一种土壤破碎机的设计改进及分析

我处购进一台600型土壤破碎机，在破碎含有石块的土壤过程中，由于其破碎转子采用齿鼓式结构，经常发生排石不畅、打碎刀头、甚至卡死现象，我们通过分析原因，重新设计改进了其结构，有效的解决了以上问题。
　　此机包括有传动装置、机架、进料斗、出料斗、条筛、工作转子，其结构如图1所示。{img}
　　进料斗位于整机的上部，进料斗前壁下端伸至转子轴水平线，进料斗后壁下端伸至转子轴垂直线，并与后工作室上壁连接，进料斗内装置有破拱装置，破拱装置可以是在长轴上分布齿状叶片，低速转动以防止物料在斗内架空,进料斗的功能是承接物料并向下方的工作室供料；进料斗下方为工作室的一侧，工作室的空间是由料斗前壁、后工作室壁板和条筛构成，工作室中心装置有工作转子，60组工作刀具安装在在直径为600mm、长度为800mm的滚筒上，由刀库和刀头组成，刀头为子弹头形状，插在刀库上，可自由拆卸。工作室下方设置半圆状条筛，其是由钢条组焊而成，上面均布大小一致的网眼，其作用是将破碎后合格的土壤分离出来；条筛下方连接出料斗，将合格的土壤排出。
　　故障分析：齿鼓式工作转子由于装有直径为600mm、长度为800mm的滚筒。 滚筒体积较大，占据了工作室很大一部分有效空间，滚筒与工作室墙体之间间隙较小，当破碎含有石块等杂质的土壤过程中，直径较大的石块不能破碎亦无法排出不畅，沉积在工作室底部，当沉积量大时，即会卡在滚筒与筛网之间，造成卡死停机现象。改进工作转子的结构，使工作室有较大的藏石空间，并合理布置排石口，是解决这一故障的有效方法。
　　工作转子的改进 ：工作转子采用臂干式结构。如图2所示。
　　在转子轴上辐射状均布8~12个条状臂杆，在臂杆顶端连接有刀座，各刀座上装置有锤刀。条状臂杆在转子轴上的安装分布规律为：(1)各臂杆圆周分布8~16把锤刀，全部锤刀沿同一圆周均匀分布，使装置工作时受力均匀，冲击力小。(2)在转子轴轴向位置并排均匀设置有2~7组刀架，沿转子轴轴向任一位置上，转子轴旋转一周（即同一破碎工作位置上）破碎工作的刀具数为1~3个。(3)两相邻刀架的圆周间隔角尽可能的大，以避免两刀臂或刀盘夹石。(4)锤刀安装后圆周顶端直径为400~1200mm，圆周线速度3~12m/s，同一刀架上垂刀数多者线速度取小值，锤刀数少者线速度取大值，以满足破碎粒径要求，并使刀架的刀臂或刀盘间空隙尺寸满足要求纳藏的石块尺寸。
　　按上述排列原则布置所形成的工作刀具破碎均匀、受力良好、节省功率，特别是适应于混杂有硬质石料的土壤的破碎作业。较大粒径（100mm以上）的石块等可纳藏于刀架之间或刀臂或刀盘之间的空间，避免打坏刀具和条筛。
　　本机的锤刀可选用目前稳定土拌和机上的通用锤刀，能插装入刀座即可。
　　该机经过以上改进，利用高速旋转的工作刀具与排石口的结合结构，通过惯性分选原理有效可靠的分离土石，解决了单一结构的土壤破碎机械的最大难题棗破碎含有石块的混杂土壤，再无石料卡死停机之虞，大大提高了工作效率。