试验研宄GP460/150型给料破碎机破碎装置的研制姜翎燕（煤炭科学研究总院太原分院，山西太原030006）-），女，河北溧平人，工程师，从事产品设计开发工作。

　　GP460/150型给料破碎机是煤矿井下短壁机械化采煤作业中连续采煤机后配套运输的关键设备之一。与连续采煤机、锚杆钻车、运煤车（或梭车）和带式输送机配套使用，实现落煤、装煤、支护、破碎及运煤的机械化作业。主要由机架、料斗、输送部、破碎部、行走部、润滑系统、液控系统和喷雾系统等组成，具有行走、破碎、运输的功能，是机、电、液一体化的设备。

　　破碎装置是给料破碎机的关键部分，该部分的好坏直接关系到设备的成败，所以在设计过程中进行了充分的调研和计算确定了GP460 /150型给料破碎机破碎装置的主要技术参数和结构型式，实践证明，GP460/150型给料破碎机破碎装置的设计是成功的。

　　1破碎形式的确定破碎机有锤式、辊式、颚式和盘式等多种破碎形式，每种破碎形式都各有特点：锤式破碎形式破碎的块度大，冲击力大；辊式破碎形式破碎的块度小，但过煤量也小；盘式破碎形式体积小，过煤量大，破碎块度容易调节。根据给料破碎机的配套情况，经过仔细的分析比较，认为连采机采下的煤块度不是特别大，所以不需要采用锤式破碎形式，辊式破碎形式在运量上不能满足要求，所以选用盘式破碎形式合理，盘式破碎形式在破碎块度和运量等方面都能/150型给料破碎机的要求。

　　2主要技术参数1破碎轴转速和破碎功率的确定因为没有此类破碎机的计算方法，所以辊式破碎机的计算并类比美国朗艾道（IDNG -AIRDOX）公司1030型给料破碎机的技术参数，确定了该破碎装置的破碎轴转速为112r/nin驱动电机功率为751W. 22主要技术参数滚筒规格：5个破碎盘，带破碎齿的盘大外径640破碎齿数量：5个盘，每个盘上6把破碎齿，共30把破碎齿；出料粒度：<300mm电动机型号：YBK280S-4-75B3功率：751W；电压：660/1140V转速：1470rmin减速器形式：蜗轮蜗杆；速比：10：1破碎轴转速：112r/nin 3主要结构及部件的设计研究1破碎装置的组成破碎装置主要由破碎传动系统和破碎轴组件组成。破碎传动系统是破碎系统的动力源，主要由电动机、轮胎式联轴器、蜗轮蜗杆减速器、传动链、链轮等部件组成，见破碎轴组件由盖板组件、破碎轴组件、传动链轮组件、破碎齿、测速轮等组成，见另外，在破碎轴组件的后面挂有胶带帘，帘布可盖住煤块，使煤块在破碎过程中不致于发生飞扬，既保护环境又保证人员安全，还可使煤块疏松，易于破碎；在破碎轴组件的前、后都设有喷雾装置，使用液压系统的冷却水，既降低了破碎时的粉尘，又充分利用了水资源。

　　32破碎块度的调节为增强实用性，设计的破碎装置是可调的，每60mm为一档，只要调节破碎轴组件在机架上的安装因为破碎装置受到的冲击载荷大，为增强安全可靠性，在过载保护方面下了很大功夫，从机和电两方面着手，设计采用剪切销和速度传感器双重保护，剪切销装于破碎组件左端，当破碎轴组件被卡住过载时，驱动系统负载增大，剪切销被剪断，驱动系统与破碎组件的动力被切断，从而保护破碎组件不被损坏，重新工作时需更换一个新的剪切销；速度传感器安装在破碎组件的右端，若破碎组件转速下降到75r/ninPLC将发出信号，使真空接触器断电，电机停转。除此之外，电机和减速器之间还选用了轮胎联轴器，也起到了过载保护的作用。实践证明，破碎驱动部得到了有效的保护。

　　34破碎齿的设计及布置破碎轴上破碎齿的排列布置，关系到整机的破碎能力，是给料破碎机的重要环节之一。经过对采煤机滚筒、掘进机截割部以及滚齿式破碎机的大量调研和计算后，确定了本机的破碎齿结构及布置形式。破碎齿采用强力镐形截齿，通过硬化处理，增强了耐磨性和抗冲击性，延长了使用寿命。破碎齿通过弹性挡圈固定在破碎盘上，更换方便。为保证煤流空间，采用了5个破碎盘，每个破碎盘上装有6把破碎齿，共30把破碎齿螺旋均布在一个圆周上，见。保证每一时刻仅有1把破碎齿破煤，使轴受力均匀，冲击载荷小。

　　35链传动的设计351链传动形式的选用链传动是属于具有中间挠性件的啮合传动，兼有齿轮传动和带传动的一些特点。与齿轮传动相比，链传动的制造和安装精度要求较低；链轮齿受力情况较好，承载能力较大；有一定的缓冲和减振性能；中心距可以大一些而结构轻便。与摩擦型带传动相比，链传动的平均传动比准确；传动效率稍高；链条对轴的拉力较小；同样使用条件下，结构尺寸更为紧凑；此外，链条的磨损伸长比较缓慢，张紧调节工作量较小，并且能在恶劣环境条件下工作。链传动的主要缺点是：不能保持瞬时传动比恒定；工作时有噪声；磨损后易发生跳齿；不适用于受空间限制要求中心距小以及急速反向传动的场合。根据链传动的特点及给料破碎机的设计要求，确定破碎传动采用链传动。

　　352传动链的确定根据设计要求，选用单排链条，小链轮齿数16转速147rmin大链轮齿数21，转速112rmin设计功率：=19；为主动链轮齿数系数，f2根据Pc和小链轮转速…选取GB/T1243滚子链作为破碎传动链，规格为48A.链条的静强度安全系数：为工况系数，Ka=19F为有效圆周力，9=225979N；Fc为离心力引起从现场使用情况看，链条选型合理，满足使用要求。

　　36传动链张紧装置传动链张紧装置是为了调整传动链具有合适的张紧力而设计的。主要由张紧轮调节架、张紧轮、挡圈、弯头等零部件组成，张紧轮安装在可移动的座板上，通过移动张紧轮来调节传动链的张紧力。

　　7主要结构特点盘式破碎结构形式，螺旋形布齿；破碎块度可调节，满足不同的需要；破碎齿采用强力镐形截齿，通过硬化处理，增强了耐磨性和抗冲击性；设计采用剪切销和速度传感器双重过载保护，安全可靠破碎传动选用链传动，缓冲和减弱了破碎装置的冲击和振动。

　　4试制研究1破碎轴组件的焊接破碎轴组件由破碎轴、破碎盘和齿座组成，5个破碎盘焊在破碎轴上，30个齿座再焊在破碎盘上，破碎轴材料选用30CMo破碎盘材料选用27SMn齿座材料原选用42CMo后改为30CMo因为42CM淬火再回火后硬度达到HRC50~55容易裂，与破碎盘焊接后再退火，又把硬度降低了，所以改成30CMo淬火硬度HRC42~48由于破碎组件要承受破碎过程中的阻力和冲击载荷，所以要求破碎组件要有较高的焊接强度。30CMo和27SMn焊接，工艺上要求必须先预热，否则会产生裂纹，焊后再退火，终达到设计和使用要求。

　　42破碎传动系统的安装调试在安装调试传动系统的过程中，保证传动件的对中性是非常重要的。电动机出轴和减速器输入轴要对中，防止电机、减速器和轮胎联轴器损坏，延长使用寿命；安装链传动应使减速器输出轴上的传动链轮和破碎组件上的传动链轮两轮轮宽的中心平面轴向位移误差Ae02a/l00a=28mm两链轮旋转平面间的夹角误差06 /100rad另外，传动链靠增设的张紧轮张紧，合适的松边垂度为/=（0 5使用改进情况该机于2002年5月1日至8月31日在神东矿区上湾矿进行了井下工业性试验，共生产101d共出煤424101煤质普氏系数/=2~6高日产量55004高班产量2 031t其中六月份产量125119t七月份产量108 560t八月份产量150895t其技术性能指标达到设计要求。

　　试验期间破碎装置工作基本正常，与引进的美国朗艾道（LONG-AIRDOX）公司1030型给料破碎机相比，技术参数确定合理，破碎能力强，只是破碎传动系统的轮胎联轴器总被撕裂，原因是破碎振动较大，致使减速器的安装螺栓松动，减速器在传动链的拉动下偏转，造成电机与减速器不同轴，从而撕裂轮胎。为此，增加破碎传动部固定机架的刚度和强度，并且在解决螺栓防松的同时，在减速器底座处焊接挡块，防止减速器偏转。实践证明，在随后的批量生产使用中，这样的改进起到了明显的效果，解决了轮胎联轴器撕裂的问题。

　　6结语GP460/150型给料破碎机的破碎装置是一种新型的破碎装置，采用盘式破碎结构形式，螺旋形布齿方式，并选用强力镐形截齿，在喷雾状态下直接对原煤进行连续破碎并自动输送，还采取了双重过载保护措施，该装置功率大、效率高、破碎质量好，可广泛用于采煤及其他矿石的开采破碎。