颚式破碎机的结构参数及工作参数的选择和计算

为了保证颚式破碎机的运转的可靠性和经济性，在设计时必须正确地确定它的结构参数和工作参数，并以此作为计算机器零件强度的基础。

一、结构参数的选择和计算

1.给矿口与排矿口的尺寸

我国生产的颚式破碎机，给矿口长度L为宽度B的1.25～1.6倍。对于大型破碎机，取L=(1.25-1.5)B，中小型破碎机则取L=(1.5~1.6)B。在小型破碎机中，为了获得较高的生产率，L/B值可选大一些。国外生产的小型破碎机，L/B=2～3.6。给矿口宽度B=(1.1~1.25)Dmax，Dmax=(0.75~0.9)B,Dmax比较大给矿粒度，这是由破碎机啮住矿石的条件所决定的。

2.啮角a

破碎机的动颚与固定颚襻之间的夹角称为啮角。当破碎石块时，必须使矿石块即不向上滑动，也不从破碎机的给矿口中跳出来。为此，啮角a应该保证矿石块与跷跷板工作表面间产生足够的摩擦力以阻止矿石块被推出去。 为了确定a角，应该分析当矿石被跷跷板挤压时作用在矿石块上的力的情况。假设矿场的形状为球形。当颚板压紧矿石时，作用在矿石上的力如图1-1所示。

P1和P2为跷跷板作用在石块上的压碎力，f是跷跷板与矿石之间的摩擦系数。由于矿石块的自然重与压碎力p1和p2相比甚小，故可忽略不计。

由图1-1可知，为了使颚式破碎机正常地进行破碎工作，啮角a应该小于摩擦角的两倍。不然矿石就会向上跳出，而不被压碎，因而影响了颚式破碎机的生产效率和破碎效率，甚至还会造成平生的安全事故。 颚式破碎机的啮角一般在17～24度范围内。对于复杂摆动式来说，啮角不应大于20～22度，简单摆动式不应于大22～24，下限值在破碎岩石的情况下采用，而上限值则在破碎软岩石的情况下采用。正确地选择啮角对于提高破碎机的破碎效率具有很大意义。减小啮角，可使破碎机的生产率增加，但会引起破碎比的减少；增大啮角，虽可增加破碎比，但同时又减少生产率。因此，选择啮角时，应该全面考虑。

3.动颚的摆行程S与偏心轴的偏心跌R

动颚的摆动行程S是破碎机最重要的结构参数。在理论上，动颚的摆行程应按矿石达到破坏时所需要之压缩量来决定。然而，由于破碎板的变形，及其与机架间存在间隙等因素的影响，实际选取的动颚摆动行程远远大于理论上求出的数值。 在简摆颚式破碎机中，动颚的摆行程是破碎是破碎腔的上部行程小，下部行程大。在复摆颚式破碎机中，动颚的雷动行程则上上部大，下部小。矿场的尺寸是从破碎腔的上瓿向下逐渐减小的，所以只要动颚的上部摆动行程能够满足破碎矿石所需要的压缩量就可以了。根据实验，破碎腔上部的动颚摆动行程大于0.01Dmax，Dmax是比较大给矿粒度。 根据实验，复摆式破碎机的动颚摆动行程受排矿口宽度的限制，因为如果动颚下部的行程增加到大于排矿口的堵塞，使负荷急剧增大。所以动颚下部的摆动行程不得大于排矿口宽度的0.3-0.4倍。 实际上，动颚行程是根据经验数据确定的。通常对于大型颚式破碎机，s=25～45毫米，中小型颚式破碎机，s=12 ～15毫米。

动颚的摆行程确定以后，偏心轴的偏心距离r可以根据初步撰写的构件尺寸利用画机构图的方法来确定。通常，对于复摆式破碎机s约等于(2~2.2)r，对于简摆颚式破碎机s约等于r。

4.主要构件尺寸的确定

(1)破碎腔高度H：在啮角一定的情况下，破碎腔的高度由所要求的破碎比而定，通常，破碎腔的高度h=（2.25～2.5）B,aa中的B为给矿口的宽度。

(2)动颚轴承中心距离给矿口平面的高度h，为了保证在破碎腔的上部产生足够的破碎力来破碎大块矿石，因而在给矿口处，动颚必须有一定的摆动行程，为此，动颚的轴承中心距给矿口平面的高度：对于简摆颚式破碎机为（0.37～0.4）L>h>0.2L，根据试验当生产率达到比较大值时，动颚悬挂点的合适高度为h=（0.37～0.4）L（图2.15）；对于复摆颚式破碎机h<0.1L式中L为动颚长度。

(3)偏心距离r对于连杆长度l的比值，在曲柄摇杆机构中，当曲柄作等速转时，摇杆来回摆动速度不同，具有急回运动的特征。连杆越短，则这种不对称现象就越显著。曲柄的转数是根据矿石在破碎腔中自由下落的时间而定，因此连杆的长度不宜过短。通常，对于大型颚式破碎机明显。

(4)推力板长度k：当动颚的摆行程s和r确定以后，在选取推力板长度时，对于简摆颚式破碎机，当曲柄位置达到高处时，两个推力板的内端点略低于两个外端点的连线，即使B角推力板与连杆之间的夹角近于九十度。后推力板在角度r之间运动。两个推力板长度应根据机构的运动要求来决定，二者不必强求一致。

5.破碎腔的形状

破碎腔的形状是决定生产率，动力消耗和襻磨损等破碎机性能的重要因素。破碎腔的形状有直线型和曲线型两种，若两种破碎腔的给矿口宽度、排矿口宽度、动颚的摆行程和摆动次数均相同时，矿石在碎碎腔内的流动状态如图2-2所示。图中实绩表示颚板闭合肘的位置，虚线表示颚板后退最远时的位置。

图2-2中的许多水平线，表示矿石在陆续向下运动时所占据的区域。处于水平面1的矿石，当动颚摆到虚线位置时，便下落到水平面2上。两水平面1和2间的垂直距离就是破碎机在空转行程时矿石落下的距离。在跷跷板下一次的工作行程中，水平面2处的矿场则被破碎，到突围行程时，矿场便落到水平面3上。依此类推，矿石逐渐被破碎而粒度，其后通过排矿口出去。

由图2-2可以看到，在直线型破碎腔中，各连续的水平面间形成的梯形断面的体积，向下依次递减，矿石间的空隙也逐渐减小，而动颚的摆动行程和压碎力却逐渐增大，矿石到排矿口附近的排矿速度就减慢，于是在排矿口附近的就容易发生堵塞现象，这是造成机器过载和衬板磨损严重的主要原因。

图2-2左半部分表示曲线型破碎腔，它是将固定颚衬板改成曲线形，曲线是按破碎腔的啮角从上向下原则设计的。在曲线型破碎腔中，各连续的水平面间形成的梯形断面的体积，从破碎腔的中部往下是逐渐增加的，因而矿石间的空隙增大，有利于排矿。由于堵塞点上移，故在排矿口附近不易发生堵塞现象。

实践结论

当动颚的摆动行程和摆动次数相同时，曲线型破碎腔具有以下优点：

生产率高，破碎比大，产品粒度均匀，过粉碎少，破碎腔下端襻的磨损较小，延长了襻的使用寿命，破碎每吨产口的动力消耗减少。