顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化
我國(guó)自1951年開始仿制復(fù)擺顎式破碎機(jī)以來,很長(zhǎng)一段時(shí)間里,人們?yōu)榱耸箘?dòng)顎具有較好的運(yùn)動(dòng)特性,能減小磨損,提高處理能力,對(duì)一些有較大影響的結(jié)構(gòu)參數(shù),如傳動(dòng)角、肘板擺動(dòng)角、偏心距、主軸的懸掛高度、動(dòng)顎行程,嚙角、連桿長(zhǎng)度等進(jìn)行了大量的研究工作。
傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法主要是按照點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡來設(shè)計(jì)破碎機(jī)四桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu),主要有分析法和圖解法,利用設(shè)計(jì)前就已經(jīng)選定的一些參數(shù)如嚙角、連桿長(zhǎng)度、動(dòng)顎的行程等,根據(jù)已知的軌跡,運(yùn)用相互間的關(guān)系,求得各桿件的尺寸,根據(jù)所設(shè)計(jì)的破碎機(jī)的型號(hào),連桿長(zhǎng)度,動(dòng)顆行程等都能確定。用上述的方法確定四桿機(jī)構(gòu)后,接著描述出動(dòng)顎的運(yùn)動(dòng)軌跡,決定設(shè)計(jì)是否滿意。
嚙角的概念也由傳統(tǒng)的幾何嚙角到工態(tài)嚙角。工態(tài)嚙角則是指實(shí)際的工作時(shí)的嚙角,由于幾何嚙角的前提明顯在頤板的部分部位不成立,所以,工態(tài)嚙角有時(shí)要大于設(shè)計(jì)時(shí)的嚙角,隨之將產(chǎn)生一些相應(yīng)的后果如物料打滑,顎板磨損嚴(yán)重,加劇物料堵塞等。為了改善這些狀況,設(shè)計(jì)出多種的顎板形狀.設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)顯著特點(diǎn)是,主軸懸掛高度逐漸從正懸掛向負(fù)懸掛變化[9-n],正懸掛存在動(dòng)顎上部水平行程小,機(jī)器高運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定,整體尺寸大,加工成本高等的缺點(diǎn)。負(fù)懸掛可以加大動(dòng)顎的水平行程,降低機(jī)器的高度,減輕機(jī)重,改善破碎效果。現(xiàn)在粗碎用的復(fù)捏顎式破碎機(jī)一般采用零懸掛,而中細(xì)碎用的中小型復(fù)擺顎式破碎機(jī)大多采用負(fù)懸掛。
另外,肘板的支承方式也有正負(fù)之分。傳統(tǒng)的復(fù)擺顎式破碎機(jī)主要是采用正支承。隨著先進(jìn)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的逐步應(yīng)用,負(fù)支承也得到廣泛的應(yīng)用,即肘板為復(fù)傾角的結(jié)構(gòu)。由于負(fù)支承型動(dòng)顎各點(diǎn)的垂直行程要小于正支承的動(dòng)顎,這樣有利于減輕顎板的磨損,提高產(chǎn)品的均勻性,減小損耗,從破碎機(jī)的高度來說,由于負(fù)支承型破碎機(jī)的下端固定鉸接點(diǎn)比正支承型的靠下,機(jī)器的高度要比正支承的低,當(dāng)負(fù)支承型的肘板長(zhǎng)度很小時(shí),就演變成為另一種支承方式,即輥撐型,也就是支承動(dòng)顎的變成輥?zhàn)樱?/p>
復(fù)擺顎式破碎機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì),在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),設(shè)計(jì)者對(duì)機(jī)構(gòu)的尺寸、曲柄半徑等的選擇帶有一定的盲目性,且大多參照國(guó)外的同型號(hào)類比確定?;蛘邽榈玫揭蟮膲嚎s量,盲目進(jìn)行試湊加以改變,以致于不能保證機(jī)器的好的傳動(dòng)性能,對(duì)曲柄半徑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),可在保證實(shí)現(xiàn)工藝要求的前提下得到合理的機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù),當(dāng)然由于數(shù)學(xué)模型建立的不一樣,所得到的目標(biāo)函數(shù)也有多種,如曲柄半徑、動(dòng)頓排料口處的特征值以及一個(gè)破碎循環(huán)排出的物料體積等,B的是使破碎效果極好同時(shí)生產(chǎn)能力很強(qiáng).優(yōu)化方法由于建模,所選的變量,約束條件的不同也有多種算法。
另外,動(dòng)顆下端水平行程和動(dòng)顎下端摔料高度上的下端部的平均嚙角以及主軸的轉(zhuǎn)速三者的匹配是發(fā)揮機(jī)器生產(chǎn)能力的關(guān)鍵。因而三者的匹配是三參數(shù)的良好設(shè)計(jì)問題,目的是機(jī)器的功耗在不大于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)下,生產(chǎn)能力達(dá)到高,設(shè)計(jì)變量是下端的水平行程和平均嚙角.
設(shè)計(jì)新型顎式破碎機(jī)出現(xiàn)的時(shí)間較短,如倒懸掛細(xì)碎顎式破碎機(jī)在20世紀(jì)70年代首先被報(bào)道.由于它使動(dòng)顎倒置于機(jī)器的底部機(jī)器的重心大大下移,穩(wěn)定性好,工作轉(zhuǎn)速大大提高。又如雙腔雙動(dòng)顎式破碎機(jī)的出現(xiàn),集中了傳統(tǒng)顎式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn),它在普通顎式破碎機(jī)動(dòng)顴板的另一端增加一個(gè)破碎腔,使得破碎機(jī)不存在空行程的能量消耗,提高了破碎效率。還有篩分式顎式破碎機(jī)可把篩分和破碎結(jié)合在一起,簡(jiǎn)化了工藝流程,能及時(shí)排m以達(dá)到粒度要求的物料,減輕了物料的堵塞和過粉碎,提高丁生產(chǎn)能力,降低了能耗。