【文章內(nèi)容簡介】 圓錐破碎機(jī)的最大給礦度初選160mm，即最大給礦口寬度B初選 192～240mm。對于不同硬度的礦石，其排礦的過大顆粒系數(shù)K=dmax/b(dmax是產(chǎn)品的最大顆粒度，b是排礦口寬度)不同。對于中碎機(jī)來說，破碎硬礦石時K=～、中硬礦石K=2～、軟礦石K=。因此設(shè)計(jì)與使用中碎機(jī)時，決定排礦口寬度，就必須考慮產(chǎn)品中過大顆粒對細(xì)碎機(jī)給礦粒度的影響，這主要是中碎機(jī)一般不設(shè)檢查篩分。由于細(xì)碎機(jī)一般都有檢查篩分裝置，它的排礦口寬度平常就應(yīng)該等于所要求的產(chǎn)品粒度，而不必考慮產(chǎn)品的過大顆粒影響。 嚙角 ：圓錐破碎機(jī)的嚙角需滿足下列要求： （）式中、—破碎機(jī)與固定錐的錐面傾斜角?！扑殄F軸線與機(jī)器中心線的夾角一般為=2176。 圓錐破碎機(jī)的嚙角和平行帶 —礦石與襯板間的摩擦角。設(shè)計(jì)時，通常取=21176。~23176。中碎用圓錐破碎機(jī)取=40176。~45176。；在不斷增加結(jié)構(gòu)尺寸的情況下，盡量增大，這樣可以提高機(jī)器的生產(chǎn)率。本設(shè)計(jì)中采用=42176。 =56176。 =21176。 偏心距和動錐擺動行程偏心距也叫偏心半徑，并用e表示。偏心距的大小，從球面中心O點(diǎn)（固定點(diǎn)）到各個不同水平面都不同，一般所謂偏心距指排礦口平面內(nèi)的動錐軸線距離，動錐轉(zhuǎn)一周，整個擺動距離為2e。偏心距的大小，以滿足動錐在給礦口的行程能足夠壓碎礦石為原則。國產(chǎn)中碎機(jī)偏心距大小不一。細(xì)碎機(jī)給礦塊比中碎機(jī)小許多，若適當(dāng)減小偏心距，也能滿足壓碎礦石的要求。這樣，產(chǎn)品中小于排礦口尺寸的物料含量會增加。所以生產(chǎn)和制造單位可將偏心套錐孔的偏心量制成可調(diào)節(jié)的，這樣可根據(jù)礦石物理性質(zhì)和礦塊尺寸的不同來調(diào)整合適的偏心距。偏心度的大小是由偏心距和球面中心點(diǎn)到偏心距平面的距離決定的。除表 中所給出的數(shù)值外，對于細(xì)碎型2200細(xì)碎圓錐破碎機(jī)，其偏心角=176。，而對于細(xì)碎型 3000圓錐破碎機(jī)，其偏心度=176。這兩種破碎機(jī)都是前蘇聯(lián)的產(chǎn)品。本設(shè)計(jì)的S75彈簧圓錐破碎機(jī)的=2176。破碎錐的擺動行程s（排礦口平面內(nèi)的破碎錐軸線的擺動行程）： s=2r=2Htan （）式中r——破碎錐軸線在排礦口平面內(nèi)的偏向距； H——破碎錐下邊緣到球面中心O點(diǎn)的高度。 s=2450tan2176。= （） 破碎錐下部A點(diǎn)的行程為： s2Ltan （）式中L——破碎錐母線長度。 s2670tan2176。= （）而圓錐破碎機(jī)的e= （）將s=，=42176。代入式（）中，得e=此外，還可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)式求偏心距， e= （）式中D—動錐底部直徑，其他符號同前。 、同前。所以： e= =176。tan42176。= 通過計(jì)算可知兩種計(jì)算結(jié)果近似，所以可以采用。 破碎腔的平行碎礦區(qū)l破碎腔的平行區(qū)也叫平行帶。為了保證破碎產(chǎn)品達(dá)到一定的細(xì)讀和均勻度，圓錐破碎機(jī)在破碎腔下部必須設(shè)有一段平行區(qū)。若平行區(qū)過長，與同規(guī)格破碎機(jī)在相同條件下比較，生產(chǎn)能力減小，而且隨襯板磨損，平行區(qū)越來越長，易使破碎機(jī)產(chǎn)生堵塞，增加能耗。由于平行區(qū)越長，磨損越不均勻，使產(chǎn)品粒度更加不均勻。從受力情況來說，平行區(qū)減短使破碎力下移，能改善主軸受力情況。但平行帶過短，會導(dǎo)致產(chǎn)品中合格品含量下降。平行帶產(chǎn)度l，可以根據(jù)動錐擺動次數(shù)以及底錐角和擺動行程等計(jì)算。其原則是：對中碎機(jī)，保證礦石在平行區(qū)里被壓碎1~2次；對于細(xì)碎機(jī)，保證礦石在平行區(qū)里被壓碎2~3次。平行帶長度也可以根據(jù)動錐底部直徑計(jì)算。 l=（~）D （）式中D為破碎錐的底部直徑。 l=（~） 900=72~ 取l為75mm。 破碎腔的設(shè)計(jì)任何一臺完整的機(jī)械都由工作部分、傳動部分、和動力部分組成。圓錐破碎機(jī)的工作部分就是破碎腔。破碎腔腔形的好壞，對破碎技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（如生產(chǎn)率、能量、破碎產(chǎn)品粒度、粒形以及襯板的磨損）影響很大。因此，研究破碎機(jī)腔型是一項(xiàng)很有價值的工作，并引起國內(nèi)外專家、學(xué)者的重視和進(jìn)行大量的工作。設(shè)計(jì)破碎腔時，不論哪種腔形，都應(yīng)滿足以下要求：保證對破碎機(jī)所要求的生產(chǎn)能力；保證產(chǎn)品粒度符合要求，即有一定細(xì)度和均勻度以及粒形；不易發(fā)生堵塞；襯板磨損要盡可能均勻。破碎腔的結(jié)構(gòu)參數(shù)（給礦口與排礦口寬度、嚙角、動錐的擺動行程和平行碎礦區(qū)長度）和形狀對物料的破碎過程起著重要的作用，它是決定生產(chǎn)率。動力消耗、襯板磨損、產(chǎn)品粒度的均勻性及合格率等各項(xiàng)指標(biāo)的重要因素。設(shè)計(jì)破碎腔時，必須使物料能均勻的分布在破碎腔中，破碎后的物料應(yīng)能暢通的從破碎腔中排出，同時應(yīng)控制產(chǎn)品粒度的均勻性。為此，圓錐破碎機(jī)的破碎腔從上至下順序?yàn)槿齻€區(qū)域：受料區(qū)、破碎腔根據(jù)生產(chǎn)率和破碎比的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)破碎腔時應(yīng)保證體積差別為10%~15%。 性能參數(shù)計(jì)算 破碎錐的擺動次數(shù)圓錐破碎機(jī)破碎錐的傾角較小，在破碎錐下部還有不同長度的平行破碎區(qū)，所以破碎了的礦石幾乎沒有可能自由落下，多半靠礦石自重沿破碎錐斜面而排出，因此，圓錐破碎機(jī)破碎錐的擺動次數(shù)是根據(jù)它的排礦特點(diǎn)來進(jìn)行計(jì)算的。 礦石在破碎錐上所受的力：礦石重力分力Gsin、摩擦力cos和離心慣性力P。但是，慣性力P隨時間而改變自己的方向，在破碎錐擺動一次的時間內(nèi)，它對礦石下滑的影響平均為零，因此可以不考慮。 知礦石沿破碎錐平行破礦區(qū)下滑時產(chǎn)生的加速度按下式確定： （） 所以 式中 f—礦石與破碎錐表面的摩擦系數(shù)，一般f=~； g—重力加速度，g=。假設(shè)礦石以等加速度在破碎錐擺動一次時間t秒內(nèi)滑過平行碎礦區(qū)長度l厘米，故 l=1/2at=1/2g(sinfcos)（60/n） （）則n=1330次/分 公式 系指標(biāo)準(zhǔn)型原汁破碎機(jī)而言。上述理論計(jì)算公式根據(jù)全部礦石都按自由下滑的條件來考慮，事實(shí)上必須有一部分礦石呈現(xiàn)跳躍式運(yùn)動，不能保證礦石在平行區(qū)內(nèi)受1~2次破碎，可能造成產(chǎn)品粒度過大。因此，適當(dāng)?shù)靥岣甙瓷鲜龉接?jì)算的圓錐破碎機(jī)的轉(zhuǎn)速（可提高10%），既可以增大礦石在破碎腔內(nèi)特別是在平行區(qū)內(nèi)的受沖擊次數(shù)，使合格產(chǎn)品粒度增多，破碎機(jī)本身產(chǎn)量增加，同時，還可以減少閉路碎礦作業(yè)中的礦石循環(huán)量和對篩面的磨損，而且有利于提高下段破碎或磨損設(shè)備的產(chǎn)量。但是轉(zhuǎn)速也不能過高，以免過分增加破碎礦石時的離心力，反而影響礦石下滑速度，影響排礦和產(chǎn)量。圓錐破碎機(jī)實(shí)際擺動次數(shù)可以用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 次/分 （）式中 D—破碎錐底部直徑，米； ；所以 n=1000/=335次/分 生產(chǎn)率圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)率與礦石性質(zhì)（可碎性、比重、節(jié)理、粒度組成等）、機(jī)器的類型、規(guī)格以及破碎機(jī)操作條件（破碎比、負(fù)荷系數(shù)、給礦均勻度）等因素有關(guān)，同時還與破碎機(jī)在選礦工藝流程中的配置情況有關(guān)。目前還沒有把所有這些因素全部包括進(jìn)去的理論計(jì)算方法，一般多采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行概略計(jì)算，并根據(jù)實(shí)際條件加以校正。 在開路破碎時，圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)率按下式計(jì)算： 噸/小時 （）式中 —礦石的可碎性系數(shù)，查表得=； —破碎比的修正系數(shù)，查表得=~； —單位排礦口寬度的生產(chǎn)能力，查表得=14~15；e—排礦口寬度，e=；—礦石的松散比重，取=。 = =在閉路破碎時，圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)能力按閉路通過礦量來計(jì)算： 噸/小時 （）式中K—閉路的平面給礦顆粒變細(xì)的系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)型取K=； == 噸/小時所以此圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)能力為129~203噸/小時。 電動機(jī)功率根據(jù)最大破碎力所產(chǎn)生的阻力矩，來計(jì)算破碎機(jī)安裝功率的理論公式，不僅誤差大也不盡合理。但根據(jù)實(shí)際資料，可以經(jīng)研究總結(jié)出來經(jīng)驗(yàn)公式。 （） 式中 D—動錐直徑（m）； —修正系數(shù)，動錐直徑小于1650mm時，取=；所以 P== 破碎機(jī)電動機(jī)實(shí)際功率與安裝功率比較破碎機(jī)規(guī)格60090012001650175021002200電動機(jī)實(shí)際功率2855110130155210260/280電動機(jī)計(jì)算功率56108136153220268從表中數(shù)據(jù)對比可知，電動機(jī)實(shí)際功率與計(jì)算功率值相近。所以初步計(jì)算電動機(jī)功率時可以采用。 4 圓錐破碎機(jī)主要零件設(shè)計(jì)計(jì)算 圓錐破碎機(jī)的運(yùn)動學(xué)與動力學(xué) 圓錐破碎機(jī)的運(yùn)動學(xué)破碎機(jī)運(yùn)動學(xué)就是研究動錐自傳原理以及偏心部件（動錐與偏心套）角速度之間的關(guān)系。掌握動錐運(yùn)動規(guī)律，從而在設(shè)計(jì)破碎機(jī)時確定最佳運(yùn)動狀態(tài)。使用破碎機(jī)時制定合理工作制度，以及檢修破碎機(jī)時，保證偏心部件檢修質(zhì)量，正確分析故障等。圓錐破碎機(jī)具有空間擺動的破碎錐。破碎錐的軸線與機(jī)器中心線相較于O點(diǎn)，其夾角為=2176。破碎機(jī)運(yùn)動時，破碎錐軸線對機(jī)器中心線作圓錐面運(yùn)動，其錐頂為球面軸承O。O點(diǎn)在破碎錐的運(yùn)動過程中始終保持靜止。因此，破碎錐的運(yùn)動可視為剛體繞定點(diǎn)的轉(zhuǎn)動。由于破碎錐支承裝置的結(jié)構(gòu)點(diǎn)，破碎錐不僅隨偏心軸套的偏心孔繞機(jī)器的中心線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而且還繞自己的軸線旋轉(zhuǎn)。因此破碎錐的運(yùn)動是由兩種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動組成：進(jìn)給運(yùn)動或牽動運(yùn)動—破碎錐繞機(jī)器中心線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；自傳運(yùn)動或相對運(yùn)動—破碎錐繞自己的軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。破碎錐的這種復(fù)雜運(yùn)動成為規(guī)則運(yùn)動。這種運(yùn)動可以歸結(jié)為破碎錐瞬時軸線旋轉(zhuǎn)的角速度向量是進(jìn)給角速度向量和自轉(zhuǎn)角速度向量的幾何和，即按平行四邊形法則而相加。角速度向量的所在線與物體的轉(zhuǎn)動軸線重合，角速度的方向由右螺旋規(guī)則決定。圖 。 破碎錐的進(jìn)動角速度向量、自轉(zhuǎn)角速度向量和絕對角速度向量在坐標(biāo)軸上 ox和oz上的投影為： sin=sin （） =cos+cos （） 式中、如圖所示。解上列聯(lián)立方程組得： = （）式中為瞬時軸線與機(jī)器中心線之間的夾角。當(dāng)和為定值時，則=f（） 。 與角的關(guān)系曲線從圖中可以看出，當(dāng)+=90176。時，有最小值： （）當(dāng)=0時，則有最大值： （）破碎機(jī)在空載運(yùn)轉(zhuǎn)時和有載運(yùn)轉(zhuǎn)時，破碎機(jī)的瞬時軸線位置是不同的。破碎機(jī)在空載運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于安裝或制造的質(zhì)量或球面軸承和偏心軸套內(nèi)孔的潤滑等情況的變化，可能出現(xiàn)兩種極限情況：（1）當(dāng)=0時，則，即破碎錐的瞬時軸線與破碎機(jī)的中心線重合，也就是瞬時軸線的最終位置。這種情況表明破碎機(jī)與偏心軸套一起轉(zhuǎn)動。產(chǎn)生的原因則是由于安裝或制造的誤差，造成破碎錐主軸與偏心軸套內(nèi)孔局部接觸或因潤滑不好、軸與軸套內(nèi)孔之間的間隙過小而使主軸被偏心軸套抱住。這種情況是絕對不允許的。 （2）當(dāng)時，說明安裝質(zhì)量和制造質(zhì)量以及潤滑都很好。根據(jù)平行四邊形法則可以求得的大小和方向。，由于，故為等腰三角形，因此， =180176。（180176。）/2=90176。+/2 （） 由前式知=2176。，所以圓錐破碎機(jī)的=91176。 的大小可由下式確定： （）根據(jù)以上分析，破碎機(jī)空載時，破碎錐的絕對角速度的轉(zhuǎn)動方向始終與偏心軸套的回轉(zhuǎn)方向相同。根據(jù)實(shí)踐，破碎機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，破碎錐的絕對轉(zhuǎn)速為10~15轉(zhuǎn)/分，即120176。~150176。 空載時圓錐破碎機(jī)破碎錐角速度向量圖破碎機(jī)有載運(yùn)轉(zhuǎn)時，礦石對破碎錐表面的摩擦力大大地超過了作用在破碎錐的上部支撐點(diǎn)和偏心套內(nèi)孔對破碎錐的摩擦力，因此，破碎錐就以通過球面中心和破碎錐與礦石的接觸點(diǎn)的連線為瞬時軸線（由于接觸點(diǎn)是變化的