专利名称：一种颚式破碎机破碎腔的制作方法
技术领域：
本发明涉及颚式破碎机，特别是颚式破碎机的破碎腔设计。
本颚式破碎机可广泛应用于冶金、建材、化工等领域的破碎作业，本发明可以改善破碎机的多项性能指标。提高破碎机的产量，延长颚板使用寿命。单肘板颚式破碎机是国内外应用最为广泛的颚式破碎机，它的主要组成部分有机架，动颚，偏心轴，肘板，固定颚板，活动颚板。偏心轴、动颚、肘板和机架组成四连杆机构动力系统，而在动颚板固定颚板之间的空间内形成破碎区。同时由肘板的支撑位置又分为肘板上置式与下置式两种。单肘板颚式破碎机的最大特点是结构简单、适应性强。但其突出的问题是颚板磨损严重、破碎机的处理量低。
为了能使破碎机更有效的工作，一方面要完善破碎机的各项运动参数，而合理的破碎腔形状也是非常重要的，因为破碎机的破碎腔是完成破碎过程的工作区，它的形状、参数、工作形式均直接影响破碎机对物料的施力条件和物料的破碎环境。在破碎腔的设计中要考虑许多因素，如啮角、破碎比，破碎腔深度及破碎机转速等，但最为重要的是破碎机的啮角设计，它被视为破碎机得以正常工作的关键。通用的物料受力分析图是目前采用的啮角计算分析图，并由它推出现行的颚式破碎机的啮角计算公式，其主导思想在于使颚板与物料间的磨擦力和压碎力的分力之间平衡，这样当啮角小于某一临界值时矿块就不会被挤出。动颚板1.1.、固定颚板1.2.共同将垂直于颚板表面的力P1、P2作用在物料1.3.上。颚板与物料间的磨擦系数为f。
建立平衡方程得P1-P2Cosα-fP2Sinα＝0-fP1-fP2Cosα-G+P2Sinα＝0略去Gtgφ＝ (2f)/(1-f2)∵tgα＝tg2μ。
α＝2μ。
上式即为经典的啮角计算公式，μ0为摩擦角，通常情况下物料与颚板间的摩擦系数为f＝0.2～0.3，相当于μ0＝12°，故上式所得结论为破碎腔得啮角应小于24°。目前，颚式破碎机的破碎腔设计多由直线形颚板所形成的三角形破碎腔和由圆弧形颚板所形成的漏斗形破碎腔，即为这一出发思想的设计结果。后者采用圆弧形颚板只是延长了下三分之一破碎腔的平行区，但对颚板的磨损和处理能力均无改善。
图3.为普通肘板上置式颚式破碎机的工矿模拟图。如对图3、进行分析会清楚的发现，原啮角计算中有一个基本的假设条件动颚的加载力P2在动颚板的法线方向上。而在图3所示的破碎腔断面上确没有一点满足原设定的条件。因为动颚的运动方向根本就不垂直于动颚板表面，所以我们可以得出这样的结论上述的计算方法对单肘板颚式破碎机的破碎腔设计是不适用的，它没有真实的反映破碎腔的工作情况。在图3中，原设计啮角为18°，而在下三分之一破碎腔的实际啮角值确为70°，即远远的超过了24°的限制，它对破碎机的性能有着很坏的影响(1)、过大的压力角造成受载物料的打滑，使加载效果降低，物料不能有效破碎;
(2)由于压力角过大所造成的打滑加剧了颚板的磨损;
(3)降低了处理能力由于下三分之一破碎腔是向上加载，必然形成了下部物料上拱的现象，且加载的压力角越大，这一现象越严重。它阻止了物料的自然下落排矿，使破碎机只有在卸载时才能排矿。使破碎机的可排矿时间仅为工作时间的一半。
这些问题在一般肘板上置式单肘板颚式破碎机中是普遍存在的。
本发明的目的是提供一种颚式破碎机的破碎腔型，它能较好的改善破碎机的性能，提高它的处理能力、降低颚板磨损。
本发明如
图1.所示，由固定颚板1.、活动颚板2.、机架3.、动颚4.、偏心轴5.、轴承座体6.、柱销7.组成。
图1、拥有本发明破碎腔的肘板下置式单肘板颚式破碎机的结构图;
图2、拥有本发明破碎腔的肘板下置式单肘板颚式破碎机的工况模拟图;
图3、直线型颚板的肘板上置式颚式破碎机工况模拟图;
图4、拥有本发明破碎腔的肘板上置式单肘板颚式破碎机的结构图;
图5、拥有本发明破碎腔的肘板上置式单肘板颚式破碎机的工况模拟图;
图6、图7、权利要求特征图;
图8、柱销组装式轴承座结构图;
图9、轴承座上部结构图。
该破碎腔以发明人提出的动态啮角概念为基础进行颚式破碎机破碎腔的设计。动态啮角，动颚板工作表面上任意点的运动方向与固定颚板工作表明上相应点的法线方向所形成的夹角。它与破碎机的给料、排料、及破碎机的转速无关，只受动颚板上各点的运动轨迹和动态啮角影响。即用动态啮角设计出的合理的破碎腔形式。如图2、图4所示。它对于颚式破碎机的整体而言只与破碎机的运动形式有关，与机架尺寸、破碎机转速等无直接关系。所以合理的动态啮角值αv为0°～70°，视具体的设计情况而定。其特征为对肘板下置式颚式破碎机，其形成破碎腔的固定颚板的工作表面为凹形曲面，动颚板的工作表面为凸形曲面;肘板上置式颚式破碎机，其形成破碎腔的固定颚板的工作表面为凸形曲面，动颚板的工作表面为凹形曲面;曲线的设计以机构许可的条件及最小的动态啮角为约束，动态啮角值为0°～70°;且其数值与传统的设计方法无关;以使动态啮角降至最合理的数值。固定颚板的定位面与水平面间的夹角为70°～90°;
颚板采用了对称的曲线形状，所以它可以在颚板一端严重磨损后，将颚板调头使用，仍然能够保持良好的性能。无疑这就在不影响使用的情况下提高了颚板的使用寿命。
由于动态啮角的降低，对颚式破碎机的直接影响就是使固定颚板与活动颚板相应点间的相对纵向位移量减少，这样就可使颚板的磨损情况降到最低点。对肘板上置式颚式破碎机而言，由于向上的加载行程降低，下三分之一破碎腔的拱料现象得以减轻，排矿的机会增加，故可提高破碎机的产量。
本发明的另一主要部分是一种新型的轴承座结构，其目的在于克服肘板下置颚式破碎机的轴承座顶开问题。将由螺栓承受拉力改为若干柱销承受剪切力。
轴承座的结构在单肘板颚式破碎机中大多采用对开式结构，由螺母紧固，机架承受破碎力，且这一结构简单易行。但是，当肘板采用下置式结构时，由于破碎力的向上反作用力很大，故经常发生螺母开脱、螺栓拉断的现象。
本发明的特点是采用了整体组装的结构，如图8所示。其中6为轴承座体，它实际为一插件，由两侧板8及中间体9组成，它们的结合形式为焊接或组装。轴承座体6.与机架3.的联接由柱销7.完成，柱销7.使轴承座体6.和机架3.成为受载的整体。破碎的向上分力由若干柱销承受而不是螺栓，这样就不会产生螺母开脱或螺栓拉断的问题。柱销的数量为每侧1～10个，视强度的计算结果而定。
权利要求
1.一种由活动颚板表面与固定颚板表面所形成的颚式破碎机的破碎腔的特征；a、对肘板下置式颚式破碎机，其形成破碎腔的固定颚板的工作表面为凹形曲面，动颚板的工作表面为凸形曲面；b、肘板上置式颚式破碎机，其形成破碎腔的固定颚板的工作表面为凸形曲面，动颚板的工作表面为凹形曲面；
2.颚式破碎机的组装式轴承座，其特点在于轴承座与破碎机架为销式联接;
3.权项1.所述的破碎腔曲线的设计以机构许可的条件及最小的动态啮角为约束，动态啮角值为0°～70°;且其数值与传统的设计方法无关;
4.权项1.所述的破碎机固定颚板的定位面与水平面间的夹角为70°～90°;
5.权项1.所述的破碎机颚板表面为对称型曲线动颚板、固定颚板;
6.权项2.所述的轴承座联接销每侧的销子个数为1～10;轴承座本身可为一体或三体组成。
全文摘要
颚式破碎机的破碎腔是其完成破碎物料的工作区，为此它的形状对破碎效果有着重大影响。本发明在于用动态方法对破碎腔进行设计，即通过改变固定颚板和活动颚板的形状所形成的曲线破碎腔使它有着最佳的破碎效果。它分别适用于肘板上置式、肘板下置式单肘板颚式破碎机和双肘板颚式破碎机的破碎腔设计和老设备改造。优化破碎腔的颚式破碎机可提高破碎机的产量、破碎比且可降低颚板钢耗。
文档编号B02C1/10GK1081124SQ92105429
公开日1994年1月26日 申请日期1992年7月10日 优先权日1992年7月10日
发明者丁培洪, 王宏勋 申请人:北京矿冶研究总院