§2-3 工作参数的确定 一、钳角 颚式破碎机动颚与定颚间的夹角α称为钳角 减小钳角，可使破碎机的生产能力增加，但会导致粉碎度的减小；增大钳角，虽可增加破碎比，但会降低生产能力，同时落在颚腔中的物料不宜夹牢，有被推出机外的危险。 钳角大小可通过物料的受力分析来确定 当物料能夹在颚腔内，不致被推出机外时，这几个力应互相平衡，在X、Y方向的分力之和应分别等于零。于是有： 将第一式乘以系数 f 后，与第二式相加，消去P1得 因摩擦系数 f 与摩擦角φ的关系为： 则 为了使破碎机工作可靠，必须令 即钳角应小于物料与颚板之间的摩擦角的2倍。 一般摩擦系数f=0.2~0.3，则钳角的最大值为22o~23o。 实际上，当破碎机喂料粒度相差很大时，虽然， 仍有可能产生物料被挤出的情况。这是由于大块物料楔塞在两个小块物料之间，这时物料的钳角必然大于两倍物料之间的摩擦角。 所以一般颚式破碎机的钳角取18o~22o。 二、偏心轴的转速 偏心轴转一圈，动颚往复摆动一次，前半圈为破碎物料，后半圈为卸出物料。为了获得最大的生产能力，破碎机的转速n应该根据这样的条件确定：当动颚后退时，破碎后物料应在重力作用下全部卸出，而后动颚立即返回破碎物料。转速过高或过低都会使生产能力不能够达到最大值。 由于颚板较长，摆幅不大，因此，可设动颚摆动时，钳角值不变，亦即动颚作平行摆动。 为了能够更好的保证已达到一定的要求尺寸的物料能及时的全部卸出，卸料时间应等于动颚空转行程经历的时间。得到： 式中，n —偏心轴转速(r/min)；s —动颚行程(cm)；α—钳角(o) 实际上，由于在动颚空转行程的初期，物料仍处于压紧状态，不能立即落下。因此偏心轴的转速应比上式算出的值低30%左右，即 上面的推导，未考虑到物料性质和破碎机类型等因素的影响。因此，只能用来粗略的确定颚式破碎机的转速。 一般对于破碎坚硬物料，转速应取小些；对于破碎脆硬物料，转速可适当取大些；对于较大尺寸的破碎机，转速应当适当降低，以减小惯性振动，节省动力消耗。 还可用经验公式确定： 对于进料口的宽度B≤1200mm时，n = 310 - 145B 对于进料口的宽度B1200mm时， n = 160 - 42B 三、生产能力 相关因素： 物料的性质（物料强度、节理、喂料粒度组成等）； 破碎的性能； 操作条件（供料情况和出料口大小）。 计算颚式破碎机生产能力的经验公式为： 式中， q ——标准条件下（指开路破堆容积密度为1.6t/m3的中等硬度材 料）的单位出口宽度的生产能力（t/mm·h）； e ——破碎机的出料口宽度（mm）； K1 ——物料易碎性系数； K2 ——物料堆积密度修正系数， ， 为堆积密度(t/m3) K3 ——进料粒度修正系数。 规格(mm) 250×400 400×600 600×900 900×1200 1200×1500 1500×2100 q(t/mm·h) 0.4 0.65 0.95~1.0 1.25~1.3 1.9 2.7 物料强度 抗压强度(MPa) K1 硬质物料 中质物料 软质物料 157~196 79~157 79 0.9~0.95 1.0 1.1~1.2 1.2 1.1 1.0 K3 0.4 0.60 0.85 进料最大粒度Dmax和进料口宽度B之比 B D max = a 表2-1 颚式破碎机单位出料口宽度的生产能力q 表2-2 物料易碎性系数K1 表2-3 进料粒度修正系数K3 四、功率 颚式破碎机的功率消耗，可根据体积理论，按照破碎物料需要的破碎力计算。 实验表明，颚式破碎机破碎不规则物料时所需要的破碎力，与物料的纵向断裂面尺寸成正比，与物料的抗拉强度极限成正比，即 式中，σ——料块断裂面上的破碎应力(Pa)，一般为物料抗拉强度极 限的1.2倍 b ——料块的纵向长度(m)； h ——料块的厚度(m)。 式中，L ——颚口的长度(m)； H ——颚膛的高度(m)。 实际上，由于物料形状不规则，颚板表面并不完全与物料接触，只是颚板的一部分承受破碎力。因此，上式还须乘以颚板利用系数f0，即 一般取 f0 =0.25，σ=10.8×106Pa 为了计算方便，假设颚式破碎机工作时整个颚腔内充满物料；且沿颚腔长度方向成平行圆柱体排列。则破碎整个颚腔内的物料所需的总破碎力Pc为： 动颚在每一个工作循环期间，对物料所施加的作用力是变化的：先从零逐渐增大，当物料发生破碎的瞬间达到最大Pmax，然后又降至零。因此，平均作用力Pm为： 颚式破碎机破碎物料时需要的功率为： 根据实验测定β=0.2~0.21 式中，n——偏心轴转速(r/min)； η——机械效率，一般η=0.6~0.75； S’——平均作用力的着力点行程 简摆颚式破碎机功率： 由于作用力垂直于定颚表面，合力着力点通过定颚中部的水平线，即： 式中，m=Lc/LA为颚式破碎机的结构参数。 取m=0.57， η=0.75，β=0.2，得到简摆颚式破碎机破碎物料时需要的功率为： 复摆颚式破碎机功率： 对于复摆颚式破碎机 式中，r为偏心轴的偏心距(m)。 取m=0.5， η=0.75，β=0.2，得到简摆颚式破碎机破碎物料时需要的功率为： 对于颚式破碎机需要的电动机功率，考虑破碎物料时可能过载以及启动的需要，一般应有50%的储备功率。因此有： 简摆颚式破碎机的电机功率为： 复摆颚式破碎机的电机功率为： 颚式破碎机电动机功率经验公式： 式中，L——进料口的长度(cm)；B——进料口的宽度(cm)； C——系数，对于小于250mm×400mm的破碎机，C=1/60；对于 250mm×400mm~900mm×1200mm的破碎机，C=1/100； 对于900mm×1200mm以上的破碎机，C=1/120 [例] 用400mm×600mm复摆颚式破碎机破碎中硬石灰石，最大进料块为340mm。已知该破碎机的钳角α=20o，偏心轴的轴心距r=10mm，动颚行程s=13.3mm，出料口宽度为100mm。试计算偏心轴转速、生产能力及功率。 [解] （一）偏心轴的转速 按转速公式得 按经验公式得 n=310-145B=310-145×0.4=252(r/min) 实际转速 n=250r/min （二）生产能力 已知：石灰石的堆积密度为 =1.6t/m3，于是K2=1.0；查表得：q=0.65t/mm·h；K1=1.0；K3=1.0。代入公式： （三）功率 破碎物料所需要的功率： 电动机功率： 按经验公式得到的电动机功率： 实际配用的电动机功率： §2-4 性能及应用 颚式破碎机的优点：构造简单，管理和维修方便，工作安全可靠，适合使用的范围广。 缺点：工作间歇性，有空转行程，增加非生产性的功率消耗；动颚和连杆往复运动，产生很大的惯性力，使零件承受很大的负荷；破碎粘湿的物料时，会使生产能力下降，甚至会发生堵塞；在破碎干片状物时，片料易沿颚板宽度方向通过而达不到破碎的目的，造成出料溜子或下级破碎机进料堵塞；粉碎度不大。 应用：粗、中碎设备，应用于粉碎石灰石、长石、石英、熟料和石膏等物料，实验室也可用小型颚式破碎机，破碎尺寸较小的物料。 选择颚式破碎机注意：使进料口尺寸适合于物料尺寸，通常喂入料块的尺寸不能超过破碎机进料口的0.85倍。 破碎后产品粒度主要决定于出料口的尺寸大小，也和物料的性质和喂料粒度有关。 图中产品约15~35%的物料尺寸超过出料口尺寸，最大料块尺寸相当于出料口的1.6~1.8倍，这在颚式破碎机选型及考虑下一工序的作业时，必须格外的注意。 硅酸盐工业机械及设备 第2章 颚式破碎机 主要内容 2.1 工作原理及类型 2.2 构造 2.3 工作参数的确定 2.4 性能及应用 §2-1 工作原理及类型 应用：粗碎和中碎机械 鄂式破碎机示意图 挤压法 冲击法 劈裂法 按活动颚板的运动特征（运动轨迹）来进行分类 ：简单摆动型和复杂摆动型。 (1) 简单摆动颚式破碎机 运动轨迹：动颚上各点均以悬挂点为中心，单纯作圆弧摆动，运动轨迹最简单 上部水平行程为下部的0.5倍，下端为1m，上端为0.5m 垂直位移上端为0.15m，下端为0.3m 优点：偏心轴承受的作用力较小，过粉碎现象少，颚板磨损小，可做成大、中型粉碎机，用于坚硬物料的粗、中碎。 缺点：物料粒度不均匀，破碎效率较低，破碎比为3-5，颗粒多为片状。 (2) 复杂摆动颚式破碎机 挤压法 冲击法 劈裂法 复杂摆动颚式破碎机上部水平行程为下部的1.5倍 垂直摆幅为水平摆幅的2~3倍 顶部受到偏心轴约束，运动轨迹接近圆形； 底部受到推力板约束，运动轨迹接近圆弧形； 中间部分的运动轨迹是介于两者之间的椭圆形曲线，越靠下越长。 复杂摆动颚式破碎机特点： 优点： 动颚上部的水平摆动大于下部，保证了颚腔上部的强烈粉碎作用，大块物料在上部容易得到破碎，整个颚板破碎作用均匀，有利生产能力的提高； 动颚向定颚靠近在挤压物料过程中，顶部各点还顺着定颚向下运动，使物料能更好的支撑在颚腔内，促使破碎的物料尽快排出，提高生产能力； 生产能力比简单摆动颚式破碎机高20~30%； 动颚往复摆动的同时还有较大的上下运动，能将破碎的物料翻动，卸出的物料多为立方体物块，大大减小了片状产品； 复杂摆动破碎机带有强制性卸料，可用于粉碎一些稍为粘湿的物料。 缺点： 动颚垂直行程较大，物料不仅受到挤压作用，还受到部分的磨剥作用，加剧了物料过粉碎现象，增加了能量损耗，产生粉尘较大，颚板非常容易磨损； 破碎时，动颚受到的巨大挤压力，直接作用到偏心轴上，只能制成中、小型，适用于小型厂。 (3) 鄂式破碎机的规格： 用进料口宽度B(mm)和长度L(mm)来表示。例：900×1200颚式破碎机。 分别以PEJ和PEF表使简摆型和复摆型 用P-破碎机，E-鄂式，F-复杂摆动式，J-简单摆动式 进料口宽度600mm 为大型 进料口宽度300~600mm 为中型 进料口宽度300mm 为小型 §2-2 构造 一、简摆颚式破碎机 主要由机架（1）和支撑装置、破碎部件（2定颚和5动颚）、传动机构（7偏心轴和9连杆）、拉紧装置（15拉杆和16弹簧）、保险装置和冷却系统等部分所组成。 二、复摆颚式破碎机 主要由机架（15）和支撑装置、破碎部件（1定颚和3、14动颚）、传动机构（13偏心轴）、拉紧装置（8） 、保险装置和冷却系统等部分所组成。 三、细碎颚式破碎机和液压颚式破碎机 1、细碎颚式破碎机 由复摆颚式破碎机改进而成，不同之处： 破碎腔加深，颚板宽度加长； 降低动颚的悬挂高度，使动颚上部水平行程加大，获得比较大的挤压力； 并且重心降低，整机运转平稳； 动颚夹持物料能力增强，有利于生产能力的提高。 2、液压颚式破碎机 基本结构与复摆颚式破碎机相同只是在连杆3和推力板5上装了一个液压油缸和活塞，保护其它部件免受损坏，起到了保险装置的作用。 四、主要工作部件 颚式破碎机主要由机架和支撑装置、破碎部件、传动装置、拉紧装置、保险装置和润滑冷却装置等部分所组成。 （一）机架和支撑装置 机架由两个纵向侧壁和两个横向侧壁组成的刚性框架，机架在工作中承受很大的冲击载荷，要求它有充足的强度和刚度，中小型一般用铸钢整体铸造，小型的也可用优质铸铁代替。 大于1200mm×1500mm的颚式破碎机都采用组合机架形式，把机架做成上下两部分或几部分。上机架和下机集用螺栓牢固地连接起来，结合面之间还用键或销钉承受破碎物料时传给机架的强大剪切力，同时在上下机架装配时还起着定位作用。 近来由于焊接工艺的发展，机架也逐步采用钢板焊接结构，并用箱形结构代替筋板加强结构。它的优点是质量轻、承受力大，制造周期短，特别对大型单件生产更为优越。 破碎机的支承装置大多数都用在支承偏心轴和悬挂轴，使它们固定在机架上。支承装置有采用滑动轴承和滚动轴承两种，目前已逐步采用滚动轴承代替滑动轴承，这不仅减少摩擦损失，还具有维修简单、润滑条件好和不易漏油等优点。 （二）破碎部件 破碎机的破碎部件是动颚和定颚。 动颚直接承受物料的破碎力，要求有足够的强度，同时要求制得轻便，以减小往复摆动时所引起的惯性力。因此，动颚应用优质钢铸成。大型破碎机一般用铸钢做成空心的箱形体，小型的则做成肋条结构。 颚板用于直接破碎物料，为了尽最大可能避免磨损，提高颚板常规使用的寿命．在颚板和颚腔两侧都镶有衬板。衬板用耐磨材料做成，一般小型的用白口铸铁，大型的用高锰钢制造。衬板均用埋头螺栓固定，报废后可以每时每刻拆换。 为了使衬板各点受力均匀，常在衬板和颚板之间垫以塑性衬垫，如铅板、铝板、锌合金板、低碳钢板或灌注水泥砂浆等，以保证衬板与颚板紧密结合。 衬板的表面通常铸成波浪形或三角齿形，安装时两衬板的齿峰和齿谷正好凹凸相对。这样的衬板对物料不仅施予挤压作用，还兼施弯曲和劈裂作用，使物料易于破碎。衬板的齿峰角α一般为90o~120o。 粗碎时宜采用波浪形表面，夹角α取大些。齿距t的大小取决于破碎粒度，通常t接近于破碎粒度。齿高h和齿距t之比一般取1/2~1/3。颚腔两侧因为不起破碎作用，采用光滑衬板。 α 衬板的形状有光滑和曲面两种。 平面衬板易造成随物料降落而向下递增的堵塞倾向，这种倾向在物料到达出料口时达到最大，这是造成破碎机过载和衬板下端磨损严重的根本原因。并且带平面衬板的破碎机的生产能力，随卸料区的加深而大大减小。 采用曲面衬板时，不易发生堵塞，衬板磨损减少，生产能力大；同时，动颚和定颚末端有一段平行带，在较长期工作后仍可保持平行，故破碎产品较均匀。 衬板各部位的磨损是不均匀的，通常下部磨损较快，常做成上下对称的，待下部磨损后调换使用。大型颚式破碎机的衬板是用几块拼成的，各块间均可互换 （三）传动机构 偏心轴是带动连杆（或动颚）作上下运动的主要零件。大、中型破碎机的偏心轴通常用合金钢制造，小型破碎机可采用优质碳素钢制造。悬挂轴采用合金钢或优质碳素钢制造。 偏心轴的偏心部分悬挂连杆（或动颚），偏心轴的两头分别装有飞轮和胶带轮，胶带轮除了起传动作用外，还兼起飞轮的作用。它们都具有较大的直径和质量，其作用在于促进破碎机稳定运转，使动力负荷均匀。 连杆采用铸钢制造。连杆作上下运动，为了减小其惯性力，应尽可能减轻连杆的质量，所以连杆下部的断面常制成工字、十字或箱形结构。连杆体有整体的和组合的，前者适合于中、小型，后者适用于大型破碎机。 推力板是连接连杆、动颚和机架的中间连接构件，起着传递连杆作用力的作用。推力板工作时承受压力的作用，通常用铸铁铸成整体的，也有制成组合式的。 推力板有一定角度的摆动，它与其它部件采用活铰连接，内部都镶嵌有容易更换的村套，叫做推力板支座或支撑轴承，用高锰钢制造。 为减少推力板和推力板支座的磨损，除了经常在结合处注入润滑剂处，还要防止灰尘和细粒物料进入结合处，所以在结合处的上部应加装挡灰板。 图2-5 推力板的支承 1 支承滑座 2 推力板 （四）拉紧装置 由拉杆、弹簧及调节螺母等零件组成。拉杆的一端铰接在动颚底部的耳环上；另一端穿过机架壁的凸耳，用弹簧及调节螺母张紧。 当连杆驱动动颚向前摆动时，动

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