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顎式破碎機(jī)襯板設(shè)計(jì)方案
摘要：針對(duì)磨機(jī)端襯板的設(shè)計(jì)缺陷，根據(jù)實(shí)際現(xiàn)象進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸的改進(jìn)設(shè)計(jì)和可靠性設(shè)計(jì)，使端襯板使用周期穩(wěn)定提高，具有較好的效
益和借鑒價(jià)值。
關(guān)鍵詞：端襯板；尺寸；改進(jìn)設(shè)計(jì)
選礦廠八系列棒磨機(jī)于1991年投產(chǎn)，其給排礦大蓋襯板(三角鐵)由于存在設(shè)計(jì)缺陷，襯板磨損較快，尤其小端磨損很快，而且經(jīng)常出現(xiàn)
襯板螺絲折斷現(xiàn)象，嚴(yán)重影響磨機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)和生產(chǎn)的順行。近年來，由于鐵精礦產(chǎn)量增大，這一問題急待解決，以適應(yīng)公司“保精料，
保需要”的要求。
分析原沖擊式破碎機(jī)襯板設(shè)計(jì)存在的問題
原襯板尺寸結(jié)構(gòu)形似倒梯形，俗稱三角鐵。大端寬546mill，小端寬152mm，長(zhǎng)1135mill，厚110mm，根據(jù)圖1分析，原端襯大端小端尺寸
設(shè)計(jì)是根據(jù)棒磨機(jī)端蓋上3200mm尺寸和30mm尺寸所
形成的80o圓錐面進(jìn)行18等分，然后留出5mm左右間隙計(jì)算出襯板具體尺寸的。即：端襯大端寬：3200×7r一18×10=546mill端襯小端寬
=930×丌一18x10=152mill按照這樣尺寸做出來的端襯板18塊鑲到八系列棒磨上后發(fā)現(xiàn)大端的間隙情況符合設(shè)計(jì)尺寸，兩塊襯板間隙在
10mln左右，但小端的間隙情況卻不是設(shè)計(jì)的情況，襯板間隙呈斜形，全部大于10mln在20～40mm之間。
這從另一方面印證了小端形成楔形間隙，在間隙處也存在礦漿流動(dòng)，流速很大，使端襯小端側(cè)面也在磨損，而且由于存在間隙，端襯螺
絲不僅受拉應(yīng)力，也受端襯游擺所產(chǎn)生的交變剪應(yīng)力，易產(chǎn)生疲勞折斷。
2改進(jìn)設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際情況，我們進(jìn)行了分析，對(duì)端襯板小端尺寸在鑲鋪過程中基本不變，所以計(jì)算出來的尺寸是正確的，也符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際
，但小端尺寸由于在鑲鋪過程中是繞著大端旋轉(zhuǎn)的，因此其尺寸是變化的，也就是說計(jì)算出的寬度152m尺寸反映到端蓋內(nèi)壁上是不等于
152rlllTl的，具體數(shù)值應(yīng)通過幾何關(guān)系進(jìn)行計(jì)算
顎式破碎機(jī)襯板長(zhǎng)度尺寸確定
長(zhǎng)度尺寸計(jì)算應(yīng)在垂直端蓋圓錐的軸向斷面進(jìn)行，其幾何關(guān)系見圖1：圖1襯板長(zhǎng)度計(jì)算圖襯板長(zhǎng)度=(1600—465)/cosl0~=1135/0．
98481=1153mm對(duì)應(yīng)小端圓狐應(yīng)為R=1600—1153=447mm
為制造方便取R=450mm
沖擊式小端寬度尺寸確定
應(yīng)使端蓋襯板鑲鋪后形成的間隙，從上到下均勻一致，即保持在10mm左右，可根據(jù)體積相等進(jìn)行計(jì)算。省略細(xì)節(jié)部分，鑲襯板空間簡(jiǎn)化
為平行四邊形ABCD繞x軸形成的旋轉(zhuǎn)體體積，幾何關(guān)系見圖20E=110EF=450×tan10。=80EG=1600×Tanl0。=283鑲=V1+一一=丁c／3×283
×160o2+4502+1600×450+丁c×16002×110一丁c4502×110一丁c/3×(283—80)1600+450+1600×450=34796+88420∞一69943500—
347l2：814280584mm3襯板體積簡(jiǎn)化為梯形體積計(jì)算見圖3。
襯板體積：高h(yuǎn)=1150×cosl0。=1133襯板=(+546)/2×1133×110mm3間隙體積為長(zhǎng)方體見圖4。V：1150×110×10：1265000mm3l0圖2鑲
襯板空間計(jì)算圖3襯板體積計(jì)算圖O1lO圖4間隙體積計(jì)算圖根據(jù)體積相等列方程式，設(shè)小端寬度為V~/18=板+問晾814280584/18=(+546)/2×11×110+126500050×11X=160．28在原R465位置為X/465=160/450=166m
沖擊式襯板厚度尺寸改進(jìn)
磨機(jī)襯板所受磨損屬于磨粒磨損，襯板表面拉傷產(chǎn)生塑性變形或疲勞。磨損速度與襯板材料硬度強(qiáng)度及磨粒大小和生產(chǎn)裝礦量有直接關(guān)
系。根據(jù)襯板檢修更換實(shí)踐可知，棒磨機(jī)端襯板是小端磨損較
快，而排礦端襯板則是大端磨損較快。
根據(jù)這一現(xiàn)象，我們分析認(rèn)為：給礦端磨粒較大，而且是自上而下傾瀉受慣性作用，磨粒在端襯小端附近較快，而且從上往下溢流受離
心力作用，磨粒在端襯大端附近較多，因此大端磨損就快。據(jù)此，我們對(duì)端襯板進(jìn)行厚度改進(jìn)，端襯板大端加厚受簡(jiǎn)體裝配尺寸限制，
暫不考慮。而將給礦端襯板小端加厚，由原來小端附近110innl加厚165mill，并且在富重球磨機(jī)上進(jìn)行實(shí)踐，使用周期延長(zhǎng)到16個(gè)月，
極大地穩(wěn)定了磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。
顎式破碎機(jī)襯板磨損壽命的可靠性設(shè)計(jì)
為了更好地預(yù)測(cè)襯板的使用周期，對(duì)襯板磨損壽命引入現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的可靠性設(shè)計(jì)]，以更好地組織檢修和生產(chǎn)。根據(jù)球棒機(jī)設(shè)備檔案記
錄，棒磨機(jī)端襯板更換周期最長(zhǎng)為12個(gè)月，最短為6個(gè)月。即t。：12t：
6，一般假定磨損壽命服從正態(tài)分布，根據(jù)36法則，得到磨損壽命t的特征參數(shù)為：/2I=(t+t)/2=(12+6)/2=9個(gè)月：(t一tx)/6=(12—
6)/6=1個(gè)月則摩擦?xí)r間(，)：t=N(，)正態(tài)分布可將磨損壽命視為“強(qiáng)度”，摩擦?xí)r間視為“應(yīng)力”取摩擦?xí)r間變異系數(shù)為0．03，可靠
度尺=0．995rTt則有。=0．03。，由R=1/letZ/2dtJ一∞求“，查正態(tài)分布表得“=2．576將以上數(shù)值代入聯(lián)接方程：“=(一)/^/+I
即有2．576=(9一I)/√l+(0．03I)得II：6．4l2=11．73取II=6．4則更換時(shí)間為+3d=6．4+3：9．4月?lián)硕艘r板磨損速度為l10illln×
0．7/9．4=8．2mm/月，再根據(jù)此來設(shè)計(jì)襯板材料的制造工藝才是比較經(jīng)濟(jì)合理和切合實(shí)際的。
顎式破碎機(jī)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
通過對(duì)磨機(jī)端襯板各尺寸的改進(jìn)設(shè)計(jì)和磨損壽命的可靠性設(shè)計(jì)，使端襯板尺寸更趨合理，減少了不正常的磨損現(xiàn)象，端襯板使用周期穩(wěn)
定地達(dá)到了16個(gè)月，為鐵精礦穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)也減少了端襯板的消耗和更換次數(shù)，節(jié)約了備件費(fèi)用和檢修費(fèi)用。改
進(jìn)設(shè)計(jì)應(yīng)用了立體化思維和系統(tǒng)化思考方法。
對(duì)襯板鋪砌過程中的旋轉(zhuǎn)變化進(jìn)行了形象化的動(dòng)態(tài)立體思維。使這一過程抽象成一個(gè)簡(jiǎn)單的幾何模型，不但從原理上找到了科學(xué)的理論
根據(jù)，而且也簡(jiǎn)化了襯板尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算。應(yīng)用系統(tǒng)化思考方法，不但從結(jié)構(gòu)方面，裝配方面，而且從材質(zhì)方面，制造工藝方面等統(tǒng)籌
解決襯板磨損快的問題，效果會(huì)更好。
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