锤式破碎机

1、锤式破碎机

锤式破碎机是利用快速回转的锤子对物料进行冲击破碎。具有生产率高，粉碎比大（10～50），结构简单，尺寸紧凑，机体重量轻，功率消耗较少，操作维护容易，产品粒度均匀，过粉碎小等特点。适用于脆性、中硬、含水分不大物料的破碎。广泛用于长石、石灰石、石膏、白垩、高岭岩、煤等物料的中、细碎。

1、构造与工作原理锤式破碎机可分为单转子（单轴式）和双转子（双轴式）两种。单转子又可分为不可逆式和可逆式两种。按锤头的排数分为单排式和多排式。目前单转子锤式破碎机获得广泛应用，而双转子应用较少。图3-7为1600×1600锤式破碎机构造。它是单转子、多排，不可逆锤式破碎机，由机壳

1、转子

2、篦条

3、破碎板4和滚动轴承5等部件组成。图3-7　φ1600×1600锤式破碎机的构造1-机壳；2-转子；3-篦条；4-破碎板；5-滚动轴承机壳由下机体、后上盖、左侧壁和右侧壁组成，各部分用螺栓连接成1体。上部开1个加料口，机壳内壁全部镶以锰钢衬板，衬板磨损后可以更换。下机体由普通碳素结构钢厚钢板焊接而成。两侧为了安放轴承以支持转子，用钢板焊接成轴承支座。机壳的下部直接安放在混凝土的基础上，并用地脚螺栓固定。为了便于检修、调整和更换篦条，下机体的前后两面都开有1个检修孔。左侧壁、右侧僻和后上盖也都用钢板焊成。转子由主轴1和锤架2组成。如图3-8所示。锤架上用锤头销轴4和锤头3分4排悬挂在锤架之间，为了防止锤架和锤头的轴向窜动，锤架的两端用压紧锤盘5和锁紧螺母固定。转子支承在两个滚动轴承6上，轴承用螺栓固定在下机架的支座上。除螺栓外，还有两个定位销钉固定着两轴承的中心距。此外，为了使转子在运转中储存1定的动能，在主轴的1端装有飞轮7。电动机通过弹性联轴节直接带动转子回转。图3-8　φ1600×1600锤式破碎机的转子1-主轴；2-锤架；3-锤头；4-锤头销轴；5-压紧锤盘；6-滚动轴承；7-飞轮篦条安装在对称于转子两边的弧形侧板上，锤式破碎机蓖条的排列形式与锤头运动方向垂直，呈与转子的回转半径有1定间隙的圆弧状，合格的破碎产品通过篦条缝排出，大于篦缝的物料在篦条上再受锤头冲击和研磨作用被破碎，直至通过篦条排出。篦条的断面形状有3角形、矩形和梯形3种，通常由锰钢铸成，也有锻造而成，锻造可以增加耐磨性和韧性。物料进入锤式破碎机中后，即受到高速回转的锤头冲击而破碎。破碎了的物料从锤头处获得动能，以高速向机壳内壁衬板和篦条冲击而受到第2次破碎，此后，粒径小于篦条缝隙的物料，便从缝隙中排出，而块度较大的物料，弹回锤头回转的轨道内，又将受到锤头的继续冲击而粉碎。在物料破碎过程中，也有物料之间的冲击粉碎。

2、主要工作参数的确定（1）生产能力锤式破碎机虽然应用广泛，但对于它的参数计算，目前还没有能概括各种影响因素在内的理论计算公式。在设计和选用时，都是参照同类企业类似设备的实际生产指标来确定，或根据经验公式进行概略计算。锤式破碎机的生产能力与破碎机的规格、锤子重量、转速、粉碎比、给料的均匀程度以及物理性能等有关。非金属矿产加工机械设备式中　Q——锤式破碎机的生产能力（N/h）；Z——出料篦条的个数；L——出料篦条的长度（m）；c——出料篦条的宽度（m）；d——出料粒径（m）；μ——物料松散与不均匀系数，1般为0.015～0.07，小型破碎机的μ值较小，大型破碎机的μ值较大；K——转子圆周方向的锤头排数，K＝3～6；n——转子的转速（r/min）；γ——物料的堆积重度（t/m3）。此式考虑的因素比较全面，但计算起来烦琐。计算结果与实际生产能力比较接近。（2）功率非金属矿产加工机械设备式中　N——锤式破碎机所需功率（kW）；G——每个锤头重量（N）；R——转子外端半径（m）；n——锤碎机转速（r/min）；m——锤碎机锤头的总数；η——锤碎机有效利用率，1般取0.70～0.85；K——校正系数，与锤头的圆周速度有关，随圆周速度的升高而减少，原因是速度高了后，并不是每1个锤都打着物料，其中某些锤头打不着也白消耗了1部分能量。K值与圆周速度v的关系见表3-3。表3-3　校正系数公式（3-13）适用于n＝200～350r/min的低转速的锤式破碎机。（3）转子转速锤式破碎机转子的转速n和锤头的重量W是相互关连的。锤破机不是靠回转部件的全部能量来破碎物料的，而仅靠锤头的动能所作的功来完成物料的破碎。锤头的动能E为：非金属矿产加工机械设备式中　E——锤头的动能（N·m）；W——锤头的重量（N）；g——重力加速度（m/s2）；v——锤头的圆周速度（m/s）。非金属矿产加工机械设备式中　n——转子转速（r/min）；D——转子旋转时，由于离心力的作用，锤头成为辐射状，这时转子的外端直径就以D来表示。以式（3-15）代入（3-14）中非金属矿产加工机械设备由式（3-16）可知，锤头的动能E与锤头的重量W，圆周速度v及转子转速n成正比。锤头愈重，转子转速愈高，则破碎能力愈大，但功率消耗也急剧上升，同时也会引起锤头、篦条和衬板的强烈磨损。从设备制造角度来看，高转速对机器0部件的加工、安装精度要求也随之增高。由于生产的发展和创造技术的提高，目前生产的锤式破碎机的转速有逐步提高的趋势。锤式破碎机转子的转速，1般都和所安装的电动机额定转速相同。转子转速用锤头的圆周速度来控制。1般单转子锤碎机锤头圆周速度v＝35～55m/s，转子转速n＝750～1500r/min；个别重型单转子锤碎机（转子直径在1.8m以上）和双转子锤碎机的v＝18～25m/s,n＝200～250r/min，通常把u＜30m/s的称为慢速锤碎机。转速低时，锤头重量较大，数量较少，产品粒度较粗。而v＞30m/s的则称为快速锤碎机。转速高时，锤头重量较多，产品粒度较细。（4）锤头重量锤头动能的大小与锤头的重量成正比，即锤头的动能越大，破碎效率越高。但锤头的重量越大，旋转起来产生的离心力也越大，对锤式破碎机转子的其他0件都要产生影响和损坏，因此，锤头的重量要适中。正确地选择锤头的重量对破碎效果和能量消耗有很大影响。所选择的锤头重量1定要满足锤击1次使料块破碎，并使无用的功率消耗达到最小值，同时，还必须不使锤头向后偏倒，为此，必须使锤头运动起来产生的动能等于破碎物料所需要的打击功，如公式（3-16）所示。从动量相等的原理出发，可得：Wv＝（W+W1）v2（N·m/s）非金属矿产加工机械设备式中　W——锤头折算到打击中心处的重量（N）；W1——最大物料块的重量（N）；v——锤头打击开始所具有的圆周线速度（m/s）；v2——锤头打击物料后的圆周线速度（m/s）；设公式（3-17）的系数等于0.5～0.4，即v2＝（0.5～0.4）v（m/s）　（3-18）由式（3-17）得：Wv＝Wv2+W1v2非金属矿产加工机械设备以式（3-18）代入（3-19）中非金属矿产加工机械设备用式（3-17）和（3-20）分别求得的锤头重量W，应取其中较大者。1台锤式破碎机锤头的数量可为4～300个。安装在转子上的各个锤头重量应相等，以使转子保证良好的平衡；更换锤头时也要按相对位置成对地更换，否则将引起转子回转不平衡，工作不稳定和轴承过早磨损。

3、使用锤式破碎机是1种高速回转且靠冲击来破碎物料的机械。为了使它能正常工作，转子在装配或检修后，必须进行静平衡试验，即转子转动停止时，在任何位置上都不许退回1/10圆周。转子上的0件（除锤头外）都要进行精确加工。1般按2级和3级精度制造和装配。如果转子的重心离开它的几何中心线（或回转轴线），则产生静不平衡。若转子的回转轴线和它的主惯性轴不1致，则产生动不平衡，这两种不平衡现象，都会使机器运转中产生剧烈的振动，从而缩短了机器的使用寿命，且引起厂房震动。锤头是锤式破碎机的易损件，它主要是要求耐磨性。提高锤头的耐磨性，可以减少修理停机时间，提高工作效率。目前，制造锤头多用含锰12%～14%的高锰钢，用高碳钢锻造或冲压的锤头也应用较广。当破碎硬物料时，也有在锤头表面焊上1层3～4mm的硬质合金或1层薄锰钢片。在制造锤头时，应力求所有的锤头的重量相等，偏差应小于士0.5kg，安装时应保持每两对称的锤头总重量差士0.05kg以内。这样，可使转子容易平衡，缩短安装和试车时间。锤头磨损比较快，而制造成本又很高，因此，常用铸铁焊条进行堆焊，从而节省优质钢材，降低成本。在更换锤头时，1定要按相对位置成对地更换，否则将引起转子回转不平衡产生震动，使轴承过早损坏。篦条与锤头顶端之间的间隙，对产品粒度有1定的影响。通常保持此间隙为10～20mm。转子轴承在正常工作情况下，温升在60℃以下，最高温度不得超过70℃。锤式破碎机用的滚动轴承之游隙比正常的滚动轴承游隙大，否则机器运转后，轴承发热。锤式破碎机的主要规格和性能如表3-4所示。表3-4　国产锤式破碎机规格性能表续表锤式破碎机工作中主要故障及其排除方法如表3-5所示。表3-5　锤式破碎机主要故障及消除方法。