雙齒輥破碎機輥齒齒形和輥齒配置優化

畢天軼 崔楠

摘 要：在礦山開采中破碎機是其中極為重要的組成部分，尤其是在選礦環節破碎機的生產成本將占到全部選礦成本的近4成以上，因此在破碎機的設計制造中應當積極做好破碎機的性能分析，通過對破碎機進行機械優化以便有效地提高破碎機的生產率。雙齒輥破碎機是一種較為新型的破碎設備，相較于傳統的破碎機其結構簡單、過粉碎現象較少，能夠在石灰石、煤炭等的粗粉中發揮出良好的效果。本文將在分析雙齒輥破碎機結構特點的基礎上對如何做好雙齒輥破碎機中輥齒齒型和輥齒間距的結構優化進行分析闡述。

關鍵詞：雙齒；輥破碎機；輥齒；優化

中圖分類號： TD451 文獻標志碼：A

0 前言

雙齒輥破碎機是一種新型的破碎設備，其相對于傳統的鄂式破碎機、錘式破碎機有著極為明顯的優勢。鄂式破碎機、回旋式破碎機由于其結構缺陷致使上述破碎機在工作的過程中出現堵塞的機率較高且容易造成所破碎的礦物出現過粉碎的缺陷。錘式破碎機與雙齒輥破碎機相比破碎的效率較低，而反擊式破碎機盡管生產效率較高但是其結構復雜、成本較高。雙齒輥破碎機主要應用于煤礦、石灰石等礦物的破碎，在國內礦場中有著廣泛的應用前景。新時期應當積極做好雙齒輥破碎機的設計與優化工作，用以滿足國內不斷增長的使用需求。

1 雙齒輥破碎機的工作原理

雙齒輥破碎機在選煤場中的應用較為廣泛，其能夠取得較為良好的破碎效果。雙齒輥破碎機在工作時通過兩個對輥上破碎齒的剪切、擠壓來實現對于煤炭等物料的破碎，在提升破碎效率的同時也避免了過粉碎缺陷的產生。雙齒輥破碎機的機械結構中其核心為：兩個輥子。雙齒輥破碎機中的一個輥子由固定軸承進行支承并由電動機帶動其旋轉，而另一個棍子則由另一個固定軸承進行支承。在雙齒輥破碎機動作的過程中這一對輥子通過對物料進行剪切用以完成對于礦料的剪切破碎.

2 雙齒輥破碎機的結構組成

雙齒輥破碎機主要由電動機、減速機、主機等幾大部分所組成。電動機采用三相大扭矩電機，能夠為雙齒輥破碎機提供充足的動力。雙齒輥破碎機中的傳動部分采用皮帶輪傳動，能夠有效地降低破碎輥對電動機的沖擊，提高電動機動作的穩定性。雙齒輥破碎機中減速機用以降低主機的傳動速度，雙齒輥破碎機多采用的是慢速齒輥運行方式，采用三角帶和齒輪兩次減速用以得到所需要的減速比。雙齒輥破碎機的主破碎部分采用的是箱型結構，機架部分采用鋼板焊接而成，機架由底板、側板和上蓋等幾部分所組成，而雙齒輥破碎機中的雙齒輥安裝于雙齒輥破碎機機架部分的固定軸承上，軸承通過軸承座直接固定于機架上。為提高雙齒輥之間的同步配合需要在雙齒輥之間采用參數相同的精密制造齒輪。雙齒輥破碎機中的主要破碎部分采用的是兩個平行安裝的齒輥，破碎齒通過鍵與芯軸連接，而破碎齒在芯軸上的螺旋排列方式通過改變破碎齒上鍵槽的角度來進行調整。雙齒輥破碎機的主機內設置有輔助裝置，在雙齒輥破碎機的箱體下部雙齒輥之間裝有破碎砧，破碎砧通過與雙齒輥相互配合形成對于物料的三階段破碎用以獲得所需要的破碎度、顆粒度。雙齒輥破碎機中的齒板、破碎砧之間的間隙形成了對于物料的動態篩分，進入破碎腔的物料中達到所需要顆粒度的物料可以通過中間的間隙迅速的排出，而未能達到所需顆粒度的大塊物料則繼續被雙齒輥破碎機中的齒輥夾住繼續進行破碎，物料在破碎的過程中受到剪切與沖擊力的持續作用而產生破碎，雙齒輥破碎機所采用的這一結構將有助于提高雙齒輥破碎機的破碎效率。

3 雙齒輥破碎機的總體結構

雙齒輥破碎機的破碎箱采用鋼板組裝方式，雙齒輥破碎機采用的是I80型槽鋼來作為雙齒輥破碎機的底座。雙齒輥破碎機的破碎箱底座依靠螺栓連接，在螺栓擰緊后采用一定的緊固裝置。在雙齒輥破碎機的設計中將對雙齒輥破碎機中的各部分進行一體性優化，將減速機構與雙齒輥破碎機的破碎箱做成一體化的形式，在提高雙齒輥破碎機整體性的同時也提高雙齒輥破碎機的密封性，雙齒輥破碎機中的對齒輪軸采用的是齒輪軸半露形式，上蓋與半露部分采用良好的密封。

4 做好雙齒輥破碎機中齒輥齒型的選擇與優化

雙齒輥破碎機中不同的輥齒齒形與輥齒布置方案能夠獲得不同的破碎效果，在雙齒輥破碎機輥齒齒形與輥齒布置的設置上主要有以下幾種方案：（1）在雙齒輥破碎機輥齒表面選用錐形體齒，其一個輥齒上的棱邊形成凸形圓槽，與雙齒輥破碎機的齒輥外圓形成同心圓。在齒輥表面選用等間距矩形點陣排列的方式來進行齒布局，這一布置方式能夠獲得接近立方體的破碎物料。在雙齒輥中的另一個齒輥的輥齒正對著菱形的中心，而破碎物料的最大粒度主要由相配合的雙齒輥中輥齒頂與另一輥子表面的距離所決定的。（2）雙齒輥破碎機中輥齒齒形采用的是楞齒方案，通過將每4個輥齒鑲嵌在1個齒套上，齒套與輪圈的連接采用的是螺釘固定方式。輪圈為正方形，在輥齒切割物連料的部位用螺釘安裝合金刀片，輥齒成螺旋形布置，這一布置方式與傳統的輥齒與輥輥面嚙合破碎的方式不同采用一系列破碎齒通過鍵與軸相連成螺旋狀，通過齒與齒之間的對滾來完成對于物料的破碎。（3）與上兩種輥齒齒形和布置方案相同，而這一種布置方案其輥齒主要由芯軸與破碎齒所組成，破碎齒通過鍵與芯軸相連接，通過對破碎齒上鍵槽角度的調整來實現芯軸上破碎齒的螺旋排列形式。

在上述3種方案中第一種方案所采用的輥齒齒形與配置方式有效地降低了過粉碎現象，相較于普通的棱齒輥齒配置，采用方案一的配置方式將獲得更加均勻的顆粒度。此外方案一受力較為均勻將有效地提升雙齒輥破碎機的使用壽命和工作效率。方案二采用與方案一不同的齒形與配置設計，其主要依靠的是齒與齒的對滾來進行物料的破碎，與傳統的輥面與輥齒破碎形式相比破碎的效率更高，同時方案二所采用的硬質合金刀片來作為輥齒將使得雙齒輥破碎機的破碎性更強，在破碎齒磨損較為嚴重時僅需要更換刀片即可，提高了雙齒輥破碎機的使用效率。方案三所采用的破碎齒依靠鍵與芯軸連接的方式可以通過改變破碎齒上鍵槽的角度來實現破碎齒在芯軸上的螺旋式排列，在實現方案二破碎效果的同時也有效地簡化了連接結構。在上述3種雙齒輥破碎機輥齒齒形與配置方案中，方案三有效地結合了方案一與方案二的優點，不論是在破碎效率還是在破碎效果上都有著極大的提升，因此選擇方案三作為雙齒輥破碎機齒形與輥齒的布置設計。

結語

傳統的破碎機多采用的一對或是幾對輥齒擠壓破碎方式，加之這些輥輪整齊、并排的安裝在芯軸上，安裝鍵都處于同一空間角度從而使得破碎機的破碎效果大打折扣。本文在分析雙齒輥破碎機3種結構形式與輥齒齒形與布置特點的基礎上對各形式的優缺點進行了對比分析，通過利用破碎砧實現了對于物料的三階段破碎，從而使得物料的破碎更加高效。相較于傳統的破碎機結構，雙齒輥破碎機通過對破碎機結構進行優化從而使得破碎機的破碎效果更加安全、高效。

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