1、第一章 粉碎机械,11 概述 12 颚式破碎机 15 悬辊式磨机 16 球磨机,11 概述,粉碎的定义及粉碎方法 粉碎比和易碎系数 粉碎理论 粉碎过程 粉碎机械的必要操作条件,粉碎,定义 用机械的方法克服固体物料内部凝聚力而将其分裂的操作 分类 破碎 将大块物料分裂成小块的操作 粉磨 将小块物料变为细粉的操作,粉碎的意义,改善工艺性能 提高反应速度 混合均匀 除去杂质,粉碎的方法,挤压 物料在两个工作表面之间受到缓慢增长的压力作用而被粉碎 特点 力是逐步加大的，且作用范围较广用途 用在粗、中碎适用于大块的脆性坚硬物料的破碎,粉碎的方法,劈碎 物料受到楔形工作件的尖劈力作用而被粉碎特点 力的作用
2、范围集中，物料产生局部破裂用途 用在中、细碎适用于大块脆性物料的破碎,粉碎的方法,击碎 物料在一瞬间受到外来的冲击力作用而被粉碎 特点 快速加力，力为冲击性的用途 用在中、细碎，粗磨适用于脆性物料的粉碎,粉碎的方法,研磨 物料在两个作相对滑动的工作表面或各种形状的研磨体之间受到摩擦作用而被粉碎特点 靠摩擦力，力作用于物料表面用途 用在细磨适用于韧性、小块物料的粉磨,粉碎的方法,折断 受弯曲作用撕碎 受拉力作用,粉碎的形式,干式 被粉碎的物料含水量4%的特点 粉尘飞扬，但工艺简单，成品不需要脱水湿式 被粉碎的物料含水量50%且具有流动性的特点 无粉尘飞扬，排料畅通，但成品大多需要脱水,粉碎比,平
3、均粉碎比i 物料被粉碎前后的平均直径之比公称粉碎比i破碎机允许的最大进出料口尺寸之比多级粉碎比,粉碎比,注意 i与i的区别和联系 .i是对物料而言 它表示物料粉碎前后尺寸的变化程度 i是对设备而言 它表示破碎机的主要特征.ii(进料块度比最大进料口尺寸小)即 i=(0.70.9)i,易碎系数,粉碎标准物料的单位功耗与粉碎某种物料的单位功耗之比,粉碎理论,表面积理论 AS 1867年 雷廷智 用于i大(粉磨过程)体积理论 AS 1885年 基克 用于i小(破碎过程)第三理论1952年 彭德 用于中碎(两者之间),粉碎理论,前两种理论的比较.表面积理论认为 所消耗的能量除与i有关外，还与物料原来的
4、尺寸有关 .体积理论认为所消耗的能量只与i有关，而与物料原来的尺寸无关,粉碎过程,过去普遍地认为粉碎过程是这样进行的物料 外力 应力 变形 做变形功(积蓄成变形能)物料碎裂强度极限,即对物料的作用力大而作用频率低,粉碎过程,通过对粉碎过程的进一步研究，发现脆性物料 外力 应力 微裂纹 微裂纹自行愈合物料不碎裂,即对物料的作用力小而作用频率高,粉碎的发展趋势,气流粉碎 利用具有一定动能的气流带动物料产生频繁的碰撞、摩擦而达到粉碎目的，又称“无介质粉碎”震激粉碎 利用震激现象来破碎和分离颗粒的新方法,粉碎作业的程序,粉碎作业的级数 主要决定于物料的原始粒度和最终粒度及其硬度每级中的流程 开流式(开
5、路粉碎)圈流式(闭路粉碎),粉碎流程,开流式 物料通过粉碎机一次后，全部作为产品卸出圈流式 物料经粉碎机粉碎后，通过分级设备将其中合乎要求的物料作为产品卸出；而把其粗粒部分重新送回粉碎机与其它物料一起再粉碎 (有循环料),粉碎流程,两种流程的比较开流式 流程比较简单，但易造成过度粉碎，粉碎效率降低圈流式 能避免过度粉碎，生产能力较高，但附属设备较多，粉碎产品中的组分不均匀(分层),粉碎机的选型要求,了解机械设备的性能特点，并熟悉物料的物化性质(碎挤、劈; 磨研磨)要求粉碎的物料粒度均匀，粉碎比可调附属设备完善(工作环境不产生粉尘，料的输送尽快离开粉碎区)检修方便，效率高,粉碎机械的必要操作条件
6、,物料能顺利到达粉碎区域，亦称“几何条件” (一般是略小于粉碎机喂料口的尺寸)粉碎机工作件能将物料钳住而不推出,亦称“力学条件”已经粉碎的物料能顺利离开粉碎区,力学条件,物块被钳住的条件是：即 而,11 小 结,粉碎概念 定义 方法 粉碎比(i、i、i0) 粉碎理论表面积理论 体积理论 粉碎过程的分析 粉碎流程开流式 圈流式 两者的比较 粉碎条件几何条件 力学条件,12复摆颚式破碎机,构造和工作原理 工作参数 选型、安装和使用 常见故障,颚式破碎机,颚式 与人的上、下颚比较而得定 动,分类,按动颚的运动特征(P13图17) 简单摆动式(动颚作平动)曲柄双摇杆机构(六杆机构)复杂摆动式(动颚作平
7、面复杂动)曲柄摇杆机构(四杆机构) 综合摆动式简摆与复摆的综合 液压装置式过载保护,各零部件的名称及作用,1 机架 支承整台机器 3 活动颚板 工作件 4 偏心轴 传递运动和动力，支承动颚上部 10 弹簧 锁紧装置(使动颚 11 拉杆 紧靠在推力板上) 12 推力板 支承动颚底部,动颚的运动轨迹,运动循环的四个阶段第象限(点) 上部离开进料下部靠近破碎第象限(点) 整个靠近破碎(纯工作行程）,动颚的运动轨迹,运动循环的四个阶段第象限(点10) 上部靠近破碎下部离开卸料第象限(点101) 整个离开卸料(纯空回行程),动颚的运动轨迹,整个动颚上部的水平位移下部的水平位移(约为1.5倍，能满足破碎物
8、料所需的压缩量)上部的垂直位移下部的垂直位移,即 垂直位移水平位移，约为23倍,工作原理,动颚 定颚 被破碎 (挤压 研磨 劈碎 折断)动颚 定颚 被卸出,圈流式,构造,传动部分电机皮带轮偏心轴动颚有飞轮(贮能),构造,机架整体式(中小型机) 用碳素钢制造 组合式(大型机) 用合金钢制造,构造,支承装置偏心轴 主要部件.支承 轴承 上部由偏心轴支承动颚的支承 下部由推力板支承中小型机滚动轴承.轴承 (较贵、易润滑、寿命长)大 型 机滑动轴承(较便宜、能重载、易磨损),偏心轴又称主轴，偏心距=曲柄长度,构造,破碎(工作)部分.破碎室由动颚、定颚和两侧衬板组成，也称颚膛.为了保护颚板，一般在其表面
9、装设带纵向齿的衬板,构造-破碎(工作)部分,衬板的齿形 (P15图19).齿峰的角度为90120,其大小由被粉碎物料的性质和块度而定.齿距的大小取决于产品粒度，通常约为出料口的宽度.齿高与齿距之比常为1/21/3,构造-破碎(工作)部分,衬板的材料要有较大的硬度 较好的耐磨性和韧性 白口铸铁高锰钢,构造-破碎(工作)部分,衬板的安装.衬板应与颚板紧密贴合(垫上软金属片).使动、定颚的齿峰与齿谷相对.衬板设计成上下对称形(下部比上部的磨损快)，以便调头使用,构造,调节装置i=D/d 通过调节出料口的宽度d来调节产品粒度使用不同长度的推力板 大型机 在机架后壁与滑块之间设置垫片 需停车近年来用液压
10、式的中小型机 “楔铁式”调节(无级调整) 不需停车,构造-调节装置,“楔铁式”调节由前楔铁、后楔铁、调节螺栓组成调节时 转动调节螺栓，使后楔铁上下移动，则前楔铁便左右移动，通过推力板而使得出料口宽度减小或增大,构造,锁紧装置由拉杆和弹簧组成工作时 在动颚工作行程时，弹簧被压缩，在回程时，借助弹簧的力促使动颚及时向回摆动,构造,安全装置 推力板.在推力板中间开大孔，使其断面减小.将推力板做成两块，用螺栓(最弱)连成整体使用,颚碎机的规格,进料口的尺寸（宽长）,工作参数,钳角 定颚和动颚之间的夹角.出料口调宽 d，则i.出料口变窄d，则imax1823,工作参数,加料块度D Dmax=(0.750
11、.85)B (偏小不偏大) 简摆 复摆 进料口宽度,工作参数,偏心轴转速n .n 产量随之增加，但易造成过度粉碎，产量反而下降，浪费功率，不经济 .n 使产量减少，同样不经济 B1200mm n=310-145BB1200mm n=160-42B (Bm),工作参数,生产能力Q 受物料性质、操作条件、机械本身性能等影响很大，故只能近似计算,工作参数,功率N 用于 破碎物料主要的80% (产生巨大的破碎力)摩擦损失 它与转速、规格、钳角、排料口宽、物性(影响最大)、粒度有关,工作参数,破碎比i 受颚板长度、刚度、钳角、强度的限制一般 i=4,选型,安装,安装在坚固的混凝土基础上，基础重量为机器重
12、量的(10)倍为缓振，安装时应在破碎机和基础之间垫上橡皮等材料破碎机的基础要与厂房的基础隔开，安装地点应远离成形和烧成车间，以保护建筑物和保证其他工序的正常操作,试车,试车前，认真检查安装的正确性、坚固零件的可靠性及润滑系统先空车试验，中小型机不得小于3小时再有载试验(特别注意摩擦零件的发热情况)，小型机不得小于12小时有载试验试车完毕，一切正常(轴承温度不超过60)，即可正式投产,使用,操作顺序是先开机后加料(使机器在空载下启动)、先停料后停机(使物料全部卸清)加料时要严防螺母等铁件混入加料应均匀，其中大块物料应先用锤子打碎后再加入颚膛中物料的高度不要超过颚膛高度的2/3,使用,开车时，不得
13、俯视颚膛，更不允许用铁棍去捅物料工作时，可往物料上喷水或设收尘设备，以防粉尘飞扬特别注意轴承的温升和机器运行的声音，发现不正常情况应立即停机处理,常见故障P20表15,12 小 结,工作原理 结构组成 破碎 调节 安全为重点 规格 参数 钳角 选型 操作 故障,15悬辊式磨机,工作系统流程 构造和工作原理 工作参数 特点和使用 常见故障,工作系统流程布置,颚式破碎机1 斗式提升机2 贮料斗9 喂料器8悬辊式磨机(主机)7 旋风分离器4、5袋式收尘器3,工作系统流程布置,溢流管的作用引走过量的风，使主机内形成一定的负压，防止粉尘外逸带来的环境污染。,主机构造,传动部分 主轴：电机1 皮带轮2、2
14、4 减速器19 联轴器18 主轴22 风筛(分级器)轴：电机 13 电磁转差离合器12 锥齿轮 风筛轴,主机构造,粉磨装置 由磨辊、磨环、梅花架、主轴、刮板、底盘等组成。,主机构造 粉磨装置,结构处理 主轴空套在底盘中心(底盘固定不动)梅花架与主轴固定连接(与主轴同转)刮板架也与主轴固定连接(与主轴同转)刮板装在刮板架上(与主轴同转)辊子轴与梅花架铰接(可摆动) 辊子活套在辊子轴下部(可转动),主机构造 粉磨装置,运动分析 公转 在离心力作用下压紧磨环 主轴 梅花架 辊子 产生自转 摩擦力 (行星轮),主机构造 粉磨装置,刮板 起喂料作用 磨辊 每台磨机共有36只(通常为4只)，沿梅花架四周等
15、分排列。,主机构造,分级部分由传动装置和分级叶轮(又称风筛)组成。起控制和分级作用。机架与润滑部分罩壳式机架支承在基座上,喂料器,作用 向磨机内均匀、 定量地喂料。传动装置 电机皮带轮 蜗轮蜗杆 棘轮棘爪 叶轮(间歇运动) 自动调节装置 (如图),工作原理,公转 由离心力作用压紧磨环 主轴 梅花架 辊子自转 摩擦力物料受到强烈的挤压和研磨作用而被粉碎达到细度的，穿过风筛，收为产品粗物料，落回重磨,悬辊式磨机的规格,磨辊的个数和磨辊的直径及其长度的厘米数表示如：4R3216型,工作参数,喂料粒度 =0.135d 粉碎力R 生产能力Q 参照实际操作数据进行估算 功率N,特点,.以磨辊和磨环为工作件
16、(凸面对凹面)，靠磨辊的惯性力粉碎。 .以研磨为主，圈流式粉碎，较少发生过度粉碎。 .与球磨机相比，生产能力较高，单位功耗较低。 .粉碎比大(i=300900)，细度均匀且可控制。 .但产品粒度分布较窄，小于5m的所谓粘粒级的含量较少。 .物料受铁质污染较严重(折算Fe2O3带入量为0.1%0.2%左右)，对产品质量有影响。 .需要高大的厂房，占地占房，且粉尘较大。,使用要求,.磨机应在负压下运行。注意润滑。 .不准开空车。 .加料控制合适，防止塞车。 .注意调节风筛的转速。 .工作系统中各附属设备运行要正常。 .此机只适于磨干料。,常见故障P40表111,16 球磨机,构造和工作原理 研磨体
17、的运动分析 工作参数 球磨机的装载 提高球磨效率的方法 选型、安装和使用 常见故障,构造,由传动部份、工作部份及附属装置组成。传动部份 由电机 + 减速装置组成离合器 控制操作，分段启动,构造 工作部分,由筒体、主轴承、机架组成 筒身:有足够的圆度 筒体 端盖:与筒身用螺栓联接 衬板作用：保护筒身和防止污染原料材料：瓷砖、燧石、橡胶、刚玉,构造 工作部分,主轴承 工作特点 ).基本上只承受向下的径向力；).因安装在非整体式的两端机座上，两边难以达到精确的对中；).因筒体的转速一般在几十转以下， 故属低速重载。,构造 工作部分,机架非整体式 作用支承筒体，常用水泥台座,构造,附属装置 包括加料斗
18、、卸料管、空气压缩机,工作原理,研磨体 上升 抛落 物料(粉碎兼混合),研磨体的运动分析,三种运动形式 转速太慢泻落式： 只有研磨作用，冲击作用极小转速太快周转式： 无冲击作用，研磨作用极小转速合适抛落式： 有较大的冲击和研磨作用,研磨体的运动分析,四点假设 .互不干扰，层层循环，轨迹封闭；.圆弧曲线+抛物曲线 运动曲线；.忽略滑动，抛出时刻，两速相等 (v0=v线)；.料水影响，不予考虑。,研磨体的运动分析,运动方程 抛落的条件是：重力的径向分力离心力,研磨体的运动分析,对运动方程的讨论 ).由R、n决定，与G无关，即同一层研磨体不论大小在同一位置抛出。).当n达到某一临界值时，=0，研磨体
19、不抛出。).当n一定时，各层研磨体上升的高度不同，也不同，Rh。).当nh。,研磨体的运动分析,降落点 为抛物线与圆弧曲线的交点 =4,研磨体的运动分析,研磨体的最内层半径2,球磨机的规格,以筒体的内径内长度的毫米数表示 如：QM18002100 用物料的每次装填量的吨数表示如：TQ5,工作参数,转速n .临界转速n0最外层研磨体随筒体转动而不抛落时筒体的最低转速,工作参数,转速n.工作转速n使研磨体能做最大粉碎功时筒体的转速 最佳脱离角为5444 a).最外层观点： b).“聚积层”观点：,工作参数,转速n.转速比q a).最外层 q=0.755 b).“聚积层” q=0.88,工作参数,生
20、产能力Q 功率N 影响因素很多，均用经验公式,球磨机的装载 研磨体,装填量装得太少冲击、研磨作用不 分析 大，降低了粉磨效率装得太多相互干扰碰撞，损失能量，同样降低了粉磨效率一般=0.40.5,球磨机的装载 研磨体,大小 级配 大球50%，中球10%，小球40%时，空隙率只有22%(最小) 形状 球形、扁平形、短柱形(表面光滑、无凹坑) 击碎 粉磨,球磨机的装载 研磨体,材料着色小，密度大，硬度高，价格低，来源广如: 瓷球 刚玉 天然燧石(鹅卵石)磨损率 应进行补充和更换 磨损不大时，加入些大的 磨损厉害时，重新配比,球磨机的装载,料球水的比例 加水过少：料浆大浓，对研磨体的运动阻力大，减弱冲
21、击和研分析 磨作用，物料不易粉碎加水过多：料浆大稀，料量减少，并出现料球“打滑”现象，损失能量，增加研磨体的磨损，当然也降低粉磨效果,球磨机的装载,加料方式分为 一次性加料易造成过度粉碎多次加料先装入粗的难磨料，一段时间后再加入细的易碎料,球磨机的装载,助磨剂 可减弱物料的亲水性，使表面活化，硬度降低，防止微裂纹的愈合，加快粉磨的速度。,提高球磨效率的方法,转速的大小 球的大小与配比 料球水的配比 装载量 加料和出料 加入助磨剂,选型,陶瓷墙地砖生产中选用大型球磨机；在卫生洁具和日用陶瓷中选择中小型球磨机为宜；釉料生产中一般选用小(中)型球磨机。 球磨机的数量根据需要粉磨的物料量和每台球磨机的
22、生产能力由计算确定(总台数不宜太多)，并要注意留有适当的备用数。,安装,.安装在坚固的基础上，基础重量可按机器重量的35倍。 .安装次序是先装筒体，后装传动设备和电动机。 .先装主轴承，后校核传动部分的轴承。 .先校准筒体中心线，主轴承中心线，后校核传动轴承中心线等。 .球磨机安装好后再镶砌衬板。,使用要点,.开机前应检查各部件的灵活性，离合器的位置，上紧紧固件。 .润滑油应充足，特别是主轴承、减速器的润滑要可靠。 .啮合齿轮的间隙和接触面积要调整适当。调节时筒体不装载，松开主轴承的紧固螺栓，然后调整筒体位置。 .出发现不正常噪音及漏浆，应立即停机检修。 .内衬崩塌或磨损过度，要及时填补或更换。 .球磨机应满载运转(因空载时也要耗这么多功)。 .磨好后出浆时，最好引入2个大气压的压缩空气，以加速泥浆的流出。,常见故障P60表116,
