圆锥破碎机基础设计计算方法及构造

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1、锥破碎机基础设计计算方法及构造摘要：针对圆锥破碎机的工作特点以及受力特点，对实际工程中破碎机基础进行合理的选型、静力计算和动力计算及构造特点，并把此方法应用于具体的工程设计计算，验证了着一方法的合理性和实用性。关键词：破碎机基础；基础选型；基础设计计算；水平扰力；简谐振动；地基刚度构造分类号:C35文献标识码：A1引言破碎机是冶金矿山、煤炭、建材等行业用于破碎物料而广泛使用的机械设备。目前矿山所采用的破碎设备有以下几种：1）旋回破碎机（锐锥形破碎机）常用于破碎大块物料及粗破碎车间；2）圆锥破碎机（钝锥形破碎机）用于破碎中、细块物料及中、细破碎车间；

2、3）颚式破碎机用于破碎较大块物料及粗破碎车间。上述3种破碎机在生产中均属关键性设备，对铁矿石、石灰石和白云石等较硬矿石均采用这些破碎设备进行破碎。而对焦炭、煤等较软物料常采用较小型的破碎设备，如锤式破碎机、反击式破碎机和辊式破碎机等。本文介绍国内某铁矿项目破碎车间矿石破碎项目所采用的PYB2100标准型圆锥破碎机的基础设计。破碎机属于有规律运动的机器，圆锥破碎机为旋摆和回转的复合运动，转速为220r/min。破碎机在空运转时，振动具有明显的简谐规律；在负荷运动时，振动伴有较大的瞬态；中击分量，并为随机振动。其基础要能够承受上述振动荷载，因此基础设计

3、时，除进行必要的静力计算外，尚应进行动力计算。计算由于机器水平扰力而产生的基础底面的弯距时，放大系数U值大小与被破碎物料的普氏硬度fkp有关。当fkp彡10时，u=3；当fkp=15时，u=4；当fkp〉15时，u=5。在一般情况下，破碎机基础应采用钢筋混凝土结构。当物料输送机穿过基础时，宜采用墙式基础；当物料输送机由基础侧面通过时，宜采用大块式基础；当破碎机要求设置在较高的标高时，宜采用框架式基础。本工程中，破碎后物料输送机穿过基础，故采用墙式基础。由于破碎机具有较大的振动，在设计中皮带廊与破碎机基础间设置伸缩缝脱开，避免二者相互影响。设计破碎机

4、基础时，需收集下列资料：(1)基础的型号、转速、规格、重量、重心位置及轮廓尺寸等；(2)机器的功率及传动方式；(3)机器鹿座的轮廓尺寸图，辅助设备、管道位置和坑、沟、孔洞的位置和尺寸图;(1)地脚螺栓、预埋件的尺寸和位置以及二次灌浆层的厚度等；(2)基础的平面位置；(3)建筑场地的工程地质勘测及水文地质资料；(4)破碎机的动荷载(即扰力)值、作用位置和机器的质量惯性矩等资料圆锥破碎机基础进行静力计算时，根据《动力机器基础设计规范》第3.1.14条：机组的总重心与基础底面形心宜处于同一竖线上，当不在同一竖线上时，两者之间的偏心距和平行偏心方向基鹿的边

5、长的比值不应超过下列限值：(1)对于气轮机组和电机基础3°/。；(2)对金属削切机床基础以外的一般机器基础：当地基承载力标准fk彡150kPa时，3%；当地基承载力标准fk彡150kPa时，5%；本工程中破碎机属于一般机器基础，故机组质心与基底形心偏心值的限值控制在5%。，该例中，X方向机组质心与基底形心的偏移值ex为1.3°/。，Y方向的偏移值ey为1.34%，均满足5°/。的限值要求。设计动力机器基础的荷载取值应符合下列规定：当进行静力计算时，荷载应采用设计值；当进行动力计算时，荷载应采用标准值。根据(劬力机器基础设计规范》第7.1.9条破碎机

6、基础顶面的水平线位移可按下表采用。表1破碎机基础顶面的水平向允许振动线位移2墙式破碎机基础的计算破碎机基础的计算包括静力计算和动力计算2.1基础静力计算2.1.1地基承载力验算：(1)地基承载力验算，即平均压力设计值符合方式要求:P^affa式中：P—标准组合时基础底面处的平均压力值(KPa);af—为地基承载力的动力扣减系数，一般取0.8(对旋转式机器基础)；fa一为修正后的地基承载力特征值(KPa)。(2)机器水平扰力弓1起基础产生的弯距，这时的水平扰力应乘以放大系数，地基承载力可按下式验算：Pmax=1.2W/A+MC/K1.2affaPma

7、x一基底面最大压应力(KPa)；W—机器、基础和基础口填土总重量(KN);M一作用在基础底面的弯矩(KS•m);c一由通过底面形心轴至弯矩方向的基础边缘的距离(m):I一经基础底面垂直于弯矩平面的形心轴的惯性矩(H1)。2.1.2基础构件强度的验算，按现行混凝土规范进行，主要验算底板和顶板的强度。2.2基础的动力计算2.2.1墙式基础的动力计算(1)基础水平振动的水平向振动线位移，水平向固有圆频率及基础顶水平向振动线位移可按规范公式5.4.2计算。3.计算实例3.1设计资料(1)机器型号及规格：PYB2100型标准弹簧圆锥破碎机;(2)破碎机质量W

8、l=88t;(3)电机质量W2=5.2t;(4)破碎机水平扰力幅值Px=46kN;扰力作用点距基础顶面距离0.975m;电