液压圆锥破碎机的设计说明书

本 科 毕 业 设 计 (论 文)液压圆锥破碎机的设计The design of Hcc Hydraulic Cone Crusher学 院 ：机械工程学院 专 业 班 级 ：机械设计制造及其自动化 机械 101学 生 姓 名 ：王某学 号：2011127822指 导 教 师 ：某某某（副教授）2015 年 5 月毕业设计（论文）中文摘要液压圆锥破碎机的设计摘要：单缸液压圆锥破碎机这一类型的机械因为有比较合以及简单实用的设计，并且在破碎矿石的能力以及可靠性上的表现上都很出色。在破碎机的设计中，要几个关键的零部件需要着重的设计，关系着破碎机的精度以及破碎的能力。其中液压系统整个机械中相当于控制系统，通过液压推动活塞的运动，控制动锥的上升和下降。从而进一步的控制排矿的粒度。动锥是直接与矿石接触，进行碎矿的工作面，它的材料选择与角度的设计都关系到破碎机破碎矿石的能力。偏心轴套也是其中的一个关键部位，偏心套的作用就是实现动锥与轴的摆动，通过摆动工作。如果偏心套发生问题的，其他的部件都不能正常的运转。从而影响了整个机器的正常工作。设计破碎机的时候，要根据给定条件完成液压圆锥碎矿机的运动分析、机架和支承装置设计、工作机构设计、排矿口调整机构设计、液压控制系统设计等的确定，并对主要零件进行设计计算及强度分析。关键词：单缸液压；偏心套；动锥毕业设计（论文）外文摘要The design of Hcc Hydraulic Cone CrusherAbstract:Hcc Hydraulic Cone Crusher of this type of machine because there are relatively fit and simple and practical design, and in the ability and the performance reliability of the broken ore on very well. In crusher design to a few key components need to focus on the design, the relationship between the accuracy and the ability to crush crusher. Wherein the hydraulic system is equivalent to the entire machine control system, to promote movement of the piston through the hydraulic control dynamic cone rising and falling. Thereby further control granularity row Mine. Moving cone is in direct contact with the ore crushing carried Face, its angular design and material selection are related to the ore crusher capacity. Eccentric sleeve is also one of the key parts, eccentric role is to implement the moving cone oscillating shaft through swing work. If the eccentric problem occurs, the other parts are not functioning properly. Thus affecting the normal operation of the machine. Crusher design time, according to the given conditions to complete the hydraulic cone crushers motion analysis to determine the frame and the support means design, mechanical design work, discharge opening adjustment mechanism design, the hydraulic control system design, and the main design calculations and strength analysis of partsKeywords:single cylinder；moving cone ;eccentric sleeve目录1 绪论11.1 引言11.2 发展历史22 液压圆锥破碎机工作原理以及技术要求标准22.1 圆锥破碎机的工作原理22.2 技术标准与要求33 破碎机的机构设计和参数计算33.1 液压圆锥破碎机的参数及其结构33.2 设计参数的计算44 传动装置运动以及运动参数的选择与计算74.1 齿轮的设计74.2 传动轴的参数计算114.3 计算主轴的参数数据 115 偏 心 轴 套 的 设 计 156 液压系统的设计17结论19致谢20参考文献21淮海工学院二一五届本科毕业设计（论文）第 1 页共 21 页1 绪论1.1 引言根据我国国家的工业产业政策，我们要重点支持交通建设，原材料获取以及能源产业等基础性产业的发展。作为这些基础性工业的支柱的矿山机械应该优先得到国家的大力支持，以得到进一步的提高和发展。研发生产更多的具有国际一流水平的，高效率、先进的破碎粉磨机械，来满足我国国民经济的发展以及对原材料和能源的需求。矿山机械主要包含了众多的类型，有用于粗碎，中碎和细碎的破碎机，也有用于粒度更小的制砂机，还有特细粒度的粉磨机等等的类型。而破碎机是在整个流程中较为关键的一部分，大部分的行业都需要破碎机来进行加工，可以说破碎机是用来矿山机械制造业水平高低的重要性标志。矿山机械具有很高的集成化和技术水平，在新型机械设备的开发中，新技术新成果不断的融合改良，诸如制造工艺，信息技术水平，材料工艺的不断提高，都给矿山机械的进步提供了更好地平台。科学技术的不断发，使得破碎机不论从整体机架还是零部件的使用寿命变得很长很长，并且更新换代的速度也变得越来越快。如果没有成熟的设计经验和使用经历，要想不出现任何的错误就必须通过多门学科技术的不断融合和改良，从而提高设计效率和设计质量。从现在看来，使矿山机械通过信息技术和计算机技术实现数字化，自动化成了当前的发展趋势。单杠液压圆锥破碎机在破碎机系列中有很多明显的特点，比如优秀的结构设计，出色的破碎能力，还有很高的稳定性，并且其生产运行的成本非常低廉。广泛的应用范围，在建筑，冶金，采矿，以及各种化工产业的原料加工中都被广泛应用。圆锥破碎机的破碎能力比较优异，工作效率也相对比较高，能够很好的节省能源，提高生产率，使资源得到充分利用。前期对原料的加工时各个行业必不可少的环节，为了高效，快速的得到原材料，那些结构简单，费用较低，并且能够长时间工作，并且技术相对成熟的破碎机成了首选，在开始的时候国内没有技术或者不成熟，国内矿业纷纷引进国外的优秀产品，国外同类产品都采用了先进的液压技术，实现了液压调整排矿口的宽度，还能实现保护作用。随着时间的推移，我国的矿产资源的需求日益加大，对矿的质量要求也越来越高，想要发展国家经济的建设就必须开发更高效，环保的单杠液压圆锥破碎机，满足生产的需要。为了解决这个紧迫的问题，在此次的毕业设计中要设计一种符合当下生产发展的破碎机，在老师的帮助和同学之间的相互沟通交流下设计圆锥破碎机，从而有效的解决现在的问题，迎难而上克服困难。淮海工学院二一五届本科毕业设计（论文）第 2 页共 21 页1.2 发展历史从圆锥破碎机是在其他的破碎机基础上改良研发的，比其他形式的破碎机晚一段时间，在破碎机没有研发出来的时候，很多的行业生产效率非常的低。十世纪二十年代破碎机得到了发展，当时的一家公司生产了一台旋回破碎机做粗碎，但是这也是解决了有限的问题，还是不能满足生产发展的需要，所以人们迫切的需要研发中碎和细碎破碎机。到了二十世纪 30 年代，人们又研发了缓倾斜角的圆锥破碎机，其中有好多的标准，以西蒙式标准和短头的破碎机使用较广，它们有着动锥特点是较为平缓，还有过载保护的装置设计。在其研发之后，很快又有新型的破碎机出现，那就是动锥较为倾斜的陡倾斜压缩圆锥破碎机。主要是用于矿石的中碎以及细碎。有着排矿口小，主轴较短，而且冲程很大，效率高。到了五十年代末期，液压技术的普及有换来了更新换代的高潮。在七十年代的时候，圆锥破碎机取得了极大的进步，又有新型的大型圆锥破碎机被研发出来。还有研发出了能够特细碎的圆锥破碎机，其具有更加合理的破碎腔结构，主轴相对来说较短，能或多较多目的特点。目前的圆锥破碎机的型式有例如多缸液压破碎机，单缸液压破碎机，还有不是太多的弹簧圆锥破碎机破碎机。如今比较有实力的主要破碎机生产厂家有 Metso、 FLSmidth、 Sandvik 以及ThyssenKrupp。在这几个其中 Metso 和 FLSmidth 公司的市场销售份额最大。研发生产水平也是顶尖的。他们的技术水平基本可以代表当今世界液压圆锥破碎机的主流技术水平，不且都离不开以下几个共同点：（1）采用很多现代化的设计技术，如使用 软件来进行机器优化设计。MATLAB（2）都采用拱形的横梁用以加大破碎机给料口的尺寸，将主轴以及圆锥锻造成一体避免碎矿作业中产生松动。（3）耐磨件均采用高锰钢或铬钢制造（4）传动齿轮采用摆线齿锥齿轮。2 液压圆锥破碎机工作原理以及技术要求标准2 .1 圆锥破碎机的工作原理破碎机的电机通过联轴器连接传动轴，传动轴通过花键与圆锥小齿轮联接，小锥齿轮大锥齿轮啮合传递动力，大锥齿轮与轴套组成齿轮轴套设计为一个整体，并且轴套为一个偏心轴套。大锥齿轮轴套（轴套、偏心铜套）组件带动主淮海工学院二一五届本科毕业设计（论文）第 3 页共 21 页轴组件（主轴，动锥，动锥衬板）围绕理论的中心线作定点的圆锥运动，同时主轴以主轴的中心线自转。当机器在空转的时候，大锥齿轮轴套与主轴组件一起转动，但当需要破碎的物料进入机器后，在破碎腔进行破碎主轴组件在物料的压力下进行缓慢自转，同时动锥与衬套在破碎腔内来回的摆动。在这个时候，物料由于动锥与衬套的来回摆动的作用下将物料挤压破碎，实现其功能。单缸液压通过底部的活塞支撑并且通过其叫动锥托起与下方，起到了调整排矿口的作用。也起到了过铁保护，反复的起落可以有效地防止机器损坏的问题。底部的单缸液压的首要功能是调节主轴的上下位置，通过改变主轴的上下位置，调节了动锥和定锥衬套之间的距离。从而改变了排矿粒度。与此同时，不同的破碎腔型和不同的偏心套筒也能够相应的改变物料排出的粒度。2.2 破碎机的技术标准与要求到目前为止，我们国家的破碎机规格主要有弹簧圆锥破碎机以及液压圆锥破碎机，并且都各有十多种的规格型号，还有少量的多缸液压圆锥破碎机，相比西方先进的水平还有一定的差距，在整机的寿命以及零部件的工作寿命与其他先进的同类型产品已经在稳步靠近，但是在好的前景同时还有很多问题，我们自己生产的产品在信息化，自动化以及集中控制的方面与同类的外国产品还有很大的落后，在材料的质量上不能达到标准，近年来通过与国外同行的合作，引进先进技术，并且将技术消化吸收不断改良，是我们的技术水平不断地得到提升。圆锥破碎机式冶金、建材、化工、水电、筑路、等工业部门对不同硬度的各种矿石和岩石进行中碎和细碎作业的主要设备，特别是在选矿中普便用作中碎和细碎设备。破碎机的型号规格说明 :其中 P 代表的为破碎机，Y 代表的是它的形式是圆锥式的破碎机，第二个 Y 表示其为液压系统的破碎机， B表示其为标准型，T 的意义是破碎机的液压选用单缸液压， 代表的是动锥的最大直径，后两个 代表了给料口的直径。3 破碎机的机构设计和参数计算3.1 液压圆锥破碎机的参数及其结构3.1.1 机构参数1、 进 料 口 宽 度 B=190mm2、 最 大 给 料 粒 度 d=160mm3、 生 产 能 力 Q=90200t/h4、 排 矿 口 调 节 范 围 e=2545mm淮海工学院二一五届本科毕业设计（论文）第 4 页共 21 页5、 电 动 机 功 率 N=95kW6、 动 锥 最 大 提 升 高 度 为 100mm3.1.2 液压圆锥破碎机的动锥和偏心套的组成动 锥 是 圆 锥 破 碎 机 的 主 要 动 力 输 出 部 分 ， 动 锥 受 到 在 底 部 的 压 力 ， 矿 石挤 压 时 对 破 碎 壁 的 垂 直 压 力 ， 螺 栓 对 动 锥 部 的 整 体 反 向 切 应 力 的 作 用 。 而 齿轮 偏 心 轴 套 对 个 机 器 的 偏 心 运 动 起 到 了 关 键 作 用 。作 业 时 ， 传 动 轴 对 主 轴 传 送 动 力 ， 带 动 动 锥 部 旋 转 ， 由 于 偏 心 套 的 存 在 ，时 主 轴 形 成 了 偏 心 旋 转 ， 带 动 破 碎 壁 对 矿 石 的 挤 压 破 碎 。破 碎 矿 石 是 会 产 生 大 量 的 粉 尘 ， 大 量 的 粉 尘 的 产 生 会 对 机 器 的 润 滑 产 生影 响 ， 从 而 影 响 机 器 的 使 用 寿 命 ， 为 了 防 止 粉 尘 砂 石 进 入 破 碎 机 的 内 部 ，要 对 内 部 的 机 构 进 行 内 部 密 封 设 计 ， 设 计 挡 灰 板 ， 参 见 下 图 。淮海工学院二一五届本科毕业设计（论文）第 5 页共 21 页图 1 液压圆锥破碎机的动锥和偏心套的组成1 主 轴 、 2.轴 套 、 3 钢 板 、 4 止 动 环 、 5 压 帽 、 6 注 锌 层 、 7 动 锥 衬 板 、 8 动 锥 、9 压 环 、 10 密 封 圈 、 11 托 环 、 12 挡 灰 块 、 13 螺 栓 和 14 垫 圈 组 成 ， 为 破 碎 机 作 业 时的 主 要 工 作 部 分 ； 偏 心 套 部 由 ： 15 主 轴 衬 套 、 16 偏 心 套 、 17 斜 键 、 18 螺 栓 、 19 平衡 块 、 20 螺 钉 、 21 螺 母 、 22 开 口 销 、 23 大 齿 轮 、 24 上 盘3.2 设 计 参 数 的 计 算3.2.1 给 料 口 宽 度 和 排 料 口 的 宽 度液 压 圆 锥 破 碎 机 的 给 料 口 宽 度 B 为 190mm 最