颚破偏心轴两端的储能轮

飞轮

颚式破碎机的两只飞轮装在偏心轴两端,空回行程蓄能、破碎行程放能。补换或校核飞轮时,先抓住三件事:偏心轴转速、飞轮处轴径和飞轮外径。

颚式破碎机的使用、维修和备件采购人员可以借这页读懂飞轮的转速、尺寸和材料,弄清补换飞轮时图纸上写什么,以及飞轮周围的防护与停机要求。

飞轮应用场景
示意图:破碎机进料槽里堆着大块矿石,机身一侧的轴端装有一只套着网孔防护罩的大圆轮。

偏心轴两端那两只大轮

产品作用

颚式破碎机靠偏心轴带动动颚往复摆动,飞轮就装在偏心轴两端,与轴同速旋转。英文资料对颚式破碎机的说明是:压碎物料所需的惯性由飞轮提供,飞轮带动偏心轴,使颚板间隙周期性闭合。[16] 国内厂家的写法相近,红星机器把“高转动惯量的铸造飞轮”列为颚破的核心转动部件之一。[4] McLanahan Universal 系列样本的外形图上标有“两飞轮外侧宽度”和“飞轮中心高”,说明一台颚破通常左右各装一只。[1]

工作原理

飞轮储存的是旋转动能,E = ½·I·ω²,I 为转动惯量,ω 为角速度;质量越靠近外缘,转动惯量越大,薄壁轮缘可近似取 I = m·r²。[7] 颚破的动颚在一个转动周期里有压料和退回两段:退回时电机把飞轮略微加速,能量存进轮缘;压料时阻力陡增,飞轮减速放出能量,和电机一起推动偏心轴。电机经皮带和皮带轮驱动偏心轴,这一点在红星 PE 系列和浙矿 CJ 系列的工作原理说明里写法一致。[4][5] 飞轮外缘承受的环向应力随转速平方增长,σ = ρ·r²·ω²,这就是轮缘线速度要和材料强度相匹配的原因。[7]

一只飞轮分两段看:轮毂管连接,轮缘管储能

颚破飞轮多为整体铸件,轮毂与轮缘同一种材料;下表按受力和功能拆开说明。

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部件作用材料与配置
飞轮轮毂套在偏心轴的轴端,把飞轮与轴连成一体传递扭矩。孔径就是偏心轴在飞轮处的轴径,McLanahan Universal 2236 为 152 mm,5060 为 305 mm。[1] McLanahan 的故障指南把“键失效”列为电机运转而动颚不动的原因之一,轮毂与轴之间的键和键槽属于要定期查看的部位。[3]整体铸造时与轮缘同材;McLanahan Universal 八个规格的飞轮均为铸铁。[1] 孔、键槽的公差和配合以原机图纸为准。
飞轮轮缘外圈集中了飞轮的大部分质量,转动惯量主要来自这里,所以储能也主要靠它。[7] 轮缘宽度在样本里叫轮宽(face),McLanahan 2236 为 318 mm,3648 为 533 mm。[1]铸铁(McLanahan Universal 系列)。[1] 灰铸铁件按 GB/T 9439-2023、球墨铸铁件按 GB/T 1348-2019 标注牌号与验收要求。[13][14]

样本读得出转速、外径和轴径,其余随原机图纸

整机厂公开样本给出的是整机层面的数据:偏心轴转速、飞轮外径与轮宽、飞轮处轴径。转动惯量、单只重量、平衡等级等随原机图纸提供,下表把每一项写成可以落到图纸或计算上的条件。

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参数资料与范围选型含义
转动惯量随原机图纸或计算书提供;薄壁轮缘近似 I = m·r²,质量越往外缘集中,惯量越大。[7]决定同一转速下飞轮能存多少能量;补换飞轮时按原机数值复制,外形相同而轮辐、轮缘厚度改动过的仿制件,惯量会跟着变。
工作转速(与偏心轴同速)红星 PE/PEX 系列偏心轴转速 180–330 r/min:PE250×400 为 300,PE600×900 为 254,PE900×1200 为 208,PE1200×1500 与 PE1500×1800 为 180,PEX250×1000 为 330。[4] McLanahan Universal 系列为 200–250 r/min。[1]颚破飞轮的转速是每分钟两三百转的量级。订货时写工作转速,再由外径算轮缘线速度:v = π×外径×转速/60。
储能(按惯量和转速计算)E = ½·I·ω²;放出的能量等于破碎行程前后两个转速下动能之差。[7]允许的转速降越大,飞轮放能越多,电机负担越小;具体取值随电机功率、皮带传动和物料硬度由整机厂计算。
平衡品质等级按 GB/T 9239.11-2025《机械振动 转子平衡 第11部分:刚性转子的平衡方法和允差》在图纸上写明等级和平衡转速;该标准等同采用 ISO 21940-11:2016,2026-02-01 实施,全部代替 GB/T 9239.1-2006。[12]旧图纸上引用 GB/T 9239.1 或 ISO 1940-1 的,可沿用原等级,换写成现行标准号。
材料牌号McLanahan Universal 系列飞轮为铸铁[1];红星称其为铸造飞轮[4]。牌号按原机图纸:灰铸铁引用 GB/T 9439-2023,球墨铸铁引用 GB/T 1348-2019。[13][14]牌号决定轮缘能承受的线速度和冲击;改用别的材料时,让整机厂重算强度。
工作温度按现场环境温度提出;飞轮温度跟着两侧轴承走,McLanahan 建议每周记录轴承温度和电机电流。[2]轴承温度、电机电流和振动一起记录,趋势变化比单次读数更能反映传动部分的状态。
硬度图纸有硬度要求时,按 GB/T 231.1-2018《金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法》检测。[15]硬度值随材料牌号定,由原机图纸给出,与材质证明一同交付。
外径McLanahan Universal 系列:2236 约 1067 mm,2248/2540/3242/3254 为 1321 mm,3648/4250 为 1651 mm,5060 为 1981 mm。[1]外径和转速一起决定轮缘线速度;外径还牵动护罩尺寸和与地面的净距。
重量样本给的是整机重量:McLanahan 2236 为 10660 kg,5060 为 83280 kg。[1] 单只飞轮重量按原机图纸。单只重量决定吊装方式和吊点;补换前把吊具、起吊空间一并备好。
孔径(飞轮处轴径)等于偏心轴在飞轮处的直径:McLanahan Universal 2236 为 152 mm,2248/2540 为 176 mm,3242 为 229 mm,3254/3648/4250 为 254 mm,5060 为 305 mm。[1]孔径、配合和键槽要和偏心轴实测尺寸对上,旧轴磨损后按实测值加工。

偏心轴每分钟两三百转,飞轮跟着转

颚破飞轮直接装在偏心轴上,转速就是偏心轴转速。红星 PE 系列从小到大,转速大体随规格增大而降低:小型机在 260–300 r/min,PE1200×1500 和 PE1500×1800 降到 180 r/min。[4]

用外径乘转速可以算出轮缘线速度。McLanahan 5060 的飞轮外径 1981 mm、转速 200 r/min,线速度约 20.7 m/s;2236 外径约 1067 mm、转速 250 r/min,约 14.0 m/s。[1] 外缘应力与线速度的平方成正比,改动转速(例如换皮带轮提速)时,飞轮强度要一起算。[7]

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机型偏心轴转速(r/min)电机功率(kW)资料
红星 PE250×40030015红星参数表[4]
红星 PE600×90025455红星参数表[4]
红星 PE900×1200208110红星参数表[4]
红星 PE1200×1500180160–245红星参数表[4]
McLanahan 223625045Universal 样本[1]
McLanahan 5060200225Universal 样本[1]

McLanahan Universal 八个规格的飞轮尺寸

McLanahan 在样本里把飞轮的材料、外径、轮宽和偏心轴在飞轮处的直径都列了出来,是公开资料里飞轮数据最完整的一份。表中“两飞轮外侧宽度”决定机器两侧要留多宽的通道和护罩位置。[1]

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型号飞轮外径×轮宽(mm)飞轮处轴径(mm)两飞轮外侧宽度(mm)转速(r/min)
22361069×3181522438250
22481321×3751762743250
25401321×3751762438250
32421321×4252292550225
32541321×4252542896225
36481651×5332543048225
42501651×5332543048225
50601981×4573053251200

补换一只飞轮:图纸上写什么,到货查什么

飞轮开裂、键槽损坏或整机改造时,需要单独订飞轮。优先向原整机厂订原厂件;外协铸造时,先拿到原机完整图纸,再按图纸下单。

平衡等级和平衡转速按 GB/T 9239.11-2025 写进图纸,该标准自 2026-02-01 起全部代替 GB/T 9239.1-2006。[12] 材料按图纸牌号引用 GB/T 9439-2023 或 GB/T 1348-2019,硬度按 GB/T 231.1-2018 检测。[13][14][15]

下单前和到货时,需逐项核对下表资料。

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项目向供货方要的内容
尺寸外径、轮宽、孔径及公差、键槽尺寸,与偏心轴实测值对照
质量与惯量单只重量、转动惯量;左右两只是否同重
材料牌号、材质证明、硬度报告
平衡平衡等级、平衡转速和动平衡报告
铸件质量轮缘、轮辐、轮毂的缺陷检测记录和修补说明

飞轮护罩和停机锁定

美国矿山安全规定 30 CFR 56.14107 把飞轮列为必须加防护的运动部件,与齿轮、链轮、皮带轮、联轴器、轴并列;离行走或作业面至少 7 英尺(约 2.13 m)的外露运动件才可免设护罩。[8]

护罩要承受正常运行中的振动、冲击和磨损,机器运转时护罩必须牢固就位;只有离开运动就无法完成的试验和调整才可取下护罩。[10] 维修和保养只能在断电、并把设备锁住防止危险运动之后进行;确需带运动调整或试验时,人员要得到有效防护。[9]

29 CFR 1910.219 对离地或平台 7 英尺以内的飞轮给出了做法:用钢板、冲孔板、钢板网或编织钢丝网整体罩住,或在距轮缘 15–20 英寸(约 381–508 mm)处设护栏;飞轮伸入地坑或距地面 12 英寸(约 305 mm)以内时还要加挡脚板。[11] Metso Nordberg C120 把复合材料制成的飞轮和传动护罩作为可选的螺栓连接附件,与机载电机座一起供货。[6]

每周看积料、皮带和轴承温度

McLanahan 的颚破保养清单里,每周一项是检查飞轮上的积料,同时检查传动皮带张紧,并记录电机电流和轴承温度;每天在空载运行时留意有无异常振动,并给四个轴承加油。[2]

电机在转、动颚却不动,McLanahan 故障指南列出的原因依次是 V 带失效、键失效和轴失效,对应处理是换 V 带、换键或更换相应部件。[3] 轴承发热则先查润滑、轴承本身和污染。[3]

关联的应用系统与部件

以下入口来自产品关系,用于继续查阅;具体机型的装配和兼容性仍需对应型号资料。

应用系统

资料来源与适用范围

核对日期:2026-10-17。飞轮尺寸、转速和材料来自 McLanahan 与红星机器公开的整机样本和产品页,防护要求引用美国联邦法规原文,标准信息来自全国标准信息公共服务平台,均于 2026-10-17 打开。

  1. McLanahan Universal Jaw Crusher 样本(北美英制版 PDF)第2页规格表与外形尺寸表:八个型号的飞轮材料、外径×轮宽、偏心轴在飞轮处直径、转速、功率、整机重量、两飞轮外侧宽度;用于参数表、尺寸表和部件材料。
  2. McLanahan:Jaw Crusher Parts and Service每日、每周检查项目:空载振动、四个轴承加油、飞轮积料、皮带张紧、电机电流和轴承温度记录;用于日常检查和工作温度参数。
  3. McLanahan 1248 Jaw Crusher 故障排除指南(PDF)第1页:电机运转而动颚不转的原因(V 带、键、轴失效)和轴承发热原因;用于轮毂说明和日常检查。
  4. 河南红星矿山机器:颚式破碎机优势特点中的“高转动惯量的铸造飞轮”、工作原理(电动机驱动皮带和皮带轮带动偏心轴)、PE/PEX 型号参数表的偏心轴转速与电机功率;用于转速表和定义。
  5. 浙矿重工:CJ系列颚式破碎机工作原理段:电动机驱动皮带轮传动,通过偏心轴使动颚运动;用于工作原理。
  6. Metso:Nordberg C120 jaw crusher安装与运输一节:可选机载电机座及复合材料飞轮与传动护罩;用于防护一节。
  7. 维基百科:飞轮旋转动能 E=½Iω²、圆柱与薄壁圆柱转动惯量、环向应力 σ=ρr²ω²、钢制飞轮转速一般几千转而碳纤维磁轴承飞轮可达 60000 RPM;用于原理和储能参数。
  8. eCFR:30 CFR 56.14107 Moving machine parts飞轮等运动部件须设防护,距行走或作业面至少 7 英尺可免;用于防护一节。
  9. eCFR:30 CFR 56.14105 Procedures during repairs or maintenance维修保养须断电并锁住防止危险运动;带运动调整时人员须有效防护;用于防护一节与 FAQ。
  10. eCFR:30 CFR 56.14112 Construction and maintenance of guards护罩须耐振动冲击磨损,运行时须牢固就位,例外仅限必须带运动的试验和调整;用于防护一节与 FAQ。
  11. eCFR:29 CFR 1910.219 Mechanical power-transmission apparatus(b)(1) 飞轮防护:7 英尺以内须防护,罩壳材料、护栏距轮缘 15–20 英寸、挡脚板条件;用于防护一节。
  12. 全国标准信息公共服务平台:GB/T 9239.11-2025标准名称、2026-02-01 实施、全部代替 GB/T 9239.1-2006、等同采用 ISO 21940-11:2016;用于平衡参数和补换订货。
  13. 全国标准信息公共服务平台:GB/T 9439-2023 灰铸铁件现行版本号与实施日期(2023-09-07,代替 GB/T 9439-2010);用于材料。
  14. 全国标准信息公共服务平台:GB/T 1348-2019 球墨铸铁件现行版本(2020-07-01 实施,代替 GB/T 1348-2009,修改采用 ISO 1083:2018);用于材料。
  15. 全国标准信息公共服务平台:GB/T 231.1-2018 布氏硬度试验 第1部分现行版本号与名称;用于硬度参数。
  16. Wikipedia:Crusher(Jaw crusher 一节)颚式破碎机所需惯性由飞轮提供、飞轮带动偏心轴使颚板间隙闭合;用于定义。

飞轮相关厂家

比较厂家官网列出的产品系列,在本页查看资料、准备采购需求。

0 家 · 产品来源可查

采购需求由 CNFX 接收处理。厂家认领标识与产品资料来源分别展示;具体型号、供货及交期以双方确认为准。

常见问题

飞轮参数表上写“最高 3000 r/min 以上”,颚破飞轮要按这个选吗?

颚破飞轮和偏心轴同速。红星 PE/PEX 系列偏心轴转速在 180–330 r/min,McLanahan Universal 系列为 200–250 r/min(来源4、来源1)。订货时写原机的工作转速,再按外径算线速度。维基百科提到的上万转飞轮是碳纤维、磁轴承的储能装置,属于另一类设备。

颚破飞轮一般用什么材料?

McLanahan Universal 八个规格的飞轮都标为铸铁,红星也称其为铸造飞轮。具体牌号以原机图纸为准,灰铁按 GB/T 9439-2023,球铁按 GB/T 1348-2019 标注。

换了新飞轮,动平衡怎么要求?

在图纸上按 GB/T 9239.11-2025 写明平衡等级和平衡转速,并让供货方随货提供动平衡报告。旧图纸引用 GB/T 9239.1-2006 或 ISO 1940-1 的,原等级可沿用,标准号换成现行版本。

调试时能把飞轮护罩拆下来开机看吗?

按 30 CFR 56.14112,机器运转时护罩必须牢固就位,只有离开运动就无法完成的试验和调整才可取下;56.14105 还要求带运动作业时人员得到有效防护。日常维修要断电并锁住设备后再靠近飞轮。

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