目前，在我國冶金礦山破碎機行業中，各種舊有形式的破碎設備已經遠遠不能滿足礦石生產的需要，特別是在各礦山系統中仍然普遍使用的20世紀60年代的圓錐破碎機，其維修率高、生產率低、自動化程度低、生產的產品質量差，必須更新改造。為改變這種局面，近年來，我國引進了國外先進的新型圓錐破碎機，其特點是生產率高、自動化程度高、產品合格率高，代表了當今世界冶金礦石圓錐破碎機的發展趨勢，具有國際先進水平。為了使該設備適應鞍鋼礦山生產條件，鞍鋼重型機械有限責任公司把“新型圓錐破碎機”項目作為科研開發項目，組織技術人員進行設計研制，在阿波羅工作站上使用S7K和ANSYS軟件，對新型圓錐破碎機的主軸、偏心套、定錐襯板和動錐襯板進行有限元的分析計算，確定設備的主要參數，設計出新型圓錐破碎機圖紙，并制造出樣機，安裝到鞍鋼齊礦調軍臺選礦廠，進行了一系列負荷試驗，取得了較好效果，獲取了許多試驗數據，為今后進口礦山設備國產化走出了新路。本文對新型圓錐破碎機概況及研制情況加以介紹。
1、設備主要組成
    該設備的結構為主軸固定式。
1.1破碎機主機架
    破碎機主機架的下機架體由鑄鋼整體鑄成，上機架體由焊接而成。在上機架的上口處焊有耐磨銅板；用一個固定的φ470mm直徑的主軸與主機架中心輪轂采用錐面緊配合裝配，主軸中心鉆有潤滑油孔；主機架內設耐磨襯板和保護罩。采用密封裝置，保證主機架與偏心套之間的軸瓦、襯套以及1對錐齒輪提供潤滑油。機組潤滑裝置由潤滑油箱、電機油泵、過濾器、雙立柱水冷卻器和控制閥等組成。油箱設有浸人式電加熱器、油位計、過濾器和空氣通風器等。
1.10液壓控制站
    采用1個液壓站，向9個雙驅動液壓缸和調節環的液壓馬達供油。液壓控制站包括帶油位計的油箱、電機油泵、過濾器、蓄能器、控制閥組、壓力開關、安全閥等，并配有端子箱和按鈕控制箱，用于機旁操作。
2、破碎機運動機理
2.1動錐的運動軌跡
  圓錐破碎機的工作機構由鑲嵌襯板的動錐和定錐組成。機器正常運轉時，由于動錐與定錐的接近和離開，造成破碎腔中的物料被粉碎，并在自重的作用下下落，排出破碎腔。新型圓錐破碎機動錐的上腔支撐在固定主軸上端的球面軸瓦上，動錐的下腔套在偏心套外面，其運動由偏心套來帶動。當偏心套繞主軸旋轉時，動錐不僅隨偏心套繞機器的中心線作旋轉運動，而且還繞自己的軸線旋轉，該動錐繞著其球面支承中心點D作空間旋擺運動。動錐的軸線與主軸中心線相交于固定點，即球面中心點D，其夾角為進動角。破碎機運轉時，動錐軸線對機器中心線作圓錐面運動，其錐頂為球面支承中心點D，0點在動錐的運動過程中始終保持靜止，因此，動錐的運動可視為剛體繞定點的轉動，即動錐的運動是由兩種旋轉運動組成。
    進動運動或牽連運動——動錐繞機器中心線作旋轉運動；
    自轉運動或相對運動——動錐繞自己的軸線作旋轉運動。
    動錐的這種復雜運動稱為規則進動。
    圓錐破碎機在空載運轉情形下，動錐自轉是由球面軸承給動錐的摩擦力矩肘。和偏心套給動錐的摩擦力Mp的數值來決定的，哪個力矩大，則動錐即依此力矩的方向轉動。正常情況下，動錐都是順著偏心套回轉方向自轉的，自轉速度取決于兩個力矩的差值。新型圓錐破碎機在球面軸承和動錐下襯套之間，增加了動錐上襯套，來控制動錐的自轉。在有負載運轉情形下，礦石對動錐錐面的摩擦力矩遠超過偏心套對動錐產生的摩擦力矩，此時動錐以其母線為瞬時軸，沿料層作與偏心套回轉方向相反的滾動。動錐的這種自轉運動，可以使產品的粒度均勻，使動錐的襯板磨損均勻。
2.2慣性力和慣性力矩平衡的推導
    破碎錐的運動由偏心軸套直接帶動，在空間繞固定點O作旋擺運動。由于破碎錐和偏心軸套的質心都不在其回轉中心上，所以在運動中必然產生慣性力和對固定點0的慣性力矩。在破碎物料時，由于破碎力遠大于破碎錐和偏心軸套的慣性力，因而顯不出它的害處，但在空載時或空載過渡到破碎物料過程中，這種慣性力和慣性力矩作用于機架上時，則為一種周期性的動載荷，因而引起機架的振動和偏心軸套的偏斜，嚴重影響破碎機的正常運轉。因此，必須確定產生的慣性力和慣性力矩的大小和方向，采取措施消除其有害影響。新型圓錐破碎機采用了在偏心軸套上加平衡重的方法來平衡該慣性力和慣性力矩，消除了破碎錐及偏心軸套產生的方向變化的慣性力和慣性力矩，保證了機器的正常運轉。
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