开题报告-矿山用圆锥式破碎机设计

PAGEPAGE1湖南科技大学2011届毕业设计（论文）开题报告题目矿山用圆锥式破碎机设计作者姓名学号所学专业机械设计制造及其自动化研究的意义，同类研究工作国内外现状、存在问题（列出主要参考文献）一、研究的意义：随着原材料消耗不断增加，导致富矿资源日益枯竭，矿产品味日趋贫化。以我国冶金矿山为例，铁矿石平均品位31%、锰矿石品位22%。绝大多数的原矿需要破碎和选矿处理后才能成为炉料。破磨作业是选矿的龙头，也是能耗钢耗的大户。因此，节能、降耗是破碎设备研究的主题，“多碎少磨”是节能、降耗的重要措施，其关键问题是降低破碎产品的最终粒度。圆锥破碎机的生产效率高，排料力度小而均匀，可将矿盐从350mm破碎到10mm以下的不同级别颗粒，可以满足入磨粒度的需要，成为金属矿山选矿厂的主要破碎设备。破碎机的发展与人类社会的进步和科学技术的水平密切相关。随着科学技术的发展，各学科间相互渗透，各行业间相互交流，广泛使用新结构、新材料、新工艺，目前破碎机正向大型、高效可靠、节能、降耗和自动化方向发展。二、同类研究工作国内外现状、存在问题：随着2012年5月，《智能制造装备发展专项2012年实施指南》通知的发出，国家工信部针对机械类包括安全、监控、高效等元素做了一系列规划和期待，充分体现国家对于机械智能化的重视。圆锥破碎是破碎设备中重要的设备，其以独特的性能和特点被广泛应用在很多领域，圆锥破碎期待智能化发展，进军高端设备阶段。更加智能化的圆锥破碎除了具有现代化的外观设计、更高的破碎力和更强的结构外，在人机交互、自动控制、检测执行和人性化方面更是会有很到的进步和提高。圆锥破碎在矿山、水利、电力、化工和砂石等很多行业的应用十分广泛，具有更大的作业效率和破碎能力，有助于提高经济的持续发展和进步。由于破碎设备特殊的作用和影响力，对于其可靠性、耐用性和使用寿命的要求严格，更是期待其能有智能化的发展趋势。我国破碎机行业发展有着很大的潜力，因为我们国家还处于发展中阶段，很多东西建设还不完善，这就需要很多物料，物料的破碎就需要破碎机设备。破碎机设备的发展后劲很足，尤其是一些科技含量高、性能好、价格相对适中的圆锥破碎机设备，再接下去的发展过程中，行业还需注重环保等性能要求，只有不断努力，行业才能长久发展。[1].周恩浦.矿山机械（选矿机械部分）[M].北京：冶金工业出版社，1978.[2].忻尚正.矿山机械[M]北京：冶金工业出版社，1980.[3].郎宝贤.圆锥破碎机的操作与检修[M].北京：机械工业出版社，1981.[4].曹中一.破碎粉磨机械使用维修[M].北京：机械工业出版社，1991.研究目标、内容和拟解决的关键问题（根据任务要求进一步具体化）本设计的目标是通过设计圆锥破碎机，检验自己在大学期间的学习所得，同时为了增长更多的知识和技能。本设计首先介绍了圆锥式破碎机的工作原理和基本情况，接着对圆锥破碎机主要性能参数进行了分析计算（结构参数、破碎腔型、动锥摆动次数、破碎力）。然后对圆锥破碎机的主要零部件进行了设计（电动机、直齿锥齿轮、传动轴、键、滑动轴承）。最后对影响圆锥破碎机性能的主要因素进行了改进（密封系统、润滑系统）。圆锥式破碎机存在的问题：1.原矿处理量小。该型圆锥式破碎机的主润滑系统和小齿轮轴润滑系统都润滑站的同一系统进行循环润滑，系统油压和出口油量经常出现油压波动、流量分配不合理、状态不稳定等现象。

2.装备水平和自动化程度低，备件和润滑的使用周期短，生产成本高。圆锥式破碎机的防尘密封装置采用水封防尘，其水封防尘装置在设计上存在有技术缺陷，难以避免破碎过程中粉尘经常挤进入破碎机内部，导致润滑油的油质变差，引起润滑不良；进一步发展会造成大小圆锥齿轮、动锥高速旋转、包轴和研瓦等事故的发生。

3.设计存在缺陷，导致大小圆锥齿轮磨损较快，缩短了使用寿命。由于该型破碎机的异步电动机通过弹性联轴与齿轮轴刚性连接，当圆锥式破碎机发生过铁户超负荷运行，破碎机的弹簧虽起保护作用，但过铁频繁或被大块咬住时，往往会引起弹簧失效，容易造成大小圆锥齿轮断齿，大小圆锥齿轮磨损加快，造成大小圆锥齿轮的使用寿命缩短。圆锥式破碎机改良的措施：1.改进大齿轮与偏心轴套的装配关系，使装配后大齿轮的轴线离开偏心轴套的轴线向薄边偏2mm。2.该联轴器刚性连接传动为三角皮带转动。3.安装功率监控器，当破碎机发生过铁或超负荷运行时电动自动停止运转，起到保护作用。4.完善和提高除铁设备的功能，尽量减少和避免破碎机过铁。5.定期检查偏心轴套与机架衬板之间的配合间隙，及时更换抹掉磨损过量的偏心轴或机架衬套，保护间隙在规定范围内。以上就是对圆锥破碎机存在的问题及改良措施的分析。改良后的圆锥式破碎机操作简单，提高了除铁的功能，减轻了对机器的损害程度。特色与创新之处圆锥破碎机的破碎锥有较高的摆动次数和较大的摆动行程，加之产品粒度，粉尘浓度高，因此粉尘很容易进入破碎机的润滑系统，造成润滑油使用寿命短，油泵更换频繁，锥形衬套、机体衬套、碗形轴承等运动部件经常烧坏。分析其进尘部位主要是从碗形轴承与圆锥驱动体球形面的接合处进入的。原设计的防尘装置为水封防尘，这种防尘装置依赖于碗形轴承架上的环行给水槽和固定在圆锥驱动体下端的球形圈而实现的。球形圈插入环行给水槽中，当破碎机工作时，球形圈将粉尘挡住使其落入水中，水封用水由进水管流入环行给水槽中，待流满后溢流至外部环行排水槽，从而使带有粉尘的水由排水管流出机外。拟采取的研究方法、步骤、技术路线一、研究方法：矿山用圆锥式破碎机主要用于对各种硬度的矿石进行中、细碎，它主要由机架部、传动部、空偏心轴、碗形轴承、圆锥破碎部、调整装置、调整套、弹簧以及调整排矿口用的液压站等部分组成。破碎机工作时，电动机通过水平轴和一对锥形齿轮带动偏心轴套旋转，破碎圆锥轴心线在偏心轴套的迫动下做旋转摆运动，使得动锥时而靠近，时而离开定锥，从而使矿石在破碎腔内不断地受到挤压和冲击而被破碎。二、课题的步骤安排：（1）1～2周查资料；（2）3周设计方案论证；（3）4～9周绘制设计图；（4）10～12周撰写毕业论文；（5）13周送交评阅人、答辩三、课题的技术路线：

（1）实现对圆锥破碎机的总体设计、布局。

（2）实现对圆锥破碎机执行机构的设计计算。

（3）实现对圆锥破碎机传动系统的设计计算。

（4）实现对圆锥破碎机控制系统的设计计算。

（5）掌握压力机的辅助装置。实现对压力机辅助装置的设计拟使用的主要设计、分析软件及仪器设备1、SolidWorks20142、AutoCAD6、参考文献[1]《机械设计手册》编写组.机械设计手册[M].上海：机械工业出版社，1986[2]龚桂义,罗圣国.机械设计课程设计指导书[M].北京：高等教育出版社，2004[3]张展主编.机械设计通用手册[M].北京：中国劳动出版社，1994.5[4]高为国主编.机械工程材料基础[M].长沙：中南大学出版社，2004.1[5]周鹏翔，刘振魁主编.工程制图[M].北京：高等教育出版社，2000[6]唐增宝，刘元俊主编.机械设计课程设计[M].武汉：华中理工大学出版社，1995[7]范钦珊主编.材料力学[M].北京：高等教育出版社，2000.2[8]崔华林.机械优化设计方法与应用[M].沈阳：东北工学院出版社，1989.8[9]（英）B.A.威尔斯著，胡力行，傅维义，黄滏祥译.选矿工艺学[M].北京：冶金工业出版社，1981[10]（澳）A.J.林奇著，祝振鑫，胡长柏译.破矿和磨矿回路[M].北京：原子能出版社，1983.1[11]A.L.穆拉尔，G.V.杰根森合编,《碎磨回路的设计和装备》翻译组译.碎磨回路的设计和装备[M].北京：冶金工业出版社，1990.9[12]《选矿设计手册》编委会.选矿设计手册[M].北京：冶金工业出版社，2004[13]中国机械工程学会，热处理学会编.热处理手册[M].北京：机械工业出版社，2008.1[14]张展主编.齿轮设计与实用数据速查[M].北京：机械工业出版社，2009.5[15]宋小龙，安继儒主编.金属材料手册[M].北京：化学工业出版社，2007.8[16]张英会，刘辉航，王德成主编.弹簧手册[M].北京：机械工业出版社，2008.7注：1、开题报告是本科生毕业设计（论文）的一个重要组成部分。学生应根据毕业设