颚式破碎机衬板设计方案
摘要：针对磨机端衬板的设计缺陷，根据实际现象进行结构尺寸的改进设计和可靠性设计，使端衬板使用周期稳定提高，具有较好的效
益和借鉴价值。
关键词：端衬板；尺寸；改进设计
选矿厂八系列棒磨机于1991年投产，其给排矿大盖衬板(三角铁)由于存在设计缺陷，衬板磨损较快，尤其小端磨损很快，而且经常出现
衬板螺丝折断现象，严重影响磨机稳定运转和生产的顺行。近年来，由于铁精矿产量增大，这一问题急待解决，以适应公司“保精料，
保需要”的要求。
分析原冲击式破碎机衬板设计存在的问题
原衬板尺寸结构形似倒梯形，俗称三角铁。大端宽546mill，小端宽152mm，长1135mill，厚110mm，根据图1分析，原端衬大端小端尺寸
设计是根据棒磨机端盖上3200mm尺寸和30mm尺寸所
形成的80o圆锥面进行18等分，然后留出5mm左右间隙计算出衬板具体尺寸的。即：端衬大端宽：3200×7r一18×10=546mill端衬小端宽
=930×丌一18x10=152mill按照这样尺寸做出来的端衬板18块镶到八系列棒磨上后发现大端的间隙情况符合设计尺寸，两块衬板间隙在
10mln左右，但小端的间隙情况却不是设计的情况，衬板间隙呈斜形，全部大于10mln在20～40mm之间。
这从另一方面印证了小端形成楔形间隙，在间隙处也存在矿浆流动，流速很大，使端衬小端侧面也在磨损，而且由于存在间隙，端衬螺
丝不仅受拉应力，也受端衬游摆所产生的交变剪应力，易产生疲劳折断。
2改进设计根据实际情况，我们进行了分析，对端衬板小端尺寸在镶铺过程中基本不变，所以计算出来的尺寸是正确的，也符合现场实际
，但小端尺寸由于在镶铺过程中是绕着大端旋转的，因此其尺寸是变化的，也就是说计算出的宽度152m尺寸反映到端盖内壁上是不等于
152rlllTl的，具体数值应通过几何关系进行计算
颚式破碎机衬板长度尺寸确定
长度尺寸计算应在垂直端盖圆锥的轴向断面进行，其几何关系见图1：图1衬板长度计算图衬板长度=(1600—465)/cosl0~=1135/0．
98481=1153mm对应小端圆狐应为R=1600—1153=447mm
为制造方便取R=450mm
冲击式小端宽度尺寸确定
应使端盖衬板镶铺后形成的间隙，从上到下均匀一致，即保持在10mm左右，可根据体积相等进行计算。省略细节部分，镶衬板空间简化
为平行四边形ABCD绕x轴形成的旋转体体积，几何关系见图20E=110EF=450×tan10。=80EG=1600×Tanl0。=283镶=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衬板体积简化为梯形体积计算见图3。
衬板体积：高h=1150×cosl0。=1133衬板=(+546)/2×1133×110mm3间隙体积为长方体见图4。V：1150×110×10：1265000mm3l0图2镶
衬板空间计算图3衬板体积计算图O1lO图4间隙体积计算图根据体积相等列方程式，设小端宽度为V~/18=板+问晾814280584/18=(+546)/2×11×110+126500050×11X=160．28在原R465位置为X/465=160/450=166m
冲击式衬板厚度尺寸改进
磨机衬板所受磨损属于磨粒磨损，衬板表面拉伤产生塑性变形或疲劳。磨损速度与衬板材料硬度强度及磨粒大小和生产装矿量有直接关
系。根据衬板检修更换实践可知，棒磨机端衬板是小端磨损较
快，而排矿端衬板则是大端磨损较快。
根据这一现象，我们分析认为：给矿端磨粒较大，而且是自上而下倾泻受惯性作用，磨粒在端衬小端附近较快，而且从上往下溢流受离
心力作用，磨粒在端衬大端附近较多，因此大端磨损就快。据此，我们对端衬板进行厚度改进，端衬板大端加厚受简体装配尺寸限制，
暂不考虑。而将给矿端衬板小端加厚，由原来小端附近110innl加厚165mill，并且在富重球磨机上进行实践，使用周期延长到16个月，
极大地稳定了磨机的运转状况。
颚式破碎机衬板磨损寿命的可靠性设计
为了更好地预测衬板的使用周期，对衬板磨损寿命引入现代设计方法的可靠性设计]，以更好地组织检修和生产。根据球棒机设备档案记
录，棒磨机端衬板更换周期最长为12个月，最短为6个月。即t。：12t：
6，一般假定磨损寿命服从正态分布，根据36法则，得到磨损寿命t的特征参数为：/2I=(t+t)/2=(12+6)/2=9个月：(t一tx)/6=(12—
6)/6=1个月则摩擦时间(，)：t=N(，)正态分布可将磨损寿命视为“强度”，摩擦时间视为“应力”取摩擦时间变异系数为0．03，可靠
度尺=0．995rTt则有。=0．03。，由R=1/letZ/2dtJ一∞求“，查正态分布表得“=2．576将以上数值代入联接方程：“=(一)/^/+I
即有2．576=(9一I)/√l+(0．03I)得II：6．4l2=11．73取II=6．4则更换时间为+3d=6．4+3：9．4月据此端衬板磨损速度为l10illln×
0．7/9．4=8．2mm/月，再根据此来设计衬板材料的制造工艺才是比较经济合理和切合实际的。
颚式破碎机设计经验总结
通过对磨机端衬板各尺寸的改进设计和磨损寿命的可靠性设计，使端衬板尺寸更趋合理，减少了不正常的磨损现象，端衬板使用周期稳
定地达到了16个月，为铁精矿稳产、高产打下了坚实的基础。同时也减少了端衬板的消耗和更换次数，节约了备件费用和检修费用。改
进设计应用了立体化思维和系统化思考方法。
对衬板铺砌过程中的旋转变化进行了形象化的动态立体思维。使这一过程抽象成一个简单的几何模型，不但从原理上找到了科学的理论
根据，而且也简化了衬板尺寸的设计计算。应用系统化思考方法，不但从结构方面，装配方面，而且从材质方面，制造工艺方面等统筹
解决衬板磨损快的问题，效果会更好。
相关文章：
您所在的当前位置：