前言
輥式
破碎機是一種常用的粉碎設備，具有結構簡單緊湊、工作可靠、成本低廉，調(diào)整破碎粒度比方便等特點，主要用于對脆性和韌性中硬的物質(zhì)進行中細碎加工，廣泛應用于冶金、化工、建材、食品、陶瓷等行業(yè)。在陶瓷生產(chǎn)中，輥式破碎機主要用于對陶瓷生產(chǎn)原料的粉碎。輥式破碎機按輥面形式可分為平輥和齒輥破碎機；按輥筒數(shù)目可分單輥破碎機、雙輥破碎機、多輥破碎機。而雙輥破碎機按輥筒轉速又可分為高速和低速雙輥破碎機；按照輥筒安裝方法可分為一個輥筒的軸承是活動的，另一個軸承是固定的破碎機和兩個輥子的軸承都是活動安裝的破碎機；按兩輥筒轉速的比值可分為等速和差速雙輥破碎機等。輥式破碎機設計參數(shù)較多，如果選擇和使用不當，將會影響破碎生產(chǎn)效率和效果。因此，合理選擇輥式破碎機的工作參數(shù)，正確操作和使用設備，對提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，延長設備的使用壽命具有重要的意義。
1、輥式破碎機的工作原理
1.1雙輥破碎機的基本結構
陶瓷生產(chǎn)多采用一個輥筒是活動的，而另一個輥筒是固定的光面差速雙輥破碎機，其結構如圖l所示。這種輥式破碎機的特點是兩個輥筒的直徑相同，旋轉速度不同，定輥的速度高于動輥。兩輥旋轉采用差速可使物料受到搓磨、剪切的作用，能有效地破壞物料的自然結構，提高物料的粉碎效果。
傳動方式為：電機將運動和動力經(jīng)過三角膠帶傳動和齒輪傳動傳給固定輥筒，而固定輥筒經(jīng)過齒輪傳動將運動和動力傳給活動輥筒，使兩個輥筒不等速地反向旋轉。物料從上方喂料口加入，經(jīng)過相向轉動的兩個粉碎輥，借助于摩擦力和重力作用，將給入的物料咬入破碎腔中，使其受到擠壓和磨削作用而破碎，最后從下面的出料口排出。彈簧為保險裝置，當物料中夾有大塊雜物或硬質(zhì)雜物落到破碎腔中不能被擠碎時，輥筒受力增大，活動輥筒就可以向左移動，通過活動軸承座壓縮彈簧，待雜物排出后，借助彈簧的彈力輥簡又恢復到原來的位置。破碎物料的粒度由兩輥面之間的間隙決定，可適當調(diào)定。為了保證輥式破碎機的正常工作，在每個輥圈上配有刮料板裝置（兩輥均為光輥情況下）。刮料板在機械壓緊力的作用下緊緊靠在輥圈表面，將輥圈表面粘附的原料清除。
這種破碎機的優(yōu)點是：結構簡單，工作可靠，動力消耗��；輥面有較高的耐磨性及可修復性，確保在工作中對輥間隙的穩(wěn)定性；由于物料是靠兩輥擠壓破碎，因此，對物料的含水率有較寬的要求范圍。缺點是破碎比不大，生產(chǎn)效率低，工作時有振動和要求喂料均勻。
1.2物料順利進行破碎的條件
雙輥式破碎機破碎粒度比較小，原料能否順利破碎，取決于人料位置、人料粒徑、輥筒直徑以及對出料粒度的要求。如果入料位置不對、入料粒徑過大，則物料無法有效進入破碎腔，也就不能正常進行破碎。
1)破碎鉗角。從物料與輥筒的接觸點作切線，兩條切線的夾角稱為鉗角。物料進入破碎腔破碎時的受力情況見圖2(a)，原料受到重力、輥筒的擠壓力和摩擦力。根據(jù)力的平衡條件，物料在l，軸上的力平衡方
2、輥式破碎機材料和參數(shù)的選擇
2.1輥圈材料的選擇
雙輥破碎機的輥圈是直接參與工作的部位，承受較大的壓力，運動磨損大，因此，選擇合適的輥圈對破碎效果和零件使用壽命影響很大。輥式破碎機分為細破和租破兩種，其輥圈材料的選擇要根據(jù)原料及工藝而定。常用的輥圈有：高鉻復合輥圈、多元合金耐磨球鐵、鑄鋼外堆耐磨焊條、灰口鑄鐵、表層白口鑄鐵。
1)高鉻復合輥圈。此類輥圈外層采用高鉻合金，內(nèi)層采用球墨鑄鐵，表層硬度可達HRC58 - 62，主要用于細碎對輥機。采用此類材料時應配備輥圈磨削器，以確保發(fā)揮其應有的功能和作用。
2)多元合金耐磨球鐵輥圈。此類輥圈是我國于20世紀末在引進消化的基礎上結合國情開發(fā)而成。它的成功之處是通過淬火使表層硬度達到HRC50—55，但此類材料也存在制作過程中內(nèi)應力難以完全消去和使用中耐沖擊較差的缺陷。主要可用于原料硬度較低情況下的細度把關和增塑功能。
3)鑄鋼外堆耐磨焊條輥圈。此類輥圈耐磨耐沖擊、修復簡單，整機結構按細碎破碎機配置時，可完成原料的粗碎，乃至能滿足細度要求不是很高情況下的細碎。其缺點是表層采用焊接工藝時難以保證尺寸精度。此類材料用于粗碎對輥時效果也較好。
4)灰口鑄鐵。此類材料多用于一般普通粗碎對輥機，主要針對粘性原料。由于其價值低廉在很多機械設備上普遍使用。
5)表層白口鑄鐵。此類材料在制作時采用硬模鑄造、表面快冷工藝，從而在表層產(chǎn)生白口鑄鐵，達到增加表層硬度的效果。其缺點是高硬層較淺、耐沖擊性能差，主要用于粗碎對輥機，使用初期耐磨性較好。
2.2主要參數(shù)的選擇與計算
1)輥筒直徑D的選擇。輥簡直徑是光面對輥破碎機最重要參數(shù)之一，輥筒過小將造成物料不能被輥筒咬�。ū粧伋觯蛊扑闄C不能有效地工作。因此，慎重合理地確定對輥破碎機輥簡直徑是十分重要的。輥簡直徑與原料的大小、硬度及破碎程度有關。輥筒直
輥筒直徑D的選擇主要考慮最大人料粒度的適應性，人料粒度小時可選擇較小的直徑，入料粒度大時可選擇稍大的直徑。一般選擇D= 400 - 1000 mm。
2)輥筒長度L的選擇。輥筒長度L的選擇主要是考慮產(chǎn)量的需要。當被破碎物性質(zhì)一定，影響產(chǎn)量的主要參數(shù)為輥簡直徑D，輥筒長度L，輥筒轉速n。輥筒越長，產(chǎn)量越大。考慮到輥筒的磨損不均勻，中部比兩邊磨損快，輥簡的長度不宜過長。一般輥筒長度L取輥簡直徑的0.8 - 2.0倍。
3)輥筒轉速n的選擇。輥筒的最佳轉速應滿足最大生產(chǎn)率、最小功耗、均勻的產(chǎn)品粒度以及減小輥子表面磨損等條件要求。當被破碎物性質(zhì)一定，轉速越高，生產(chǎn)能力越大。但當轉速太高時，由于離心慣性力作用，物料容易被輥筒咬住，反而造成磨損、振動加大，電機功耗增加。在破碎比=4時，光面輥式破碎機的極限轉速為：
3、輥式破碎機的正確使用和維護
合理確定有關設計參數(shù)是提高雙輥破碎機破碎性能的關鍵，科學使用與維護也是十分重要的。
3.1雙輥破碎機的日常維護
雙輥破碎機日常維護工作的主要內(nèi)容有：
1)加強潤滑工作。雙輥破碎機的潤滑對防止零件的磨損和保持運動副良好運動狀態(tài)十分重要，尤其是滾動軸承的潤滑。要選擇合適的潤滑油（脂）；定時定量加注潤滑劑，防止水、粉塵污染潤滑部位；潤滑劑使用一定時期或變質(zhì)后應及時更換。
2)定期檢查各緊固件（螺栓、螺母）有無松動現(xiàn)象。雙輥破碎機工作時振動大，一些緊固零件工作一段時間后容易松動，因此檢查工作十分必要，發(fā)現(xiàn)零件松動后應立即擰緊，并采取必要的防松措施。
3)注意經(jīng)常調(diào)整兩輥的間隙。兩輥筒的間隙決定破碎粒度的大小，應使其保持在合適的范圍內(nèi)(一般在3~5 mm)，并保持合適的彈簧壓力，使雙輥破碎機始終保持良好的破碎效果。
4)注意調(diào)整刮料板與輥筒之間的間隙。因刮料板磨損較快，為易損件，要經(jīng)常調(diào)整刮料板與輥筒的間隙，使其保持在1 - 1.5 mm．以保證較好的鏟料效果。無法調(diào)整時應及時修復或更換。
5)注意檢查輥筒的形狀變化。輥筒外徑磨損后產(chǎn)生凹面，使兩輥間隙增大并超過允許范圍，影響破碎效果。這時可采取車削或磨削外圓的修復方法，修復后通過調(diào)整間隙還可再使用，若磨損到一定程度不能繼續(xù)修復使用時方可更換新輥筒，以降低成本費用。
6)注意檢查三角膠帶的傳動情況。三角膠帶的松緊對傳動效率影響很大，膠帶的拉力要適中。運行一段時間后，膠帶發(fā)生塑性變形拉力變小，當膠帶過松時影響傳動能力，應及時調(diào)整，調(diào)整時通過電機沿滑槽的移動調(diào)整中心距。每根膠帶的松緊程度應一致，切忌新舊膠帶同組使用。
3.2提高雙輥破碎機破碎效率的措施
1)合理選擇雙輥破碎機的型號以及控制進料直徑。一般來說，雙輥破碎機輥筒的直徑，應不小于破碎前物料粒徑的20倍，即D= 20 r時，才能獲得良好的破碎效果。
2)控制物料的含水率。物料的含水率不宜過高，一般應控制在15%以下，否則容易牯接成團，影響破碎效率和破碎效果。
3)進料要均勻。不可突然加料過多，物料最好能落在整個輥簡的寬度上，以減少輥子的不均勻磨損。
4)保持合適的輥筒間隙。兩輥筒間隙應保持在3—5 mm，間隙過大時應及時修復或更換，否則影響破碎效果。
5)必要時采取雙輥制的工藝流程，即采用兩臺雙輥破碎機分別進行粗碎和細碎，充分保證破碎質(zhì)量。
3.3輥簡磨損后的修復
當輥筒磨損后，輥筒表面不為圓柱形，形成兩頭大、中間小的凹形輪廓。這時較大的料塊或泥團就有可能通過磨損的凹口，起不到破碎的效果，因此要定期對輥筒進行修復。輥簡修復有兩種方法：就地切削（磨削）加工修復法和就地堆焊修復法。
1)就地切削（磨削）加工法。就地切削加工的方法是：在雙輥破碎機的機架上，安裝一個專用的刀架，其移動的軌跡應與輥筒的軸線平行。修復時開動破碎機，用手動進刀機構（有條件的也可采用自動進刀機構）對輥筒進行切削。應用這種方法時應注意以下幾點：①刀架運行軌跡與輥筒的軸線平行，以免切削后出現(xiàn)錐度，影響破碎效果。②控制輥筒的運動速度。輥筒表面的線速度不應超過切削刀具的許用切削速度，否則應采取降速措施，以免損壞刀具。③對于高硬度輥筒，切削無法加工，這時可采用磨頭按切削的方法進行磨削加工。
2)就地堆焊法。就地堆焊就是在磨損的凹口處進行焊接填充。這種方法簡單實用，不影響生產(chǎn)，且堆焊部位的硬度和耐磨性均比較好，缺點是只適合于可焊性好的輥筒（如鑄鋼輥筒）。堆焊時應注意以下事項：①堆焊條選擇要合適，以采用D256和D266為宜。②應選擇小直徑的堆焊條，小電流焊接規(guī)范，進行分層堆焊。這樣可減少熱應力，避免發(fā)生嚴重的變形和產(chǎn)生裂紋。⑧堆焊過程中，要經(jīng)常用直尺樣板對堆焊部位進行檢查，以保證外形尺寸合格。④電焊機的搭鐵要直接搭在輥筒上，不要搭在軸上，以免電流流過滾動軸承產(chǎn)生火花，使軸承的滾動體和滾道的表面燒損。
除此之外，還可以采用拆卸后修復法，就是將輥筒連軸一起全部拆卸下來，經(jīng)車削修復后再安裝到機器上使用。
4、結語
輥式破碎機對于被破碎物料的硬度、含水率、塑性等都有較好的適應性，是陶瓷生產(chǎn)的重要設備之一。為了提高輥式破碎機的工作性能，延長設備的使用壽命，應根據(jù)具體生產(chǎn)情況，科學選擇機器的類型和型號，合理確定各有關參數(shù)；同時在生產(chǎn)過程中還應正確使用設備，做到規(guī)范操作，精心維護。只有這樣，才能使輥式破碎機始終處于良好的工作狀態(tài)，發(fā)揮其最佳的使用性能，滿足生產(chǎn)的需要，不斷提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。而在選擇和設計輥式破碎機時應著重考慮以下幾個方面的問題：①粉碎能力的提高；②粉碎能耗的降低；③投資、操作和維修成本的降低；①粉碎成品質(zhì)量的提高；⑤安全、可靠的自動化控制等。
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