破碎效果，两破碎板的表面都带有纵向波纹，而且是凸凹相对。这样，对矿石除有压碎作用外，还有弯曲作用。破碎机工作空间的两侧上也有锰钢衬板3。由于破碎板的磨损不是均匀的，特别是靠近派排矿口的下部磨损最大，因此，往往把破碎板制成上下相对的，以便下部磨损后，将其倒置而重复使用。大型破碎机的破碎板是由许多块组合而成，各块都可以相换，这样就可以延长破碎板的使用期限。
为了使破碎板与动鄂和定鄂紧密贴合，其间须衬有由可塑性材料制成的衬垫。衬垫用锌合金或塑性大的铝板制成。因为贴合不紧密，会造成很大的局部过负荷，是破碎板损坏，紧固螺栓拉断，甚至还会造成动鄂的破裂。
动鄂悬挂在心轴6上，心轴则支撑在机架侧壁上的滑动轴承中。动鄂饶心轴对固定鄂板作往返摆动。
动鄂的摆动是借曲柄摇杆机构实现的。曲柄双摇杆机构由偏心轴9、连杆7、前推力板15和推力板13组成。偏心轴放在机架侧壁上的主轴承中，连杆则装在偏心轴的偏心部分上，前后推力板的一端支撑在连杆头两侧凹槽中肋板座14上，前推力板的另一端支承在动鄂后壁下端的肋板座上，而后推力板的另一端则支承在机架后壁的锲铁12中的肋板座上。当偏心轮通过V带轮从电动机获得旋转运动后，就使连杆产生上下运动。连杆的上下运动又带动推力板运动。由于推力板不断改变倾斜角度，因而使动鄂饶心轴摆动。连杆向上运动时进行破碎矿石。当连杆位于下部最低位置时，推力板与水平线所成的倾斜角度为10o--12o后推力板不仅是传递力的杆件，而且也是破碎机的保险零件。当破碎机落入不能破碎的物体而是机器超过正常负荷时，后推力板立即折断，破碎机就停止工作，从而避免整个机器的损坏。
当连杆向下运动时，为使动鄂、推力板和连杆之间相互保持经常接触，因而采用以两拉杆11和两个弹簧10所组成的拉紧装置。拉杆11铰接于动鄂下端的耳环上，其另一端用弹簧10支撑在机架后壁的下端。当动鄂向前摆动时，拉杆通过弹簧来动鄂平衡和推力板所产生的惯性力。
图3-2鄂式破碎机的结构原理图