浅谈北方重工PGC型双齿辊破碎机结构原理及创新点

郝翌轩 谢伟安 王 佳 孙 宇



浅谈北方重工PGC型双齿辊破碎机结构原理及创新点

郝翌轩 谢伟安 王 佳 孙 宇

（北方重工集团有限公司 中国沈阳 110141）

双齿辊破碎机独有的结构，在破碎粘度大的物料时具备很强的优势，是破碎水泥辅料的重要设备，本文介绍了北方重工PGC型双齿辊破碎机的结构原理及创新点，为推动国内双齿辊破碎机的制造水平起到一定作用。

破碎机；齿辊

一、双齿辊破碎机介绍

双齿辊破碎机的破碎机理是矿石输送至两个平行的圆柱形带齿辊子之间，辊子相向转动，靠矿石的重力与辊齿的剪力将矿石咬入辊子之间受挤压而进行破碎，破碎机自带的刮泥刮泥装置可刮去齿辊表面沾上的泥土，非常适合破碎粘稠含水分多的软物料。

破碎机械按给矿和产品粒度可分为三大类：粗碎破碎机（由1500～500毫米破碎至350～100毫米）；中碎破碎机（由350～100毫米破碎至100～40毫米）；细碎破碎机（由100～40毫米破碎至30～10毫米）。双齿辊破碎机的机理是当矿石进入到两个平行的圆柱形带齿辊子之间，辊子相向转动，靠矿石的重力与辊齿的剪力将矿石咬入辊子之间受挤压而进行破碎，通常应用于物料的中、细碎作业。

双齿辊破碎机有如下的优点:

(l)结构简单,维护方便；

(2)外形尺寸小,质量轻；

(3)生产能力大,能耗低；

(4)工作受力均为内力,适合移动破碎站选用；

(5)产品粒度均匀；

(6)安全保护可靠；

二、北方重工PGC型双齿辊破碎机结构及破碎原理

图1PGC型双齿辊破碎机结构示意图

1、机架 2、固定辊 3、刮泥装置 4、活动辊5、液压系统 6、驱动装置 7、基础

如图1所示结构，双齿辊破碎机有一对相向旋转带齿的辊子，当物料从进料口全喂入后，在压力和剪力共同作用下，物料被挤压或撕裂而破碎，破碎后的物料从两辊之间强制排出，粘在辊子上的物料，由刮泥装置将其刮下。在两个辊子中，一个为固定辊，另一个为活动辊。活动辊轴承座利用带液压缸的蓄能器，并根据破碎机的负荷在水平方向弹性定位，这种弹性定位确保两辊间隙在一定条件下可以发生变化或调整。当异物进机时，活动辊及时退让将异物排出，同时在蓄能器作用下，活动辊在极短时间内恢复到工作位置。这样机器本体既得到有效保护并防止电动机过载，又可获得连续的破碎作业。液压装置的另一个作用是调整两辊间隙以保证产品粒度。当需要调整间隙时，开动油泵使活动辊后退，增减调整垫片至合适厚度后，再使活动辊固定在设定位置上。

三、创新点分析

1、整体式辊皮：国内其他双齿辊破碎机的厂家生产的辊皮大多采用分瓣式，相比而言，我公司具备大型设备的生产能力，可以生产整体式辊皮，这样不仅使辊皮受力磨损均匀，而且摒弃了分瓣后需要联接固定等结构，即减少工艺复杂性又提高了产品可靠性。

图2辊皮示意图

2、齿形优化：双齿辊破碎机工作时通过辊齿的剪切力直接作用于物料上，辊齿结构形状直接关系到其性能和可靠性，通过有限元分析软件ANSYS建立了辊齿的参数化模型并进行有限元分析和优化，最终确定合适的辊齿形式。

图3、4辊齿网格划分、有限元分析示意图

3、新型辊子结构：采用新型的辊子结构，采用辊子一端键联接另外一端锥面固定的形式，即保证辊子传动的可靠性，也具备拆装的简便性，改进了笨重的结构方式，新型的结构美观又稳定。

图5辊子局部结构示意图

4、应用导向液压缸加载：由于破碎期间辊子所受力非常复杂，因此使得辊子会受到轴向摆动的力，采用导向液压缸可以很好地适应这一情况，使得设备使用更加稳定。

5、可调节的刮泥装置：可以向多个方向调节的刮泥装置，更好地体现刮泥装置的作用，同时其可调节性使得刮泥齿应用更加长久。

图6刮泥装置结构示意图

四、总结

随着人们对齿辊破碎机的要求越来越高，齿辊破碎机将会有如下的发展趋势：（1）双齿辊破碎机处理能力越来越大；（2）双齿辊破碎机必须控制过粉率，降低能耗；（3）产品结构逐渐优化，产品制造质量不断改进；（4）对物料的各种破碎形式进行深入研究，对双齿辊破碎机容易发生破损的部件进行优化。北方重工生产的双齿辊破碎机正是围绕这些目标进行优化完善，有力地推动了双齿辊破碎机的发展，使国内的双齿辊破碎机制造水平进一步提高。

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[2]肖立春,赵振宇,董俊杰,等. 双齿辊破碎机齿形结构及布置方式[J]. 洁净煤技术,2013,(02):110-112.

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1007-6344（2017）03-0006-01