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垃圾煤是以城市生活垃圾为主要原料,经过传送、破碎、干燥、燃烧反应、添加助燃剂和成型等工序而成的工业燃料,它具有垃圾处理和生产工业用煤制品两种功效。在垃圾煤的实际生产中,垃圾破碎环节由于垃圾破碎机出现刀具崩裂、刀口钝化、刀具磨损等失效形式而导致刀具使用寿命短,生产效率低甚至生产停顿。 本文通过分析破碎机刀具失效机理,提出了一种新型破碎机刀具安装结构,并通过理论计算和CAE分析来新型结构的有效性,主要工作体现在以下方面: 垃圾煤生产线工艺方法的整合设计。经过总结现有垃圾处理不完善的工艺方法,整合设计了垃圾煤生产线的工艺流程示意图,形成一套更为系统完善的生产流程,明确了各工艺环节所使用设备及其功能。 破碎机剪切刀具的失效机理分析。针对破碎机刀具崩裂、刀口钝化、刀具磨损等失效形式,对破碎机在工作状况下的失效机理进行分析和研究,找出破碎机刀具失效的主要原因是破碎机结构设计不合理、刀具强度不够、刀具加工工艺不合理以及热处理工艺引起的裂纹扩展; 新型生活垃圾破碎机结构设计。针对现有破碎机结构的不合理,提出三种改进方案,分析选择一种最佳设计方案,并利用CAD软件SOLIDWORKS对破碎机零部件和整机进行三维实体建模,同时说明各零部件的结构性能和安装条件,并进行结构性优化设计; 破碎机重要零部件的理论受力分析和强度计算。运用CAE技术对破碎机刀具进行ANSYS有限元分析,并通过理论计算和CAE分析结果的对比,确立了垃圾破碎方法和垃圾破碎机刀具安装结构; 避险装置及立轴剪切式生活垃圾破碎机的结构可行性研究。针对国内尚无研究的立式结构进行了研究工作,设计了结构示意图;设计了一种避险装置以保护生活垃圾破碎机在过载状况下的刀具不受损。