锤式破碎机破碎板设计说明书

1、沈阳建筑大学毕业设计锤式破碎机破碎板设计摘要锤式破碎机大量应用于水泥厂、电厂等各个部门，所以，它的设计有着广泛的前景和丰富的可借鉴的经验。本文重点介绍了锤式破碎机的工作原理，同时分析了它的优缺点以及工作范围，进行了大部分零件的设计，其实质为，在完成总体的设计方案以后，也完成了各个主要零部件的设计、安装、定位等问题，并对个别零件进行强度校核和试验。在各个零部件的设计中，要包括材料的选择、尺寸的确定、加工的要求，结构工艺性的满足，以及与其他零件的配合的要求等。强度的校核是，要运用的相关公式，进行危险部位的分析、查表、作图和计算等，最后对主要工作零件如破碎板等的加工精度、公差选择进行分析，以保证破碎

2、机最终设计的经济性和可靠性。本文通过对破碎机的设计同时介绍了破碎机的种类、工作原理及其主要参数。并详细的分析了破碎机的结构、以及破碎机的工作流程,对破碎板进行了尺寸计算及强度校核。之后通过查表设计了法兰盘，承击板齿板零件等等。最后对主要工作零件的加工精度、公差选择进行分析，以保证破碎机最终设计的经济性和可靠性。关键词：破碎机；破碎板；强度Abstract Hammer crusher are applied to such each department as the cement plant 

3、, power plant ,etc. in a large amount, so its design has an extensive prospect and experience that can be used for reference. This paper introduces the working principle of hammer crusher, a

4、nd analyse its advantages and disadvantages and the scope of work, beside,I design lots of component, The substance is that after completed the overall design plan,and completed the main parts of the design, installation, positioning and other issues, and conduct strength check and test to individua

5、l Parts. In the design of the various components, to include material selection, determine the size, processing requirements, the structure of the process of satisfaction, and match with other parts and so on. Strength check related to use formulas for risk site of analysis, look-up table, mapping a

6、nd computing, the last,I analyse such as broken boards and other parts of precision, tolerance, to ensure that the final design of the crusher economy and reliability. Based on the design of the crusher also introduced species, the working principle and the main parameters of the crusher. And a deta

7、iled analysis of the structure of the crusher, and workflow crusher for crushing plate size calculation and strength check. After through checking design flange, bearing strike plate tooth plate Parts and more. The last work analyse precision major parts, tolerance to ensure the final design of the

8、crusher economy and reliability.Key words：crushing machine ;crushing plate; iensity目录第 1 章 绪论51.1 破碎机和锤式破碎机的分类51.1.1 破碎机的分类及简介51.2 锤式破碎机的工作原理与应用81.2.1 锤式破破碎机工作原理81.2.2 锤式破碎机的应用81.3 锤式破碎机的特点与优缺点91.4 锤式破碎机的主体结构101.5 矿石的力学性能与锤式破碎机的选择111.6 破碎过程的实质121.7 破碎机的目的和意义141.7.1 目的141.7.2 意义14第 2 章 锤式破碎机结构主要参数设计1

9、52.1 破碎板简介152.2 破碎材料152.3 破碎板给定参数172.4 转子速度的确定172.5 生产率的确定182.6 破碎板强度校核19第 3 章 主要零部件设计213.1 法兰盘223.1.1 法兰简介223.1.2 设计简介223.1.3 法兰的标准233.1.4 法兰材料的选择233.1.5 螺栓的选择243.2 承击板齿板设计263.3 防松垫片设计273.4 支轴设计283.4.1 支轴材料的选择283.4.2 支轴的结构设计28第 4 章 技术经济分析33第 5 章 结论34参考文献35致谢36第 1 章 绪论随着国家这些年来一直实行的西部大开发、南水北调、城镇化建设这一

10、系列惠国惠民的政策逐步实施，矿山机械砂石料生产设备销量也在不断发展。破碎机械的发展自然也不会落后，尤其是适用于破碎石灰石、煤炭、石膏等中等硬度的锤式破碎机，销量更是逐步攀升。俗话说：要想富，先修路。国家近几年来对于高铁的建设、高速公路的建设可谓是非常重视，而矿山机械与高铁的发展两者相互推动。在建材市场无论如何都离不开混凝土、砂石料、水泥等，而这些生产制作的前期则都是由破碎机生产而成。无论颚式破碎机、反击式破碎机还是锤式破碎机的需求量都在不断上涨。近年来，水泥增长势头一直保持良好，市场前景良好，所以锤式破碎机的销售量也不会减少。1.1 破碎机和锤式破碎机的分类1.1.1 破碎机的分类及简介 常用

11、的破碎机械有颚式破碎机、反击式破碎机、旋回破碎机、圆锥式破碎机、辊式破碎机、锤式破碎机和立轴冲击式破碎机等几种。 颚式破碎机：是利用两颚板对物料的挤压和弯曲作用，粗碎或中碎各种硬度物料的破碎机械。 其破碎机构由固定颚板和可动颚板组成，当两颚板靠近时物料即被破碎，当两颚板离开时小于排料口的料块由底部排出。它的破碎动作是间歇进行的。这种破碎机因有结构简单、工作可靠和能破碎坚硬物料等优点而被广泛应用于选矿、建筑材料、硅酸盐和陶瓷等工业部门。 旋回式破碎机：是利用破碎锥在壳体内锥腔中的旋回运动，对物料产生挤压、劈裂和弯曲作用，粗碎各种硬度的矿石或岩石的大型破碎机械。装有破碎锥的主轴的上端支承在横粱中部

12、的衬套内，其下端则置于轴套的偏心孔中。轴套转动时，破碎锥绕机器中心线作偏心旋回运动它的破碎动作是连续进行的，故工作效率高于颚式破碎机 。 圆锥式破碎机：其工作原理与旋回破碎机相同，但仅适用于中碎或细碎作业的破碎机械。中、细碎作业的排料粒度的均匀性一般比粗碎作业要求的高，因此，在破碎腔的下部须设置一段平行区，同时，还须加快破碎锥的旋回速度，以便物料在平行区内受到一次以上的挤压。 锤式破碎机：是利用锤头的高速冲击作用，对物料进行中碎和细碎作业的破碎机械。锤头铰接于高速旋转的转子上，机体下部设有篦条以控制排料粒度。送入破碎机的物料首先受到高速运动的锤头的冲击而初次破碎，并同时获得动能，高速飞向机壳内

13、壁上的破碎板而再次受到破碎。小于篦条缝隙的物料被排出机外，大于篦条缝隙的料块在篦条上再次受到锤头的冲击和研磨，直至小于篦条缝隙后被排出。反击式破碎机：是利用板锤的高速冲击和反击板的回弹作用，使物料受到反复冲击而破碎的机械。板锤固装在高速旋转的转子上，并沿着破碎腔按不同角度布置若干块反击板。 物料进入板锤的作用区时先受到板锤的第一次冲击而初次破碎，并同时获得动能，高速冲向反击板。物料与反击板碰撞再次破碎后，被弹回到板锤的作用区，重新受到板锤的冲击。如此反复进行，直到被破碎成所需的粒度而排出机外。立轴冲击式破碎机(制砂机): 本产品适用于软或中硬和极硬物料的破碎、整形，广泛应用于各种矿石、水泥、耐

14、火材料、铝凡土熟料、金刚砂、玻璃原料、机制建筑砂、石料以及各种冶金矿渣，特别对碳化硅、金刚砂、烧结铝矾土、美砂等高硬、特硬及耐磨蚀性物料比其它类型的破碎机产量功效更高。锤式破碎机分为：单段锤式破碎机、高效锤式破碎机、打砂机、立轴锤式破碎机、可逆锤式破碎机。 单段锤式破碎机（复合锤式破碎机）单段锤式破碎机为重锤式破碎机，主要用于石灰石的破碎作业，大型单段锤破可以将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。单段锤破在水泥行业具有大量的应用。 高效锤式破碎机高效锤式破碎机主要用于物料的细碎作业，是细碎领域的重要设备选项。以PX高效细碎机为例，锤头为分体式结构，锤头与锤柄通过螺栓连接

15、。锤头的材质采用高耐磨性的铬钼合金，锤头的耐磨性能是所有锤破中最为持久的。锤头的分体式结构，使得锤头的更换非常便捷。 打砂机打砂机是最为传统的锤式破碎机，锤头直接通过穿杆连接在转子上。为了避免锤头的断裂，锤头的材质硬度不能过高。因此，打砂机的锤头耐磨周期较高效锤式破碎机短。 立轴锤式破碎机最大的优势是没有筛板结构，不存在堵塞现象。但是立轴锤破的锤头与衬板之间没有形成大角度的反击过程，因此细碎的效果略低。锤头为整体式结构，因此维修和维护较为繁琐。 可逆锤式破碎机主要应用于软性物料和低磨蚀性物料的细碎作业。转子具有正、反两个方向的运转能力，可以大幅提高锤头的使用周期，减少了更换锤头的次数。锤式破碎

16、机也可以按其结构特征可分类如下： 按转子数目，分为单转于锤式破碎机和双转子锤式破碎机； 按转子回转方向，分为可逆式（转子可朝两个方向旋转）和不可逆式两类； 按锤子排数，分为单排式（锤子安装在同一回转平面上）和多排式（锤子分布在几个回转平面上）； 按锤子在转子上的连接方式，分为固定锤式和活动锤式。固定锤式主要用于软质物料的细碎和粉磨。1.2 锤式破碎机的工作原理与应用锤式破碎机是直接将最大粒度为600-1800毫米的物料破碎至25或25毫米以下的一段破碎用破碎机。锤式破碎机适用于在水泥、化工、电力、冶金等工业部门破碎中等硬度的物料，如石灰石、炉渣、焦碳、煤等物料的中碎和细碎作业。锤式破碎机箱体、

17、转子、锤头、反击衬板、筛板等组成。1.2.1 锤式破破碎机工作原理破碎机的主轴上安装有数排挂锤体。在其圆周的销孔上贯穿着销轴，用销轴将锤子铰接在各排挂锤体之间，锤子磨损后可调换工作面。挂锤体上开有两困销孔。销孔中心至回转轴心的距离是不同的，用来调整锤子和箅条之间的间隙。为了防止挂锤体和锤子的铂向窜动，在挂锤体两端用压紧锤盘和锁紧螺母固定。转于两端支承在滚动轴承上，轴承用螺栓固定在机壳上。主轴和电动机用弹性联轴器直接连接。为了使转子运转平稳，主轴的一端装有一个飞轮。圆弧状卸料筛条安装在转子下方，箅条的两端装在横梁上，员外面的箅条用压板压紧，箅排列方向和转子运动方向垂直。箅条间隙由箅条中间凸出部分

18、形成。为了便于物料排出。箅条缝隙向下逐步扩大，同时还向转子回转方向倾斜。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，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。1.2.2 锤式破碎机的应用锤式破碎机是利用高速回转的锤头冲击矿石，使矿石沿其自然裂隙，层理面和节理面等脆弱部分而破裂。它适应于脆性，中硬，含水量不大的物料的破碎。在建材工厂中，它主要用来破碎石灰石，

19、煤，页岩，白垩，石膏及石棉矿石等。一般锤头重，锤数较少，转速较慢，有上篦条以及采用锤盘结构的锤式破碎机，可进入较大粒径的物料，宜作为中碎或者一定范围的粗碎；反之，则宜于作中、细碎。锤式破碎机的基本结构如图1-1所示。锤式破碎机的主要工作部件为带有锤子（又称锤头）3的转子，主轴1上装有锤架2，在锤架之间挂有锤头3，锤头的尺寸和形状是根据破碎机的规格和物料径决定的。锤头在锤架上能摆动大约120°的角度。为保护机壳，其内壁嵌有衬板，在机壳的下半部装有篦条4，以卸出破碎合格的物料。主轴、锤架和锤头组成的回转体称为转子。锤式破碎机工作时，电动机带动转子在破碎腔内高速旋转。物料自上部给料口给入机

20、内，受高速旋转的锤子3的打击、冲击、剪切、研磨作用而粉碎，在转子下部，设有蓖条，破碎的矿石从锤头3处获得动能以高速向机壳内壁冲击，向篦条4、破碎板冲击而受到第二次破碎，同时还有矿石之间的相互碰撞而受到进一步的破碎。破碎合格的矿石物料通过篦条4排出，大于篦条缝隙的料块在篦条4上继续受到锤头3的冲击、研磨而破碎，直至达到合格粒度后即从缝隙中排出。为了避免篦缝的堵塞，通常要求物料含水量不超过10%。 图1-1 锤式破碎机结构简图1.3 锤式破碎机的特点与优缺点特点：工作锤头，采用新工艺铸造，具有耐磨、耐冲击等特点。可根据客户要求，调节需要的粒度。锤式破碎机结构密封，解决了破碎车间的粉尘污染和机体漏灰

21、问题。整体设计造型美观、结构紧凑，易损件少，维修方便等优点，是升级换代产品。锤式破碎机用于破碎各种中硬度且腐蚀性弱的物料。锤式破碎机用于破碎各种中硬且磨蚀性弱的物料。其物料的抗压强度不超过100MPa，含水率小于15%。被破碎物料为煤、盐、白垩、石膏、砖瓦、石灰石等。还用于破碎纤维结构、弹性和韧性较强的碎木头、纸张或破碎石棉水泥的废料以回收石棉纤维等等。此外，锤式破碎机不仅可用于破碎生产线，制砂生产线，也可在选矿生产线中替代圆锥式破碎机。优点：锤式破碎机是利用机壳内高速旋转的锤头由上而下打击物料，实现以动能冲击粉碎物料的目的的。它具有生产能力大、破碎比高、产品粒度均齐、过粉碎物少、功率消耗低、

22、结构简单、维修方便等一系列优点，广泛应用于水泥生产中的石灰石、石膏、页岩、煤、白垩等中硬以下的脆性物料的破碎。它的不足是：锤头寿命受材质影响大，金属消耗多，动平衡要求高，在硬物料破碎的应用上受到了限制，由于篦条怕堵塞，粉碎软质、潮湿或黏性物料时，容易发生堵塞现象，另外不宜于用它破碎湿度大和含粘土的物料。锤式破碎机的优点是：破碎比大（一般为10-25，高者达50），生产能力高，产品均匀，过分现象少，单位产品能耗低，结构简单，设备质量轻，操作维护容易等。锤式破碎机系列产品适用于破碎各种中等硬度和脆性物料，如石灰石、煤、盐、白亚、石膏、明矾、砖、瓦、煤矸石等。被破碎物料的抗压强度不超过150兆帕。该

23、机主要用于水泥、选煤、发电、建材及复合肥等行业，它可以把大小不同的原料破碎成均匀颗粒，以利于下道工序加工，机械结构可靠，生产效率高，适用性好。 缺点是：锤头和蓖条筛磨损快，检修和找平衡时间长，当破碎硬物质物料，磨损更快；破碎粘湿物料时，易堵塞蓖条筛缝，为此容易造成停机（物料的含水量不应超过10%）。粉碎坚硬物时，锤头和衬板磨损大，消耗金属材料多，经常更换易磨损件需点用较多检修时间，在破碎粘湿物料时，蓖条易堵塞而导致生产能力降低。 碎机用于破碎各种中硬且磨蚀性弱的物料。其物料的抗压强度不超过100MPa，含水率小于15%。被破碎物料为煤、盐、白垩、石膏、砖瓦、石灰石等。环锤式破碎机的主要工作部件

24、为带有锤子（又称锤头）的转子。1.4 锤式破碎机的主体结构1.机壳锤式破碎机的机壳由下机体、后上盖、左侧壁和右侧壁组成，通过螺栓将各部分连接为一体。上部开设进料口一个，机壳内壁全部以高锰钢衬板镶嵌，方便衬板磨损后的更换。下机体采用碳素结构钢板焊接而成，为了两侧安放轴承支持转子，特采用高锰钢焊接了轴承支座。机壳的下部可以直接用地脚螺栓在混凝土上固定，机壳的后上盖、左侧壁和右侧壁也全部采用碳素结构钢板焊接而成。机壳和轴之间没有防护措施漏灰现象十分严重，为了防止漏灰，机壳的任一部位与轴接触的地方全部设有轴封。为了方便检修、调整更换篦条和锤头，下机体、两侧壁都开有检修孔。2.转子转子是锤式破碎机的主要

25、工作部位，转子由主轴、锤盘、销轴、锤头等组成，圆盘上均匀开有分布的销孔，用销轴悬挂锤头，为了防止圆盘和锤头的轴向窜动，用锁紧螺母在销轴两端固定。转子支承在两个滚动轴承上，轴承通过螺栓固定在下机体的支座上，还有两个定位销钉固定在轴承的中心距上。为了使转子在运动中存储一定的动能，用来减小电机的尖峰负荷和减轻锤头的磨损，特意在主轴的一端装有飞轮。下面把转子的几个主要部件加以详细介绍。2.1主轴 主轴是锤式破碎机支撑转子的最为主要的部件，转子、锤头的重量、冲击力都由其承受，所以主轴的材质需要具有较高的韧性和强度，主轴的材质采用优质合金钢，通过超声波探伤来加工进行调质处理。 2.2锤盘 锤式破碎机的锤盘

26、是用来悬挂锤头的，在锤式破碎机的运转中，锤盘不可避免的要受到矿石的冲击和磨擦，所以锤盘要要求其具有一定的耐磨性，锤盘及锤孔采用高猛钢渗碳热处理来提高了其耐磨性。2.2锤头锤头是锤式破碎机最为重要的工作部件。其中锤头的质量、形状和材质决定着锤式破碎机的生产能力，锤头动能的大小与锤头的重量是成正比的，锤头越重，动能越大，破碎的效率越高，锤头重量种类齐全，最小锤头15公斤，最大锤头可达298公斤，多种锤头重量可以根据客户需求为其定制，锤头采用新型优质多元素高铬锰钢复合铸造，其使用寿命是一般锤头的数倍。3.衬板和打击板锤式破碎机通过锤头高速捶打矿石，瞬间内矿石具有极大的速度和动能，为了防止机架的磨损，

27、在机架的内壁用锰钢做衬板，打击板采用高猛钢铸造淬火经过强化处理，保证了衬板和打击板优越的耐磨性和耐冲击性。 由于锤式破碎机工作环境恶劣，所以锤式破碎机的质量决定着其使用寿命，锤式破碎机的质量是由其组成部件的材质决定的.1.5 矿石的力学性能与锤式破碎机的选择矿石都由许多矿物组成，各矿物的物理机械性能相差很大，故当破碎机的施力方式与矿石性质相适应时，才会有好的破碎效果。对硬矿石，采用折断配合冲击来破碎比较合适，若用研磨粉碎，机件将遭受严重磨损。对于脆性矿石，采用劈裂和弯折破碎较有利，若用研磨粉碎，则产品中细粉会增多。对于韧性及粘性很大的矿石。采用磨碎较好。常见的软矿石有：煤、方铅矿、无烟煤等，它

28、的抗压强度是24Mpa,最大也不超过40Mpa。普式硬度系数一般为24，再如一些中硬矿石：花岗岩、纯褐铁矿、大理石等，抗压强度是120150Mpa，普式硬度系数一般为1215，还有硬矿石、极硬矿石，普式硬度系数一般为1520。可根据矿物的物理机械性能、矿块的形状和所要求的产品粒度来选择破碎施力方式，以及与该破碎施力方式相应的破碎机械。1.6 破碎过程的实质 破碎过程，必须是外力对被破碎物料做功，克服它内部质点间的内聚力，才能发生破碎。当外力对其做功，使它破碎时，物料的潜能也因功的转化而增加。因此，功率消耗理论实质上就是阐明破碎过程的输入功与破碎前后物料的潜能变化之间的关系。为了寻找这种能耗规律

29、和减小能耗的途径。许多学者从不同的角度提供了若干个不同形式的破碎功耗学说。目前公认的有：面积学说，体积学说，裂缝学说。一、 面积学说1867年，Rittinger提出的，破碎消耗的有用功与新生成的物料的表面积成正比。二、 体积学说1874年，俄国基尔皮切夫与18885年的基克先后独立提出，外力作用于物体发生变形，外力所做的功储存在物体内，成为物体的变形能。但一些脆性物料，在弹性范围内，它的应力与应变并不严格遵从胡克定律。变形能储至极限就会破裂。可以这样叙述：几何形状相似的同种物料，破碎成同样形状的产物，所需的功与她们的体积或质量成正比。三、 裂缝学说1952年，Bond和中国留美学者王仁东提出

30、的。外力使矿块发生变形，并贮存了部分变形能，一旦局部变形超过了临界点，则产生垂直与表面的断裂口。断裂口形成后贮存在料块的内部的变形能就释放，裂口扩展成新的表面。输入功一部分转化为新的生成面的表面能，另一部分因分子摩擦转化为热能释放。所以，破碎功包括变形能和表面能。变形能和体积成正比，表面能和面积成正比。三个学说各有一定的适用范围，Hukki实验研究表明：粗碎时，体积学说比较准确，裂缝学说与实际相差很大。细碎时， 面积学说比较准确，裂缝学说计算的数据较小。粗碎、细碎之间的较宽的范围，裂缝学说较符合实际。只要正确的运用它们，就可以为分析研究破碎过程提供理论根据和方法。四、 力学性能与锤式破碎机的选

31、择矿石都由许多矿物组成，各矿石的物理机械性能相差极大，故当破碎机的施力方式与矿石性质相适应时，才会有好的破碎效果。对硬矿石，采用折断配合冲击来破碎比较合适，若用研磨粉碎，机件将遭受严重磨损。对于脆性矿石，采用劈断和弯折破碎比较有利，若用研磨粉碎，则产品中细粉会增多。对于韧性及粘性很强的矿石，采用磨碎较好。常见的软矿石有：煤、方铅矿、无烟煤等，它的抗压强度是24Mpa，罪业不超过40Mpa。普式硬度系数一般为24，再如一些中硬矿石：花岗岩、纯褐铁矿、大理石等，抗压强度是120150Mpa，普式硬度系数一般为1215，还有硬矿石，极硬矿石，普式硬度系数一般为1520。可根据矿物的经济学性能，矿块的

32、形状和所要求的产品粒度来选择破碎施力方式，以及与该破碎施力方式相应的破碎机械。本次锤式破碎机破碎的材料是石灰石。图1.2块状石灰石1.7 破碎机的目的和意义1.7.1 目的在冶金、矿山、化工、水泥等工业部门，每年都有大量的原料和再利用的废料都需要用破碎机进行加工处理，如在选矿厂，为使矿石中的有用矿物达到单体分离，就需要用破碎机将原矿破碎到磨矿工艺所要求的粒度。磨机再将破碎机提供的原料磨至有用矿物单体分离的粒度。再如在水泥厂，须将原料破碎，以便烧成熟料，然后在将熟料用磨机磨成水泥。另外，在建筑和筑路业，需要用破碎机械将原料破碎到下一步作业要求的粒度。在炼焦厂、烧结厂、陶瓷厂、玻璃工业、粉末冶金等

33、部门，须用破碎机械将原料破碎到下一步作业要求的粒度。1.7.2 意义在化工、电力部门，破碎粉磨机械将原料破碎，粉磨，增加了物料的表面积，为缩短物料的化学反应的时间创造有利条件。随着工业的迅速发展和资源的迅速减小，各部门生产中废料的再利用是很重要的，这些废料的再加工处理需用破碎机械进行破碎。因此，破碎机械在许多部门起着重要作用。第 2 章 锤式破碎机结构主要参数设计2.1 破碎板简介破碎板在破碎矿物时，应该和下落的矿物有一定的角度，这样更有利于矿石的破碎。因为如果破碎板和矿物下落速度方向一致，则矿物最多只受锤头打击以及锤头和破碎板的挤压，破碎不足。而破碎板有了一定的角度后，矿石的破碎就充分多了。

34、此外破碎板倾斜后，机内的容量增大，提高了生产率。当然，倾斜角度不易过大，根据经验倾斜角度一般为30度，破碎板本身不厚，但是为了防止破碎板断裂在下面加固了一层厚的铸铁。2.1破碎板整体2.2 破碎材料本次锤式破碎机破碎材料为石灰石，石灰石的主要组成成分是碳酸钙，石灰石是生产玻璃的主要原料。图2.2天然碳酸钙天然碳酸钙石灰和石灰石大量用做建筑材料，也是许多工业的重要原料。碳酸钙可直接加工成石料和烧制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。生石灰的主要成分是CaO，一般呈块状，纯的为白色，含有杂质时为淡灰色或淡黄色。生石灰吸潮或加水就成为消石灰，消石灰也叫熟石灰，它的主要成分是Ca(OH)2。熟石灰经调配成

35、石灰浆、石灰膏、石灰砂浆等，用作涂装材料和砖瓦粘合剂。水泥是由石灰石和粘土等混合，经高温煅烧制得。玻璃由石灰石、石英砂、烧碱（氢氧化钠）等混合，经高温熔融制得。炼铁用石灰石作熔剂，除去脉石。炼钢用生石灰做造渣材料，除去硫、磷等有害杂质。电石（主要成分是CaC2）是生石灰与焦碳在电炉里反应制得。纯碱是用石灰石、食盐、氨等原料经过多步反应制得（索尔维法）。利用消石灰和纯碱反应制成烧碱（苛化法）。利用纯净的消石灰和氯气反应制得漂白的。利用石灰石的化学加工制成氯化钙、硝酸钙、亚硫酸钙等重要钙盐。消石灰能除去水的暂时硬性，用作硬水软化剂。石灰石烧加工制成较纯的粉状碳酸钙，用做橡胶、塑料、纸张、牙膏、化妆

36、品等的填充料。石灰与烧碱制成的碱石灰，用作二氧化碳的吸收剂。生石灰用作干燥剂和消毒剂。农业上，用生石灰配制石灰硫黄合剂、波尔多液等农药。土壤中施用熟石灰可中和土壤的酸性、改善土壤的结构、供给植物所需的钙素。用石灰浆刷树干，可保护树木。2.3 破碎板给定参数给料粒度1100mm，出料粒度80mm；产量600800t/h，。其中：传动装置轴长1541mm，皮带轮直径为636mm。破碎板宽2340mm，支轴与销轴的垂直距离960mm。转子直径D=2000mm，转子长度L=2200mm，主电动机功率N=900kw图2.3破碎板基本尺寸图2.4 转子速度的确定为了简化设计，锤式破碎机不设变速箱。因此破碎

37、机转子的速度和所安装的电动机的额定转速相同。转子转速度用锤头的圆周速度来控制。转子的转速是冲击式破碎机的重要参数，转子转速可按下式进行计算： n=60vD r/min 2-1 式中 v-转子的圆周速度； D-转子的直径； 转子的圆周速度v可根据待破矿石的性质来计算：v=0.01× (9.8/r)0.5G0-5/6/E1/3m/s； 式中： g-重力加速度，g=981cm/s2； r-矿石比重，kg/cm3； G0-矿石的抗压强度，kg/cm2； E-矿石的弹性模数，kg/cm2； 由于上式没有反映出破碎比这一因素，所以按上式计算的转子圆周速度只作为转子转速的参考。目前，锤式破碎机的转

38、子圆周速度的使用范围是1580m/s，通常，粗碎时取1540m/s，细碎时取4080m/s。虽然转子速度越高，破碎比越大，但锤头磨损也越快，功耗也大。因此，在满足力度要求的情况下，转子的圆周速度应偏低。由上分析可知： n=60v/3.14D （此处v取40m/s） =60×44/3.14×2 =420.4r/min 为了减少磨损和功率消耗，取 n=420r/min2.5 生产率的确定目前，锤式破碎机还没有一个考虑了各种因素的理论计算公式，因此我们选用经验公式来计算。 我们以破碎中等硬度物料来计算锤式破碎机的生产率： 经验公式： Q=(30-45)DL×（吨/小时）

39、 2-2 式中：D-转子的直径，单位：m； L-转子的长度，单位：m； -矿石的松散比重，单位：t/m3 由于本次设计中 D=2000mm=2.0m； L=2200mm=2.2m； 矿石的松散比重取3； 公式中的系数取值40；则Q=40×2.0×2.2×3=528吨/小时。根据计算结果，我们可以确定出锤式破碎机的生产率为528吨/小时左右。2.6 破碎板强度校核本次锤式破碎机需要加工的材料为石灰石石灰石的密度为2700kg/m3本锤式破碎机最大进料粒度为1000mm x 1000mm x 1000mm则满载的重量为m=v=2700x1kg=2700kg 2-3本次

40、设计计算采用能量法近似计算冲击时构件内的最大应力和变形破碎板（受冲击构件）受外力（冲击物）作用的时间很短，冲击物的速度在很短的时间内发生很大的变化，甚至降为零，冲击物得到一个很大的负加速度a，破碎板受到冲击力的作用。根据能量守恒定律，即T+V=U 2-4 T :冲击物接触被冲击物后，速度®0，释放出的动能； V :冲击物接触被冲击物后，所减少的势能； U :被冲击构件在冲击物的速度®0时所增加的变形能。根据能量守恒：冲击过程中释放的动能等于破碎板增加的变形能。被破碎物为石灰石，花岗岩通过进料口送到破碎箱内，经过高速锤头旋转打击，被破碎物被撞向破碎板，破碎板会在瞬时受到一个很

41、大的力，据公式： T=12Qgv2=U=12Pdd (a) 2-5 d=PdL33EI (b) 2-6将（b）代入（a）式： 12Qgv2=12Pd2L33EI 2-7解得：PA=3EIQv2gL3=Qv2gQL33EI 2-8式中 st=QL33EI 2-9表示水平冲击时假设以冲击物重量大小的力沿水平方向以静载荷作用于冲击点时，该点沿水平方向的位移。之前计算得出满载重量为3000kg,则力为：G=mg=27009.8N=26460N 2-10所以PA=Qv2gst=KA 2-11即水平冲击时的动荷系数为kA=v2gst 2-11(表示水平冲击时假设以冲击物重量大小的力沿水平方向以静载荷作用于

42、冲点时，该点沿水平方向的位移。)破碎板所承受最大动应力为(d)max=kd(st)max=kdQLWz 2-12式中 v=40m/s b=2340mm h=960mm g=9.8N/kg Q=29.4KN 代入数据，经校核公式max 2-13计算得=180Mpa<235Mpa 2-14故所设计破碎板强度符合强度要求。第 3 章 主要零部件设计3.1 法兰盘3.1.1 法兰简介 生产工艺要求，或为制造、运输、安装、检修方便，大多数化工设备采用可拆卸的联接结构。常见的可拆卸结构有：法兰联接（应用最为广泛）、螺纹联接、承插式联接。法兰，又叫法兰盘或凸缘盘。法兰是使管子与管子相互连接的

43、零件，连接于管端；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰。法兰连接或法兰接头，是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接，管道法兰系指管道装置中配管用的法兰，用在设备上系指设备的进出口法兰。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰分螺纹连接（丝扣连接）法兰和焊接法兰和卡夹法兰。图3.1法兰盘结构3.1.2 设计简介 此次设计的法兰是根据所设计的锤式破碎机破碎板相关条件而设计的。设计过程中考虑法兰结构的完整性问题；法兰接头紧密性问题（紧密不漏）等。从设计角度，把法兰连接作为一个系统考虑，且着眼把“泄漏”失效作为设计准则之一，

44、关键是建立垫片特性参数的数据库，以及能测试这些参数的标准方法。本设计主要是对法兰的机械设计，包括密封设计和强度计算及螺栓、压紧面、垫片、法兰标准等的选择，为所设计的破碎板设计合适的法兰。3.1.3 法兰的标准我国钢制管法兰国家标准体系GB （1）公称压力：0.25Mpa42.0Mpa a、系列1：PN1.0, PN1.6, PN2.0, PN5.0, PN10.0, PN15.0, PN25.0, PN42（主系列） b、系列2：PN0.25, PN0.6, PN2.5, PN4.0 其中PN0.25，PN0.6，PN1.0，PN1.6，PN2.5，PN4.0共6个等级的法兰尺寸系属于以德国法

45、兰为代表的欧洲法兰体系，其余为美国法兰为代表的美洲法兰体系。 在GB标准中，从属于欧洲法兰体系的公称压力级最大的为4Mpa，从属于美洲法兰体系的公称压力级最大为42Mpa。 （2） 公称通径：10mm1500mm（3） 法兰的结构形式： 分为整体法兰和单元法兰 a、螺纹法兰b、焊接法兰：对焊法兰、带颈平焊法兰、带颈承插焊法兰、板式平焊法兰。 c、松套法兰：对焊环松套带颈法兰、对焊环松套板式法兰、平焊环松套板式法兰、板式翻过松套法兰 d、法兰盖（盲孔法兰） e、旋转法兰 f、锚固法兰 g、堆焊/覆焊法兰 （4） 法兰密封面：平面、凹面、凹凸面、榫槽面、环连接面3.1.4 法兰材料的选择查法兰 垫

46、片 紧固件选用手册可知：PN0.6Mpa法兰最高无冲击工作压力（GB/T9124-2000）材料组号工作温度/201001502001.00.60.61.441.282.03.01.571.52故选用材料组号为3.0。查法兰垫片紧固件选用手册可选材料为：材料组号材料类别钢号标准号3.0碳钢45GB6654故选取法兰类型及密封面形式查法兰垫片紧固件选用手册P12和P64-66，从经济性及加工的难易程度考虑，可选择整体法兰，密封面形式为平面。法兰类型密封面形式公称压力/Mp公称通经接管外经所属体系整体法兰平面PN0.6Mpa100米制系列欧洲体系3.1.5 螺栓的选择（1）螺栓面积的确定螺栓所需要

47、的最小面积应螺栓需提供的压紧载荷进行计算，为此与垫片压紧力相对应也分别以预紧和操作两种工矿进行计算。、 预紧工况螺栓面积预紧工况下所需要螺栓最小面积A为垫片在预紧是所需的最小压紧力除以螺栓在常温下的许用应力，即A=Fab 3-1、操作工况螺栓面积操作工况下所需螺栓最小面积A所能提供的压紧载荷应能同时满足两项要求：a、 平衡内压产生的轴向力b、4Da2Pc 3-2c、 确保垫片密封所需的压紧力d、c、计算需要的螺栓面积Am，Ap=4DG2Pc+2DGbmPcbt 3-3计算所需面积取上述Aa和Ap之大值。d、实际螺栓面积，设计中实际配置的螺栓面积Ab应补小于需要的螺栓面积Am，并应留有一定的裕量

48、。（2）螺栓的配置、螺栓规格对螺栓中心圆直径的影响实际螺栓中心圆直径应取环向和径向计算的中心圆直径的大值。选用过大或者过小的螺栓都会导致较大的螺栓中心圆直径。、螺栓中心圆直径对法兰力矩的影响法兰力矩计算中各荷载的力臂都为载荷至螺栓中心的距离，因此紧缩螺栓中心圆直径可有效减小法兰力矩的力臂，对法兰设计十分有利。、螺栓配置为了控制尽可能小的螺栓中心圆直径，螺栓的规格及数量应由一适宜的选择。当所选螺栓从法兰环向和径向两个方向要求的螺栓中心圆直径想接近时，螺栓中心圆直径取最小值，即为最适宜的配置。（3）、螺栓载荷计算在预紧状态下需要的最小螺栓载荷Wa=DGby 3-4在操作状态下需要的最小螺栓载荷Wa

49、=4DG2Pc+2DGbmPc 3-5螺栓尺寸与数目确定螺栓截面尺寸时应分别求出两种工况下螺栓的总面积，择其大者为所需螺栓总截面积，从而确定实际选用螺栓直径。Aa=Wab Ap=Wpbt Am=max(Aa、Ap) 3-6根据以上工艺设计及机械设计选取的法兰类型和操作温度，按照化工设备机械基P291表14-6标准，选取法兰连接螺栓为M30，代号为GB/T5782-2000，垫圈代号为GB/T93-1987。3.2 承击板齿板设计 图3.2承击板立体图图3.3承击板基本尺寸承击板的作用是承受被锤头击出的物料在其上破碎，同时又将碰撞破碎后的物料重新弹回破碎板，再次破碎。为达到排料面积大、成品率高、

50、低能耗，我将打击板设计成如图所示结构。大粒度的物料在锤头的作用下被抛射到上腔承击板上，进撞击后粉碎，部分粉碎后符合粒度要求的物料可直接排出，因此增加排料面积，避免了物料在机器的过度粉碎，提高 了成品率，又减少其在机器中停留的时间，减少了机器的运行负荷，降低能耗。承击板和齿板在锤式破碎机破碎过程中，承击板和齿板的作用是承受被锤头击出的物料在其上破碎，同时又将碰撞破碎后的物料重量重新弹回破碎板，再次破碎。因此，破碎板的形状，结构，对破碎率影响极大。为获得好的破碎效果，料与板面应呈垂直碰撞。冲击板表面有折线形和渐开线形等。折线形结构简单，但不能保证最有效冲击破碎。渐开线形破碎效果最好，因在

51、承击板和齿板各点上，物料都以垂直方向进行冲击。由于渐开线板制造困难，故采用折线冲击板。因为锤头高速旋转，将石灰石高速打击在承击板上，承击板和齿板受力很大，所以承击板和齿板材料选取为Q235A。强度校核前面已计算。3.3 防松垫片设计防松垫圈又名防松垫片、自锁垫圈、自锁垫片、DIN25201防松垫圈、双叠自锁防松垫圈等。传统垫圈是单片的垫片独立工作的，这种垫圈主要依靠摩擦力来达到防松效果。防松垫片优点1.确保在强振动下仍然保持连接件的夹紧力，优于依靠摩擦力来自锁的紧固件；2.防止因振动引起的螺栓松动，不再发生由于紧固件松动而引起的相关问题；3.不需要特殊安装工作，容易安装和拆卸；4.温度有变化也

52、不会使连接件松动；5.具有耐久性；6.可重复使用。由于安装环境不同，对垫圈的材质要求也不同。基本材质有碳钢和不锈钢两种。由于锤式破碎机工作环境干燥，不需要防潮，所以防松垫片选择用碳钢材料。这种材料屈服极限高，能抵抗锤式破碎机高频振动而不返松。3.4 支轴设计3.4.1 支轴材料的选择锤式破碎机在锤头击打石灰石的过程中会高频振动，而且受到的冲击力极大，所以在选材时一定要选择屈服极限高的材料。支轴的材料选择为45号钢。钢轴的毛坯多数用轧制圆钢和锻件。有的直接用圆钢。45号钢对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学热处理的方法提高其耐磨性和抗疲劳强度达到的性能为屈服强度355MPa。故本设计

53、采用45号钢。3.4.2 支轴的结构设计板体在轴上安装和拆卸方案确定了之后，轴的形状便大体确定了，对该支轴来说，其安装顺序为：先将轴插入到钢板板体孔中，穿过侧板孔，固定好位置后将其用法兰盘密封，再安装密封环。根据其各段需要，其草图如下：图3.4支轴草图可以先求出支轴上的所受弯矩大小情况及验算所选轴径。在初步完成轴的结构设计之后，对上面的草图略加修改，即可进行强度的校核计算了，前面提到过，多数情况下，支轴的工作能力一般主要取决于轴的强度。此时只做强度计算，以防止或检验断裂和塑性变形。在进行支轴的强度校核计算时，应根据支轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。根据计算原则， 对于仅仅承受扭矩的支轴(传动轴),应按扭转强度条件计算； 对于只承受弯矩的支轴（心轴），应