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锤式破碎机工作中的浅析
关键字: 发布时间:2013-12-11 文章来源:
    锤式破碎机自动平衡临界转速*锤式破碎机是一种高速回转机械,其转子部分的平衡问题是设备设计、制造、运行与维修过程中的重要问题.产生不平衡的主要原因有:(1)设计、制造和安装过程中产生的初始不平衡;(2)运行过程中锤式破碎机自动平衡临界转速*锤式破碎机是一种高速回转机械,其转子部分的平衡问题是设备设计、制造、运行与维修过程中的重要问题.产生不平衡的主要原因有:(1)设计、制造和安装过程中产生的初始不平衡;(2)运行过程中锤头磨损(减重)与矿物粘结(增重);(3)运行过程中的锤头偏转,使转子的质量分布发生改变。这些不平衡将导致设备振动、产生环境噪声,并降低设备的使用寿命。近年来,在不平衡问题的研究中,采用自动平衡装置来实现平衡减振的构想引起了重视,这一方法对过临界转速下运行的回转机械是有效的。在研究中作者注意到,一种带离心力振子的自动平衡装置在结构上与锤式破碎机极为相似。因此,后者在运行中不可避免的会出现自动平衡现象,本文仅就此情况进行讨论。
    转子振动中的自动定心用X和Xn分别表示转子的转速和临界转速,当转子系统在过临界转速下(X/Xn>1)运行时(忽略阻尼),其振动形态.转子的自动定心现象示意当转速比(X/Xn)充分大时,质心C与O点近似重合,这一现象称为自动定心。此时,转子绕质心回转,对轴承及外界环境的影响均较小,有利于设备的稳定运行。当转子系统在亚临界转速下(X/Xn<1)运行时,质心C将位于OO1的延长线上(图1中O1点的右方),系统的惯性力将由轴承承受。离心力振子式自动平衡装置的力学原理,离心力振子式自动平衡装置利用了转子的自动定心原理。图2所示为具有2个振子的自动平衡装置,每个振子均可绕铰结点转动。
    从圆盘中心O1点来看,在过临界转速下运行,振子所处的位置远离质心C,起到了减少原始偏心距的作用,从而实现了平衡减振。而在亚临界转速下运行,质心的位置是在图2中的C1点,振子所处的位置偏向质心C1,加剧了偏心的程度,使系统振幅增加,这是系统的不平衡解.从轴向来看,破碎机中并列安装有多个带锤头的圆盘,在动力学分析中,仅考虑其中一个圆盘即可,这相当于一个带6个振子的自动平衡装置。在过临界转速下运行,锤头(振子)将起到减少原始不平衡的作用,也就是可减少系统的振动。而在亚临界转速下运行,锤头的自动偏转将使系统产生更大的振动。从这个意义上来说,在锤式破碎机的设计中,应使它处于过临界转速的运行状态。
    锤式破碎机的基本结构临界转速的大小与轴的几何形状、结构形式、支承情况等因素有关,准确计算临界转速的数值是困难的,有时也是不必要的。作为简略的计算,可将轴系化成带有均匀分布质量的简支梁,其固有频率(即临界转速)为:Xn=K/M(1)式中M为系统等效质量,根据瑞雷法的计算,对均布质量的简支梁,M可取转子系统总质量的17/35;K为轴的刚性系数,可由下式求出:K=48EJ/L3(3)式中E,J,L分别为轴的弹性模量、截面惯性矩和长度。
    将锤式破碎机的转子系统作为弹性支承梁,进行计算与实验,得到了较高精度的计算结果,所得临界转速值(比简支梁)要低一些。介绍了滚动轴承的刚性系数(K1)的计算方法,将K1值与轴的刚性系数(设为K2)合成系统的总刚性系数K:K=K1K2K1+K2(3)32矿冶工程第18卷Page3将K值代入式(1),可以得到较准确的临界转速值。介绍了采用两个自动平衡装置解决系统自动不平衡的研究,而锤式破碎机具有多个圆盘,如果在过临界转速下运行,应能得到更好的平衡效果。综上所述,锤式破碎机在结构上与带离心力振子的自动平衡装置相似,在过临界转速下运行,能自动地起到平衡减振的作用。这是锤式破碎机设计中应考虑的一个重要因素。计算临界转速有多种方法,对于本文的研究来说(判断是否过临界转速),采用简易算法即可满足要求。

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