圓錐破碎機的運功學(xué)概念首先在1856年被提出的，第一臺旋回圓錐破碎機是在1880年艾利斯·查默斯公司制造的，由發(fā)明者蓋茨設(shè)計，它能以4t/h速度破碎合金礫石，內(nèi)4馬力電機驅(qū)動c它運轉(zhuǎn)的原理保持至今，但結(jié)構(gòu)方式巳被修改，現(xiàn)在對圓錐破碎機的改進幾乎已經(jīng)達到廠極限。此外，圓鑷破碎機不適用于貧性物料(鋁礦棚全武巖等)和硬礦(鉻鐵合金和電剛玉等)。

圓錐破碎機的破碎比已經(jīng)達到7，用下面三種方式可以提高設(shè)備性能：①機器的動平衡；③均勻給料；③改變破碎腔的形狀。改變腔型可以較大地提高破碎機性能，主要通過物料單層破碎，可使破碎比增加到12。在這種情況下，裂紋主要發(fā)生在應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)缺陷處，能耗和破碎體的磨損將大大降低，并且破碎機的壽命得到延長，但是如果把這些改進應(yīng)用到實踐亡，就必須提出一種物料在破碎膠中的運動理論*盡管破蝦作業(yè)在礦山工業(yè)中廣泛存在，但是關(guān)于破碎過程的理論知之甚少，并且破碎設(shè)備的設(shè)計完全基于實踐經(jīng)驗。描述過程中所有重要的工藝參數(shù)、從能量輸人到破碎機輸出，包抵設(shè)備特件還是相當(dāng)復(fù)雜的。相關(guān)的參數(shù)很多，需要大量的試驗數(shù)據(jù)(從統(tǒng)計學(xué)觀點)，以便提供精確單個參數(shù)影響的信息。此外，還沒有一種可靠的破碎理論來考慮特別高的正負荷和設(shè)備的持續(xù)振動。烏拉爾機械研究院和圣被得堡的米哈潛市爾研究院在哈薩克斯權(quán)、烏克蘭和烏拉爾工業(yè)區(qū)進行這方面研究，并提出了新型破碎腔設(shè)計。使用這種細碎的新腔型，使最終破碎產(chǎn)品處理能力增加5％一10％，襯板費用減少20％。

1．圓錐破碎機的結(jié)構(gòu)和操作特性

細碎偏心圓錐破碎機在所有破砷單元中是最常用的。它是在20世紀(jì)初發(fā)展起來，至今沒有大的改變。同其他碎磨設(shè)備相比，它占用空間小、使用簡便、能耗低和運轉(zhuǎn)率高(效率高達90％)。因此，這種破碎機在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。偏心圓錐破碎機主機架是一個圓筒形的鑄件，它的下法蘭固定在基礎(chǔ)上；調(diào)整環(huán)用彈簧螺栓固定在主機加架上法蘭上。上部的定錐的外螺紋與調(diào)整環(huán)的內(nèi)螺紋相旋合，定錐內(nèi)表面是倒置的困錐形狀，它覆蓋有錳鋼內(nèi)襯。有內(nèi)襯的給料漏斗固定在圓罩上面，偏心套插在主機架中心套筒中，偏心套和主機架之間是外偏心軸襯，偏心軸襯又作為偏心套的軸承使用。偏心套垂立作用于止推軸承片上。破機的主要工作部件是動錐，動錐固定在主抽上，動綴承載在球形軸瓦上，主鈾插在偏心套內(nèi)，電動機通過水平抽和小齒輪帶動主軸運動。

主軸的軸線被描述為繞頂?shù)膱A錐表面。動錐周期性地接近和離開定錐內(nèi)表面，當(dāng)它接近時，物料被破碎，當(dāng)它離升時，物料被排出，并進入一個特殊的溜槽，動錐裝有錳鋼襯板。物料通過溜槽給到破碎機的分料盤r，物料被均勻分布在土軸蓋上，在破碎腔平行帶每個礦塊受到兩次或三次撞擊。

中碎圓錐破碎機破碎膠的平行帶長度是動錐直徑的1/12-1/10，細碎圓錐破碎機破碎腔的平行帶長度是動錐直徑的1／6。

動錐與定錐之間的最短距離決定了破種機產(chǎn)uuu的最小尺寸。定錐安裝時要注意，使圓錐最上端位置處功銀襯板和定錐襯板問的服離小十最終破嬸產(chǎn)品種度。產(chǎn)品粒度可以借助旋轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)動調(diào)整環(huán)中的定錐來改變。具合彈簧的彈簧螺性能使定維么機器運轉(zhuǎn)時處于正確的位置人如果有金屆或個能破碎的其他物料進人破砷腔中．彈簧壓縮，允許定錐和調(diào)整套增大排料間隙。因此，金屬塊通過破碎機，而石會村破碎機造成損壞。圓錐破碎機的主要技術(shù)條件是嚙角、旋轉(zhuǎn)速度和產(chǎn)量。嚙角必須小于摩擦角的1/2，并且多數(shù)破碎機為18°。旋轉(zhuǎn)速度n(r/min)由下式?jīng)Q定。

式中，g為重力加速度；r為動錐襯板與基礎(chǔ)夾角；f為滑動摩擦系數(shù)；D為動錐直徑(m)。

破碎機的產(chǎn)量Q(t／h)由下式?jīng)Q定。

式中，s為平行帶寬度(m)；l為平行帶長度(m)；k為物料可碎性系數(shù)；&為物料密度。

開路圓錐破碎機圖4-21(b)的破碎比不超過4-6。這種破碎機的主要優(yōu)點是在處理硬的和磨蝕性強的物料時技術(shù)性能變化較小，在哈薩克斯坦的杰茲L茲干礦床處埋硫化銅礦石，在從開路變?yōu)殚]路破碎時，破腫機產(chǎn)量從250t/h減小到16t/h，產(chǎn)品粒度從35mm減小至16mm。盡管必須增加工作區(qū)表向積和安裝一些附加設(shè)備，促這種閉路流程是合理的，因此，球磨機的產(chǎn)量增加了22％。

圓錐破碎機的主要缺點是；圓錐襯板的橢圓和非同心度；偏心機構(gòu)的徑向間隙增大；對不均勻破碎物料的敏感性，限定了動錐擺頻；因為使用偏心宴作驅(qū)動部件，所以偏心破碎機的破碎比小。破碎機的按幅取決于偏心套的偏心距，即使相對較軟的物料，變形量也不能大于定銀襯板和動錐襯飯之間的固定位移。所以無限減小襯板間的距離是不qj能的。因為動錐襯板和定錐襯板是橢圓和不同心的，它們不能超過動錐直徑的0.05%-0.1%，如果公差事合一致，對1個直徑徑2200mm的動錐，總偏差為64mm。因此，在空負荷條件下，如果要想動錐襯板和定錐襯板不發(fā)生碰撞，排礦口必須不小于64mm，因為這種巧合是不可能的，實際中排礦礦口可以減小到5mm。

排礦口尺寸在空載時被測定和調(diào)整。動錐軸出離心力作用偏向定錐襯板，并且使主軸移<到偏心愛的薄邊，在使用時，由于物料的阻力．主鈾移到偏心套的厚邊。

圓錐破碎機對于給料量或者給料粒度組成的不均勻性尤為敏感。物料在破碎腔內(nèi)均勻分布，對于圓錐破碎機是非常必要的。安裝在動錐頂部的紡料板不能保證結(jié)料的均勻性，因為供應(yīng)物料與給料扳中心線不可能一‘致。此外，鉆性物料將熟在結(jié)料板的表面，在這種條件下，破好機不可能均勻地工作，并且局部過載將會發(fā)生，尤其在設(shè)備驅(qū)動時。由于大塊物料落下，襯板的磨損是不均勻的。在襯板表面產(chǎn)生許多空八，為f防止這種情況，在設(shè)備服務(wù)年限內(nèi)，襯板一般翻轉(zhuǎn)1次或2次。這些方法增加了加工的成本，0!是可使球磨機產(chǎn)量顯著地增加。

低破碎比的另一個重要的原因是動錐的低擺頻。通過增加錐體和破碎物料之間相互作用的頻率，產(chǎn)品的粒度可以被減小。但是，動錐的離心力與擺頻的平方成正比，因此，功錐的不平衡量也要增加。偏心套和動銀在它們立式止推軸承空載時工作極其不可靠。沖擊吸收裝置被用于防止破碎機基座免于破壞，但是當(dāng)擺頻增加時，動錐楔死在俐心套中的危險還存在�，F(xiàn)在擺頻的范圍為224-242次／min，因此，一塊物料在完全落人破砷腔中約被壓縮7次。但是在低產(chǎn)量時，物料極快通過破碎胺，并只受到2—3次擠壓。另一個原因是主鈾在偏心套中的振動和設(shè)備處于半于摩擦操作時摩擦表面油層的可能破裂。這種狀態(tài)不但引起破碎比的降低，而且也縮短了被種機的壽命。

2．圓錐破碎機的性能改善

(1)增加動錐的擺頻

傳動軸套偏心距的變化在兩個方面改變破碎機技術(shù)性能，偏心距減小導(dǎo)致產(chǎn)品粒廢酌減小和產(chǎn)量的降低。相反地，偏心距增加引起產(chǎn)量和粒度的增加。在不改變結(jié)構(gòu)和破碎腔形狀下是可以做這些變化的。通過增加功錐的擺頻，使物料顆粒受壓的次數(shù)增加，可同時改進產(chǎn)量和破碎粒度等性能。同時．在襯板之間的粒子運動增快了，有利于從平行帶中排出物料。雖然通過增大擺頻來增大破碎比是可行的。但是試驗也證明，在產(chǎn)量和破碎比固定情況下。破碎過程的單位功耗隨著擺頻的增加而增大。此外，在這種激烈環(huán)境下破碎機基礎(chǔ)會嚴(yán)重損害，固定螺栓會拉斷，動錐在球面軸承(套簡襯板)內(nèi)移動，主鉑從偏心套支架上部分滑動小，主軸被支架夾緊。最糟的是，軸承摩擦裝置局部裂開，尤其發(fā)生在應(yīng)力集中的地方。為了消除這些不利結(jié)果，通過增加給料板的重量，使動錐重心接近于旋轉(zhuǎn)的中心；它減小了離心力，且產(chǎn)生了一個作用功錐頂部的反作用力。此外，主鈾底是筒形聯(lián)接，它能減小偏心套的間隙、并月可減小產(chǎn)生邊界效應(yīng)的可能性。這樣做可使它能以242次／mm擺頻安全地工作。

(2)破碎機的平衡

破碎機通過完全平衡，可消除破碎機莊高擺頻下對基礎(chǔ)的破壞。為此，必須給破碎機主軸加上一個平衡負載。這個負載應(yīng)安裝在電動錐傾斜相反的方向，又與偏心套同步旋轉(zhuǎn)。與普通偏心圓錐破碎機惟一的不同是，重新裝配了偏心套的軸承支座。

偏心套的基礎(chǔ)修改一下，即添加平衡塊，而借助球形聯(lián)接安裝在動錐的主軸上，它們之間并民通過手柄齒輪與偏心套聯(lián)接。平衡塊和偏心套有共同的止報軸承板。平衡塊與偏心套同步旋轉(zhuǎn)，并且產(chǎn)生一個離心力。離心力均等地作用于偏心套、平衡重和給料板上，但是句動銀的離心力相反。

平衡塊有以下幾個功能：①平衡破碎機的基礎(chǔ)；⑦使動錐在空載時保持球形聯(lián)接；空載時能決定排礦口的真實尺寸，這個尺寸與實際工作時排料口尺寸相等。同時，在偏心套壁上的平衡負載主要作用于厚料層帶的下部，它一船具有比上部小的負載。作用于偏心會不同高度上的均勻負載能使旋轉(zhuǎn)軸處于一個更為穩(wěn)定的位置上。

(3)破碎機的均勻給料

目前，破碎機使用帶有側(cè)面排料的旋轉(zhuǎn)給料漏斗已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，這個漏斗安裝在動錐之上，物料從側(cè)排料溜槽被均勻地分布在破碎腔中，且可以防止礦石在破碎腔中的聚集。杰茲卡茲干選廠的分析表明，使用這樣的給料分配器能使襯板均勻地磨損，并使產(chǎn)品粒度降低12％。最均勻的襯板磨損是在這樣的選廠中所獲得，在這些廠中部安裝了可靠的金屬除去器和借助可靠的調(diào)整環(huán)。另一種方法是，在不能被破碎的物料通過后，調(diào)整環(huán)在徑向沿著螺紋移動3-4mm。出于襯板磨損，這種非同心度可以在一天之內(nèi)得到自我調(diào)整，但是同時產(chǎn)品的粒度增大了。安裝有給料分配器的破碎機的排料n尺寸在排料器4個點處的尺寸偏差不超過2mm，但是未安裝給料分配器的破碎機的排料門尺寸偏差高2-5倍。這種給料方法增加了破碎機的產(chǎn)量25％-30％，減小以質(zhì)量計的物料粒度15％-20％，并且產(chǎn)品的粒度從35mm減至25mm，可使磨礦能力增加11％。使用均勻的圓錐給料，尤其是用自動給料質(zhì)量監(jiān)視，可在不改變設(shè)計的前提下使破碎指標(biāo)大大提高。