对辊式破碎机设计分析

庞绍斌

摘要：破碎机是在选煤过程中必用的设备，现在，我国的工业基础比较雄厚，破碎机也实现了进一步的完善。本文通过对辊式破碎机的设计进行分析，分析了辊式破碎机的主要结构以及其运行的相关理论，并且对破碎机的主要构成元件的设计选型进行传输，从而能够提高辊式破碎机的生产能力，在一定程度上完善辊式破碎机的校核方式。

关键词：辊式破碎机；设计；工作原理

破碎机是在选煤工作中必备的工具，但是，在选煤的过程中使用的破碎机结构还不是特别完善，而且很多运行的机理存在问题，所以，导致了选煤的过程中煤出现破碎的问题，而且很多煤矿的结构比较大，很难进行一次性地破碎，所以，这就为选煤工作带来了很大的难题，煤矿不能满足市场的需求。所以。为了能够将选煤过程中遇到的问题进行妥善的解决，就要对破碎机进行研究和创新。

1辊式破碎机总体设计分析

1.1辊式破碎机结构和原理

辊式破碎机根据其使用的原理也可以称为双轴破碎机。其主要的零部件是齿轮。两个齿轮沿着轴线平行分布的，沿着轴线的分布并且要控制好齿轮的数量。其工作的原理主要是实现两个齿轮的反方向运行，然后通过对进入齿轮的物料进行碾压，在两个不同的方向的旋转力的支撑下。将大块的物料破碎。从而能够获得合适大小的物料。辊式破碎机的结构如图1所示。

物料是先从1的位置进入到2的位置的，当体积比较大的物料进入到齿轮中的时候。物料会在齿轮的剪切力的作用下，产生一定的冲击力，从而使物料破碎。如果物料的硬度比较大，不能够得到良好的破碎效果，那么，物料将在螺旋的控制下发生翻转，在第二个齿轮中进行二次破碎，如果还是不能够将物料破碎，那么，物料将会进入第二阶段的破碎。当齿轮从2位置转动到3位置的时候，在刚刚开始进行物料碾压的过程中，两个齿轮之间的包裹的面积是非常大的，然后随着齿轮的不停转动，这时，包裹的横截面积会越来越小。当横截面积达到最小时，就会逐渐增大，这样循环下去从而完成物料的破碎。随着包容体积在不断地减小，大块的物料将会通过挤压的方法破碎，当破碎后，能够在齿轮之间的间隙中取出。如果在上述的步骤中，物料还是不能被破碎，这时，而齿轮已经出现了不能啮合的问题，这时，物料还是出现泄露问题。大量的物料在重力的效果中。从齿轮中排出。如果齿轮与劈裂棒重合在一起，那么，体积比较大的物料就会被劈裂棒阻挡，这时在齿轮的转动作用下，物料就会被劈碎，就能够完成物料的破碎。

1.2对辊式破碎机功率的确定和电机的选择

在对电动机选择的过程中，要先对辊式破碎机的功率确定，从而能够为电动机的选择提供理论依据。破碎机功率的大小对其设计会产生重要的影响，所以，在对辊式破碎机进行设计之前，首先要对功率进行准确地计算。在对辊式破碎机原有的设计基础上，运用理论计算的方法。从而能够通过公式对计算的功率数值进行验证。然后。对设备进行创新。但是，在没有大量的实践数据的基础上，是不能够通过验证公式来分析功率数值是否是准确的。

结合相关的资料进行分析，现在对辊式破碎机的功率进行计算时，主要是运用rittinger的方法进行计算，能够通过对理论分析的方法，从而分析出单位产量中消耗的功率，这种方法特别适合运用于大体积的物料破碎中，能够对物料进行细磨。在粗碎的计算中，一般使用的是bond法，这种方法能够针对各种类型的物料破碎从而计算出辊式破碎机的功率。其公式表达为W=1M（1/E-1/A），在这个公式中，W表示的是单位生产中辊式破碎机消耗的功率，M指的是运用bond的指数，E指的是物料的粗糙程度，A指的是粒度的尺寸，在上述公式中，一般能够分析辊式破碎机的电机功率，也可以计算出在一定的时间内的破碎物料的功耗。

电机功率的计算也可以采用F=QW/V的方法计算，其中，Q代表的是辊式破碎机的生产能力，V代表的是辊式破碎机的传动效率。

在对以上的结果进行分析的基础上。从而能够分析破碎机的工作环境。能够在过载的条件下。分析工作环境对辊式破碎机功率的影响。一般在对大型的物料进行破碎工作的时候，采用的电动机的型号为YB180L电动机，其功率是额定的，一般是11Kw。

1.3对辊式破碎机基本参数的确定

在对辊式破碎机的转速进行分析的时候，一般会设定一个最快的转速和一个最慢的转速。辊式破碎机的最快转速的齿轮的圆周速度一般是2.7-4.9m/s之间，慢速的齿轮的圆周速度一般是1.3-2.0m/s之间。如果齿轮传输的速度比较快，那么，就会产生很多的煤粉，因此，在使用齿轮破碎的过程中，如果物料的体积不是太大，就要使用慢速的破碎方法。齿轮的转速一般都控制在60r/min。

按照相关的设计要求，并结合辊式破碎机的特点进行分析，可以初步判断，齿轮的长度一般都控制在500毫米左右，齿轮的直径一般控制在500毫米，齿轮的中心距离一般控制在500毫米左右。轮轴的半径一般在1 50毫米，齿轮的高度一般控制在120毫米。齿轮一般呈梯形分布，提醒的上底为90毫米，下底为70毫米，梯形的高度控制在100毫米。物料的密度控制在1.25吨每平方米。其设计如图2所示。

2辊式破碎机的传动的方案设计与计算

2.1传动类型的确定

在分析慢速的辊式破碎机运行的过程只能够，应该结合传统的设计观念，然后运用高速地传动方案，从而采用低速的圆柱的齿轮传动的方案。传动比一般都设计成i=2。

2.2破碎机的传动效率和转矩分析

在辊式破碎机两个齿轮轴中，输入的功率分别为11KW和10.46KW，然后运用转矩计算的公式，通过对功率和物料密度的分析，从而获得齿轮的转矩。

3辊式破碎机生产能力的分析与校对

通过对上述结果的分析。可以得出辊式破碎机较之一般的破碎机，其性能更加得优越。在对辊式破碎机进行设计时，当物料的体积比较大，在齿轮中不能取出时，辊式破碎机可以实现二次破碎，并且可以采用劈碎的方式，将物料强行破碎，所以，在对辊式破碎机的生产能力进行计算的过程中，不能够直接运用传统破碎机的生产能力的计算公式，应该根据辊式破碎机的运行能力，从而能够更加准确地计算出辊式破碎机的生产能力。在对辊式破碎机运行原理分析的基础上，从而能够使物料强行的挤出，在计算单位时间内的辊式破碎机的生产能力的过程中，运用公式Q=PK。在这个公式中，K代表的是物料的填充系数。

4传动轴的结构设计与校核

轴在辊式破碎机中的作用是很重要的，在对各类旋转的运动进行分析的过程中。都要确保轴可以正常的运行，从而确保设备可以正常的使用。轴的制作使用的材料是不同的。而且要根据物料的强度的不同，选择不同强度的材料。最常见的材料是碳素钢和合金钢这两种材料，这两种材料的价格比较低，而且，不会产生较大的集中敏感性。合金钢在使用的过程中性能要比碳素钢好。但是成本略高。而且其受力是比价大的，而且要根据受力的影响减小轴的迟钝和重点。

在对轴进行热处理的过程中，要分析轴的强度和耐磨性能。在对轴的结构进行设计的过程中，一般要分析轴上面的零部件的性能。然后分析零部件的制作工艺等，从而能够设计出轴的形状和尺寸，使轴能够与零部件相匹配。在对轴的工作性能进行计算的过程中，要分析轴的强度和刚度。对轴在使用过程中的稳定性进行计算，从而能够提高轴在运行过程中的稳定性。很多轴在使用的过程中只是对其强度进行分析，这是不准确的，还应该对轴的塑性能力进行分析，确定轴在振动中是否还能进行稳定的工作，防止在设备运行的过程中发生变形。影响了物料的破碎效果。轴的安装位置对其受力情况的制约产生很大的影响，所以，应该对其安装位置进行分析，尽量将轴安装在扭矩零件的两边。

5结语

破碎机在煤矿企业中使用是非常得常见的，其能够提高煤矿生产的效率，提高煤矿企业的经济效益。本文通过对破碎机的原理和构件进行了详细的分析，从而能够对辊式破碎机的生产能力和功率进行计算，从而针对不同的物件，运用不同功率的辊式破碎机，而且能够实现对辊式破碎机齿轮转动速度的调解。在物料破碎的过程中，既不会产生大量的煤粉，又能够确保工作效率的提高。