立轴冲击式破碎机在石料生产中得到广泛应用,目前市场上的立轴冲击式破碎机按转子的结构划分为多种类型,每种类型的转子与不同的转速、不同的物料等相匹配以满足不同的抛料和破碎需求,是转子设计中倍受关注的关键技术。因此,运用离散单元技术,对立轴冲击式破碎机转子的抛料特性与结构设计进行研究,不仅对优化转子的功能结构和工作参数,而且对丰富转子研究理论具有重要意义。本文以山特维克生产的RP109型立轴冲击式破碎机为原型,运用Solidworks对转子进行三维实体建模并导入到离散单元法分析软件EDEM中,形成了能够模拟颗粒尺度行为功能的立轴冲击式破碎机转子系统虚拟样机模型。在虚拟样机模型中,对转子内颗粒流场进行了分析,研究颗粒在转子内部的运动过程、轨迹分布以及转子的抛料特性。分别在3~8个流道数目的转子条件下,以转子甩出颗粒的平均速度为考察目标,探讨转子对颗粒的加速效果与转子流道数目之间的变化规律。研究得出:随着流道出口数的增多,转子对颗粒的加速效果先是逐渐增强,在6口时达到峰值,之后开始下降。综合说明,当转子的流道出口数目为6时,结构最合理,对颗粒的加速效果最好。通过颗粒动力学特性分析,推导出颗粒获得最高绝对速度时的流道板安装角为46.5°,而基于EDEM的计算机仿真也表明,不同流道板安装角度对转子抛料速度的影响不同。在其他参数不变的条件下,转子甩出颗粒的绝对速度随安装角上升而上升,在46.5°时达到峰值,之后开始下降。运用正交试验技术,研究颗粒甩出速度与转子流道数目、流道板安装角度、转子转速、入料量等多参数综合的相互关系及工艺优化,找到影响颗粒甩出速度的第一因素为转子流道数目,第二因素为流道板安装角度,第三因素为转子转速,第四因素为入料量。最优方案是转子流道数为6、流道板安装角度为46.5°、转子转速为1600r/min、入料量为400t/h。