惯性圆锥破碎机的构造与特点

前苏联从20世纪50年代开始研制惯性圆锥破碎机，经过多年坚持不懈地努力，研制成功了破碎任何强度物料的惯性圆锥破碎机，先后在14个国家登记注册c我国研制惯性圆锥破碎机稍后于前苏联，但取得初步成果后，又由于种种原因没有一直研究下去，直到80年代末，一些科研院所及制造厂与俄罗斯合作后才又继续开展研究工作。惯性圆锥破碎机不仅仅在俄罗斯已经得到推广使用，而且在美国、日本、中国和西欧各国都引进惯性圆锥破碎机技术。

惯性圆锥破碎机与传统间接破碎机比较具有以下优点：

①破碎比大，可以达到30。

②在增大排料口尺寸下不增大破碎产品的平均粒度。

③可以带负荷起动和停车。

④工作状态平稳可靠，传给地基的动负荷很小，不需要建造大而坚固的基础。

⑤破碎腔个落入不能破碎的异物时．传动装置不会超载。

⑥单位功耗低40％以上。

⑦容易调节可变参数，达到预期要求的工艺效果，并能进行选择性破碎和减少过粉碎。

⑧简化破碎流程，减少基建投资，减少辅助设备台数，提高经济效益。

可以说，惯性圆锥破碎机为推广“多碎少磨”新工艺提供了一种理想的设备。

(1)KID型惯性圆锥破碎机的构造及工作原理

KID型惯性圆锥破碎机的构造如图4-11所示。其工作机构由外破碎锥10和内破碎锥12组成，两锥体表面亡均镀有保护衬板，衬板相对着的表面形成破碎腔，整个机体安装在充气式隔振弹簧3上，在内破碎锥12的主轴上装有激振器5。电动机15的旋转运动通过三角皮带17、弹性联轴节2传给激振器5，使其绕破碎机中心线转动。当激振器旋转时产生离心力，离心力迫使支承在球面支承续置8上的内破碎锥绕其球心摆动。如果破碎腔内没有物料，内破碎锥12沿外破碎锥10的内表面作无间隙的滚动，即内、外破碎锥衬板直接接触，从而导致不必要的衬板磨损，因此，KID型破碎机不允许空转。如果破碎腔内有物料，内破碎锥则沿着物料层滚动，在滚动的同时随物料层厚度变化伴随有强烈地振动冲击，从而实现对物料的有效破碎。

在惯性圆锥破碎机中，破碎力的大小是由激振器及内破碎锥的离心力来决定的，内破碎锥的振幅取决于物料层与破碎力的平衡条件。料层的阻力大小与其压实度有关，因此，改变破碎力的大小可以便适当的料层压实。被破碎物料在被碎腔中移动大约持续几秒钟，其间受破碎作用达几十次左右。同时内破碎银沿不均匀料层滚压，每液压一周部伴随着100多次的振动，由补充的这种脉动力加强了破碎作用。

(2)KHⅡ型惯性圆锥破碎机的构造

KHⅡ型惯性圆锥破碎帆可以说是在传统圆锥破碎机的基础上发展起来的，但是，作为一种有效利用振动能量的新型设备，它与传统圆锥破碎机在结构上有许多不同之处。KHⅡ—2200型惯性圆锥破碎机的构造如图4-12所示。机架4通过隔振弹簧10安装在地基上。机架卜固装有支承环2，它与调整环1之间用螺纹联接，定锥衬板装在调整环上。主轴下部装有激振器6，激振器又装在轴套5上。中间铀与轴套之间有球头连杆7连接，其下部球头借装机架上的止推轴承9的中间轴8，与球形立轴11的上部连接。动力由电机经过减速器12、立轴11、个间油8和球头连杆7，驱动激振器6旋转。微振器旋转产生离心力，驱动文承在球面轴承上的动锥绕其球心摆动，同时动锥也产生离心力。两种离心；合成为破碎力，实现对物料的破碎。

KHⅡ型惯性圆锥破碎机除图4-12所示结构外，还有如图4-13所示的结构。

(3)PZ型振动圆锥破碎机的构造与特点

PZ型振动圆锥破碎机的构造如图4-14所示。它由动锥1、定锥2、机架3、偏心块4、主振弹簧5、波动轴承6、主轴7和隔振弹簧8等件组成。破碎机的动锥1通过主振弹簧5支承在机架3上，偏心块4通过滚动轴承6悬挂在动锥1下部的主轴7上，整个破碎机通过机架3坐落在隔振弹簧8上。当动力源(图中未画出)驱动偏心块旋转时，产生激据力迫使动锥摆动。从上部给料口将物料给入由动锥和定锥组成的破碎腔内，物料在破碎腔内受到动锥的高频脉动力作用，在此力作用下物料内部原有的裂纹或缺陷不断扩大，直至破裂成小颗粒，然后进入破碎腔下一个合适的位置再次或多次被破碎。一般进入破碎腔的物料受到动锥的作用次数可达30-40次，与KHⅡ型惯性圆锥破碎机不同的是动锥只产生摆动，而没有自转运动。当滚动轴承采用油脂润滑时，可省去KHⅡ型惯性圆锥破碎机的高压稀油装置。PZ型振动圆锥破碎机采用滚动轴承，相对于KHⅡ型破碎机可提高激振频率，从而可提高动锥的摆动次数，提高生产率和破碎比．使P2型振动圆锥破碎机除具有KHⅡ型惯性圆锥破碎机的优点外，还具有结构简单、维修方便、加工制造容易、成本低、可采用更高的动锥摆动频率提高产量等优点。

(4)复合同步振动圆锥破碎机的构造与特点

在集俄罗斯KHⅡ惯性圆锥破碎机优点的基础上，在沈阳市科委的资助下，东北大学与某生产厂共同研制成功一种复合同步振动圆锥破碎机，复合同步是指振动同步与控制同步。复合同步振动圆锥破碎机结构新颖，完全脱离了传统圆锥破碎机和KHⅡ型惯性圆锥破碎机的框架模式，具有独特的结构模式。复合同步振动圆锥破碎机的结构如图4-15所示。该破碎机主要由电机、激振器、带给料口的上联接板、带排料口的下联接板、内破碎锥体、外破碎锥体和隔振弹簧等组成。破碎机的工作机构由外破碎锥体10和内破碎锥体9构成，两锥面上均锻有锰钢衬板，衬板相对着的表面形成破碎腔。内破碎锥体9的主轴两端分别与上、下联接板连在一起，平行铀式激振器3通过其轴承座分别与上联接板4、下联接板5固接在一起，这样内破碎锥体、激振器和上、下联接板组成一体，并通过悬吊装置11悬吊在外破碎锥体10的立板上。电机1安装在与外破碎锥体立板固接的电机座板上。整个破碎机坐落在底板8上的隔摄弹簧7上。电机通过弹性联轴器2驱动两平行轴式激振器3等速同向回转产生离心力，在离心力作用下．内破碎锥绕机器中心线作圆运动。若破碎腔内没有物料时，内破碎锥在离心力迫使下沿外破碎锥的内表面作无间隙的滚动，若破碎腔内有物料时，则内破碎锥沿物料层滚动，在滚动的同时伴随有强烈地挤压和振动冲击，从而实现对物料的有效破碎。

复合同步振动圆锥破碎机结构是一个崭新的方案，完全摆脱了传统圆锥破碎机的框架模式。结构完全相同的两激振器分别安装在锥体两侧，可方便地通过调整激振器的偏心块来调节破碎力。内破碎锥锥面倾角比较大，可提高生产能力。内破碎锥是锥面与柱面45°相间，防止破碎力过大出现过粉碎。整机坐落在隔振弹簧亡，不需要大而坚固的基础。复合同步振动圆锥破碎机与XH凰型惯性圆锥破碎机相比，除了有KHⅡ具有的破碎比大、可加上任何强度的物料、可带负荷起动和停车、破碎腔内掉入异物时不会过载、无需配置附助设备和简化了破碎工艺流程等特点外，还具有整机高度低、结构简单、制造安装容易、维护方便、没有加工复杂的球面滑动轴承、功耗低、产品粒度特性好、整机投资少和采用了振动同步与控制同步的复合同步原理等特点。

复合同步振动圆锥破碎机控制系统总体结构原理图如图4-16所示。该控制系统由两台相同规格型号的异步电机、电路的控制回路、电机的变频调速装置、一块数据采集卡PCL-711B、一台微型计算机、转速检测元件及电路等组成。因检测系统和控制运算全部是数字量，所以属于全数字控制系统。驱动两个偏心转子的两台交流异步电机，分别定义为主电机1和随动电机2．控制随动电机2使其跟踪主电机1，实现跟踪控制。主电机的启动和停机由磁力驱动器控制，而磁力驱动器的交流控制回路由固态继电器来控制。CL-711B板的DO2与固态继电器的直流控制端联接，D02为高电平时，驱动器接通，电机启动，DO2为低电平时，驱动器断开，电机停止，因此可通过软件控制主电机启动和停机。随动电机由一台高性能变频调速器供电，变频调速器的输出控制方式是v／f为定值的正弦脉宽调制，并由低频电压补偿．变频调速器的输出频率由控制端的直流电压确定，其电压值等于PCL板D／A的输出，所以通过调节D／A的输出即可改变变频调速器的输出功率。两台光电编码器分别安装在两台电机的转轴上，作为转速的检测元件，可同时检测两转子间的相位差。FCL-711B是一块多功能数据采集卡，直接插入微机的总线扩展槽内，并通过软件控制，整个系统的开关量控制、状态检测及模拟量输出均通过它完成。微机通过光电编码器从两台电机转轴上，接受经过检测系统传来的信号，并对这些信号进行运算处理，然后再通过数据传输通道向变频调速器输出控制电压，实现对随动电机的跟踪控制，确保整个机械系统同步同相运转，以提高新型振动圆锥破碎机的机械性能。