关于圆锥破碎机的介绍及性能改善

圆锥破碎机的运功学概念首先在1856年被提出的，第一台旋回圆锥破碎机是在1880年艾利斯·查默斯公司制造的，由发明者盖茨设计，它能以4t/h速度破碎合金砾石，内4马力电机驱动c它运转的原理保持至今，但结构方式巳被修改，现在对圆锥破碎机的改进几乎已经达到厂极限。此外，圆镊破碎机不适用于贫性物料(铝矿棚全武岩等)和硬矿(铬铁合金和电刚玉等)。

圆锥破碎机的破碎比已经达到7，用下面三种方式可以提高设备性能：①机器的动平衡；③均匀给料；③改变破碎腔的形状。改变腔型可以较大地提高破碎机性能，主要通过物料单层破碎，可使破碎比增加到12。在这种情况下，裂纹主要发生在应力集中的结构缺陷处，能耗和破碎体的磨损将大大降低，并且破碎机的寿命得到延长，但是如果把这些改进应用到实践亡，就必须提出一种物料在破碎胶中的运动理论*尽管破虾作业在矿山工业中广泛存在，但是关于破碎过程的理论知之甚少，并且破碎设备的设计完全基于实践经验。描述过程中所有重要的工艺参数、从能量输人到破碎机输出，包抵设备特件还是相当复杂的。相关的参数很多，需要大量的试验数据(从统计学观点)，以便提供精确单个参数影响的信息。此外，还没有一种可靠的破碎理论来考虑特别高的正负荷和设备的持续振动。乌拉尔机械研究院和圣被得堡的米哈潜市尔研究院在哈萨克斯权、乌克兰和乌拉尔工业区进行这方面研究，并提出了新型破碎腔设计。使用这种细碎的新腔型，使最终破碎产品处理能力增加5％一10％，衬板费用减少20％。

1．圆锥破碎机的结构和操作特性

细碎偏心圆锥破碎机在所有破砷单元中是最常用的。它是在20世纪初发展起来，至今没有大的改变。同其他碎磨设备相比，它占用空间小、使用简便、能耗低和运转率高(效率高达90％)。因此，这种破碎机在工业上得到广泛应用。偏心圆锥破碎机主机架是一个圆筒形的铸件，它的下法兰固定在基础上；调整环用弹簧螺栓固定在主机加架上法兰上。上部的定锥的外螺纹与调整环的内螺纹相旋合，定锥内表面是倒置的困锥形状，它覆盖有锰钢内衬。有内衬的给料漏斗固定在圆罩上面，偏心套插在主机架中心套筒中，偏心套和主机架之间是外偏心轴衬，偏心轴衬又作为偏心套的轴承使用。偏心套垂立作用于止推轴承片上。破机的主要工作部件是动锥，动锥固定在主抽上，动缀承载在球形轴瓦上，主铀插在偏心套内，电动机通过水平抽和小齿轮带动主轴运动。

主轴的轴线被描述为绕顶的圆锥表面。动锥周期性地接近和离开定锥内表面，当它接近时，物料被破碎，当它离升时，物料被排出，并进入一个特殊的溜槽，动锥装有锰钢衬板。物料通过溜槽给到破碎机的分料盘r，物料被均匀分布在土轴盖上，在破碎腔平行带每个矿块受到两次或三次撞击。

中碎圆锥破碎机破碎胶的平行带长度是动锥直径的1/12-1/10，细碎圆锥破碎机破碎腔的平行带长度是动锥直径的1／6。

动锥与定锥之间的最短距离决定了破种机产uuu的最小尺寸。定锥安装时要注意，使圆锥最上端位置处功银衬板和定锥衬板问的服离小十最终破婶产品种度。产品粒度可以借助旋转机构转动调整环中的定锥来改变。具合弹簧的弹簧螺性能使定维么机器运转时处于正确的位置人如果有金届或个能破碎的其他物料进人破砷腔中．弹簧压缩，允许定锥和调整套增大排料间隙。因此，金属块通过破碎机，而石会村破碎机造成损坏。圆锥破碎机的主要技术条件是啮角、旋转速度和产量。啮角必须小于摩擦角的1/2，并且多数破碎机为18°。旋转速度n(r/min)由下式决定。

式中，g为重力加速度；r为动锥衬板与基础夹角；f为滑动摩擦系数；D为动锥直径(m)。

破碎机的产量Q(t／h)由下式决定。

式中，s为平行带宽度(m)；l为平行带长度(m)；k为物料可碎性系数；&为物料密度。

开路圆锥破碎机图4-21(b)的破碎比不超过4-6。这种破碎机的主要优点是在处理硬的和磨蚀性强的物料时技术性能变化较小，在哈萨克斯坦的杰兹L兹干矿床处埋硫化铜矿石，在从开路变为闭路破碎时，破肿机产量从250t/h减小到16t/h，产品粒度从35mm减小至16mm。尽管必须增加工作区表向积和安装一些附加设备，促这种闭路流程是合理的，因此，球磨机的产量增加了22％。

圆锥破碎机的主要缺点是；圆锥衬板的椭圆和非同心度；偏心机构的径向间隙增大；对不均匀破碎物料的敏感性，限定了动锥摆频；因为使用偏心宴作驱动部件，所以偏心破碎机的破碎比小。破碎机的按幅取决于偏心套的偏心距，即使相对较软的物料，变形量也不能大于定银衬板和动锥衬饭之间的固定位移。所以无限减小衬板间的距离是不qj能的。因为动锥衬板和定锥衬板是椭圆和不同心的，它们不能超过动锥直径的0.05%-0.1%，如果公差事合一致，对1个直径径2200mm的动锥，总偏差为64mm。因此，在空负荷条件下，如果要想动锥衬板和定锥衬板不发生碰撞，排矿口必须不小于64mm，因为这种巧合是不可能的，实际中排矿矿口可以减小到5mm。

排矿口尺寸在空载时被测定和调整。动锥轴出离心力作用偏向定锥衬板，并且使主轴移<到偏心爱的薄边，在使用时，由于物料的阻力．主铀移到偏心套的厚边。

圆锥破碎机对于给料量或者给料粒度组成的不均匀性尤为敏感。物料在破碎腔内均匀分布，对于圆锥破碎机是非常必要的。安装在动锥顶部的纺料板不能保证结料的均匀性，因为供应物料与给料扳中心线不可能一‘致。此外，钻性物料将熟在结料板的表面，在这种条件下，破好机不可能均匀地工作，并且局部过载将会发生，尤其在设备驱动时。由于大块物料落下，衬板的磨损是不均匀的。在衬板表面产生许多空八，为f防止这种情况，在设备服务年限内，衬板一般翻转1次或2次。这些方法增加了加工的成本，0!是可使球磨机产量显著地增加。

低破碎比的另一个重要的原因是动锥的低摆频。通过增加锥体和破碎物料之间相互作用的频率，产品的粒度可以被减小。但是，动锥的离心力与摆频的平方成正比，因此，功锥的不平衡量也要增加。偏心套和动银在它们立式止推轴承空载时工作极其不可靠。冲击吸收装置被用于防止破碎机基座免于破坏，但是当摆频增加时，动锥楔死在俐心套中的危险还存在。现在摆频的范围为224-242次／min，因此，一块物料在完全落人破砷腔中约被压缩7次。但是在低产量时，物料极快通过破碎胺，并只受到2—3次挤压。另一个原因是主铀在偏心套中的振动和设备处于半于摩擦操作时摩擦表面油层的可能破裂。这种状态不但引起破碎比的降低，而且也缩短了被种机的寿命。

2．圆锥破碎机的性能改善

(1)增加动锥的摆频

传动轴套偏心距的变化在两个方面改变破碎机技术性能，偏心距减小导致产品粒废酌减小和产量的降低。相反地，偏心距增加引起产量和粒度的增加。在不改变结构和破碎腔形状下是可以做这些变化的。通过增加功锥的摆频，使物料颗粒受压的次数增加，可同时改进产量和破碎粒度等性能。同时．在衬板之间的粒子运动增快了，有利于从平行带中排出物料。虽然通过增大摆频来增大破碎比是可行的。但是试验也证明，在产量和破碎比固定情况下。破碎过程的单位功耗随着摆频的增加而增大。此外，在这种激烈环境下破碎机基础会严重损害，固定螺栓会拉断，动锥在球面轴承(套简衬板)内移动，主铂从偏心套支架上部分滑动小，主轴被支架夹紧。最糟的是，轴承摩擦装置局部裂开，尤其发生在应力集中的地方。为了消除这些不利结果，通过增加给料板的重量，使动锥重心接近于旋转的中心；它减小了离心力，且产生了一个作用功锥顶部的反作用力。此外，主铀底是筒形联接，它能减小偏心套的间隙、并月可减小产生边界效应的可能性。这样做可使它能以242次／mm摆频安全地工作。

(2)破碎机的平衡

破碎机通过完全平衡，可消除破碎机庄高摆频下对基础的破坏。为此，必须给破碎机主轴加上一个平衡负载。这个负载应安装在电动锥倾斜相反的方向，又与偏心套同步旋转。与普通偏心圆锥破碎机惟一的不同是，重新装配了偏心套的轴承支座。

偏心套的基础修改一下，即添加平衡块，而借助球形联接安装在动锥的主轴上，它们之间并民通过手柄齿轮与偏心套联接。平衡块和偏心套有共同的止报轴承板。平衡块与偏心套同步旋转，并且产生一个离心力。离心力均等地作用于偏心套、平衡重和给料板上，但是句动银的离心力相反。

平衡块有以下几个功能：①平衡破碎机的基础；⑦使动锥在空载时保持球形联接；空载时能决定排矿口的真实尺寸，这个尺寸与实际工作时排料口尺寸相等。同时，在偏心套壁上的平衡负载主要作用于厚料层带的下部，它一船具有比上部小的负载。作用于偏心会不同高度上的均匀负载能使旋转轴处于一个更为稳定的位置上。

(3)破碎机的均匀给料

目前，破碎机使用带有侧面排料的旋转给料漏斗已经标准化，这个漏斗安装在动锥之上，物料从侧排料溜槽被均匀地分布在破碎腔中，且可以防止矿石在破碎腔中的聚集。杰兹卡兹干选厂的分析表明，使用这样的给料分配器能使衬板均匀地磨损，并使产品粒度降低12％。最均匀的衬板磨损是在这样的选厂中所获得，在这些厂中部安装了可靠的金属除去器和借助可靠的调整环。另一种方法是，在不能被破碎的物料通过后，调整环在径向沿着螺纹移动3-4mm。出于衬板磨损，这种非同心度可以在一天之内得到自我调整，但是同时产品的粒度增大了。安装有给料分配器的破碎机的排料n尺寸在排料器4个点处的尺寸偏差不超过2mm，但是未安装给料分配器的破碎机的排料门尺寸偏差高2-5倍。这种给料方法增加了破碎机的产量25％-30％，减小以质量计的物料粒度15％-20％，并且产品的粒度从35mm减至25mm，可使磨矿能力增加11％。使用均匀的圆锥给料，尤其是用自动给料质量监视，可在不改变设计的前提下使破碎指标大大提高。