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礦山用圓錐式破碎機(jī)設(shè)計
在中國國內(nèi)的鐵礦石品位一般在百分之一二十的較多，以華北地區(qū)（內(nèi)蒙古、河北、山西、河北）為例，多數(shù)的礦區(qū)鐵礦石的品位在20%以下。目前個體礦場中普遍使用的破碎方式是兩級顎破的配置，然后進(jìn)入磁選，再進(jìn)入球磨機(jī)的生產(chǎn)流程。
為了達(dá)到更高的生產(chǎn)效率，需要將進(jìn)入球磨機(jī)的物料盡可能的細(xì)碎，也就是說球磨機(jī)之前的破碎機(jī)要具備很好的細(xì)碎能力，將鐵礦石破碎到最小的粒度。要達(dá)到這樣的破碎效果，工藝上可以采用兩級顎破加細(xì)碎的配置。兩級顎破就是粗細(xì)顎破，這是很常見的設(shè)備類型，關(guān)鍵是第三級的細(xì)碎設(shè)備的選擇。常見的細(xì)碎設(shè)備有錘破（立式、臥式）、高效細(xì)碎機(jī)、圓錐等類型
圓錐破碎機(jī)應(yīng)用在金屬礦（鐵礦、銅礦、鉬礦）是世界上的流行做法，尤其在大型的礦場圓錐破的應(yīng)用十分的普遍。圓錐破碎機(jī)分為彈簧圓錐破碎機(jī)、多缸圓錐破碎機(jī)和單缸圓錐破碎機(jī)。
圓錐式破碎機(jī)利用破碎錐在殼體內(nèi)錐腔中的旋回運(yùn)動，對物料產(chǎn)生擠壓、劈裂和彎曲作用，粗碎各種硬度的礦石或巖石的大型破碎機(jī)械。裝有破碎錐的主軸的上端支承在橫梁中部的襯套內(nèi)，其下端則置于軸套的偏心孔中。軸套轉(zhuǎn)動時，破碎錐繞機(jī)器中心線作偏心旋回運(yùn)動它的破碎動作是連續(xù)進(jìn)行的，故工作效率高于顎式破碎機(jī) 。但僅適用于中碎或細(xì)碎作業(yè)的破碎機(jī)械。中、細(xì)碎作業(yè)的排料粒度的均勻性一般比粗碎作業(yè)要求的高，因此，在破碎腔的下部須設(shè)置一段平行區(qū)，同時，還須加快破碎錐的旋回速度，以便物料在平行區(qū)內(nèi)受到一次以上的擠壓。中細(xì)碎作業(yè)的破碎比較粗碎作業(yè)的大，故其破碎后的松散體積就有較大的增加。為防止破碎腔可能因此引起阻塞，在不增大排料口以保證所需的排料粒度的前提下，必須通過增大破碎錐下部的直徑來增大總的排料截面。圓錐破碎機(jī)的排料口較小，混入給料中的非破碎物更易導(dǎo)致事故，且因中、細(xì)碎作業(yè)對排料粒度要求嚴(yán)格，必須在襯板磨損后及時調(diào)整排料口，因而圓錐破碎機(jī)的保險和調(diào)整裝置較之粗碎作業(yè)更為必要。
結(jié)構(gòu)：
如圖1所示，圓錐破碎機(jī)主要由機(jī)架、傳動軸、偏?心套、球面軸承、破碎圓錐、調(diào)整裝置、 調(diào)整套、彈簧以及下料口等部分組成。
（1）破碎機(jī)主機(jī)架總成：破碎機(jī)主機(jī)架由上架體和下架體組成，兩者通過液壓缸連接，內(nèi)有耐磨襯板和保護(hù)罩：上架體是焊接件，其上口焊有耐磨銅板，下架體是整體鑄鋼件。
（2）主軸總成：主軸與主機(jī)架的下架體中心輪毅采用錐面小過盈配合裝配，主軸開有軸向和徑向潤滑油孔。
（3）偏心軸套總成：偏心軸套其內(nèi)部安裝有采用螺釘固定的高鉛青銅襯套;下部通過螺栓安裝有大錐齒輪和止推軸承，其中上止推軸承為鍛鋼件，下止推軸承為高鉛青銅件；另外，在偏心軸套上還裝有利用螺栓固定的配重組件，其內(nèi)部灌鉛并安裝了耐磨保護(hù)襯板。
（4）動錐體總成：動錐上部采用螺栓連接固定有給料板組件，下部安裝有球面軸瓦，可以與安裝在套筒內(nèi)的球面鋼瓦相配合；動錐外部安裝有高錳鋼制成的動錐襯板，動錐體與其襯板之間的空隙充灌有環(huán)氧樹脂;動錐內(nèi)部安裝有上下高鉛青銅襯套。
（5）定錐體總成：定錐上部安裝的是給料料斗；內(nèi)部安裝有采用大直徑螺栓固定的高錳鋼耐磨襯板，定錐體與其襯板間同樣充灌有環(huán)氧樹脂；定錐外部是與調(diào)整環(huán)配合的梯形螺紋。
（6）調(diào)整環(huán)：調(diào)整環(huán)是組件，由調(diào)整環(huán)、夾緊環(huán)、凸輪隨動件和液壓馬達(dá)等組成；夾緊環(huán)內(nèi)有梯形螺紋，可與定錐相連；調(diào)整環(huán)上部裝有主機(jī)架固定銷和導(dǎo)向桿，以防止調(diào)整環(huán)在主機(jī)架內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
（7）機(jī)組潤滑裝置：由潤滑油箱、電機(jī)油泵、過濾裝置、冷卻裝置和控制裝置組成。例如煙臺鑫海礦機(jī)的圓錐破碎機(jī)采用干油或者水兩種密封方式,使灰塵雜質(zhì)無法進(jìn)人機(jī)體內(nèi)，保證了潤清油的清潔。
（8）水平傳動軸總成：一臺大功率主驅(qū)動電機(jī)，通過三角帶輪傳動裝置使水平軸上的小錐齒輪驅(qū)動大錐齒輪及偏心軸套:水平軸的箱體為整體鑄鐵件，用螺栓固定到主機(jī)架上。
（9）液壓夾架和過鐵釋放裝置:通過雙作用液壓缸使得調(diào)節(jié)環(huán)上部各組件與破碎機(jī)主機(jī)架相連。
（10）調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)總成：用液壓馬達(dá)驅(qū)動小齒輪，小齒輪驅(qū)動調(diào)節(jié)帽上的大齒圈，從而驅(qū)動定錐轉(zhuǎn)動，來達(dá)到調(diào)節(jié)定錐襯板與動錐襯板之間間隙的目的。
（11）液壓控制站：控制站包括帶有油表的油箱、電機(jī)油泵、過濾裝置、蓄能裝置、控制裝置、壓力開關(guān)、安全保護(hù)裝置等；在破碎機(jī)旁還裝有端子箱和按鈕控制柜。
運(yùn)作機(jī)理：
如圖2所示，破碎過程是在固定的定錐和旋回運(yùn)動的動錐之間完成的。
圓錐破碎機(jī)工作時，破碎機(jī)的水平軸由電機(jī)通過三角皮帶和皮帶輪來驅(qū)動，水平軸通過大、小齒輪帶動偏心套旋轉(zhuǎn)，破碎機(jī)圓錐軸在偏心套的作用下產(chǎn)生偏心距做旋擺運(yùn)動,使得破碎壁表面時而靠近定錐表面,時而遠(yuǎn)離定錐表面，從而使石料在破碎腔內(nèi)不斷地受到擠壓、折斷和沖擊而破碎。破碎后的物料在自重的作用下從破碎機(jī)下部的排料口排出。圓錐破碎機(jī)動錐的上腔支撐在固定主軸上端的球面軸瓦上，其下腔套在偏心軸套的外面，其運(yùn)動由偏心軸套直接帶動。當(dāng)偏心軸套繞主軸旋轉(zhuǎn)時，動錐不僅隨偏心軸套繞機(jī)器的中心線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而且還繞自己的軸線旋轉(zhuǎn)，該動錐是繞著其球面支承中心作空間旋擺運(yùn)動的。動錐的軸線與主軸中心線相交于固定點(diǎn)，即球面中心點(diǎn)，其夾角為進(jìn)動角。破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，動錐軸線相對機(jī)器中心線作圓錐面運(yùn)動，其錐頂為球面支承中心，該點(diǎn)在動錐的運(yùn)動過程中始終保持靜止。因此，動錐的運(yùn)動可視為剛體繞定點(diǎn)的轉(zhuǎn)動，即動錐的運(yùn)動是由兩種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動組成：進(jìn)動運(yùn)動或牽連運(yùn)動(動錐繞機(jī)器中心線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動或相對運(yùn)動(動錐繞自己的軸線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動)。
圓錐破碎機(jī)在空載運(yùn)轉(zhuǎn)情形下，動錐自轉(zhuǎn)是由球面軸承給動錐的摩擦力矩和偏心軸套給動錐的摩擦力的數(shù)值決定的，哪個力矩大，則動錐即依此力矩的方向轉(zhuǎn)動。在正常情況下動錐都是順著偏心軸套回轉(zhuǎn)方向自轉(zhuǎn)的，自轉(zhuǎn)速度決定于兩個力矩的差值。而該型圓錐破碎機(jī)在球面軸承和動錐下襯套之間，以控制動錐的自轉(zhuǎn)。在有負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)情形下，石料對動錐錐面的摩擦力矩遠(yuǎn)超過偏心軸套對動錐產(chǎn)生的摩擦力矩。