1、燕 山 大 学里仁学院本科毕业设计（论文）开题报告课题名称： 学 院 （ 系 ） ： 年级专业： 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 1、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义随着矿山机械的发展，圆锥破碎机慢慢走向矿山机械的良好发展势头，迎来了很大的发展机遇，由于破碎设备特殊的作用和影响力，对于其可靠性、耐用性和使用寿命的要求严格，更是期待其能有智能化的发展趋势。圆锥破碎机是一种先进的大功率、大破碎比、高生产率的液压式破碎。该机是在消化吸收了各国具有 80 年代国际先进水平的各类型圆锥破碎的基础上研制成的。它与传统的圆锥破碎的结构在设计上显然不同，并集中了迄今为止已知各类型圆锥破碎的主
2、要优点。适用于细破碎和超细破碎坚硬的岩石、矿石、矿渣、耐火材料等。随着 2012 年 5 月， 智能制造装备发展专项 2012 年实施指南通知的发出，国家工信部针对机械类包括安全、监控、高效等元素做了一系列规划和期待，充分体现国家对于机械智能化的重视。圆锥破碎是破碎设备中重要的设备，其以独特的性能和特点被广泛应用在很多领域，圆锥破碎期待智能化发展，进军高端设备阶段。更加智能化的圆锥破碎除了具有现代化的外观设计、更高的破碎力和更强的结构外，在人机交互、自动控制、检测执行和人性化方面更是会有很到的进步和提高。圆锥破碎在矿山、水利、电力、化工和砂石等很多行业的应用十分广泛，具有更大的作业效率和破碎能
3、力，有助于提高经济的持续发展和进步。由于破碎设备特殊的作用和影响力，对于其可靠性、耐用性和使用寿命的要求严格，更是期待其能有智能化的发展趋势。我国破碎机行业发展有着很大的潜力，因为我们国家还处于发展中阶段，很多东西建设还不完善，这就需要很多物料，物料的破碎就需要破碎机设备。破碎机设备的发展后劲很足，尤其是一些科技含量高、性能好、价格相对适中的圆锥破碎机设备，再接下去的发展过程中，行业还需注重环保等性能要求，只有不断努力，行业才能长久发展。国内圆锥破碎机是在 1954 年仿前苏联的 2100 和 1650 弹簧式圆锥破碎机的基础上，自行设计生产的 1200 弹簧圆锥破碎机； 1958 年又设计制
4、造了大型的 2200 弹簧圆锥破碎机；上世纪 70 年代又研发了 底部单缸与多缸液压圆锥破碎机，也曾经研制过中心 液压缸圆锥破碎机。之后经过多年反复研制与实践，相继克服了旧系列弹簧圆锥破碎机弹簧压力不足、零 部件强度低以及结构上的某些缺陷，已批量生产的新 系列弹簧圆锥破碎机有直径 600、900、1200、1750、 2200 mm 五个规格，14 种腔型；底部单缸液压圆锥破 碎机有直径 900、1200、1650、2200 mm 四个规格， 12 种腔型；多缸液压圆锥破碎机有直径 1200、2200 mm 二个规格，4 种腔型。当时国产圆锥破碎机已经 达到了系列化、规格化和标准化的程度，可以
5、说产品 齐全，使用可靠，受到国内外 (东南亚国家) 的认可。 尽管如此，国产圆锥破碎机与国外先进的圆锥破碎机 相比还是有一定的差距。为了赶上世界先进水平， 沈阳重型机器厂又引进了美国诺得伯格 (Nordberg) 公 司的西蒙斯 (Symons) 与旋盘式圆锥破碎机 (Gyradisc crushers) 技术。 鞍山钢铁集团调军台选矿厂于 1997 年引进美国 诺得伯格公司生产的 HP700 多缸液压圆锥破碎机，2 台中碎，4 台细碎；武钢程潮铁矿于 2002 年初用 3 台 HP500 多缸液压圆锥破碎机代替 3 台 2100 弹簧圆锥 破碎机；包头钢铁公司选厂也采用了 HP800 多缸液
6、压 圆锥破碎机。其他如马钢选厂、武钢大冶铁矿选厂，以及众多的地方中小型选厂，有色金属矿选厂，如韶 关凡口铅锌矿选厂，云铜大红山铜矿选厂都是采用 HP 系列破碎机代替原弹簧圆锥破碎机，使用效果都 比较满意，基本上能满足“多碎少磨”的工艺要求。 在砂石行业也引进了 HP 系列圆锥破碎机，如三 峡工程中古树岭石料场采用 2 台 HP300 和 2 台 Omni- cone 1560 圆锥破碎机；三峡下岸溪石料场采用 4 台 HP500 圆锥破碎机；香港奥石矿厂采用 1 台 HP700 和 2 台 HP500 圆锥破碎机；香港新机场工程采用 6 台 HP 系列和 2 台 Omnicone 圆锥破碎机；
7、广州黄陂石矿 厂采用 3 台 Omnicone 圆锥破碎机。此外，马钢孤山 铁矿、北京三联砂石场和张家口采石厂等也采用了诺 伯格公司生产的 G 型单缸液压圆锥破碎机。 2000 年前后，瑞典 Svedala 集团首先将 H1000 系列 单缸液压圆锥破碎机推向市场，继而又将山特 维克 (Sandvik) 公司 H1800 系列 (现改称 CH 系列) 单 缸液压圆锥破碎机投向中国市场，一时又掀起了单缸 液压圆锥破碎机的热潮。鞍钢集团弓长岭、大孤山、 胡家庙、齐大山等铁矿，以及太钢尖山铁矿选矿厂， 先后引进约几十台 H6800 和 H8800 单缸液压圆锥破 碎机；江西铜业德兴铜矿也先后引进了数
8、台 H8000 和 H8800。最新推出的 H7800 型单缸液压圆锥破碎机于 2006 年首次在洛钼集团选厂使用后，先后也有几十 台在多家大型矿业公司，如重钢太和铁矿、安徽开发 矿业、唐钢司家营铁矿和广西华银铝业等获得成功应 用。本钢南芬选厂也采用了 H6800 和 H7800 单缸液 压圆锥破碎机代替原来的国产弹簧圆锥破碎机。 在水电工程方面，福建棉花滩水电站大坝工 程人工制砂系统第 2 段和第 3 段破碎分别采用瑞典 Svedala 集团生产的 S4000EC 型和 H4000MC 型单缸 液压圆锥破碎机；百色水电站人工砂石系统也采用了 S4000EC 和 H4000MC 圆锥破碎机；向
9、家坝水电站人 工砂石系统采用 2 台 H6800 做中碎；二滩水电站砂石 系统、万家寨人工砂石系统均采用了全套的山特维克 生产的破碎设备。 惯性圆锥破碎机是前苏联产品，其专利已转让 给美国、日本和西欧等国。国内北京矿冶研究总院与 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，生产世界一流的惯性圆锥破碎机。惯性 圆锥破碎机原理独树一帜，仍处于应用、改进和发展 中。 美国 Cedarapids 公司推出的 MVP 型液压圆锥破 碎机，采用全滚动轴承结构；浙江湖州的湖州新开元 碎石有限公司和哈尔滨某金矿都引进了全滚动轴承圆 锥破碎机。 综上所述，凡是国外先进的圆锥破碎机国内都有 引进，
10、但对广大的中低端用户来说，弹簧圆锥破碎机仍是产销的主力军。如浙江双金的 SJ 系列、广州华 扬的 S 系列、上海山宝的国产老弹簧机，其产销量远 远大于液压圆锥破碎机。例如浙江双金机械集团有限 公司研制的 SJ 系列改进型西蒙斯式圆锥破碎机，仅 2010 年产销就近 500 台。 2010 年 11 月在上海举办的宝马展 (Bauma China 2010) 也是国内破碎机主要生产厂家的一次大聚会， 参展的破碎机制造企业有近百家，展出的产品从单缸 液压到多缸液压，从 H1800 系列到 HP 系列，从老式 的弹簧圆锥破碎机到改进型的西蒙斯圆锥破碎机，应 有尽有。据统计，国内生产破碎机的厂家有数百
11、家， 仅上海地区就有几十家。由此可见国内破碎机制造业 的兴旺程度以及圆锥破碎机市场的激烈竞争程度。 据笔者观察了解，国内绝大多数破碎机生产厂 家都没能加大投入自主研发新产品的力度，在激烈的 市场竞争中，各制造厂相互仿抄，使得国产圆锥破碎 机总体上赶不上国外先进的圆锥破碎机。在这种情况 下，国内有些破碎机厂商，特别是实力较强的民营企 业，加大了研发投入，采用自主研发、厂校合作等方 式，在对国外先进产品，如 H1800 系列及 HP 系列消 化吸收的基础上，努力开创国产先进的液压圆锥破碎 机。武汉科技大学的郎宝贤教授与某厂合作研制动锥 直径为 800、1000 和 1 400 mm 的单缸液压圆锥
12、破碎 机，其主要技术性能与国外先进圆锥破碎机相当，个 别地方还有所改进，如 800 单缸液压圆锥破碎机启动 和停车时，机器振动明显好于 GP100 单缸液压圆锥 破碎机。国内不少厂家已相继生产了 HP300 和 HP500 多缸液压圆锥破碎机，还有许多厂家生产了小规格的 H1800 系列单缸液压圆锥破碎机从以上破碎机的分析比较可知，HP 系列多缸液 压圆锥破碎机的性能优于 H1800 系列单缸液压圆锥破 碎机，但从破碎机结构方面来看，圆锥破碎机比其他 破碎机结构都复杂，而 HP 系列多缸机又是圆锥破碎 机中最复杂的；H1800 系列单缸机是圆锥破碎机中结 构最简单的一种，所以，从破碎机结构的复
13、杂程度来 看，H1800 系列单缸机又优于 HP 系列多缸机。这两 种破碎机都是当今世界上性能比较优越的液压圆锥破 碎机。 2000 年以前，某些厂家在引进 HP 系列多缸机的基础上，通过消化吸收研制了 HP300、HP500 多 缸机，其性能基本与原机相近。引进的 HP 系列多缸 机的运转实践证明了它的优越性，同时也发现了它的 缺陷。 2000 年以后，引进 H1800 系列单缸机势头非常 强劲，如鞍钢集团弓长岭、齐大山、东鞍山等矿就引 进了多台 H8800 单缸机，使用效果也不错。某些制造 厂在引进消化吸收的基础上又研制了单缸机，其中多 数是成功的，也有失败的，失败的主要原因是对引进 产品
14、消化吸收不够，甚至对圆锥破碎机基本原理都没 有掌握，有些试制虽基本成功，但也没有再作进一步 的研究改进工作。国内也没有专门从事破碎机研究的 部门，即便破碎机设计研究中心也只是承担一些一 般的破碎机设计任务。据资料介绍，国内在破碎机 开发研制方面做得很不够。有数据显示，日本和韩 国在引进技术和用于对引进技术消化吸收的投资比例 是 15，而我国的比例是 10.075。所以，无论是 国有企业还是民营企业，都应该在技术创新方面加大投入。2、研究的基本内容，拟解决的主要问题我研究的基本内容是 HP300 圆锥破碎机的破碎系统。根据资料已给出的圆锥破碎机的进料最大尺寸，出口尺寸范围，生产能力及电动机功率，
15、从这几个已知方面入手，查找手册及相关资料计算相关圆锥破碎机的性能参数，然后进行其结构分析，根据自己的设计思路以及创新想法进行改进，使其能更好更快的完成其基本功能，设计过程中会出现理论与实际误差的地方，可能需进行观察其在工程中的实际应用才能解决其问题，设计出更合理的结构，理论上进行可行性设计分析，该设计是可行的，其最大进料尺寸 200mm，所要求生产能力 200-300t/h，稍稍有些高，但基本符合，综合来说其可行性分析结果是可行的。三、研究步骤、方法及措施 1. 查阅文献资料，从文献资料中了解一些关于 HP300 圆锥破碎机破碎系统的基本知识，确定研究方案。2.计算 HP300 圆锥破碎机的相
16、关结构参数3.计算给矿口及排矿口宽度，啮角，破碎机的摆动行程，平行碎矿区，工作参数4.进行动力学，运动学及偏心部分运动分析5.根据按照给定及计算得到的设计参数对研究方案进行机械结构设计，确定各零部件的尺寸形状，进行相关设计计算6.用 autocad 制作 hp300 圆锥破碎机的破碎系统的装配图和部分零件图，用solidworks 对零件进行设计造型，再将每个零件组装起来，在进行运动仿真7.完善设计，撰写说明书四、研究工作进度 （1）14周 搜集熟悉资料总体方案确定撰写开题报告；（2) 58周 理论计算总装配图（3）912周总装配图部件图中期考核报告（4）1316周 部件图零件图撰写计算说明书
17、（5）1718周 完善设计准备答辩五、主要参考文献 1何德誉主编 曲柄压力机 机械工业出版社 1998.22濮良贵、纪名刚主编 机械设计第七版 高等教育出版社 2001.63华中工学院等五院编写组 机械传动及曲柄压力机 人民教育出版社 19784中国机械工程学会锻压学会编 锻压手册 第三卷 机械工业出版社 1996/085吴宗泽主编 机械工程师 机械工业出版社 2002/016孙恒、陈作模主编 机械原理第六版 高等教育出版社 2001/057李洪主编 实用机床设计手册 辽宁科学技术出版社1999.018机械电子工业部编 锻压机械产品样本 机械工业出版社 1990.119孙志礼.机械设计M.沈阳
18、：东北大学出版社，2002.10周恩浦.矿山机械（选矿机械部分）M.北京：冶金工业出版社，1978.11忻尚正.矿山机械M.北京：冶金工业出版社，1980.12郎宝贤.圆锥破碎机的操作与检修M.北京：冶金工业出版社，1981.13曹中一.破碎粉磨机械使用维修M.北京：机械工业出版社，1991.14Yu liangzhong.Journal of Wuhan University of TechnologyJ.China Academic Journal Electromic House,1997.15成大先.机械设计手册M.北京：化学工业教育出版社，2002.六、指导教师意见 指导教师签字： 年 月 日七、系级教学单位审核意见：审查结果： 通过 完善后通过 未通过 负责人签字：年 月 日
