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学兔兔 第 6期 (总第 187期) 机 械 工 程 与 自动 化 NO．6 ． 2014年 12月 MECHANICAL ENGINEERING ＆ AUTOMATION Dec． 文章编号 ：1672—6413(2014)06—0078—03 某双齿辊破碎机齿辊材料选择及应力分析 郑金周 ，李 玮 ，刘娟娟 (1．长治清华钢结构有限公司 技术部，山西 长治 046012；2．长治清华机械厂 工艺研究所，山西 长治 046012) 摘要 ：介绍 了双齿辊破碎机破碎辊常用材料的种类、成分和性能特点。破碎齿辊耐磨材料须根据破碎物料的 种类和设备情况来选择 。针对齿辊结构，使用有限元软件 Abaqus建立 了三维实体有限元模型，并分析 了齿 辊结构在不同材料模式下的静载荷强度力学性能，得 出齿辊工作应力较大时，可选择高锰钢或超高锰钢材 料 ；齿辊工作应力较小时，可选择合金钢材料整体铸造 。 关键词 ：双齿辊破碎机 ；应力分析；齿辊材料 中图分类号：TD45l：TP391．7 文献标识码 ：A 0 引言 选用耐磨性好的辊齿对于提高辊式破碎机的工作效率 双齿辊破碎机又称对辊式破碎机 ，主要是通过两 至关重要 ，其材料应根据辊齿大小和需破碎物料的性 个辊子的相互挤压来把物料碾碎。每个辊子都 由单独 质合理选择 ，最大限度地提高各种耐磨材料的性能、潜 的电机带动 ，工作时电动机带动皮带轮，使两个辊子做 力，提高其使用寿命 ，减少材料消耗 。本文主要论述双 相对回转 ，这时物料从两个辊子间的加料 口加入 ，靠摩 齿辊破碎机破碎辊材料的选择 ，并通过有 限元受力分 擦力及辊齿把物料引入两辊之间，受到挤压而破碎卸 析来论证材料选择的合理性 。 出。 1 低合金高强度结构钢材料 双齿辊破碎机主要用于中等硬度矿石的中细碎作 在设计 、制造辊式破碎机时，普通低合金高强度钢 业 ，破碎机辊齿在使用中受到物料冲击 、自重等综合作 是一种选择范围。普通低合金高强度钢是一种含有少 用力 的影响，极易磨损 ，而辊齿 的磨损不但会影响工作 量合金元素 (多数情况下总量不超过 3 )的普通低合 效率 ，对破碎机本身也会造成危害。加工制造时辊齿 金钢，其强度 比较高 ，综合性能 比较好 ，并具有耐腐蚀 、 与辊体接触面配合率应达到 90 以上，属于硬配合 ， 耐磨、耐低温以及较好 的加工性能、焊接性能等。在大 一 旦磨损 出现配合 间隙，在物料不断的冲刷下会使磨 量节约稀缺合金元素 (如镍 、铬)的条件下，通常 1t普 损进一步加大，使破碎机处于隐患状态 。同时，磨损产 通低合金钢可顶 1．2t～1．3t碳素钢使用 ，其使用寿 生后 ，会导致辊体受伤 ，辊齿产生裂纹 、局部脱落，紧固 命和使用范围更是远远超过碳素钢 。表 1为普通低合 螺栓变形或折断 ，再次更换辊齿 时很难拆卸。由此可 金钢常用的化学成分 。表 2为破碎辊低合金钢的主要 知破碎辊辊齿是主要的易磨损件 ，消耗量很大。因而 力学性能。 表 1 普通低合金钢 的化学成分(质量分数) 钢材牌号 C Si Mn P S Nb V Ni Cu N Mo Q345 0．2 0．5 1．70 0．035 0．035 0．07 0．15 O．5O 0．30 0．012 O．10