电动机下置式锤式破碎机的设计

XXXX大学

毕业设计说明书

设计Q扣1：1459919609扣扣2：1969043202

学院：

专业：

题目：LPX6电动机下置式锤式破碎机设计

指导教师：职称:

职称:

20**年**月**日

毕业设计（论文）任务书

I、毕业设计(论文)题目：

LPX6电动机下置式锤式破碎机设计

II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：

1.破碎机的破碎对象：脆性建筑垃圾；

2.生产能力：每小时6吨；

3.给料粒度：≤200×200×150（mm）；

4.排料粒度：≤8×8×8（mm）。

III、毕业设计(论文)工作内容及完成时间：

1.查阅相关资料，外文资料翻译（6000字符以上），撰写开题报告。

第1周—第2周2．运动及动力参数计算第3周—第4周3．总装图设计第5周—第8周4.主要零、部件强度及选用计算第9周—第11周5．完成进料口等辅助钢结构部件的设计—第12周6．绘制零、部件图第13周—第16周7.整理毕业论文及答辩准备—第17周

Ⅳ、主要参考资料：

【1】孙桓等主编.机械原理.北京：高等教育出版社，2001

【2】濮良贵等主编.机械设计.北京：高等教育出版社，2001

【3】胡家秀.机械零件设计实用手册.北京：机械工业出版社，1999.【4】郑鸣皋主编．破碎机综述．北京：机械工业出版社，2001

【5】范祖尧主编.现代机械设备设计手册.北京：机械工业出版社，1996【6】徐灏主编.机械设计手册（第四版）.北京：机械工业出版社.1991【7】Shigley J E,Uicher J J.Theory of machines and mechanisms.New York:McGraw-Hill Book Company,1980

毕业设计（论文）开题报告题目LPX6电动机下置式锤式破碎机

专业名称

班级学号

学生姓名

指导教师

**年月日填表日期2020**

一、选题的意义

随着国内基本建设和国民经济的持续发展，我国的建设机械市场已经成为国际设备制造商关注的焦点，破碎机械行业也不例外，外资的进入，进一步加剧了市场的竞争程度，国内破碎机械企业要想在竞争的大潮中取得先机，其首要问题就是要提高现有破碎设备的质量和技术含量，尽快缩小与国外先进水平的差距，创造自己的品牌，争取市场主动。国内外破碎机械存在差距的原因很多，其中市场需求不同是造成差距的客观原因，由于国际市场上优秀的破碎设备制造商集中在欧美地区，那里大规模的基本建设阶段已过去，市场对砂石料的需求不多，且环保要求又高，势必形成砂石场高度集中以大规模生产来实现环境保护，帮所需破碎设备规格大、自动化程试想高、机动性强。满足这样的市场需求发展的破碎设备与国内产品不大一样，而我们正处于大规模的基本建设时期，各地对砂石料的需求剧增，引起投资砂石场热，遍地开花的砂石场往往规模小，只求上马快、投资少，供不应求的市场使粗制滥造、技术水平低下、耗能高、污染环境严重的产品纷纷进入，而这些设备往往只能以低价来占领市场，因此与国际上先进水平差距明显。国际上专业的立轴冲击式破碎机制造商已普遍采用陶瓷制作耐磨零件，而不仅仅是硬质合金（碳化钨）和高铬铸铁。陶瓷材料不但可耐较高的温度，而且有特别好的抗腐蚀性，因而在带有相当温度的物料高速冲击时耐磨性能良好。国内的立轴立轴冲击式破碎机目前采用硬质合金和高铬铸铁材料，质量不稳定，易腐蚀和磨损，且易被金属件击碎，由于砂石场使用的破碎设备国内外产品差距明显，故国内高端市场，如规模较大的砂石场仍是进口的设备占多数。

因而近制就是测绘国外产品，以此作为更新换代的主要手段，技术进步甚慢。目前国内的破碎机械制造商无论国有企业还是民营企业，在科技开发上的投入不足是产品差距的主观原因，既缺乏科研手段（例如几乎没有一家制造商具备岩石实险室），又缺少先进技术支撑，自主产权的开发力量十分薄弱。尽管国内外破碎设备差距很大，但纵观国外的破碎设备制造商由于本土市场日渐缩小，生产成本高，纷纷开拓本国以外的市场，而且作为传统工业在资金、人才等方面获得新的投入甚少，因此，近来年兼并重组频繁，这种局面给国内破碎机械制造商以很大的发展机遇，毕竟我国的制造成本较低，又有较好的重工业基础，通过引进国际上先进技术，产学科研投入，一定能克服技术上的差距，使我国的破碎设

备产品更好的进入国内外市场。

立轴锤式破碎机在吸收国内外先进技术和综合国内外同类破碎机技术，具有破碎效率高、破碎比大、磨损少、工作平稳、能耗低、维修方便等优点，是一种较理想的节能型破碎设备。同时对主要技术参数进行优化设计研制成的新型细碎、粗磨产品，主要用于中、小型破碎水泥生料、熟料，用于建筑用砂、铁矿石、砂岩、石膏、煤矸石、块煤等其它中硬矿石的破碎。具有破碎比大、能耗少、运转平稳、结构简单、操作维修方便等特点。它不仅适用于中等硬度脆性物料（如石灰石、水泥熟料、石膏、硫铁矿石、煤块等多种物料）的破碎，还适用于建材、化工、冶金、矿山、电力、煤炭等工业部门的原料破碎系统。

通过本设计，使我达到了以下几个目的：

1、学会独立分析和解决工程实践中所遇到的各种问题。

2、掌握独立完成工程设计的方法。

3、掌握总结和撰写设计说明书的方法。

4、学会通过语言表述自己的研究内容、理论、方法、结论。

5、为今后综合能力的提高打下一个良好、扎实的基础。

二、研究的主要内容

1、总要求

设计电动机下置式立轴锤式破碎机，该破碎机可以将尺寸小于200×200×150的脆性建筑垃圾粉碎成尺寸小于8×8×8的碎块。

2、给定的条件和要求

电动机下置式立轴锤式破碎机设计；采用甩锤式结构，结合可更换破碎板工作；产量为每小时6吨；

3、确定总体方案

分析国内外建筑垃圾破碎机发展和应用的情况，结构类型和功能特点。结合国内建筑行业的实际情况拟定建筑垃圾破碎机的总体方案，并对总体方案进行分析比较，最后确定总体方案。

4、机械部分的设计

（1）总体机械结构设计，绘制总装配图。

（2）传动机构设计，完成从电动机到主轴的传动机构的设计和计算，绘制部分装配图。

（3）工作部件设计，完成主轴、甩锤、破碎板等工作部件设计，绘制工作

部件部分装配图。

（4）其他辅助机构设计，完成除尘罩、进料口等钢结构部件的设计，绘制部分装配图。

（5）主要零件设计，绘制主要零件的工作图。

5、撰写毕业设计说明书

6、外文资料翻译

7、图纸要求

机械结构装配图要求视图完整、符合最新国家标准，图面整洁、质量高。

三、设计步骤、方法及措施

立轴锤式破碎机由上盖、机壳、立轴转子、底座和传动装置组成。上盖一侧上面设有喂料口（进料斗），中间设有转子轴承座。机壳内装有可拆换的反击板，中心立轴转子安装有数排对称布置的打击锤头，传动装置由异步电动机、电机机座、张紧机构及传动机构构成，同立轴转子相连，底座下部设有出料口及料斗。

立轴锤式破碎机结构简图如图1如下：

图1立轴锤式破碎机结构简图

3.1立轴锤式破碎机的工作原理：

立轴上设置有多层锤头，由进料斗进来的物料利用物料自重均匀喂入，在自由坠落过程中，首先被上层高速运行的锤头冲击，物料被击向反击板，反击板再将物料反弹向锤头，随物料的自重向锤头与反击板之间冲撞，物料

与物料之间的冲撞，使物料粉碎，被粉碎的物料由底部出料斗排出机外。

3.2立轴锤式破碎机的特点：

该设备破碎比大，破碎水份含量高，对水份含量高的物料加工最为理想，出料粒度可任意调节，无筛条设置，含泥沙量大的物料不会堵塞，不可破碎物进入机体可自动排出，不会造成设备的损坏。该设备粉碎特料直流，生产效率高，结构独特、运作平稳、噪音低、维修方例，开启工作仓门即可轻松更换损件。工作平稳、运转可靠、噪声小、粉尘少。结构合理，易损件种类少，操作、维修简便。结构紧凑，占地面积小。

3．3方案对比：

方案一：电动机上置的立轴锤式破碎机，通过带轮和皮带将电动机的转矩传递给主轴，从而带动锤头旋转，来破碎物料。

电动机上置的立轴锤式破碎机如下图2所示:

图2电动机上置式立轴锤式破碎机

方案二：电动机下置的立轴锤式破碎机，通过带轮和皮带将电动机的转矩传递给主轴，从而带动锤头旋转，来破碎物料。

电动机下置的立轴锤式破碎机如下图图3所示：

图3电动机下置式立轴锤式破碎机

3.4论证结果

1．破碎机总体方案的确定

选择电动机下置式锤式破碎机

2．破碎机外形结构的确定

根据所给设计题目的要求：将尺寸小于200×200×150的脆性建筑垃圾粉碎成尺寸小于8×8×8的碎块和每小时六吨的产量。破碎机的进料斗采用对称的双口进料。这样可以在物料进入破碎腔时，更多的物料进行碰撞而破碎，减少了物料的粒度，从而也减轻了锤头的工作量，减轻主轴的承载负荷，降低了电动机的功率。下面采用单个出料口，使在卸料的过程中，大块的物料能够再次破碎降低粒度。

3．传动机构的确定

由于破碎机的传动不需要严格的传动比，且根据它的破碎特点，采用带式传动。利用带轮和传动带（v带）间的摩擦将动力源(电动机)的动力传递给破碎机的主轴，带动锤头进行破碎。采用带式传动，能缓和载荷冲

击吸震，运动平稳，无噪声;价格便宜；能够实现长距离的传动。最重要的是在破碎机过载时将引起带在带轮上打滑，从而保护了主轴不被破坏。

4．破碎机构的确定

破碎腔里面的破碎机构采用单转子多排锤可逆式，单转子即一根主轴，多排锤头通过连接装置固定在主轴上，锤头交错布置。而且锤头的回转采用可逆式，这样能够在锤头遇到大的破碎阻力时，锤头向相反的方向转动，减轻主轴的承载负荷，保护主轴不被损坏。里面的破碎衬板通过螺栓连接固定在筒体上。同时，在筒体上开有维修孔，方便对破碎机构进行维修和更换。筒体和破碎机构固定在底架上。

电动机下置式立轴锤式破碎机结构示意图如下图图4：

图4电动机下置式立轴锤式破碎机结构简图

四、毕业论文提纲

1．绪论

2．立轴锤式破碎机的工作原理及破碎实质

3．立轴锤式破碎机总体及主要参数设计

4．LPX6型电动机下置式锤式破碎机主要结构设计计算

5．破碎机的其他结构及其相关设计

五、主要参考文献

[1]濮良贵纪名刚机械设计高等教育出版社2007

[2]吴宗泽机械设计手册高等教育出版社2005

[3]杨黎明杨志勤机械设计简明手册国防工业出版社2008

[4]徐灏机械设计手册机械工业出版社1991

[5]董庆华机械零件中国农业机械出版社2000

[6]刘鸿文材料力学人民教育出版社1990

[7]王志伟建筑垃圾的利用和开发建筑技术开2000（6）

[8]朱张校工程材料清华大学出版社2002

[9]刘品李哲机械精度设计与检测基础哈尔滨工业大学出版社2007

[10]王志伟建筑垃圾的利用和开发建筑技术开发2000

[11]于俊一机械制造技术基础机械工业出版社2007

[12]Ye Zhonghe,Lan Zhaohui.Mechanisms and Machine Theory.

Higher Education Press,2001.7。

LPX6电动机下置式锤式破碎机设计文献综述

摘要：

介绍了锤式破碎机及其发展与趋势，分析了锤式破碎机的结构与特点，初步确定主要结构的设计。

关键词：锤式破碎机发展趋势结构特点结构设计

1.锤式破碎机及发展与趋势

破碎机械通常可以分为6类，除了其中的锤式破碎机和辊式破碎机2类外，砂石场常见的破碎机械还有复摆颚式破碎机、圆锥破碎机、反击式破碎机和立轴冲击式破碎机（VSI）等4类。下面主要介绍锤式破碎机。

1.1锤式破碎机的工作原理

锤式破碎机主要是靠冲击作用来破碎物料的.破碎过程大致是这样的,物料进入破碎机中,遭受到高速回转的锤头的冲击而破碎,破碎了的物料,从锤头处获得动能,从高速冲向架体内挡板,筛条,与此同时物料相互撞击,遭到多次破碎,小于筛条之间隙的物料,从间隙中排出,个别较大的物料,在筛条上再次经锤头的冲击,研磨,挤压而破碎,物料被锤头从间隙中挤出.从而获得所需粒度的产品.

1.2锤式破碎机的现状

目前，生产使用的锤式破碎机根据其传动形式分为两大类，功率在250kW 以下的通常采用皮带轮传动，250kW以上的大功率破碎机采用减速器传动。与国外同类产品的差距也主要集中在250kW以上的大功率破碎机上，设备使用寿命较短，零配件质量不稳定，设计经验缺乏，加工、检测手段落后。由于其体积重量均较大，用户对这种大功率机型在井下的维护保养难度大大增加，而这方面国外进口同类产品占有优势。另外，由于使用时间短，对大功率破碎机的认识和了解还处在较低的层面上，要对其进行设计改进从而得到可靠性高的定型产品，必须进行长时间的生产实践，充分暴露故障隐患，有针对性地进行改进更新，逐

步缩小与国外产品的差距。

1.3锤式破碎机的发展趋势

细碎、粉碎和高效节能是破碎机的整体发展趋势。随着工业自动化的发展，破碎机也向自动化方向迈进(如国外产品已实现机电液一体化、连续检测，并自动调节给料速率、排矿口尺寸及破碎力等)。随着开采规模的扩大，破碎机也在向大型化发展，如粗碎旋回破碎机的处理能力已达6000t／h。至于新原理和新方式的破碎(如电、热破碎)尚在研究试验中，暂时还不能用于生产。对粗碎而言，目前还没有研制出更新的设备以取代传统的颚式破碎机和旋回式破碎机，主要是利用现代技术，予以改进、完善和提高耐磨性，达到节能、高效、长寿的目的。

2.锤式破碎机的结构

锤式破碎机一般是由传动装置，转子，格筛和机架等几部分组成。

2.1机架

机壳由下机体、后上盖、左侧壁和右侧壁组成，各部分用螺栓连接成一体。上部开一个加料口，机壳内壁全部镶以锰钢衬板，衬板磨损后可以更换。下机体由20和40毫米普通碳素结构钢板焊接而成，两侧为了安放轴承以支持转子，用钢板焊接了轴承支座。机壳和轴之间，如果没有防护措施，漏灰现象是十分严重的。为了防止漏灰，在机壳上通常都会安置一种叫轴封的装置。机壳的下部直接安放在混泥土的基础上，并用地脚螺栓固定（螺栓规格M8×1000，数量为12）。为了便于检修调整和更换篦条，下架体的前后两面均开有一个检修孔。左侧壁、右侧壁和后上盖，也都用钢板焊接而成。为了防止漏灰，和下机体一样，在与主轴接触的地方，两侧壁也都设有轴封装置。为了检修时更换锤头方便，两侧壁对称地开有检修孔。

2.2转子

转子是锤式破碎机的主要工作部件，转子是由主轴，锤架组成。锤架上用锤头销轴将锤头分了两排悬挂在锤架之间，为了防止锤架和锤头的轴向窜动，锤架的两端用压紧锤盘和锁紧螺母固定。转子支承在两个滚动轴承上，轴承用螺栓固定在下机架的支座上，除螺栓外，还有两个定位销钉固定着轴承的中心距。此外，为了使转子在运转中储存一定的动能，在主轴的一端装有飞轮。

2.3篦条

锤式破碎机的篦条的排列方式是与锤头运动方向垂直，与转子的回转半径有一定的间隙的圆弧状。合格的产品可以通过篦条缝，大于篦缝的物料由于不能通过篦条缝而在篦条上再受到锤头的冲击和研磨作用继续被破碎，如此循环直至体积减少到可以通过篦条缝。篦条和锤头一样，受到很大的冲击和磨损，是主要的容易磨损的零件之一。篦条受到硬物料块或金属块的冲击，容易弯曲和折断。

2.4托板和衬板

锤式破碎机用锤头高速锤打矿石，在瞬间矿石具有了极大的速度，为了防止机架的磨损，在机架的内壁装有锰钢衬板。由托板和衬板等部件组装而成了打击板。托板是用普通钢板焊接而成的，上面的衬板都是高锰钢铸件的，与锤头和篦条的材质相同。组装好后用两根轴架于破碎机的架体上，其进料的角度，可用调整丝杠进行调整，磨损严重时可进行更换，以保证产品的质量。

2.5过载保护装置

金属物对锤式破碎机是极大的威胁，为了防止金属物进入破碎机造成事故，一般锤式破碎机都有安全保护装置。在锤式破碎机的主轴上装有安全铜套，皮带轮套在铜套上，铜套与皮带轮则用安全销连接，当锤式破碎机内进入金属物或过负载时，销子即被剪断而起保护作用。本次设计采用的是剪切销安全联轴器，当破碎机严重超载影响到其性能时，联轴器上的销钉即被剪断而起到保护作用。

2.6密封防尘装置

密封的目的在于防止灰尘，水分等进入轴承和相对运动的部件之间，如齿轮滚子齿啮合处，同时又起到防止润滑油流失的作用。密封的好与坏直接影响到滚动轴承和齿轮滚子的使用寿命，从而影响到整台机器的工作效率。

由于锤式破碎机工作环境的恶劣，需要采用密封好的密封装置，传统的毛毡式密封装置已经不能满足使用要求了，本次设计采用的是迷宫式的密封方法，轴向间隙为2.5毫米，径向为0.5毫米，并在迷宫通路内压入油脂，以提高密封效果。

本次设计主要针对的是立轴式锤式破碎机，其主要结构的设计可参考下图。其中本次设计任务中要求电动机是下置的，因此在设计中主轴上的飞轮应在下

端，应该保护起来，避免与破碎后的物料所接触。

立式锤式破碎机结构示意图

1—大带轮；2—盖；3—反击板（衬板）；4—甩子；5—筒体；

6—支座；7—小带轮；8—电机支架；9—电机；10—电机底座

3.锤式破碎机的特点

本次设计对象主要是电动机下置式立式锤式破碎机，在此分析立式锤式破碎机的特点。

（1）立式破碎机破碎比大，属于细碎型破碎设备，可满足中小型选矿厂使用，对于大型选矿厂还不能胜任，需进一步研究。

（2）以多碎少磨为原则，达到了节能降耗的目的，每年能够为选厂节约３０万元左右。

（3）立式破碎机密封性好，运转平稳；维护方便。

（4）对于粘性大的物料、水分大的物料，立轴式破碎机使用时不太理想；干性物料，使用效果很明显。

在立式破碎机中，电动机下置使得破碎机整体结构显得紧凑，更有利于进料。但是电动机下置时，主轴上的飞轮在出料口附近，需要保护起来，避免与物料接

触，而且出料时不方便。另外，当皮带或带轮损坏时更换不方便。

4.小结

经过一段时间的资料收集和整理，我对锤式破碎机有了一定的了解。根据已知参数6吨每小时的生产率，经过简单的计算初步决定：采取类比已有产品的方法来确定转子转速，甩锤排数和个数，每只甩锤的重量，转子的转速，决定采用2排锤，每排4只，每只8Kg，转子转速为800r/min，电动机选用Y系列（IP44）三相异步电动机，型号为Y160M-4，额定功率为11KW。同时我也进一步的认识了它的结构特点，初步形成了本次设计的设计思路，明确了设计方向，我相信这次资料的规整对今后的设计工作意义重大，希望在以后的工作中完善并开拓思路，争取完成一份完美的成果。

参考文献

[1]濮良贵纪名刚机械设计高等教育出版社2007

[2]吴宗泽机械设计手册高等教育出版社2005

[3]杨黎明杨志勤机械设计简明手册国防工业出版社2008

[4]徐灏机械设计手册机械工业出版社1991

[5]董庆华机械零件中国农业机械出版社2000

[6]刘鸿文材料力学人民教育出版社1990

[7]王志伟建筑垃圾的利用和开发建筑技术开2000（6）

[8]朱张校工程材料清华大学出版社2002

[9]刘品李哲机械精度设计与检测基础哈尔滨工业大学出版社2007

[10]王志伟建筑垃圾的利用和开发建筑技术开发2000

[11]于俊一机械制造技术基础机械工业出版社2007

[12]Ye Zhonghe,Lan Zhaohui.Mechanisms and Machine Theory.

Higher Education Press,2001.7。

LPX6电动机下置式锤式破碎机

摘要：本文介绍了立轴锤式破碎机的工作原理及破碎实质，并对破碎机主要参

数进行了设计。本次设计的是单转子、多排锤、不可逆式的电动机下置式立轴锤式破碎机，型号为LPX6500。立轴锤式破碎机由上盖、机壳、立轴转子、底座和传动装置组成。上盖一侧上面设有喂料口（进料斗），中间设有转子轴承座。机壳内装有可拆换的反击板，中心立轴转子安装有数排对称布置的打击锤头，传动装置由异步电动机、电机机座、张紧机构及传动机构构成，同立轴转子相连，底座下部设有出料口及料斗。破碎腔里面的破碎机构采用单转子多排锤可逆式，单转子即一根主轴，多排锤头通过连接装置固定在主轴上，锤头交错布置。而且锤头的回转采用可逆式，这样能够在锤头遇到大的破碎阻力时，锤头向相反的方向转动，减轻主轴的承载负荷，保护主轴不被损坏。里面的破碎衬板通过螺栓连

接固定在筒体上。筒体和破碎机构固定在底架上。

关键词：破碎机传动装置单转子设计

指导老师签名：

LPX6motor mounted under the hammer crusher

Abstract：This article describes the vertical shaft hammer crusher working principle and essence broken,and the main parameters of the crusher design.The design of a single rotor,multi-row hammer,not reversible electric motor mounted under the hammer crusher vertical shaft,model LPX6500.Vertical Shaft Crusher from the cover,chassis,vertical rotor,composed of the base and the transmission. Cover with top feeding port side(into the hopper),in the middle with the rotor bearing.Removable cabinet interior with a back plate,the center vertical row of symmetrical arrangement of the rotor to install a number of hammer blows, transmission by the asynchronous motor,motor base,tensioner and the transmission structure,with vertical rotor connected to the lower part of the base set a discharge port and hopper.Broken bodies inside crushing chamber single rotor multi-row hammer reversible,that is a single-rotor spindle,multi-row hammer fixed to the spindle through the connections,the hammerhead be staggered.And the use of reversible rotary hammer,so that can face big hammer crushing the resistance,the hammer head turn in the opposite direction,reducing the load bearing spindle to protect the spindle is not damaged.By lining the inside of the broken bolts on the fixed cylinder.Cylinder and broken bodies fixed on the bottom shelf.

Key words:Crusher Gearing Single rotor Design、

Signature of Supervisor:

目录

1绪论 (1)

1.1破碎机的发展现状及应用 (1)

1.2破碎机和锤式破碎机的分类 (2)

1.3锤式破碎机的优缺点 (2)

2立轴锤式破碎机的工作原理及破碎实质 (3)

2.1立轴锤式破碎机的工作原理 (3)

2.2立轴锤式破碎机的破碎实质 (3)

3立轴锤式破碎机总体及主要参数设计 (3)

3.1型号LPX6锤式破碎机总体方案设计 (3)

3.2电动机下置式锤式破碎机主要参数的设计计算 (5)

3.3LPX6电动机下置式锤式破碎机结构参数设计计算 (6)

4LPX6型电动机下置式锤式破碎机主要结构设计计算 (7)

4.1主轴的设计计算 (7)

4.2轴承的选择 (17)

4.3传动方式的选择和计算 (21)

4.4锤头的设计计算 (25)

4.5连接盘的结构设计计算 (27)

5破碎机的其他结构及其相关设计 (28)

5.1破碎机筒体 (28)

5.2破碎机支架 (29)

5.3破碎机的筛板 (31)

设计总结 (30)

致谢 (31)

参考资料 (32)