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中國礦業(yè)大學2008屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第94頁
1概述
1.1破碎
把大塊物料變小的過程稱為破碎。一般是施加外力，克服物料間的內(nèi)聚力，而使物料破碎。
破碎在選礦、化工、建筑材料等工業(yè)部門占有重要地位。目前在選礦廠中破碎磨礦的生產(chǎn)費用占全部選礦費用的40﹪以上。而破碎磨礦的投資占選礦廠總投資的60﹪左右。因此提高破碎生產(chǎn)率、降低破碎功率消耗有著重大的意義。
根據(jù)破碎原料及產(chǎn)物粒度的不同，可大致將破碎作業(yè)分為五個階段，即：
1） 粗碎；2）中碎；3）細碎；4）粗磨；5）細磨
每經(jīng)過一次破碎，物料都有一定程度的縮小。破碎前物料最大塊直與破碎后物料最大塊直徑之比，稱為破碎比。即
式中： ——破碎原料中最大塊直徑 mm。
——破碎產(chǎn)物中最大塊直徑 mm。
通常所說的破碎比是指平均破碎比，既破碎前后物料顆粒的平均比值及粒度變化程度，并能近似的反映出物料的作業(yè)情況。為簡易的表示和比較各種粉碎機械這一主要特征，也可用破碎機的最大進料口寬度與最大出料口寬度的比值作為該破碎機的破碎比，并稱其為公稱破碎比。破碎機的破碎比一般在3～30之間，一般都比公稱破碎比低。
破碎比和單位電耗是破碎機械工作中的基本技術(shù)指標。單位電耗用以判別破碎機械的動力消耗是否經(jīng)濟，破碎比用以破碎過程的特征和質(zhì)量。因此選用破碎機，并鑒定破碎機的使用工作效率應(yīng)同時考慮其破碎比和單位電耗。
1.2破碎的目的
(1)制備工業(yè)用碎石
大塊石料經(jīng)破碎篩分后，可得到各種不同要求粒度的碎石。這種碎石
可制備成混凝土。它們在建筑、水電等行業(yè)中廣泛應(yīng)用，鐵路路基建造中也需要大量的碎石。
（2）使礦石中的有用礦物分離
礦石中有單金屬礦和多金屬礦，而且原礦多為品味較低的礦石。將原礦破碎后，可以使有用金屬與礦石中的脈石和有害雜質(zhì)分離，作為選礦的原料，除去雜質(zhì)而得到高品位的精礦。
（3）為磨礦提供原料
磨礦工藝所需粒度不大于1～5mm的原料，是由破碎產(chǎn)品提供的。例如在煉焦廠、燒結(jié)廠、制團廠、粉末冶金、水泥等部門中，都是由破碎工藝提供原料，通過磨碎使產(chǎn)品達到要求的粒度和粉末狀態(tài)。
1．3破碎的方法
粉碎機械雖然類型繁多，但按施力方法不同，對物料粉碎有擠壓、彎曲、沖擊、剪切和研磨等方法。而在破碎機械中，施力情況很復雜，往往是幾種施力同時存在，當然在某一種破碎機械中也只有一種或兩種主要施力。
由于物料形狀是不規(guī)則的，而且物料的物性不同，所以采用的破碎方法也不同，利用機械力破碎物料按施加外力不同有如下幾種方法。
1. 壓碎 將物料置于兩塊工作面之間，施加壓力后物料因壓應(yīng)力達到其抗壓強度而破碎。這種方法一般應(yīng)用于破碎大塊物料，如圖1—2（a）(c )
F F F
F F F
(a) (b) (c)
F F F F
F
（d） (e) (f) (g)
圖 1 物料的粉碎方法
2．劈碎 將物料置于一個平面和一個帶尖棱的工作平面之間，當帶尖棱的工作面對物料擠壓時，物料將沿壓力作用線的方向劈裂。劈裂的原因是由于劈裂平面上的拉應(yīng)力達到或超過物料拉伸強度極限。物料的拉伸強度極限比抗壓強度極限小的多，其工作原理見圖 1—1 （b）。
3. 折碎 物料受彎曲應(yīng)力作用而破碎。被破碎物料承受集中載荷作用的二支點簡支梁或多支點梁，當物料的彎曲應(yīng)力達到物料的彎曲強度時，即被折斷而破碎，其工作原理見圖 1—1 (d) (e)。
4. 沖擊破碎 物料受沖擊力作用而破碎。見圖1—1（F）它的破碎力是在瞬間作用的，具有破碎效率高、破碎比大、能量消耗小。
5．磨碎 物料與運動的工作表面之間受一定的壓力和剪力作用后，其剪切力達到物料的剪切強度極限，物料便破碎，或物料彼此之間的剪切、磨削作用而使物料破碎，見圖1—1（g）。
目前通用破碎機的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證滿足上述的破碎方式。每一種破碎機都應(yīng)具有上述的一種或多種破碎方式。隨著現(xiàn)代化工藝的發(fā)展和技術(shù)要求的提高，破碎物料有可能需要多種破碎方式的結(jié)合。
1.4 破碎機的選型
目前選礦工業(yè)上應(yīng)用的破碎方法主要是利用機械力的作用。在現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展中，破碎機械也在不斷的發(fā)展和改進。這些改進主要包括下列方面：減少機器零件本身的重量、制造成本和外型尺寸；減少功耗、提高單位生產(chǎn)率；改善產(chǎn)物的粒度組成；減少機器的磨損及檢修費用等。同時也考慮到如何適應(yīng)被破碎物料的不同硬度及其塊度等。
現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用中的破碎設(shè)備種類繁多，按照使用的粒度范圍可將破碎機械分為兩類：破碎機和磨碎機。破碎機一般處理較粗的物料，所得的產(chǎn)品是粗粒（一般在3毫米以上），其結(jié)構(gòu)上的特征是破碎部件之間有一定的間隙，不互相接觸。一般又可分為粗碎機、中碎機、細碎機。磨礦機所處理的物料較細，產(chǎn)品是細粒（可達0.06毫米或更細），其破碎特點是部件相互接觸。所采用的破碎介質(zhì)是球、棒、礫石或礦塊等。這一分類并不是很嚴格的。
目前通用的破碎機分類原則是根據(jù)破碎方法、機械的構(gòu)造特征來劃分的，圖1—3是各種主要類型破碎機示意圖。
1 2 1 2 3
圓錐式破碎機示意圖(a) 顎式破碎機破碎示意圖(b) 錘式破碎機破碎示意圖(c)
（a）1—動錐 2—定錐 (b) 1—固定顎 2—動顎閉合時 3—動顎開啟時
輥式破碎機破碎示意圖(d)
圖 2 常用破碎機原理示意圖
1、 圓錐式破碎機（如圖1—2a）
圓錐式破碎機的主要破碎部件是定錐和動錐，定錐主要有調(diào)整套和定錐襯板組成。襯板連同吊鉤一起用高錳鋼鑄成，用V型螺栓懸掛在調(diào)整套的筋上，它們之間澆鑄鋅合金，使之緊密結(jié)合，接料漏斗用螺釘固定在調(diào)整套上，調(diào)整套和支撐套用螺紋聯(lián)接，而支撐套又用彈簧螺桿壓緊在機架上。
動錐主要有動錐體、主軸、動錐襯板和分配盤組成，動錐體壓裝在主軸上，動錐襯板為高錳鋼鑄件，壓套和錐頭壓在動錐體上，動錐體和襯板間澆注鋅合金，使之緊貼，主軸頭上安裝分配盤，主軸下部成錐型，插入偏心襯套的錐型孔內(nèi)，當偏心套轉(zhuǎn)動時，就帶動動錐做偏旋運動，為了保證動錐偏旋運動，動錐體下部加工成球面，并支撐在碗型軸承上。碗型軸承由碗型軸瓦和軸承座組成，軸承架用方銷固定在機架套筒上，動錐所受的全部力量都有機架承受。
圓錐破碎機的工作原理是對物料施加擠壓力，使物料在兩個圓錐之間同時受到剪切應(yīng)力和彎曲力的作用而被破壞。物料破碎后自由卸料。其生產(chǎn)能力大，動力消耗低。圓錐破碎機按用途可分為粗碎、中細碎兩種。用作粗碎的圓錐破碎機又稱為旋回破碎機，因為該機需處理尺寸較大的料塊，所以進口要求寬大。其動錐是正置的，而定錐是倒置的。用作中細碎的圓錐破碎機有兩種。常規(guī)型圓錐破碎機，又稱為菌型圓錐破碎機，其處理的物料為經(jīng)過粗碎的，故進料口不需很大，但要求加大卸料范圍，以提高生產(chǎn)能力。對破碎后的產(chǎn)品要求具有比較均勻的粒度，所以定錐和動錐都是正置的。
2、顎式破碎機（如圖 1—2b）
顎式破碎機定顎動顎上都裝有襯板，襯板上有齒牙，有助于破碎物料。襯板的作用是防止定顎、動顎受到磨損。心軸的兩端有軸承支撐，其上安裝有連桿。連桿的連桿頭與桿身分開制造。電動機通過V帶帶動帶輪及偏心軸。在連桿下端的凹槽中，裝有推力板支座，前推力板和后推力板分別支撐在支座上，上方有楔鐵壓緊。
在后推力板和后支座之間，有一組墊板，用來調(diào)整排料口寬度。增加墊板厚度，使推力板和動顎向左方偏移，排料口減小。反之，減小墊板厚度，排料口將增大。
為了防止破碎機超負荷運行導致破碎機損壞，在零件設(shè)計計算時，將后推力板制成最薄弱的一個環(huán)節(jié)，過負荷時使它首先折斷，以保護軸承及機器其它部分不受損壞，通常后推力板由鑄鐵制成，并在中間鉆孔或切槽來減小其斷面尺寸，過載時它們首先折斷。這種保險裝置的缺點是出現(xiàn)事故后處理較為復雜，停車時間長。
顎式破碎機是靠可動顎板周期的壓向固定的顎板，將夾于其中的物料破碎。它具有結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，工作可靠，維護方便等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于各工業(yè)部門。
顎式破碎機通過動顎繞固定軸心周期的擺動，使其靠近或離開固定顎，造成礦石受擠壓、破裂、彎曲而破碎。破碎后礦料從排料口排出。
按顎式破碎機動顎的運動軌跡，可分為簡單擺動顎式破碎機和復雜擺動顎式破碎機。簡單擺動顎式破碎機主要用于粗碎，復雜擺動顎式破碎機用于中、細碎。
3、沖擊式破碎機 （ 如圖 1—2C）
錘式破碎機和反擊式破碎機都屬于沖擊式破碎機。錘式破碎機中物料受高速回轉(zhuǎn)的錘頭沖擊和物料本身以高速向固定襯板沖擊而使物料破碎。反擊式破碎機中其物料受高速運動的板錘的打擊使物料向反擊板高速沖擊，以及物料之間的相互撞擊而粉碎。沖擊式破碎機都有一個高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，上面裝有沖擊錘，當物料進入破碎機后，被高速旋轉(zhuǎn)的錘子擊碎或從高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子獲得能量，高速拋向破碎機壁。兩者都是沖擊破碎，所不同的是反擊式破碎機中，物料受到更多次的反復沖擊而破碎，具有高頻沖擊的特點。兩種破碎機的破碎比都很大，適合于破碎軟性物料。
（4）輥式破碎機 （如圖 1—2d）
物料落到兩個相互平行而旋轉(zhuǎn)方向相反的輥子間，物料在輥子表面的摩擦力作用下，被扯進輥子之間，受到輥子的擠壓而破碎。
輥式破碎機的特點是：生產(chǎn)能力低，要求將物料均勻連續(xù)的喂到輥子的全長上，則輥子磨損不均，且所得產(chǎn)品粒度也不易均勻。需要經(jīng)常修理，對于光面輥式破碎機，喂入料塊的尺寸要比輥子的尺寸小的多。故不能破碎大塊物料，也不宜破碎堅硬物料，通常作中硬或松軟物料的中、細碎。齒面輥式破碎機雖然可以鉗進較大塊的物料，但也限于中碎時使用，而且物料的抗壓強度不能超過60.8MPa，否則齒棱很易折斷。
按輥子的數(shù)目，輥式破碎機可分為單輥、雙輥、三輥和四輥四種形式；按輥面形狀，可分為光面、槽面和齒面輥式破碎機三種。
5、磨機
物料經(jīng)過破碎機破碎后的物料粒度在8～20mm之間，為了達到生產(chǎn)工藝所需要的細度要求，破碎后的物料還必須經(jīng)過粉磨機械磨細。粉磨也是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的重要過程。
在選礦、建材、水泥、煤炭、化工、電力、輕工和冶金等工業(yè)部門中，都需要磨碎作業(yè)，球磨機、振動磨機、氣流磨機和其他磨機是這些工業(yè)部門中的重要設(shè)備之一。而球磨機的應(yīng)用特為廣泛，這類粉磨機的主要部件都是一個緩慢旋轉(zhuǎn)的筒體，筒體內(nèi)裝有磨碎介質(zhì)，由于球磨機結(jié)構(gòu)簡單、操作可靠、維修管理簡單、能長期連續(xù)運轉(zhuǎn)、對物料適應(yīng)性強、破碎比大和生產(chǎn)能力大，所以能滿足現(xiàn)代化大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的需要。但球磨機的缺點比較明顯，其工作效率低、體形笨重、研磨體和襯板的消耗量大、操作時噪聲大，因而選用粉磨機械時要綜合考慮物料的物性、物料磨碎的要求、操作條件、生產(chǎn)環(huán)境、機械能耗、工作效率和基建投資等多種因素，進行比較、篩選后才能決定。由于每一種粉磨機械都有其局限性和缺點，在選用設(shè)備時必須按上述要求進行比較，選取最合理的粉磨機械。
磨機可分為：
（1）球磨機 物料在一回轉(zhuǎn)的并裝有研磨體的筒體內(nèi)。筒體在回轉(zhuǎn)過程中將研磨體和物料提升到一定高度后拋落下來，研磨體對物料有較大的沖擊和研磨，致使物料粉碎。
（2）無介質(zhì)磨機 物料進入磨機后，有提升板把物料提升到一定高度，然后自由下落，產(chǎn)生沖擊作用，物料間的相互摩擦產(chǎn)生磨剝作用。同時物料因粒、塊大小的不同，大型物料和楔形襯板撞擊，由于楔形襯板的反擊作用，防止物料產(chǎn)生軸向大小塊的偏析，同時大塊物料也能得到均勻分布。自排料端沿下面返回的粗料，也同新加進磨機的物料一樣，均勻的落于筒體底部的中心，然后向兩邊擴散。大塊和細料物料在筒體底部沿軸向運動的方向正好相反，于是產(chǎn)生粉磨作用，使物料粉碎磨細。無介質(zhì)磨機又稱為自磨機。
（3）盤磨機 從結(jié)構(gòu)上可分為圓盤固定型和圓盤轉(zhuǎn)動型兩種。物料由加料口均勻加入，由于離心力的作用，物料在盤磨的邊緣，在彈簧力或離心力和磨體本身產(chǎn)生的重力的作用下，將物料擠壓和研磨，使物料粉碎磨細。
（4） 震動磨機 利用轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生高頻率的震動，使介質(zhì)和物料相互碰擊而完成破碎作用；
（5） 離心磨機 利用高速回轉(zhuǎn)部件和介質(zhì)產(chǎn)生的離心力完成破碎作用；
（6） 氣流磨 利用蒸汽、空氣或其他氣體以一定壓力噴入機體內(nèi)，產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)的渦流。機體內(nèi)的物料顆粒隨氣流高速旋轉(zhuǎn)，并在旋轉(zhuǎn)過程中，顆粒與顆粒之間發(fā)生碰撞、沖擊和研磨，使物料粉碎磨細。
目前在選礦和選煤廠中，一般采用的破碎機大致是：粗碎采用顎式破碎和粗碎圓錐破碎機。中碎采用標準型圓錐破碎機或?qū)仚C，細碎采用短頭圓錐破碎機，磨碎采用球磨機或棒磨機，對于脆性物料，常采用錘式破碎機。今年來無介質(zhì)磨機逐漸用于干式破碎，沖擊作用的破碎也在推廣。
1.5鄂式破碎機的應(yīng)用及發(fā)展
1.5.1鄂式破碎機的原理和類型
鄂式破碎機經(jīng)100多年的實踐和不斷改進，其結(jié)構(gòu)已日趨完善。我國自50年的摸索和研究，設(shè)計資料更加完善，設(shè)計方法也更加先進，結(jié)構(gòu)更加合理，產(chǎn)品性能更加優(yōu)良。由于它具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造容易、維修方便等其它破碎機無法替代的優(yōu)點，至今仍廣泛應(yīng)用于工業(yè)各部門，而且我國生產(chǎn)的破碎機還遠銷世界各地。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國目前每年生產(chǎn)各型號鄂式破碎機約萬臺。
鄂式破碎機的破碎作業(yè)是在兩塊鄂板間進行的，其中一塊鄂板固定在機架上稱為定鄂板，另一塊裝在運動的動鄂體上稱為動鄂板，起表面一般為齒形。當動鄂板周期性地靠近與遠離定鄂板時，完成破碎與排礦作業(yè)。由動鄂、定鄂以及機架側(cè)壁的護板構(gòu)成破碎空間，因此鄂式破碎機的進料口與排料口均為長方形。破碎機的規(guī)格用進料口的寬度為900mm,長度為1200mm的破碎機表示為 900×1200 鄂式破碎機。我國制定的復擺鄂式破碎機標準審批稿中，用漢語拼音字頭P（破）、E（鄂）及B×L。前蘇聯(lián)國標中的B、L（單位為mm）來表示其規(guī)格，即PE-B×L。前蘇聯(lián)國標中的B、L單位為 dm ,如進料口為900mm×1200mm 的復擺鄂式破碎機，我國規(guī)格記為 PE-900×1200。
鄂式破碎機按運動形式分為兩種基本形式—簡擺鄂式破碎機和復擺鄂式破碎機。
簡擺鄂式破碎機是因為動鄂繞機架上的固定支座作簡單的圓弧擺動而得名。復擺鄂式破碎機是因為其動鄂在其它機件下作復雜的一般平面運動而得名，因此動鄂上的點的軌跡一般為封閉曲線。簡擺大都制成大型和中型的，其破碎比=3～6。復擺一般制成中型和小型鄂式破碎機的，其破碎比可達=4～10。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和要求，復擺鄂式破碎機已向大型化發(fā)展，并有逐步代替簡擺鄂式破碎機的趨勢。
1．5．2 鄂式破碎機的構(gòu)造
1、簡單擺動鄂式破碎機
如下圖所示，所有零件都安裝在機架1上，它的上部裝有兩對互相平行的軸承，在第一對軸承中安裝軸6，動鄂板5固定在該軸上，并利用軸6及其軸承懸掛在機架上，因此軸6稱為動鄂懸掛軸（心軸）。在第二對軸承中裝有偏心軸9和安放在軸上的連桿7，在偏心軸兩端分別固定著飛輪和皮帶輪8。連桿下端有凹槽，推力板7的端部伸入此凹槽內(nèi)。左推力板的另一端支承在動鄂板的下部，而右推力板的另一端支承在機架后壁相連的特殊擋板上。借助于拉桿11和支持在機架后壁凸緣上的圓柱形彈簧10的拉力，動鄂板的下端經(jīng)常向機架后壁的方向拉緊，使動鄂板張開時推力板不至于掉下來。圖 3 900×1200井下簡單擺動鄂式破碎機
1—機架 2、4—破碎板 3—側(cè)面襯板 5—動鄂 6—心軸 7—連桿 8—帶輪 9—偏心軸 10—彈簧 11—拉桿 12—楔鐵 13—后推力板 14—襯板座 15—前推板
按規(guī)格大小可把鄂式破碎機分為大型、中型、和小型三類。進料口寬度大于600mm者稱為大型；進料口寬度為300～600mm者稱為中型；小于300mm者為小型。
動鄂的擺動是借曲柄雙搖桿機構(gòu)來實現(xiàn)的。曲柄雙搖桿機構(gòu)由偏心軸5、連桿6、前推力板（前肘板）15和后推力板（后肘板）15和后推力板（后肘板）13組成。偏心軸放在機架側(cè)壁上的主軸承中，連桿（上連桿頭）則裝在偏心軸的偏心的偏心部分上，前推力板的另一端支承在動鄂后壁下端的肘板座上，而后推力板的另一端則支承在機架后壁的楔鐵12 中的肘板座上。當偏心軸通過V帶輪從電動機獲得旋轉(zhuǎn)運動后，就使連桿產(chǎn)生上下運動。連桿的上下運動又帶動推力板運動。由于推力板不斷改變傾斜角度，因而使動鄂繞心軸擺動。連桿向上運動時進行破碎礦石。當連桿位于下部最低位置時，推力板于水平線所成的傾斜角通常為～。
鄂式破碎機有工作行程和空轉(zhuǎn)行程，所以電動機的負荷極不均衡。為了減少這種負荷的不均衡性，在偏心軸的兩端裝有飛輪8和帶輪。帶輪同時也起飛輪作用。在空轉(zhuǎn)行程中，飛輪把能量儲存下來，在工作行程中再把能量釋放出來。
破碎機的全部軸承都采用鑄有巴氏合金的滑動軸承。隨著滾動軸承制造技術(shù)水平的提高，今后將在大型破碎機上采用滾動軸承。主軸承和連桿頭的軸瓦過熱時可用循環(huán)水冷卻。
破碎機的摩擦部件用稀油和干油潤滑。偏心軸和連桿頭的軸承采用齒輪油泵壓入稀油，進行集中循環(huán)潤滑。動鄂軸承和肘板座的支承墊采用手動干油潤滑槍定期壓入干油潤滑。
這種簡擺鄂式破碎機起動時，消耗的功率大，排礦口的調(diào)節(jié)是用人力，破碎機采用機械保險裝置，更換保險零件—推力板時操作困難。為了克服上述缺點，我國又生產(chǎn)了900×1200液壓簡擺鄂式破碎機，它的結(jié)構(gòu)如下圖所示。液壓簡擺鄂式破碎機的特點是采用了液壓連桿結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)分段起動，降低了起動功率，機器的超負荷保險裝置也是利用液壓連桿裝置，排礦口的間隙采用液壓調(diào)整，機器的體積小，重量輕。
破碎機分兩段起動。首先起動液壓系統(tǒng)的液壓泵電動機，然后使電磁換向閥的左側(cè)電磁鐵通電，將閥心推向右端，接通油路Ⅰ，于是壓力油推開組合閥中的止回閥，使連桿液壓缸的下油室和上油室相通。這時再起動主電動機，偏心軸帶動連桿液壓缸做上下往復運動，但連桿活塞和動鄂不動作。主電動機起動后，立即使電磁換向閥換向，切斷油路Ⅰ，組合閥內(nèi)的止回閥也自動復位關(guān)閉，切斷了連桿液壓缸的下油室與上油室的通路。當電磁換向閥的閥心移向左端時，則接通油路Ⅱ，向連桿液壓缸的下油室充滿壓力油，使液壓缸與活塞形成一個整體—連桿，此時，偏心軸的旋轉(zhuǎn)運動就經(jīng)連桿而使動鄂作往復運動，破碎機達到正常運轉(zhuǎn)。這時就使換向閥的電磁鐵斷電，關(guān)閉液壓泵電動機，停止液壓系統(tǒng)的工作。起動過程完成后，破碎機就開始正常工作。
下圖為液壓簡擺鄂式破碎機的液壓系統(tǒng)原理圖：
圖 4 1200×1500分段起動簡擺鄂式破碎機的液壓系統(tǒng)原理圖
1—壓力繼電器 2—電磁換向閥 3—溢流閥 4—壓力表
5—截止閥 6—止回閥 7—單級葉片泵 8—油箱
當破碎機進入非破碎物時，作用在連桿活塞上的拉力增大，油缸下油室的油壓也隨著增大，若增大到超過組合閥內(nèi)的高壓液流閥規(guī)定的壓力時，油缸下油室的壓力油就通過高壓液流閥流到油缸上油室，使連桿油缸與活塞分開，動鄂板就停止擺動，從而起到保險作用。如非破碎物自動排出，破碎機可繼續(xù)工作，但須啟動油泵電動機向連桿油缸下油室補充油量。如非破碎物不能自動排出，則應(yīng)立即停車，進行處理。
卸料口的調(diào)整采用液壓方法進行。調(diào)整卸料口時，應(yīng)在連桿油缸充滿油的情況下進行，以便測得準確的卸料口大小。調(diào)整時，首先放松拉緊彈簧的螺母，打開截止閥（平時是常閉的），啟動液壓系統(tǒng)的油泵電動機，向位于機架后部的兩個水平油缸內(nèi)充油，柱塞即推動楔鐵往前移動，當移動到所需的位置時就關(guān)閉截止閥，調(diào)整墊片的厚度。調(diào)整后打開截止閥，靠破碎機的動鄂、推力板和連桿的向后壓力將油缸內(nèi)油壓回郵箱，并將拉緊彈簧重新壓縮到一定的位置后關(guān)閉截止閥。
1.5.2復雜擺動鄂式破碎機
復雜擺動式和簡單擺動式基本相同，都由機架、動鄂板等組成，不同處是動鄂板懸掛軸也是偏心軸，由此連桿也隨之取消，推力板也只有一塊。其不同之處是復擺鄂式破碎機的動鄂懸掛軸不是固定不變動的，其懸掛軸同時也是曲柄，且只有一個肘板，故又稱為單肘板鄂式破碎機。因此復擺鄂式破碎機的結(jié)構(gòu)較簡擺鄂式破碎機簡單。
圖 5 復擺鄂式破碎機
1—楔鐵 2—彈簧拉桿 3—調(diào)整座 4—推力板 5—動鄂 6—動鄂板 7—固定鄂板 8—邊護板 9—飛輪 10—電動機 11—小帶輪 12—機架 13—偏心軸 14—帶輪
如上圖為復擺鄂式破碎機。電動機通過10通過小帶輪及V帶，將運動傳給大帶輪14，從而帶動偏心軸13轉(zhuǎn)動。動鄂5上部內(nèi)孔兩端的雙列球面滾子軸承支承在偏心軸上。偏心軸外側(cè)軸頸裝有支座主軸承，主軸承外圈與機架12上的鏜孔相配合，并用螺栓固定在機架上。在偏心軸兩外端部分分別裝有大帶輪14與飛輪9，以調(diào)整破碎機工作時主軸運轉(zhuǎn)速度的波動。動鄂的下部由推力板4支撐，推力板（即肘板）的另一端支承在與機架12的后壁相連的楔鐵調(diào)整機構(gòu)3上?？梢栽谟蓹C架側(cè)壁上兩凸臺構(gòu)成的滑道中滑動。當需要調(diào)整排料口尺寸時，只要調(diào)整楔鐵上的螺栓，使楔鐵上下移動，帶動調(diào)整座在滑道中前后移動即可完成。
推力板4的兩端頭為同心圓弧的圓柱面，且中部較兩端薄些。其兩端頭圓弧與動鄂5和調(diào)整座3上的“Ⅱ”型襯墊接觸，在破碎機工作時，兩者間為純滾動，以提高機械運轉(zhuǎn)的機械效率并延長零件的使用壽命。
由于推力板與肘板襯墊間為非幾何鎖合，而是靠動鄂的重量實現(xiàn)重力鎖合，因此在機器運轉(zhuǎn)時，由于動鄂產(chǎn)生的慣性載荷，會使推力板與其襯墊周期分離而產(chǎn)生沖擊響聲，嚴重時甚至會使推力板從其兩端襯墊中脫落。因此在動鄂下端襯墊始終保持貼合狀態(tài)。
按照結(jié)構(gòu)特點可把復擺鄂式破碎機分為三類型，即正懸掛（h＞0）,零懸掛（h=0）和負懸掛（h＜0）三種類型。懸掛高度h是從定鄂上端水平面量至曲柄支承軸承中心（又稱懸掛點）間的距離。由于一定的型號的破碎機的進料口、排料口尺寸已經(jīng)標準化，所以較大的懸掛高度將會得到較長的動鄂及較高的機架尺寸，而且也改變了實際參與破碎的動鄂各點距懸掛點的距離，從而影響各點的軌跡性能。因此不同懸掛點高度的復擺鄂式破碎機，將對破碎機的結(jié)構(gòu)和運動性能產(chǎn)生較大的影響。如上圖所示，我國生產(chǎn)的鄂式破碎機大多為正懸掛式。由于降低懸掛高度除可降低機器的整體高度減輕機重外，隨著懸掛高度的降低，還可改善動鄂上部的軌跡性能以提高機器的性能，因此，建議采用較小的懸掛高度為宜。應(yīng)該注意，當采用負懸掛結(jié)構(gòu)，且采用很低的懸掛高度時，除使結(jié)構(gòu)設(shè)計上帶來很多困難外，必須考慮當單塊礦石在進料口破碎時，發(fā)生動鄂傾翻（此時肘板與其襯墊脫開）的可能性?？梢姷蛻覓鞆蛿[鄂式破碎機代表該機構(gòu)設(shè)計的方向。
1.5.3 兩種鄂式破碎機的結(jié)構(gòu)比較
以上兩種基本類型的破碎機在工程中得到廣泛應(yīng)用。兩者的結(jié)構(gòu)及性能各有下列優(yōu)缺點。
1）由于復擺鄂式破碎機將簡擺鄂式破碎機的連桿與動鄂合而為一且只有一個肘板，所以其結(jié)構(gòu)更加簡單。具有結(jié)構(gòu)簡單、運動可靠、重量輕等優(yōu)點。
2）簡擺鄂式破碎機實質(zhì)上是一個增力六桿機構(gòu)。特別是當前后推力板的夾角趨于時，可以產(chǎn)生很大的破碎力。因此在大型破碎機中一般采用這種結(jié)構(gòu)，這是復擺鄂式破碎機所不具備的優(yōu)點。
3）復擺鄂式破碎機動鄂上各點的軌跡分布比較合理，其水平行程沿動鄂鄂板面由下至上逐漸加大，正好滿足破碎大塊物料需加大壓縮量的要求，且排料時動鄂下端點向下運動，促進排料以利提高生產(chǎn)能力。簡擺鄂式破碎機動鄂鄂板面上各點軌跡分布，正好與復擺鄂式破碎機相反，欲加大上部水平行程以滿足破碎大塊物料之需要，則下部水平行程將更大，從而造成產(chǎn)品粒度更加不均勻。為消除該缺陷，也有把動鄂懸掛點提高向前移動至破碎腔嚙角平分線上，以減小上、下水平行程的巨大差異，但效果不大且加大了機構(gòu)的尺寸。因此復擺鄂式破碎機比簡擺鄂式破碎機的生存率高30%。
4）復擺鄂式破碎機的動鄂垂直行程大，加劇齒板與物料間的摩擦作用，這樣不但加快了破碎板的磨損，降低其使用壽命，使產(chǎn)品出現(xiàn)粉料，粒度更不均勻，而且使非生產(chǎn)性的能量消耗增加。因此，在復擺鄂式破碎機中采用滾動軸承，且在肘板支承處采用高副純滾動聯(lián)接，以提高破碎機的機械效率，降低其單位耗功。因此是否可設(shè)計制造出大型的復擺鄂式破碎機，主要取決于是否可提供大型滾動軸承產(chǎn)品。
1.5.4主要零部件的結(jié)構(gòu)分析
（1）連桿
只在簡擺破碎機才有連桿，復擺鄂式破碎機連桿與動鄂為一體。連桿在工作中承受很大的拉力，故選用ZG270-500鑄鋼材料。它由上、下兩部分組成，上部分的軸承端蓋用大螺栓固定在連桿下部，兩者中間鑲有耐磨軟合金的軸瓦，該軸瓦叫做連桿軸承，它套在偏心軸上。大型破碎機連桿軸承用循環(huán)潤滑油潤滑，并設(shè)有冷卻水管，以便散去軸承的熱量。
(2)動鄂及齒板
動鄂是支承齒板且直接參與破碎礦石的部件，要求有足夠的強度和剛度，其結(jié)構(gòu)應(yīng)該堅固耐用。動鄂一般采用鑄造結(jié)構(gòu)。為了減輕動鄂的重量，國外采用焊接結(jié)構(gòu)，由于其結(jié)構(gòu)復雜，因此對焊接工藝的要求較高。國內(nèi)尚未見使用焊接結(jié)構(gòu)的動鄂。
按結(jié)構(gòu)特點，可把動鄂分成箱型結(jié)構(gòu)與非箱型加筋結(jié)構(gòu)兩種。
1）箱型結(jié)構(gòu)動鄂 支承破碎板的動鄂即為箱型結(jié)構(gòu)。為了鑄造工藝的需要及減輕動鄂的重量，可在箱型梁壁及加筋隔板上開孔。若干個齒板通過長螺栓與斜鐵塊固定在動鄂上。由于下部齒板磨損較快，因此齒板做成分體式，以便使具有對稱形狀的上、下齒板對換后能繼續(xù)使用。
2）非箱型加筋結(jié)構(gòu)動鄂 對于型號較小的復擺鄂式破碎機，其動鄂一般做成非箱型加筋結(jié)構(gòu)，以便有效地減輕動鄂的重量。它的上齒板也是通過螺栓、斜鐵與動鄂相連。按其橫截面形狀又可分為“E”型與反“E”型兩種。
圖 6 動鄂結(jié)構(gòu)剖視圖
當安裝齒板的動鄂前部為平板結(jié)構(gòu)，其后部有若干條加肋板以增強動鄂的強度與剛度，其橫截面呈E型結(jié)構(gòu)。這種動鄂的結(jié)構(gòu)特點是當破碎力作用于動鄂使其彎曲時，由于動鄂剖面的中性層靠近動鄂前部安裝齒板的一方，使得動鄂后部的加筋板表面承受較大的拉應(yīng)力，容易使加筋板開裂；當動鄂的橫截面呈反“E”型，即動鄂后部為平板結(jié)構(gòu)，前部為加筋板。齒板安裝在動鄂加筋板的加工而上。該動鄂剖面的中性層靠近動鄂后部平板的一邊，因此，當動鄂受彎曲作用時，其后部平板表面的拉應(yīng)力值將大大減小。與E型結(jié)構(gòu)相比，相等的動鄂材料得到更充分的利用；當采用零懸掛或負懸掛時，由于動鄂齒板的上端部已位于動鄂軸承處，且不得不采用在動鄂的頂部用粗大的長螺栓、斜鐵將齒板與動鄂相接起來，因此給結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來較大的困難。因為動鄂較大的垂直行程產(chǎn)生的齒板與物料間的磨搓，使得齒板在動鄂支承平面上產(chǎn)生滑動趨勢，因此將會對固定螺栓產(chǎn)生較大的拉力。實際工程中發(fā)生過聯(lián)接螺栓被拉斷的現(xiàn)象。如果巧妙的利用斜面連接原理，則可減小聯(lián)接螺栓的尺寸并保證其安全可靠。
3）齒板的結(jié)構(gòu) 齒板（也叫襯板），是破碎機中直接與礦石接觸的零件，結(jié)構(gòu)雖然簡單，但它對破碎機的生產(chǎn)率、比能耗、產(chǎn)品粒度組成和粒形以及破碎力等都有影響，特別對后三項影響較明顯。
齒板承受很大的沖擊擠壓力，因此磨損得非常厲害。為了延長它的使用壽命，可從兩方面來研究：一是從材質(zhì)上找到高耐磨性能材料；二是合理確定齒板的結(jié)構(gòu)形狀和幾何尺寸。
現(xiàn)有鄂式破碎機上使用的齒板，一般是采用ZGMn13。其特點是：在沖擊負荷作用下，具有表面硬化性，形成既堅硬又耐磨的表面，同時仍能保持其內(nèi)層金屬原有的韌性，故它是破碎機上用得著得最普遍的一種耐磨材料。齒板橫斷面結(jié)構(gòu)形狀有平滑表面和齒形表面兩種，后來又分為三角形和梯形表面。
對平滑表面襯板的試驗表明，在相同條件下與齒形襯板比較，生存率提高40%左右，壽命提高5%左右；但破碎力約增加15%，又不能控制破碎產(chǎn)品粒度，而且增加功率消耗。因此，對破碎層狀物料，要求產(chǎn)品粒度較高的條件下，不宜采用平滑襯板；對于破碎腐蝕性很強的極堅硬物料，為延長襯板壽命，也可采用平滑襯板。為了保證產(chǎn)品粒度和形狀，通常還是采用三角形或梯形襯板。
圖 7 襯板齒形
a)三角形 b)梯形
（3）肘板（推力板）
破碎機的肘板是結(jié)構(gòu)最簡單的零部件，但其作用卻非常重要。通常有三個作用：一是傳遞動力，其傳遞的動力有時甚至比破碎力還大；二是起保險件作用，當破碎腔落入非破碎物料（如釬桿、折斷的鏟齒）時，肘板先行斷裂破壞，從而保護機器其它零件不發(fā)生破壞；三是調(diào)整排料口大小，有的簡擺鄂式破碎機是通過更換不同長度尺寸的肘板來調(diào)整排料口大小的。
肘板按結(jié)構(gòu)組成分為組裝式和整體式兩種。簡擺鄂式破碎機使用的肘板為組裝式結(jié)構(gòu)。它是由一個肘板體與兩個肘板頭連接后組裝而成的。這樣就可以只更換易磨損報廢的肘板頭以節(jié)省易耗件金屬。由于用在大型破碎機上的這種肘板較重，因此這種肘板都應(yīng)設(shè)計起吊環(huán)。復擺鄂式破碎機上使用的為整體式肘板，因為其重量和尺寸都比較小。
圖8 肘頭與肘墊形式
a)滾動型 b)滑動型
按肘頭與肘墊（或稱肘板襯墊）的連接型式，可分滾動型與滑動型兩種，如下圖所示。肘板與襯墊之間傳遞很大的擠壓力，并受周期性沖擊載荷。在反復沖擊擠壓作用下磨損較快，特別是圖1-21b所示的滑動型結(jié)構(gòu)更為嚴重。為提高傳動效率，減少磨損，延長其使用壽命，可采用圖1-21a所示的滾動型結(jié)構(gòu)。肘板頭為圓柱面，襯墊為平面。由于肘板的兩端肘頭表面為同一圓柱表面，所以當肘板兩端的襯墊表面相互平行時，肘板受力將沿肘板圓柱面的同一直徑、并與襯墊表面的垂直方向傳遞。在機器運轉(zhuǎn)過程中，動鄂的擺動角很小，使得肘板兩端支承的肘墊垂直線方向的夾角很小（大大小于其摩擦角），所以在機器運轉(zhuǎn)過程中，肘板與其肘墊之間可保持純滾動。
（4）調(diào)整裝置
調(diào)整裝置供調(diào)整破碎機排料口大小使用。隨著襯板的不斷磨損，排料口尺寸也不斷地變大，產(chǎn)品粒度也隨之變粗。為了保證產(chǎn)品粒度的要求，必須利用調(diào)整裝置，定期地調(diào)整排料口尺寸。此外，當要求得到不同的產(chǎn)品粒度時，也需要調(diào)整排料口大小?，F(xiàn)有破碎機的調(diào)整裝置有多種多樣，歸納起來有墊片調(diào)整裝置、楔鐵調(diào)整裝置、液壓調(diào)整裝置以及襯板調(diào)整。
1）楔鐵調(diào)整裝置 楔鐵調(diào)整裝置是一種比較老式的。它分為立式和臥式兩種。
①立式楔鐵調(diào)整裝置（如下圖）。它是借助于后肘板座與機架后壁之間的兩個垂直放置的楔鐵作相對運動，來實現(xiàn)破碎機排料口的調(diào)整。轉(zhuǎn)動螺栓上的螺母，使調(diào)整楔鐵3沿著機架4的后壁作上升或下降運動，推動調(diào)整座2向前或向后移動，從而推動肘板或動鄂，以達到調(diào)整排料口的目的。
②臥式楔鐵調(diào)整裝置（如下圖）。它是借助后肘板座與機架后壁之間的水平放置的楔鐵作相對運動，來實現(xiàn)破碎機破碎機排料口的調(diào)整。在機架后壁上有后肘座1、楔鐵2及有正反螺紋的軸5構(gòu)成的調(diào)整機構(gòu)，和由電動機3與蝸輪減速器4所構(gòu)成的傳動裝置。軸5另一端有手柄6。
兩種調(diào)整方式比較：臥式調(diào)整方便，在機器左右側(cè)都能調(diào)整，且調(diào)整過程楔鐵不會歪斜。立式由于一個人不能同時擰動兩個螺栓，因此不能保證兩個楔鐵同步上升或下降，所以調(diào)整不方便，有時甚至卡住。
楔鐵調(diào)整的優(yōu)點是：能實現(xiàn)無級調(diào)整、調(diào)整方便、不必停車、結(jié)構(gòu)簡單和制作方便。缺點是它的外形尺寸和重量都比較大，使機器尺寸增大，調(diào)整很費勁，所以只能用于中、小型破碎機。大型鄂式破碎機由于極少調(diào)整排料口，所以常用增減肘板座與后壁之間的墊片厚度，或改換不同長度的肘板方法調(diào)整排料口尺寸。
圖 9 立式楔鐵調(diào)整裝置
1—肘板 2—調(diào)整座 3—調(diào)整楔鐵 4—機架
圖 10 臥式楔鐵調(diào)整裝置
1-后肘座 2—楔鐵 3—電動機 4—減速器 5—軸 6—手柄
2）墊片調(diào)整裝置 有利用螺栓頂推和利用液壓缸頂推兩種調(diào)整裝置。
①利用螺栓頂推調(diào)整。利用螺栓頂推肘板座，取出墊片則排料口增大；反之，加入墊片則排料口減小。頂推肘板座之前，要適當放松拉緊彈簧，松開壓緊墊板螺栓。這種方法適用于中、小型破碎機。
②利用液壓缸頂推調(diào)整。它是借助液壓缸的柱塞，推動后肘座，然后增加或減少墊片的數(shù)量，使排礦口減小或增大。然后停止供油，并用螺栓將肘座與后壁壓緊。
這兩種調(diào)整裝置比較，后者操作靈活、省力、方便，但結(jié)構(gòu)稍復雜些，所以最適合于大中型破碎機。液壓加墊片調(diào)整裝置安裝在破碎機側(cè)壁。這種方式除能調(diào)整排料口外，同時又能使肘座壓緊在后壁上，不必附加壓緊螺栓。
3）液壓調(diào)整裝置 這里是指液壓調(diào)整兼液壓保險裝置的破碎機，它的結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)是最復雜的。所以，一般以液壓缸加墊片調(diào)整裝置為最合適。
此外，也可用更換不同長度（用3～5個，每兩個肘板之間相差5～10mm）的肘板，來調(diào)整排料口間隙。這種調(diào)整范圍大，調(diào)整困難，費時間，一般不用。
通過調(diào)整裝置來改變調(diào)整座的位置，就可以改變排料口的大小。調(diào)整時，調(diào)整座是在其滑座內(nèi)滑動的。現(xiàn)行采用的滑座有抽屜槽式和箱型梁式兩種結(jié)構(gòu)形式。如前面的復擺鄂式破碎機的圖所示，調(diào)整座滑座即為抽屜槽式結(jié)構(gòu)。調(diào)整座如同抽屜可在機架側(cè)墻上由上、下兩個凸臺構(gòu)成的抽屜槽中滑動。由于破碎機橫向結(jié)構(gòu)和尺寸的限制，將凸臺設(shè)計成懸臂梁，其受力條件惡劣，工程應(yīng)用中曾發(fā)生過凸臺斷裂情況?；c后墻合二為一的結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠等優(yōu)點。
（5）保險裝置
當破碎機落入非破碎物料時，為防止機器的重要零部件發(fā)生破壞，通常裝有過載保護裝置。保險裝置有三種：液壓連桿、液壓摩擦離合器和肘板。液壓保險裝置結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、非破碎物能自動排出，動鄂自動復位，不用停車。所以，液壓保險裝置得到廣泛的應(yīng)用，也是鄂式破碎機發(fā)展的趨勢之一。但是它必須備有專用的液壓系統(tǒng)，且對液壓元件和零部件的液壓密封部位有較高的要求，否則容易出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。因此液壓保險裝置一般都用于大型的簡擺鄂式破碎機。中小型復擺鄂式破碎機都以肘板為保險件。設(shè)計時故意提高它的許用應(yīng)力，以便能在機器超載時首先發(fā)生破壞，借此達到保險的目的。因為肘板是機器中最簡單、最便宜的零件，所以得到了廣泛應(yīng)用且經(jīng)濟有效，但當肘板斷裂后，機器將停車，應(yīng)重新更換新肘板后方可工作。
肘板保險件的另一個缺點是由于設(shè)計不當，常常在超載時它不破壞，或者沒有超載它卻破壞了，以致影響生產(chǎn)。因此設(shè)計時除應(yīng)正確確定由破碎力引起的肘板的壓力，以便設(shè)計出超載破壞的肘板面積外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)使其具有較高的超載破壞敏感度。肘板通常有下列三種結(jié)構(gòu)：中部較薄的變截面結(jié)構(gòu)；弧形結(jié)構(gòu)；S型結(jié)構(gòu)。其中圖a結(jié)構(gòu)在保證肘板的剛度和穩(wěn)定性的同時，提高其超載破壞敏感度。圖b、圖c兩種結(jié)構(gòu)是利用灰鑄鐵肘板抗彎性能差這一特性，選擇合適的結(jié)構(gòu)尺寸使肘板呈拉伸破壞，顯然提高了肘板破壞的敏感度。盡管如此，肘板是否斷裂主要取決于計算載荷的確定和截面尺寸計算是否正確。因此從加工制造方便性出發(fā)。
（6）機架結(jié)構(gòu)
破碎機機架是整個破碎機零部件的安裝基礎(chǔ)。它在工作中承受很大的沖擊載荷，其重量占整機重量很大比例（對鑄造機架為50%左右，對焊接機架為30%左右），而且加工制造的工作量也較大。機架的剛度和強度，對整機性能和主要零部件的壽命均有很大的影響，因此，對破碎機機架的要求是：結(jié)構(gòu)簡單易制造，重量輕，且要求有足夠的強度和剛度。破碎機機架按結(jié)構(gòu)分，有整體機架和組合機架；按制造工藝分，有鑄造機架和焊接機架。
1）整體機架 由于其制造、安裝和運輸困難，故不宜用于大型破碎機，而多為中、小型破碎機所使用。它比組合機架剛性好，但制造較復雜。從制造工業(yè)來看，它也分整體鑄造機架和整體焊接機架。前者比后者剛性好，但制造較困難，特別是單件、小批量生產(chǎn)。后者便于加工制造，重量較輕，但剛性較差。同時要求焊接工藝、焊接質(zhì)量都比較高，并焊接后要求退火，但是隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外鄂式破碎機的焊接機架采用的越來越多，并且大型破碎機也采用焊接機架。設(shè)計時，在保證正常工作的情況下，應(yīng)力求減輕重量。制造時要求偏心軸軸承中心鏜孔，與動鄂心軸軸承的中心孔有一定的平行度。
2）組合機架 大型破碎機機架很重，不僅制造困難，而且運輸也不方便，故將它制成組合機架。
2 鄂式破碎機的參數(shù)
經(jīng)過兩個多月的生產(chǎn)實習和畢業(yè)設(shè)計實習，對鄂式破碎機有了一定的認識；對鄂式破碎機的具體工作過程和在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用有了一定的掌握；對鄂式破碎機的維護和維修具體要求也有一定的掌握。
鄂式破碎機（以下簡稱破碎機）的主參數(shù)即決定機器技術(shù)性能及與其密切相關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)。破碎機的主參數(shù)包括轉(zhuǎn)速、生產(chǎn)能力、破碎力、功耗等。其中生產(chǎn)能力、破碎力、功耗除與破碎物料的物理、力學性能以及機器的結(jié)構(gòu)和尺寸有關(guān)外，還與實地生產(chǎn)時的外部條件（如裝料塊度及裝料方式等）有關(guān)，要作出精確的理論計算是比較困難的。因此，從設(shè)計的角度，下面的計算公式將是破碎機最優(yōu)設(shè)計時建立目標函數(shù)和設(shè)計約束的重要依據(jù)。本次對鄂式破碎機的具體設(shè)計如下：
已知條件:破碎能力為5～20 T／H ,最大入料尺寸為200mm,出料粒度為50～60mm.
2.1結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定
（1）進料口與卸料口
進料口長度L為寬度B的1.25～1.6倍。對于大型破碎機，取L=(1.25～1.6)B,中小型破碎機取L=(1.5～1.6)B。對于小型破碎機，為了獲得較高的生產(chǎn)率和粉碎比，L／B值可以選大些，L／B=2.5～5。進料口寬度B=（1.1～1.25）。是最大給料粒度，這是由破碎機嚙住物料的條件所決定的。(建材機械工程手冊)
進料口寬度B=(1.1～1.25) =240 mm
中、小型破碎機L=(1.5～1.6)B =384 mm
卸料口最小寬度e可以按下式確定：
簡擺鄂式破碎機： (～)B
復擺鄂式破碎機：（～）B
e=（～）B
=46 mm
式中 — 最大卸料粒度；
S — 動鄂板的擺動行程（卸料口出的水平行程）。
（2）動鄂板擺動行程S與偏心軸的偏心距r
在理論上，動鄂板擺動行程S應(yīng)按物料達到破壞時所需壓縮量來決定。然而，由于破碎板的變形，及動鄂板與固定鄂板之間存在的間隙等因素的影響，實際選取的動鄂板擺動行程遠遠大于理論上求出的數(shù)值。
在簡擺鄂式破碎機中，動鄂板擺動行程是破碎腔的上部行程小，下部行程大，物料大小是從破碎腔的上部逐漸向下逐漸減小的，所以只要動鄂板上部的擺動行程能夠滿足破碎物料所需的壓縮量就可以。根據(jù)實驗，破碎腔上部的動鄂板擺動行程大于0.01Dmax，Dmax是最大進料粒度。
在復擺鄂式破碎機中，動鄂板擺動行程是破碎腔的上部行程大，下部行程小。根據(jù)實驗，它的動鄂板擺動行程受卸料口寬度的限制，因為，如果動鄂板下部行程增加到大于卸料口最小寬度的0.3～0.4倍時，將引起物料在破碎腔下部的過壓實現(xiàn)象，容易造成卸料口堵塞，使負荷急劇增大，所以動鄂板下部的擺動行程不得大于卸料口寬度的0.3～0.4倍。
實際上，動鄂板行程是根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定的。通常，對于大型鄂式破碎機，S=25～45mm，中小型鄂式破碎機，S=12～15mm。因此，動鄂擺動行程S=14mm。
動鄂板擺動行程確定后，偏心軸的偏心距r可以根據(jù)初步擬定的構(gòu)件尺寸利用繪制機構(gòu)圖的方法來確定。通常，對于簡擺鄂式破碎機，S≈r(2～2.2)r。對于復擺鄂式破碎機s=(2～2.2)r=2.1r,偏心軸偏心距r=6.7
（3）破碎腔的形狀
破碎腔的形狀是決定生產(chǎn)率、動力消耗和襯板磨損等破碎機性能的重要因素。
破碎腔的形狀有直線型和曲線型兩種。直線型的破碎腔各連續(xù)的水平線間形成的梯形斷面面積，向下依次遞減，因而造成一種隨著物料降落而向下遞增的堵塞傾向。這種傾向在物料到達出料口時為最大，這是造成破碎機過載和襯板下端磨損嚴重的主要原因。直線型的破碎機生產(chǎn)率隨卸料區(qū)的加深而大大減少。采用曲線型時，已破碎的物料在容積大的破碎區(qū)向下降落，這不僅使所有的大塊物料容易移動，而且也可以使細小的物料有可能從破碎區(qū)內(nèi)自由卸出，因而不易發(fā)生堵塞，襯板磨損減少，生存率大。同時，動鄂板和固定鄂板末端有一段平行帶，在較長期工作之后仍可保持平行，故破碎產(chǎn)品較均勻。但目前仍有不少破碎機采用直線型，因為它在制造和修理時都較方便。
如下圖所示：圖1是常用的腔形，應(yīng)用最多，它的特點是定鄂豎直，動鄂在定鄂的一側(cè)，嚙角18°～24°。圖2動鄂、定鄂在同一豎直面的兩側(cè)，動鄂與豎直面所成夾角為，定鄂與豎直面所成夾角為，嚙角=+=18°～24°。該形分三種情況，即＜，=，＞，當=0時，就是圖1的腔形。
圖 11 常用破碎機腔形
圖 12 定鄂、動鄂在同一豎直面兩側(cè)
2.2工作參數(shù)的確定
1）偏心軸的轉(zhuǎn)速
偏心軸轉(zhuǎn)一圈，動鄂板往復擺動一次，前半圈為破碎物料，后半圈為卸出物料。為了獲得最大的生產(chǎn)能力，破碎機的轉(zhuǎn)速n應(yīng)該根據(jù)以下條件確定：當動鄂板后退時，破碎后的物料應(yīng)在重力作用下全部卸出，然后動鄂板立即返回破碎物料。轉(zhuǎn)速過高或過低都會使生產(chǎn)能力不能達到最大值。
如下圖所示，b為公稱排料口，為動鄂下端點水平行程，為排料層的平均嚙角。為腔內(nèi)物料的壓縮破碎棱柱體，為排料棱柱體。破碎機的主軸轉(zhuǎn)速n是根據(jù)在一個運動循環(huán)的排料時間內(nèi)，壓縮破碎棱柱體的上層面（）按自由落體至破碎腔外的高度h計算確定的。而該排料層高度h與下斷點水平行程及排料層嚙角有關(guān)。即排料層上層面（）降至下層面（）,正好把排料層的物料全部排出所需的時間來計算主軸的轉(zhuǎn)速。對于排料時間有不同的意見：一種認為排料時間t應(yīng)考慮破碎機構(gòu)的急回特性，即排料時間與機構(gòu)的行程速比系數(shù)有關(guān)。這一觀點未注意到動鄂下端點排料起始點與終止點并不一定與機構(gòu)的兩極限位置相對應(yīng)。另一種認為排料時間t應(yīng)按t=15／n計算，即排料時間對于主軸的四分之一轉(zhuǎn)，這種假定與實際情況相差甚大。據(jù)了解認為排料時間按主軸半徑計算比較符合實際情況。
圖 13 排料口處排料示意圖
排料時間t為
t=30/n (2-1)
排料層完全排出下落的高度h為
h=／tan (2-2)
由 h=g
(2-3) 令 g=9800mm／ (2-4)
將式(2-1)、（2-2）、（2-4）代人（2-3），得
式中 n——主軸轉(zhuǎn)速（r／min）；
——動鄂下端點水平行程（mm）；
——排料層平均嚙角（）；
q——系數(shù)，考慮在功耗允許的情況下轉(zhuǎn)速的增減系數(shù)。取q=0.95～1.05。高硬度礦石取小值。該式是機構(gòu)設(shè)計和機型評價的重要公式之一。
偏心軸轉(zhuǎn)速也可以用下述經(jīng)驗公式確定：
B≤1200mm 時 r／min
B＞1200mm 時 r／min
式中B為進料口寬度（mm）
由于算得 B=240＜1200 mm ,所以把B=240 代人 上式，得
=275.2 r／min
2)嚙角
鄂式破碎機動鄂板與固定鄂板之間的夾角稱為嚙角。當破碎物料時，必須使物料既不向上滑動，也不從進料口中跳出來。為此，夾角應(yīng)該保證物料與鄂板工作表面間產(chǎn)生足夠的摩擦力，以阻止物料塊被推出去。為了確定角，應(yīng)該分析當物料被鄂板擠壓時作用在物料上的力。
設(shè)物料形狀為球形，其質(zhì)量為G，如下圖所示，由G產(chǎn)生的重力比物料的破碎力小很多，可以忽略不計。在鄂板與物料接觸處，鄂板對物料的破碎力為和,兩者均與鄂板垂直。由這兩個力所引起的摩擦力為和,其方向向下。其中f為物料與鄂板之間的摩擦系數(shù)。
物料不向上滑動的條件是:
經(jīng)整理得：
如物料與鄂板之間的摩擦角為，則
即
因此，嚙角應(yīng)小于物料與鄂板之間的摩擦角的2倍。一般摩擦系數(shù)=0.25～0.3,則嚙角最大值為28°～34°。實際上，當破碎機喂料粒度相差很大時，雖然＜2，仍有可能產(chǎn)生物料被擠出的情況，這是由于大塊物料楔塞在兩個小塊物料之間。所以，一般鄂式破碎機的嚙角=18°～22°。
減少嚙角，可使破碎機的生產(chǎn)率增加，但會導致粉碎比的減少；相反，增大嚙角，雖可增加粉碎比，但會降低生產(chǎn)率，同時落在破碎腔中的物料不易被夾牢，有被推出機外的危險。
3）生產(chǎn)能力
破碎機的生產(chǎn)能力是指機器每小時所處理的物料的立方米數(shù)。由于生產(chǎn)能力不但與排料口尺寸有關(guān)，而且與待破物料的強度、韌性、物料性能以及進料的幾何尺寸和塊度分布有關(guān)，因此為統(tǒng)一衡量機器生產(chǎn)能力的高低，標準中的生產(chǎn)能力，是機器在開邊公制公稱排料口下，每小時所處理的抗壓強度為250MPa、堆密度為1.6t／的花崗巖物料立方米數(shù)，稱為公稱生產(chǎn)能力（／h）。參看下圖，在公稱排料口b時，每一運動循環(huán)的排料行程下排出的物料棱柱體的體積與每小時轉(zhuǎn)速60n的乘積，即可得到公稱生產(chǎn)能力Q的計算公式為
式中 Q——生產(chǎn)能力（）；
n——主軸轉(zhuǎn)速（r／min）；
L——破碎腔長度（m）
b——公稱排料口尺寸（m）；
——動鄂下端點水平行程（m）；
——壓縮破碎棱柱體的填充度，中小型機在公稱排料口下一般取=0.65～0.75。
由于機器要求具有高生產(chǎn)能力，所以上公式將是機構(gòu)設(shè)計中建立目標函數(shù)的重要依據(jù)。
鄂式破碎機的生產(chǎn)能力除利用理論公式計算外，還常常采用下列經(jīng)驗公式計算：
根據(jù)《建材機械工程手冊》，查表1.2-2、表1.2-3、表1.2-4及表1.2-5可得： , ,,
所以把前面所求 e=46 mm 代入上式公式
=18.4 t/h
2.3電動機的選擇
機械總效率包括傳動系統(tǒng)的機械效率和物料與鄂板間摩擦損耗的破碎效率。
通過查表可得：傳動系統(tǒng)的機械效率=0.96，物料與鄂板間摩擦損耗的破碎效率=0.92
則 =0.96×0.92
=0.834
根據(jù)經(jīng)驗公式，中小型鄂式破碎機（600×900毫米以下）
N=BL/50～BL/70
=18.4～13.2
根據(jù)我國生產(chǎn)鄂式破碎機的生產(chǎn)參數(shù)，則取N=17.5kw
查表16-2得 選取電動機為YB系列1000r/min ,電動機具體牌號為Y180L1-6 15kw 滿載轉(zhuǎn)速為970r/min.
偏心軸功率為
=12.34kw
扭矩 T=9550/n=428.5
2.4飛輪幾何尺寸的確定
飛輪的作用是為了避免破碎大塊物料時，減少電動機的尖峰負荷，其主要作用是增加轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量，其具體尺寸到是無關(guān)緊要的。
計算飛輪的轉(zhuǎn)動慣量如下：
軸的轉(zhuǎn)動慣量