為了保證顎式破碎機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，在設(shè)計(jì)時(shí)必須正確地確定它的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)，并以此作為計(jì)算機(jī)器零件強(qiáng)度的基礎(chǔ)。

一、結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇和計(jì)算

1.給礦口與排礦口的尺寸

我國(guó)生產(chǎn)的顎式破碎機(jī)，給礦口長(zhǎng)度L為寬度B的1.25～1.6倍。對(duì)于大型破碎機(jī)，取L=(1.25-1.5)B，中小型破碎機(jī)則取L=(1.5~1.6)B。在小型破碎機(jī)中，為了獲得較高的生產(chǎn)率，L/B值可選大一些。國(guó)外生產(chǎn)的小型破碎機(jī)，L/B=2～3.6。給礦口寬度B=(1.1~1.25)Dmax，Dmax=(0.75~0.9)B,Dmax比較大給礦粒度，這是由破碎機(jī)嚙住礦石的條件所決定的。

2.嚙角a

破碎機(jī)的動(dòng)顎與固定顎襻之間的夾角稱(chēng)為嚙角。當(dāng)破碎石塊時(shí)，必須使礦石塊即不向上滑動(dòng)，也不從破碎機(jī)的給礦口中跳出來(lái)。為此，嚙角a應(yīng)該保證礦石塊與蹺蹺板工作表面間產(chǎn)生足夠的摩擦力以阻止礦石塊被推出去。 為了確定a角，應(yīng)該分析當(dāng)?shù)V石被蹺蹺板擠壓時(shí)作用在礦石塊上的力的情況。假設(shè)礦場(chǎng)的形狀為球形。當(dāng)顎板壓緊礦石時(shí)，作用在礦石上的力如圖1-1所示。

P1和P2為蹺蹺板作用在石塊上的壓碎力，f是蹺蹺板與礦石之間的摩擦系數(shù)。由于礦石塊的自然重與壓碎力p1和p2相比甚小，故可忽略不計(jì)。

由圖1-1可知，為了使顎式破碎機(jī)正常地進(jìn)行破碎工作，嚙角a應(yīng)該小于摩擦角的兩倍。不然礦石就會(huì)向上跳出，而不被壓碎，因而影響了顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)效率和破碎效率，甚至還會(huì)造成平生的安全事故。 顎式破碎機(jī)的嚙角一般在17～24度范圍內(nèi)。對(duì)于復(fù)雜擺動(dòng)式來(lái)說(shuō)，嚙角不應(yīng)大于20～22度，簡(jiǎn)單擺動(dòng)式不應(yīng)于大22～24，下限值在破碎巖石的情況下采用，而上限值則在破碎軟巖石的情況下采用。正確地選擇嚙角對(duì)于提高破碎機(jī)的破碎效率具有很大意義。減小嚙角，可使破碎機(jī)的生產(chǎn)率增加，但會(huì)引起破碎比的減少；增大嚙角，雖可增加破碎比，但同時(shí)又減少生產(chǎn)率。因此，選擇嚙角時(shí)，應(yīng)該全面考慮。

3.動(dòng)顎的擺行程S與偏心軸的偏心跌R

動(dòng)顎的擺動(dòng)行程S是破碎機(jī)最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)。在理論上，動(dòng)顎的擺行程應(yīng)按礦石達(dá)到破壞時(shí)所需要之壓縮量來(lái)決定。然而，由于破碎板的變形，及其與機(jī)架間存在間隙等因素的影響，實(shí)際選取的動(dòng)顎擺動(dòng)行程遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論上求出的數(shù)值。 在簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)中，動(dòng)顎的擺行程是破碎是破碎腔的上部行程小，下部行程大。在復(fù)擺顎式破碎機(jī)中，動(dòng)顎的雷動(dòng)行程則上上部大，下部小。礦場(chǎng)的尺寸是從破碎腔的上瓿向下逐漸減小的，所以只要?jiǎng)宇€的上部擺動(dòng)行程能夠滿(mǎn)足破碎礦石所需要的壓縮量就可以了。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，破碎腔上部的動(dòng)顎擺動(dòng)行程大于0.01Dmax，Dmax是比較大給礦粒度。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)，復(fù)擺式破碎機(jī)的動(dòng)顎擺動(dòng)行程受排礦口寬度的限制，因?yàn)槿绻麆?dòng)顎下部的行程增加到大于排礦口的堵塞，使負(fù)荷急劇增大。所以動(dòng)顎下部的擺動(dòng)行程不得大于排礦口寬度的0.3-0.4倍。 實(shí)際上，動(dòng)顎行程是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定的。通常對(duì)于大型顎式破碎機(jī)，s=25～45毫米，中小型顎式破碎機(jī)，s=12 ～15毫米。

動(dòng)顎的擺行程確定以后，偏心軸的偏心距離r可以根據(jù)初步撰寫(xiě)的構(gòu)件尺寸利用畫(huà)機(jī)構(gòu)圖的方法來(lái)確定。通常，對(duì)于復(fù)擺式破碎機(jī)s約等于(2~2.2)r，對(duì)于簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)s約等于r。

4.主要構(gòu)件尺寸的確定

(1)破碎腔高度H：在嚙角一定的情況下，破碎腔的高度由所要求的破碎比而定，通常，破碎腔的高度h=（2.25～2.5）B,aa中的B為給礦口的寬度。

(2)動(dòng)顎軸承中心距離給礦口平面的高度h，為了保證在破碎腔的上部產(chǎn)生足夠的破碎力來(lái)破碎大塊礦石，因而在給礦口處，動(dòng)顎必須有一定的擺動(dòng)行程，為此，動(dòng)顎的軸承中心距給礦口平面的高度：對(duì)于簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)為（0.37～0.4）L>h>0.2L，根據(jù)試驗(yàn)當(dāng)生產(chǎn)率達(dá)到比較大值時(shí)，動(dòng)顎懸掛點(diǎn)的合適高度為h=（0.37～0.4）L（圖2.15）；對(duì)于復(fù)擺顎式破碎機(jī)h<0.1L式中L為動(dòng)顎長(zhǎng)度。

(3)偏心距離r對(duì)于連桿長(zhǎng)度l的比值，在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄作等速轉(zhuǎn)時(shí)，搖桿來(lái)回?cái)[動(dòng)速度不同，具有急回運(yùn)動(dòng)的特征。連桿越短，則這種不對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象就越顯著。曲柄的轉(zhuǎn)數(shù)是根據(jù)礦石在破碎腔中自由下落的時(shí)間而定，因此連桿的長(zhǎng)度不宜過(guò)短。通常，對(duì)于大型顎式破碎機(jī)明顯。

(4)推力板長(zhǎng)度k：當(dāng)動(dòng)顎的擺行程s和r確定以后，在選取推力板長(zhǎng)度時(shí)，對(duì)于簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)，當(dāng)曲柄位置達(dá)到高處時(shí)，兩個(gè)推力板的內(nèi)端點(diǎn)略低于兩個(gè)外端點(diǎn)的連線(xiàn)，即使B角推力板與連桿之間的夾角近于九十度。后推力板在角度r之間運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)推力板長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求來(lái)決定，二者不必強(qiáng)求一致。

5.破碎腔的形狀

破碎腔的形狀是決定生產(chǎn)率，動(dòng)力消耗和襻磨損等破碎機(jī)性能的重要因素。破碎腔的形狀有直線(xiàn)型和曲線(xiàn)型兩種，若兩種破碎腔的給礦口寬度、排礦口寬度、動(dòng)顎的擺行程和擺動(dòng)次數(shù)均相同時(shí)，礦石在碎碎腔內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)如圖2-2所示。圖中實(shí)績(jī)表示顎板閉合肘的位置，虛線(xiàn)表示顎板后退最遠(yuǎn)時(shí)的位置。

圖2-2中的許多水平線(xiàn)，表示礦石在陸續(xù)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)所占據(jù)的區(qū)域。處于水平面1的礦石，當(dāng)動(dòng)顎擺到虛線(xiàn)位置時(shí)，便下落到水平面2上。兩水平面1和2間的垂直距離就是破碎機(jī)在空轉(zhuǎn)行程時(shí)礦石落下的距離。在蹺蹺板下一次的工作行程中，水平面2處的礦場(chǎng)則被破碎，到突圍行程時(shí)，礦場(chǎng)便落到水平面3上。依此類(lèi)推，礦石逐漸被破碎而粒度，其后通過(guò)排礦口出去。

由圖2-2可以看到，在直線(xiàn)型破碎腔中，各連續(xù)的水平面間形成的梯形斷面的體積，向下依次遞減，礦石間的空隙也逐漸減小，而動(dòng)顎的擺動(dòng)行程和壓碎力卻逐漸增大，礦石到排礦口附近的排礦速度就減慢，于是在排礦口附近的就容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，這是造成機(jī)器過(guò)載和襯板磨損嚴(yán)重的主要原因。

圖2-2左半部分表示曲線(xiàn)型破碎腔，它是將固定顎襯板改成曲線(xiàn)形，曲線(xiàn)是按破碎腔的嚙角從上向下原則設(shè)計(jì)的。在曲線(xiàn)型破碎腔中，各連續(xù)的水平面間形成的梯形斷面的體積，從破碎腔的中部往下是逐漸增加的，因而礦石間的空隙增大，有利于排礦。由于堵塞點(diǎn)上移，故在排礦口附近不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。

實(shí)踐結(jié)論

當(dāng)動(dòng)顎的擺動(dòng)行程和擺動(dòng)次數(shù)相同時(shí)，曲線(xiàn)型破碎腔具有以下優(yōu)點(diǎn)：

生產(chǎn)率高，破碎比大，產(chǎn)品粒度均勻，過(guò)粉碎少，破碎腔下端襻的磨損較小，延長(zhǎng)了襻的使用壽命，破碎每噸產(chǎn)口的動(dòng)力消耗減少。