顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)及工作參數(shù)的選擇和計(jì)算

為了保證顎式破碎機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，在設(shè)計(jì)時必須正確地確定它的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)，并以此作為計(jì)算機(jī)器零件強(qiáng)度的基礎(chǔ)。

一、結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇和計(jì)算

1.給礦口與排礦口的尺寸

我國生產(chǎn)的顎式破碎機(jī)，給礦口長度L為寬度B的1.25～1.6倍。對于大型破碎機(jī)，取L=(1.25-1.5)B，中小型破碎機(jī)則取L=(1.5~1.6)B。在小型破碎機(jī)中，為了獲得較高的生產(chǎn)率，L/B值可選大一些。國外生產(chǎn)的小型破碎機(jī)，L/B=2～3.6。給礦口寬度B=(1.1~1.25)Dmax，Dmax=(0.75~0.9)B,Dmax比較大給礦粒度，這是由破碎機(jī)嚙住礦石的條件所決定的。

2.嚙角a

破碎機(jī)的動顎與固定顎襻之間的夾角稱為嚙角。當(dāng)破碎石塊時，必須使礦石塊即不向上滑動，也不從破碎機(jī)的給礦口中跳出來。為此，嚙角a應(yīng)該保證礦石塊與蹺蹺板工作表面間產(chǎn)生足夠的摩擦力以阻止礦石塊被推出去。 為了確定a角，應(yīng)該分析當(dāng)?shù)V石被蹺蹺板擠壓時作用在礦石塊上的力的情況。假設(shè)礦場的形狀為球形。當(dāng)顎板壓緊礦石時，作用在礦石上的力如圖1-1所示。

P1和P2為蹺蹺板作用在石塊上的壓碎力，f是蹺蹺板與礦石之間的摩擦系數(shù)。由于礦石塊的自然重與壓碎力p1和p2相比甚小，故可忽略不計(jì)。

由圖1-1可知，為了使顎式破碎機(jī)正常地進(jìn)行破碎工作，嚙角a應(yīng)該小于摩擦角的兩倍。不然礦石就會向上跳出，而不被壓碎，因而影響了顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)效率和破碎效率，甚至還會造成平生的安全事故。 顎式破碎機(jī)的嚙角一般在17～24度范圍內(nèi)。對于復(fù)雜擺動式來說，嚙角不應(yīng)大于20～22度，簡單擺動式不應(yīng)于大22～24，下限值在破碎巖石的情況下采用，而上限值則在破碎軟巖石的情況下采用。正確地選擇嚙角對于提高破碎機(jī)的破碎效率具有很大意義。減小嚙角，可使破碎機(jī)的生產(chǎn)率增加，但會引起破碎比的減少；增大嚙角，雖可增加破碎比，但同時又減少生產(chǎn)率。因此，選擇嚙角時，應(yīng)該全面考慮。

3.動顎的擺行程S與偏心軸的偏心跌R

動顎的擺動行程S是破碎機(jī)最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)。在理論上，動顎的擺行程應(yīng)按礦石達(dá)到破壞時所需要之壓縮量來決定。然而，由于破碎板的變形，及其與機(jī)架間存在間隙等因素的影響，實(shí)際選取的動顎擺動行程遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論上求出的數(shù)值。 在簡擺顎式破碎機(jī)中，動顎的擺行程是破碎是破碎腔的上部行程小，下部行程大。在復(fù)擺顎式破碎機(jī)中，動顎的雷動行程則上上部大，下部小。礦場的尺寸是從破碎腔的上瓿向下逐漸減小的，所以只要動顎的上部擺動行程能夠滿足破碎礦石所需要的壓縮量就可以了。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，破碎腔上部的動顎擺動行程大于0.01Dmax，Dmax是比較大給礦粒度。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)，復(fù)擺式破碎機(jī)的動顎擺動行程受排礦口寬度的限制，因?yàn)槿绻麆宇€下部的行程增加到大于排礦口的堵塞，使負(fù)荷急劇增大。所以動顎下部的擺動行程不得大于排礦口寬度的0.3-0.4倍。 實(shí)際上，動顎行程是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定的。通常對于大型顎式破碎機(jī)，s=25～45毫米，中小型顎式破碎機(jī)，s=12 ～15毫米。

動顎的擺行程確定以后，偏心軸的偏心距離r可以根據(jù)初步撰寫的構(gòu)件尺寸利用畫機(jī)構(gòu)圖的方法來確定。通常，對于復(fù)擺式破碎機(jī)s約等于(2~2.2)r，對于簡擺顎式破碎機(jī)s約等于r。

4.主要構(gòu)件尺寸的確定

(1)破碎腔高度H：在嚙角一定的情況下，破碎腔的高度由所要求的破碎比而定，通常，破碎腔的高度h=（2.25～2.5）B,aa中的B為給礦口的寬度。

(2)動顎軸承中心距離給礦口平面的高度h，為了保證在破碎腔的上部產(chǎn)生足夠的破碎力來破碎大塊礦石，因而在給礦口處，動顎必須有一定的擺動行程，為此，動顎的軸承中心距給礦口平面的高度：對于簡擺顎式破碎機(jī)為（0.37～0.4）L>h>0.2L，根據(jù)試驗(yàn)當(dāng)生產(chǎn)率達(dá)到比較大值時，動顎懸掛點(diǎn)的合適高度為h=（0.37～0.4）L（圖2.15）；對于復(fù)擺顎式破碎機(jī)h<0.1L式中L為動顎長度。

(3)偏心距離r對于連桿長度l的比值，在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄作等速轉(zhuǎn)時，搖桿來回?cái)[動速度不同，具有急回運(yùn)動的特征。連桿越短，則這種不對稱現(xiàn)象就越顯著。曲柄的轉(zhuǎn)數(shù)是根據(jù)礦石在破碎腔中自由下落的時間而定，因此連桿的長度不宜過短。通常，對于大型顎式破碎機(jī)明顯。

(4)推力板長度k：當(dāng)動顎的擺行程s和r確定以后，在選取推力板長度時，對于簡擺顎式破碎機(jī)，當(dāng)曲柄位置達(dá)到高處時，兩個推力板的內(nèi)端點(diǎn)略低于兩個外端點(diǎn)的連線，即使B角推力板與連桿之間的夾角近于九十度。后推力板在角度r之間運(yùn)動。兩個推力板長度應(yīng)根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動要求來決定，二者不必強(qiáng)求一致。

5.破碎腔的形狀

破碎腔的形狀是決定生產(chǎn)率，動力消耗和襻磨損等破碎機(jī)性能的重要因素。破碎腔的形狀有直線型和曲線型兩種，若兩種破碎腔的給礦口寬度、排礦口寬度、動顎的擺行程和擺動次數(shù)均相同時，礦石在碎碎腔內(nèi)的流動狀態(tài)如圖2-2所示。圖中實(shí)績表示顎板閉合肘的位置，虛線表示顎板后退最遠(yuǎn)時的位置。

圖2-2中的許多水平線，表示礦石在陸續(xù)向下運(yùn)動時所占據(jù)的區(qū)域。處于水平面1的礦石，當(dāng)動顎擺到虛線位置時，便下落到水平面2上。兩水平面1和2間的垂直距離就是破碎機(jī)在空轉(zhuǎn)行程時礦石落下的距離。在蹺蹺板下一次的工作行程中，水平面2處的礦場則被破碎，到突圍行程時，礦場便落到水平面3上。依此類推，礦石逐漸被破碎而粒度，其后通過排礦口出去。

由圖2-2可以看到，在直線型破碎腔中，各連續(xù)的水平面間形成的梯形斷面的體積，向下依次遞減，礦石間的空隙也逐漸減小，而動顎的擺動行程和壓碎力卻逐漸增大，礦石到排礦口附近的排礦速度就減慢，于是在排礦口附近的就容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，這是造成機(jī)器過載和襯板磨損嚴(yán)重的主要原因。

圖2-2左半部分表示曲線型破碎腔，它是將固定顎襯板改成曲線形，曲線是按破碎腔的嚙角從上向下原則設(shè)計(jì)的。在曲線型破碎腔中，各連續(xù)的水平面間形成的梯形斷面的體積，從破碎腔的中部往下是逐漸增加的，因而礦石間的空隙增大，有利于排礦。由于堵塞點(diǎn)上移，故在排礦口附近不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。

實(shí)踐結(jié)論

當(dāng)動顎的擺動行程和擺動次數(shù)相同時，曲線型破碎腔具有以下優(yōu)點(diǎn)：

生產(chǎn)率高，破碎比大，產(chǎn)品粒度均勻，過粉碎少，破碎腔下端襻的磨損較小，延長了襻的使用壽命，破碎每噸產(chǎn)口的動力消耗減少。