摘要随着社会的前进,原材料消耗不断增加,导致富矿资源日益枯竭,矿石品位日趋贫化。
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磨和选矿处理后才能成为炉料。
圆锥破碎机生产效率高,排料粒度小而均匀,可将矿岩从350mm破碎到l0mm以下的不同级别颗粒,可以满足入磨粒度需要,成为金属矿山选矿厂的主要破碎设备。
20世纪50年代初期,国内在仿原苏联的弹簧破碎机的基础上,开发了国内自己的破碎机。
这种破碎机的设计思想最基本点是靠排料口大小控制产品粒度,破碎物料的方法是靠动锥单向挤压和弯曲研磨作用破碎物料,物料之间相互作用很弱,破碎过程几乎没有选择性。
近来国内外开发的新型高效圆锥破碎机破碎物料应用的范围不断扩大,破碎产品粒度小,破碎效果显著。
目前圆锥破碎机正向着大型、高效、可靠、节能、降耗和自动化方向发展。
关键词:矿山,破碎,圆锥破碎机AbstractAs society advances, the increasing consumption of raw materials, leading to the depletion of high-grade ore resources growing, increasingly depleted ore grade. China Metallurgical to mine, for example, the average grade of 31% of iron ore, manganese ore 22%. The vast majority of undressed ore broken grinding and milling needs to be dealt with after the furnace charge. Circular cone Breakers production efficiency, small size and homogeneous Pai expected to be broken mine rock from 350mm to the different levels of particles lOmm, meet the skills needs of granularity,so Circular cone Breakers became the major equipment of Metal mines plants.20th century the early 1950s, on the basis of the spring-loaded Breakers of former Soviet Union,developed its own domestic Breakers.The most basic design concepts of this Breakers is control products’ gr anularity by the size of the mouth. Broken material way is by moving cone winding equipment and one-way squeeze role broken materials, weak interaction between materials, Broken process virtually no selectivity.And the recent development of new highly efficient circular cone Breakers broken expanding the scope of application of materials, broken products granularity small, broken remarkable results. Currently circular cone Breakers is toward large, efficient, reliable, energy conservation, consumption and automation direction.Key words: mine,break,cone breakers目录1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2历史发展 (1)1.3应用效果 (2)2 总体设计方案 (4)2.1圆锥破碎机的类型 (4)2.2圆锥破碎机的工作原理 (4)2.3简述各部分结构及功用 (5)3 圆锥破碎机的结构参数和工作参数的选择与计算 (9)3.1结构参数 (9)3.1.1给矿口宽度与排矿口宽度 (9)3.1.2啮角α (9)3.1.3破碎机的摆动行程 (10)3.1.4平行碎矿区l (11)3.2工作参数 (11)3.2.1破碎锥的摆动次数 (11)3.2.2生产率 (12)3.2.3电动机功率 (13)3.3圆锥破碎机的运动学 (14)3.4圆锥破碎机的动力学 (17)3.5偏心部分的运动状态 (24)4电动机的选择及轴的计算 (27)4.1主电动机的选择及传动比的分配 (27)4.1.1电动机的选择 (27)4.1.2传动比的分配 (27)4.2传动装置的运动和动力参数的选择和计算 (27)4.3传动零件的设计计算 (28)4.3.1齿轮的计算 (28)4.3.2齿轮的校核 (30)4.3.3传动轴的设计计算 (32)4.3.4滚动轴承的选择和寿命验算 (38)小结 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录 1 自动磨碎机以及散装流体材料对其的影响 (42)附录2 THE SELF-GRINDING MECHANISM AND AFFECTING FACTORS OF BULK MATERIAL IN FLUID MOTION (47)1 绪论1.1引言随着社会的进步,原材料消耗不断增加,导致富矿资源日益枯竭,矿石品位日趋贫化。
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、降耗是破磨设备研究的主题,“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,排料粒度小而均匀,可将矿岩从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,目前破碎机正向着大型、高效、可靠、节能、降耗和自动化方向发展。
1.2历史发展圆锥破碎机诞生于20世纪初叶。
弹簧式圆锥破碎机是由美国密尔沃基城西蒙斯(Symons)兄弟二人研制的,故称之为西蒙斯圆锥破碎机。
其结构为主轴插入偏心套,用偏心套驱动动锥衬板,从而使矿岩在破碎腔内不断地遭到挤压和弯曲而破碎。
破碎效果差,振动大,弹簧易损坏。
用大型螺旋套调整排矿口大小,调整困难,过载保护用弹簧组,可靠性差。
多年来,虽然不断改进,结果日趋完善,但其工作原理和基本构造变化不大。
20世纪40年代末,美国Allis Chalmers公司首先推出底部单缸液压圆锥破碎机,是在旋回式破碎机基础上发展起来的陡锥破碎机。
该机采用液压技术,实现了液压调整排矿口和过载保护,简化了破碎机结构,减轻了重量,提高了使用性能。
20世纪50-60年代,法国Dragon公司的子公司Babbitless公司和日本神户制钢有限公司等推出上部单缸、周边单缸液压圆锥破碎机。
20世纪70-80年代,美国Allis Chalmers公司在底部单缸液压圆锥破碎机的基础上推出高能液压圆锥破碎机;Nordberg公司推出旋盘式圆锥破碎机,适用于中硬物料的破碎,其给料粒度小,偏心距小,破碎力不大。
之后,相继又推出超重型短头圆锥破碎机。
该机加大了功率,强化了弹簧并采用合金钢机架,但增加了制造成本。
为此,该公司又推出了Omni型圆锥破碎机。
Babbitless公司推出BS704UF型超细圆锥破碎机,它采用滚动轴承替代偏心套,由电动机、皮带传动带动动锥摆动,顶部采用单缸液压缸装置来调整排矿口和实现过载保护,给料粒度-10mm,产品粒度-6.3mm占80%。
20世纪90年代以来,美国Nordberg公司推出新一代HP系列圆锥破碎机;瑞典Svedala公司推出新的H系列圆锥破碎机;俄罗斯乌拉尔机械研究院和米哈诺贝尔研究设计院开发出新型短头圆锥破碎机,破碎机分上、下两部分,上腔按料层原理破碎物料,下腔为平行区。
应用表明:细级别含量较一般圆锥破碎机提高5%-10%,衬板金属消耗降低20%。
20世纪50年代初期,国内圆锥破碎机在仿原苏联的2 100和1 650弹簧圆锥破碎机的基础上,开发的1 200和2 200型弹簧圆锥破碎机。
在20世纪70年代开发了1 200、1 750、2 200多缸液压圆锥破碎机和1 200、1 650、2 200底部单缸液压圆锥破碎机。
20世纪80年代,沈阳重型机器厂从美国Nordberg公司引进西蒙斯和旋盘式圆锥破碎机设计制造技术,并合作生产该系列圆锥破碎机。
20世纪90年代以来,国内一些矿山、石料加工厂和建设工程先后又引进了HP系列圆锥破碎机、G型圆锥破碎机和Omni型圆锥破碎机,均取得了良好应用效果。
北京矿冶研究院于1993年与俄罗斯圣彼得堡工程科学院合作成立中外合资北京凯特破碎机有限公司。
桂林冶金机械厂与圣彼得堡工程科学院共同创办了中俄合资桂林湟新技术开发有限公司生产惯性圆锥破碎机。
洛阳矿山机械工程设计研究院开发简化结构的惯性圆锥破碎机,东北大学也在研究振动破碎机。
随着我国石料加工厂的发展,中小型圆锥破碎机也取得了进展。
上海建设·路桥机械设备有限公司与日本神户制钢有限公司合作生产AF型圆锥破碎机;沈阳华杨机械厂推出需蒙斯、旋盘式和HP系列圆锥破碎机;上海龙阳机械厂、上海多灵-沃森机械设备有限公司和鞍山矿山机械总厂也都生产中小型圆锥破碎机。
目前,我国圆锥破碎机已形成大、中、小型系列,品种规格齐全,基本满足国内需求。
但产品的制造质量,特别是耐磨材料,以及使用可靠性等方面与国外同类产品尚有差距,有待进一步研究、改进。
1.3应用效果近来国内外开发的新型高效圆锥破碎机破碎物料应用的范围不断扩大,破碎产品粒度小,破碎效果显著。
美国Nordberg公司的MP-1 000型破碎机在Butte选矿厂替代Symons圆锥破碎机,产品粒度-12mm占80%,使磨机生产能力提高37%。