基于雙軸伸縮回轉(zhuǎn)切割的大體積材料破碎機(jī)

周疆豪，應(yīng)保勝，羅霄

武漢科技大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院

基于雙軸伸縮回轉(zhuǎn)切割的大體積材料破碎機(jī)

周疆豪，應(yīng)保勝，羅霄

武漢科技大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院

此新型破碎機(jī)采用雙軸伸縮回轉(zhuǎn)切割的方式將大體積材料破碎，通過兩伸縮螺桿連接陣列有破碎刀的圓盤，圓盤上的破碎刀在兩伸縮螺桿的回轉(zhuǎn)與伸縮作用下，不斷地將大體積材料破碎，螺桿的回轉(zhuǎn)與伸縮兩種運(yùn)動(dòng)由于螺桿的結(jié)構(gòu)特性在兩個(gè)電機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)下產(chǎn)生，使整個(gè)機(jī)器良好的運(yùn)行，能夠高效的破碎材料。

雙軸伸縮回轉(zhuǎn)切割；大體積材料；破碎機(jī)

引言

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國加速了城鎮(zhèn)化的腳步。城市的建設(shè)必然產(chǎn)生大量的廢料。大體積材料破碎設(shè)備在這一環(huán)節(jié)里有著極其重要的作用。因此高效、低能耗、低成本的破碎機(jī)值得研究。

1 研究背景

隨著基礎(chǔ)建設(shè)對粒料的要求不斷地提高，各種各樣的破碎機(jī)也都變得越來越局限。

反擊式和錘式破碎機(jī)的發(fā)展前景較好，可以將較大材料破碎成各種大小的細(xì)顆粒材料[1]。但錘柄部位由于不斷的承受交變的彎曲應(yīng)力，錘頭頭部主要承受摩擦力和沖擊力，因此各部位對材質(zhì)有很高要求，生產(chǎn)制造麻煩，成本高[2]。

立式?jīng)_擊式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、處理能力高、破碎比大、能耗少，目前在中等硬度脆性物料破碎中得到了廣泛的應(yīng)用[3]。

輥式破碎機(jī)一般適用于破碎粒徑比較小且硬度比較小的材料，不適合于粒徑大且硬度高的材料[4]。

旋回式破碎機(jī)利用破碎錐在殼體內(nèi)錐腔中的旋回運(yùn)動(dòng)，對物料破碎的大型破碎機(jī)械[5]。由于其主軸與破碎機(jī)椎體之間的裝配關(guān)系，因此其主軸容易斷裂[6]。

本文提出的一種新型破碎機(jī)可以在一定范圍內(nèi)破碎大體積材料。

2 發(fā)明內(nèi)容

此新型破碎機(jī)由進(jìn)料口、支架、電機(jī)固定板、電機(jī)、破碎箱、傳送帶、伸縮螺桿、破碎刀陣列、卸料門組成。進(jìn)料口設(shè)在破碎箱上方，用于放入大體積材料；破碎箱底部設(shè)有卸料門，卸料門用于將破碎后的材料卸入傳送帶；破碎箱內(nèi)設(shè)有可以伸長或縮短的伸縮螺桿，伸縮螺桿一端與電機(jī)相連，另一端與破碎刀陣列相連，伸縮螺桿用于完成伸縮和回轉(zhuǎn)切割運(yùn)動(dòng)；電機(jī)固定在電機(jī)固定板上，電機(jī)固定板與支架相連；傳送帶設(shè)在破碎箱下方，傳送帶和破碎箱與支架固定相連。

3 研究的有益效果

此新型大體積材料破碎機(jī)可以將大體積的材料破碎成體積較小的材料，便于材料后續(xù)的運(yùn)輸加工，以及回收利用。

4 本發(fā)明與現(xiàn)有破碎機(jī)的對比

4.1 與反擊式破碎機(jī)對比，其可以破碎體積和強(qiáng)度較大的廢料，但反擊式破碎機(jī)的錘頭和反擊板磨損較快[1]。本發(fā)明與其對比的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)破碎強(qiáng)度調(diào)節(jié)和更換相應(yīng)的破碎刀，降低破碎過程中對設(shè)備的損耗，增加使用壽命，降低維修成本。

4.2 與錘式破碎機(jī)對比，其錘頭和蓖條篩磨損快，檢修和找平衡時(shí)間長，并且破碎粘濕物料時(shí)，易堵塞蓖條篩縫。本發(fā)明與其對比的優(yōu)點(diǎn)是針對硬物質(zhì)的破碎可以換用對應(yīng)的破碎刀，檢修時(shí)間短，維修方便，便于機(jī)器設(shè)備的維護(hù)和提供較長的使用壽命。

4.3 與立式?jīng)_擊式破碎機(jī)對比，其原合金錘頭質(zhì)量差、使用壽命短，不僅限制了圓盤線速度的提高，增加了原合金錘頭的消耗量，而且因?yàn)樾枰?jīng)常更換易損件而降低設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)率[3]。本發(fā)明與其對比的優(yōu)點(diǎn)是可以破碎較大體積的物料，對設(shè)備的磨損程度較低，用于維修的費(fèi)用較少。

4.4 與輥式破碎機(jī)對比，其要求破碎物硬度小，對于扁平、薄狀物料破碎效果不明顯，成本高。而本發(fā)明與其對比的優(yōu)點(diǎn)是既可以粉碎硬度高的物料，也可以粉碎大體積物料，并且制造成本低，構(gòu)造簡單。

5 運(yùn)動(dòng)與力的分析

使用此新型破碎機(jī)時(shí)，將需要破碎的材料從進(jìn)料口倒入，同時(shí)啟動(dòng)電機(jī)，此時(shí)破碎箱下方的傳送帶開始運(yùn)轉(zhuǎn)，兩個(gè)電機(jī)的伸縮螺桿在電機(jī)的推動(dòng)下都拉伸，并推著破碎刀陣列向破碎箱中部運(yùn)動(dòng)，擠壓破碎箱內(nèi)的大體積材料，當(dāng)破碎刀陣列運(yùn)動(dòng)到破碎箱中間部位時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向會(huì)改變，此時(shí)電機(jī)會(huì)拉動(dòng)螺桿，螺桿收縮帶動(dòng)一端的破碎刀陣列向破碎箱兩邊運(yùn)動(dòng)，當(dāng)破碎刀陣列達(dá)到破碎箱邊緣時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)向又會(huì)改變，此時(shí)電機(jī)會(huì)推動(dòng)螺桿，螺桿伸長并推動(dòng)破碎刀陣列向破碎箱中間部位運(yùn)動(dòng)，又開始擠壓破碎箱內(nèi)的材料，破碎刀陣列如此反復(fù)的運(yùn)動(dòng)，最終達(dá)到破碎目的。破碎完成后可以打開破碎箱下方的卸料門，卸出破碎后的材料。

圖2 破碎機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖1 破碎機(jī)整體結(jié)構(gòu)

6 結(jié)論與展望

現(xiàn)有的破碎機(jī)各式各樣，一般結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且其部分構(gòu)件易磨損，本設(shè)計(jì)采用雙軸伸縮回轉(zhuǎn)切割方式，比現(xiàn)有結(jié)構(gòu)簡單，效率更高，破碎形狀規(guī)則。

此新型破碎機(jī)加工成本低，且易加工，加工精度要求也不高，適合做大型機(jī)器，適合破碎大體積的材料，應(yīng)用前景可觀。

另外，此新型破碎機(jī)在破碎刀的制造上較為復(fù)雜，其破碎刀必須是硬度大的材料，其破碎效果和能夠破碎的材料取決于破碎刀的硬度和耐磨性，因此，此新型破碎機(jī)還有待改善。

[1]唐春梅.反擊式破碎機(jī)的發(fā)展[A].科技資訊,2008(23):33.

[2]郭瑩.反擊式破碎機(jī)組合型錘頭的研制[A].熱加工工藝, 2011年7月,40(13):56-58.

[3]銀金光，李碩，熊顯文.立式?jīng)_擊破碎機(jī)錘頭材料和質(zhì)量研究[A].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2009年8月(8):138-140.

[4]丁昌安.輥式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用[A].磚瓦,2006(10): 81-82.

[5]肖俊.旋回破碎機(jī)國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[C].銅業(yè)工程,2010 (3):87-89.

[6]陳玲琳，朱紹峰.旋回破碎機(jī)主軸斷裂分析[B].金屬熱處理, 2006,31(6):87-88.

周疆豪（1996-），男，本科生。