立轴冲击式同步破碎机闭式转子设计.doc

济南大学毕业设计
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毕业设计

题目立轴冲击式同步破碎机
闭式转子设计
学院机械工程学院
专业机械工程及自动
班级
济南大学毕业设计

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1前言
破碎机在现代社会的发展中有着重要的作用，建材、工程产品的生产，从其
原料、燃料到半成品都需要进行破碎和粉磨。
立轴冲击式同步破碎机就是在原先的立轴破碎机基础上，增加一同步技术，这样不仅提高了石料的破碎效果，同时还降低了能耗和磨损，实现了高效、低能耗的目的，拥有很强的市场竞争力。
1.1国内外立轴冲击式同步转子破碎机发展现状
立轴冲击式同步破碎机起步于国外，我国在这方面还比较落后。立轴冲击式同步破碎机的原理是基于普通立轴破碎机的“石打石”和“石打铁”改进而来。
发展趋势主要向以下几个方面发展：
(1)降低破碎机转子的尺寸大小，但又不影响破碎效果，同时对破碎产量没有影响。
(2)向整体机器的大型化发展，即在外部碰撞板设计研究，满足满足各种不同用户的需要，满足更大的产量要求。
(3)破碎机转子型式多样化目前立轴冲击式破碎机已发展成开式转子和闭式转子两大类，每一大类又分为带反击衬板和不带反击衬板。且每一规格的机器中又有几种不同的转子转速，几种不同的电机功率和几种不同转子出口数。从而组合成不同的通过能量，不同的破碎效应，即配置的多样性和灵活性得出充分体现。
（4）全自动控制采用计算机或PLC控制，运行中可远距离显示工作状态下的机器各种参数，如轴承的温度，机器的振动，瞬时的通过量，润滑油的质量情况等等。
1.2立轴冲击式同步转子破碎机的工作原理
立轴冲击式同步转子破碎机工作原理：物料由入料口进入，由分料锥平均分向3个导料板，物料顺着导料板运动，从装有抛料头的出料口甩出，获得第一次加速，物料运动一段时间后，与外围的碰撞板发生碰撞，产生第二次加速，从而使物料完全甩出，与破碎腔的铁砧或者石头相撞，便完成了破碎。（具体可分为“石打石”和“石打铁”两种情况）

2设计任务与要求

本次设计的主要任务是：立轴冲击式同步破碎机闭式转子的设计。
参考数据：最大入料直径：60mm
功率：264kw-320kw
转子转速范围：850-1450r/min
处理量：160-300t/h
具体步骤：
1确定转子的选用材料
2转子的重要数据：尺寸大小.转子转速.抛料口距反转子的距离
3主轴装置的选择:包括主轴上轴承上轴承座，下轴承，下轴承座。
4抛料头与碰撞转子角度的选择

3立轴冲击式同步破碎机转子的总体设计
3.1立轴冲击式同步破碎机闭式转子的结构
转子是立轴冲击式破碎机中的重要部件，它大体可分为两种类型的转子，即开式平板转子和闭式破碎腔型转子。转子主要由转子本体、导料板、分料锥、抛料头、耐磨板块以及上下耐磨衬板组成，一般具有三个出料口，转子示意图如图1所示。转子的内部结构可以使转子内部形成物料垫，防止物料与转子的磨损，延长转子的使用寿命降低经济消耗。转子内部的分料锥将进入转子的物料平均分给各个出料口，出料口边缘有抛料头，一般采用高耐磨材料制成，减少磨损。转子转动由于离心力的作用将物料加速到50~85m/s之间。

图1立轴冲击式破碎机转子示意图
入料管；2、入料管套；3、转子主体；4、抛料头夹块耐磨板；5、副抛料头；6、抛料头；7、下耐磨板；8、端压板；9、分料盘；10、导料板；11、上耐磨板

立轴冲击式同步破碎机闭式转子，则是在上述普通闭式转子外增加一碰撞板，使之进行第二次加速（如图2）。因此，立轴冲击式同步破碎机闭式转子与普通转子相比较，其优点是有两次加速的机会，这样在设计时，可以减小里面转子的半径，同时也可以降低主轴的转速。

图2同步转子

3.2设计方案的选择
3.2.1闭式转子方案选择
同步转子半径的确定为：闭式转子半径r1=300mm
外部碰撞板半径r2=500mm
转子转速:n=1000r/min
闭式转子出料口与碰撞板夹角确定为15度。
3.2.2主轴及支撑方案的选择
主轴是立轴冲击式同步破碎机支撑转子的主要部件，承受来自转子的重量，冲击力，因此要求主轴的材质具有较高的强度和韧性，选用45Cr，调质处理。轴承的选择，一方面要承受径向的压力，另一方面需要承受轴向的压力，因此需要两种以上轴承配合使用，可选择圆柱滚子轴承承受径向的压力，推力轴承承受轴向的压力。

4主要零部件的设计计算和校核计算
4.1转子结构设计计算
转子作为立轴冲击式破碎机的主要工作部件,其结构状况非常重要，对整个破碎机的性能有重要的影响。立轴冲击式同步破碎机闭式转子的结构由内部闭式转子和外部碰撞板组成，所以其主要结构由内部转子半径r、碰撞板半径R、转子转速n、碰撞板与出料口夹角θ组成。
如图2所示