立轴冲击式破碎机机电系统设计.doc

济南大学毕业设计-22-1前言1.1国内外研究现状立轴冲击式破碎机(VSI)是近年来刚刚兴起的破碎机类型，人们通常也叫作制砂机，由于近年来砂石和矿物在建筑、桥梁和大坝等工程中应用越来越广泛，所以制砂机也应运而生，已在砂石场广泛应用初露锋芒，用户把它评为最有效的制砂设备。立轴冲击式破碎机还有相当大的开放空间，评定制砂机的规格往往以叶轮直径作为最主要参考，按转子形状可分为开式转子和闭式转子。按转子外的破碎腔的形状可有石打石和石打铁两种种破碎方式之分。从海内外来看，要提高立轴冲击式破碎机的技术可在三个方面下功夫：机械机能的灵活性、零件的设计和材料的选择，粉尘的有效减少。在前两方面的技术水平我国与海外基本持平。(一)技术性能参数在海外开式转子能进行100-150mm粒度砂石的破碎，但国内远远达不到这种水平，而且一般的立轴冲击式破碎机的供应市场都很少。在国外立轴冲击破碎机能作为二级破碎设备进行工作而国内只能作为三级甚至四级破碎设备；在转子方面海外公司已能生产出直径为1.6m的转子，能适应各大生产线的出产工作，但在我国内的立轴冲击式破碎机转子基本没超过1.2m的，而且国外的转子流道口可以设定在3-7之间，并且会根据不同的物料及进料粒级来调整相应的转子构造和相应的转速等来进行配合，并能达到较高的生产量和较高的细度模数，而国内的转子基本达不到这种水准并且很少变化，以至于对不同的工作环境适应性较差。(二)材料选择和结构设计立轴冲击式破碎机上耐磨件的使用寿命分为两部分：零件结构设计和耐磨材料。现在海外为了取代高费用的耐磨衬板而设计用物料的料衬保护，物料的料衬有相应的结构来配合形成，这样的设计会使破碎机的使用寿命大大延长，并且取消了高价格的铬合金钢堆焊的使用，这是国内还不足的地方。1.2设计目的和意义目的：立轴冲击式破碎机应用越来越广泛，国内迫切需要在性能和耐磨设计及控制技术上提高和完善，以利于对不同工作环境和工作强度的适应，提高生产率和效率，优化和改进国内VSI存在的不足。意义：可以提高国内VSI的国际市场竞争力，能更好的填补国内空缺，让VSI能发挥更大的优势，节约能源，提高产值。1.3设计内容和方案1.机械设计部分：包括受料仓的设计，转子部分的设计，破碎腔的设计，驱动装置（轴）的设计，落料仓的设计和机座的设计，电机的选型以及各连接件的设计。（1）对该机的转子结构和工作原理进行研究，转子采用了四个流道口，通过计算证明了它的合理性并加以改进。（2）传动轴结构的设计及上面零件的安装。（3）破碎腔设计也是重要的一部分，上面的物料垫的角度，破碎腔的大小和结构设计。（4）驱动装置的设计及传动带的设计应该包括传动带的长度和形状。（5）受料仓结构的设计包括溢料口的设计和底部下料口大小的控制设计（6）各零件的选型，安置，以及结构设计。设计思路：物料从进料口进入受料仓，其中一部分物料从溢料口落入破碎腔，而且溢料口的大小可控制，而另一部分物料直接从落料仓底部的下料口经过给料筒进入转子，并且下料口的大小可控制，进入转子的物料以60-70m/s的速度从转子的四个均布的流道口抛出去，在破碎腔与溢料流发生撞击，并且一起冲向破碎腔内的料衬，然后被反弹，与溢料口下来石料再次撞击，而后从破碎腔下面的落料仓口排出。在这个破碎过程中一直是石打石的碰撞原理，这样就有效的保护了破碎机体。2．控制部分：在液压设计上采用了三位六通的手动换向阀，控制皮带的张紧力和上机体底部控制口的大小以提高破碎效率和加工质量；在电路控制上采用了电气控制理论，采用了软启动的启动方式，并采取了多种电路保护装置来提高破碎机运转时的稳定性。2机械部分的设计2.1机械部分的组成和工作原理立轴冲击破碎机主要有转子、破碎腔、落料仓、受料仓、给料筒固定装置、轴承箱和马达驱动机构等七大部分组成。转子部分可谓是立轴冲击破碎机的核心部分，转子的结构和设计基本决定了破碎机的加工性能，可以决定最大进料粒度和产品质量，转子作用是把给料筒送进来的砂石以很高的转速从流道口抛出，让砂石以石打石的方式在破碎腔破碎。破碎腔是包围在转子周围的环形腔体，它主要是用来提供破碎的场所，转子抛出的砂石高速撞击到破碎腔壁和破碎腔上的物料衬上而破碎，破碎腔应该是破碎机上体积最大的部分。落料仓是把在破碎腔破碎的砂石进行排出的地方，也用来对轴承箱进行固定。受料仓是破碎机的最顶上部分，是用来进料的入口，它开有很多溢料开口，可以控制从溢料口排出砂石的量，影响石打石的效率，给料筒固定架是安装在破碎腔中的，主要用来给转子进料,也给转子缓冲砂石的冲击力，减少对转子的直接冲击。轴承箱是安装在破碎机下面的，与带轮连接来传递动力给转子，使转子高速运转。马达驱动机构是破碎机的动力部分，本破碎机采用双电机驱动，这样可以达到很高的转子转速，而且使转动平稳。2.2转子部分的设计2.21转