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礦山用圓錐式破碎機(jī)設(shè)計(jì)
在中國(guó)國(guó)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(gè)體礦場(chǎng)中普遍使用的破碎方式是兩級(jí)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(shuō)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(jí)顎破加細(xì)碎的配置。兩級(jí)顎破就是粗細(xì)顎破，這是很常見(jiàn)的設(shè)備類(lèi)型，關(guān)鍵是第三級(jí)的細(xì)碎設(shè)備的選擇。常見(jiàn)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(lèi)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(chǎng)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(dòng)，對(duì)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(dòng)時(shí)，破碎錐繞機(jī)器中心線作偏心旋回運(yùn)動(dòng)它的破碎動(dòng)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(shí)，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(guò)增大破碎錐下部的直徑來(lái)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(duì)排料粒度要求嚴(yán)格，必須在襯板磨損后及時(shí)調(diào)整排料口，因而圓錐破碎機(jī)的保險(xiǎn)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(dòng)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(guò)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(guò)盈配合裝配，主軸開(kāi)有軸向和徑向潤(rùn)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(guò)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(dòng)錐體總成：動(dòng)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(dòng)錐外部安裝有高錳鋼制成的動(dòng)錐襯板，動(dòng)錐體與其襯板之間的空隙充灌有環(huán)氧樹(shù)脂;動(dòng)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(shù)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(dòng)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(xiāo)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(rùn)滑裝置：由潤(rùn)滑油箱、電機(jī)油泵、過(guò)濾裝置、冷卻裝置和控制裝置組成。例如煙臺(tái)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(wú)法進(jìn)人機(jī)體內(nèi)，保證了潤(rùn)清油的清潔。
（8）水平傳動(dòng)軸總成：一臺(tái)大功率主驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過(guò)三角帶輪傳動(dòng)裝置使水平軸上的小錐齒輪驅(qū)動(dòng)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(guò)鐵釋放裝置:通過(guò)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(dòng)小齒輪，小齒輪驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)帽上的大齒圈，從而驅(qū)動(dòng)定錐轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)定錐襯板與動(dòng)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(guò)濾裝置、蓄能裝置、控制裝置、壓力開(kāi)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(guò)程是在固定的定錐和旋回運(yùn)動(dòng)的動(dòng)錐之間完成的。
圓錐破碎機(jī)工作時(shí)，破碎機(jī)的水平軸由電機(jī)通過(guò)三角皮帶和皮帶輪來(lái)驅(qū)動(dòng)，水平軸通過(guò)大、小齒輪帶動(dòng)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(dòng),使得破碎壁表面時(shí)而靠近定錐表面,時(shí)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(dòng)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(dòng)由偏心軸套直接帶動(dòng)。當(dāng)偏心軸套繞主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)錐不僅隨偏心軸套繞機(jī)器的中心線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而且還繞自己的軸線旋轉(zhuǎn)，該動(dòng)錐是繞著其球面支承中心作空間旋擺運(yùn)動(dòng)的。動(dòng)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(dòng)角。破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)錐軸線相對(duì)機(jī)器中心線作圓錐面運(yùn)動(dòng)，其錐頂為球面支承中心，該點(diǎn)在動(dòng)錐的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持靜止。因此，動(dòng)錐的運(yùn)動(dòng)可視為剛體繞定點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，即動(dòng)錐的運(yùn)動(dòng)是由兩種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組成：進(jìn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)或牽連運(yùn)動(dòng)(動(dòng)錐繞機(jī)器中心線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)(動(dòng)錐繞自己的軸線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))。
圓錐破碎機(jī)在空載運(yùn)轉(zhuǎn)情形下，動(dòng)錐自轉(zhuǎn)是由球面軸承給動(dòng)錐的摩擦力矩和偏心軸套給動(dòng)錐的摩擦力的數(shù)值決定的，哪個(gè)力矩大，則動(dòng)錐即依此力矩的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。在正常情況下動(dòng)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(gè)力矩的差值。而該型圓錐破碎機(jī)在球面軸承和動(dòng)錐下襯套之間，以控制動(dòng)錐的自轉(zhuǎn)。在有負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)情形下，石料對(duì)動(dòng)錐錐面的摩擦力矩遠(yuǎn)超過(guò)偏心軸套對(duì)動(dòng)錐產(chǎn)生的摩擦力矩。