【JX195】2100标准型圆锥破碎机设计[FY]【3A0】
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【JX195】2100标准型圆锥破碎机设计[FY]【3A0】,jx195,标准型,圆锥,破碎,设计,fy,a0
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鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 1 页 自动磨碎机以及散装流体材料对其的影响 摘要： 在不同阶段的形状、状态和运动的情况下，通过被采用的液体和散装材料（主体松软材料） ， 对 自动磨碎机 以及散装流体材料的影响所做的调查。在散装材料磨碎机应用的基础上，一种新型的循环流体状态自生磨碎机已经发展起来了，自生磨碎机的实验结果与 4R 雷德蒙工厂的实验结果通过比较，及其高精确地获得了更小的微粒。在对散装材料磨碎方面，这种新发展起来的自动研磨机的可行性是被证明成功的。 1、 介绍 粉碎 除了在大多数粉碎机的磨碎过程或是压缩机在散装材料运动中被压碎的过程，只有在很少的一些设备例如 轧辊机和挤压机粉碎时采用的材料才是固定的或可以说是比较固定的。因此，一种关于流体状态的散装材料自动磨碎机的新的构想，通过深刻领会流体材料在研磨过程中的特性而被提出来了。 2、 散装材料的流体状态 体散装材料 在机械学的分支 介质 机械学 中 ，散装材料同样被叫做主体松软材料，它是相互关联的固体微粒的集合体，在这里，每一个单独的微粒都代表着固体的特性，并且是主体松软材料的骨骼。然而，肉眼可见的方面分析，它同样代表流体和流体的一些特性。 （ a） 与流体一样， 散装材料不能保持固定的形状； （ b） 散装材料和流体都 不能承受拉力但可以承受 压力。散装材料与流体的不同是散装材料可以承受较小的正切力，而流体不能，这是由于在散装材料里存在内部摩擦（内部摩擦角）。 也就是说，如果用外部条件施加在散装材料上用以减轻或削减内部摩擦角，散装材料将被流体化。举例来说，把一些如水和胶体材料的介质加入到散装材料中或是在外部施加特殊的力（谐振力等）在散装材料上，散装材料将会被流体化。 装材料状态的影响因素 如上所述， 影响散装材料状态最主要的因素是其内部存在摩擦角。摩擦角越小，散装材料的状态越容易得到。具体说来，影响因素包括： （ a） 散装材料单独微粒体的块状程度。微 粒的块状程度越大，散装材料的状态越难得到。 （ b） 散装材料单元体的重量。单元体的重量越大，散装材料的状态越难得到。 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 1 页 （ c） 散装材料的疏松（多孔性）程度。 散装材料越疏松，散装材料的状态越容易得到。 （ d） 散装材料的潮湿程度。当湿度超过临界值时，散装材料开始流动，然而，对于某些散装材料， 在湿度反面附加的东西反过来也带来摩擦角影响因素并且导致散装材料不易流动。 （ e） 微粒的形态和表面粗糙 程度 。 内部的摩擦角与散装材料微粒的形态和粗糙程度有着密切的关系。 （ f） 对于理想状态的散装材料，实际状态的散装材料更难流动。 装材料流体状态的分类 散 装材料流体状态根据是否有承载能量的介质可分类为： （）单阶段流动。但散装材料中没有承载能量的介质，又或者是有介质， 如水和 空气， 但不能起到承载能量作的介质，这样的流动形式都被认为是单阶段流动。 （）双阶段流动。当散装材料中存在大量的能量承载介质，散装材料的微粒是悬浮的或是接近悬浮的，这样的流动形式被认为是双阶段流动。 散装材料的流动速度对于自磨来说是主要参数。根据其速度，流体的状态可分为： （ a） 最低速度 (9m/s)； （ b） 低速 (9100m/s)； （ c） 中速 (20100m/s)； （ d） 高速 (100200m/s)； （ e） 超高速 (2501000m/s)。 当流动速度在最低速度范围内时，自磨的效率是非常低的，作为自动磨碎机来说这种速度几乎不能作为参数。 低速经常被拿来作为水平圆柱磨碎机的参数。介质的速度经常被选来作为纵 向 离心磨碎机的参数，并且极细粉碎中采用高速和超高速。 3 流体磨碎机的分析 磨形式的分类 流体的自磨形式可以分为： （ a） 自磨 的 冲击。 在这种形式下，微粒互相碰撞并且减小； （ b） 自磨的分层。微粒互相撞击互相削减，发生微粒分层 、 减少的现象； （ c） 自磨的疲劳破裂。在高频率交替脉冲的重压下，材料因疲劳而导致破 裂； 疲鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 1 页 劳破裂的自磨过程，用脆性材料被研磨的方式，可以使较硬的材料被研磨。 动磨碎机的 分析 各种各样的散装材料流动形式都是由以下两种流动形式组成：直线流动和旋转流动。实际上， 独立的流动形式常出现在自磨机上，在一些情况下， 两种流动形式在离心自磨机中合成。因此， 为了研究散装自磨机，把自磨机的这两种流动形式分开来研究。而且，流动时不同的阶段和状态会带来不同的自磨形式。因此，散装材料的阶段和状态也必须考虑进去。 线流动 （ a） 单 直线流动。自磨的形式是微粒的撞击和分层。 纵向冲击自磨机的原理是：一个 高速的旋转离心圆盘产生的巨大的离心力场，带动散装材料产生高速直线喷雾，喷雾互相撞击，并且微粒停留在圆筒壁上。同时，不同大小和形态导致喷雾微粒在速度上的不同， 致使微粒撞击和分层，但是磨损和分层的程度是有限的。 （ b） 双直线流动。与流体的流动形式相似， 双 直线流动同样包括层流和乱流。在层流区域流动是稳定的，微粒的速度在同一层上是相同的，而不同层上的速度不同。不同层上的微粒产生摩擦。然而，总所周知，层流区域的速度是非常慢的， 因此层流自磨的程度是有限的。 研磨主要发生在乱流区域，因为在这个区域发生高速流动和强烈骚动。 乱流中产生强烈的微粒撞击，形成撞击粉碎。如果几条喷雾相交，交错的微粒会强烈的碰撞和冲击。速度越高，自磨得效率越高。如，气流自磨机以 固体、气体双直线流动的自磨下 工作 。 转流动 旋转流动是在如密闭管子或圆筒形容器中的产生的外力的作用下形成的。 由旋转流动产生的微粒的径向运动形成的离心力场，使微粒喷雾对管壁和容器壁产生压力，并且使微粒停留在壁上，因此导致微粒间摩擦力和剪切力。旋转流动中产生的特殊的剪切力是促成自磨的主要因素。 （ a） 单旋转流动。由于散装材料的每个微粒大小和形态的不同，导致每个微粒的状态和速度不 同。 因此，微粒间的摩擦剪切力导致的离心压力是一种交替和脉冲的压力，流动的速度越高，交替的频率和强度越高。 高频率的的交替和脉冲剪切力使微粒疲劳破裂，这种被认为是脆性疲劳自磨的疲劳破裂是自磨在旋转流动的主要形式。 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 1 页 （ b） 双旋转流动。单旋转流动的自磨形式， 明显地存在于双旋转流动中。然而，由于承载能量的介质的粘度妨碍介质的流动，自磨得形式相对较弱。 与双直线流动相似，高旋转速度的乱流导致微粒的撞击和自磨得冲击。双旋转流动在自磨中同样占据一个重要位置。 4 自磨的影响因素 如上所述的自磨机的基本分析，自磨机的影响因素可以总结 如下： （ a） 散装材料的本质结构和物理性质 有脆性、硬度、易变性、 强度、 连接、裂开和自然缺陷。这些因素对每个自磨形式都非常重要。 （ b） 流动状态。直线流动和双旋转流动适用于 脆性材料，单循环流动适用于硬性材料，原因是高频率脉冲剪切的影响使硬性材料脆性断裂。 （ c） 流动速度。无论是在直线流动状态或是在旋转流动状态，流动的速度是影响自磨效率的一个主要因素。速度越高，自磨得效率越高，获得的微粒越细。 （ d） 集中性（双流动）松散度（但流动）。 在可行性理论的基础上，集中材料的增加会加剧微粒间的撞击，因此影响自磨得效率。因此， 双循环中 集中材料 的增 加和单循环状态松散材料的减少是提高自磨效率的有效途径。 5 实际应用 图 1 机器原理略图 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 1 页 1 2 3 4 5 6 7 8 空气进入筒 9 10一种旋转流动离心自磨机已经被武汉科技大学成果的研制出。机器的主要图表如图1。这种自磨机与其它纵向自磨机的明显区别是它的工作盘是圆锥形的而其它的事平的。当圆锥工作盘在高速下旋转，强烈的横 向的和纵向的离心力作用在 材料上，材料在圆筒中处于螺旋循环上升状态，材料可以在旋转流中被完全磨碎。图 2 和 3 分别是水平和轴向运动方向。 图 2 水平流动 图 3 纵向流动 这种自磨机工作效率的结果与 4R 雷蒙德工业公司的相比较： 表 1 与 4R 雷德蒙工厂的实验结果的比较 工厂 加入材料的大小 产品的颗粒 产量 t/h 能量消耗 噪音 4R 雷德蒙工厂 1506% 过 9800 离心自磨机 150 2表 1 中可以看出 这种 产品的粒度和细度、产量、消耗量 和噪音等指数都好于 4R 雷蒙德工厂的。显示出在流体观点的基础上研制的新型自磨机是可行的。 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 1 页 F N of in of A on of of by lf in of of of in or is in of of in a as or of in of 2 of n is it is of a of is of in it of (a) a (b) a a is an in is to if an is on to or be as to or on 山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 1 页 be of s of is of of In (a) of in of b) of c) of d) of to a in of it to e) of is to of of f) it is to of of he of be to is or ( ) is in or do of is as ( ) of in of or to is of is an to be ) 9m/s); ( ) 9100m/s);( ) 20100m/s);( )100200m/s); ( ) 2501000m/s). of is is in is as a in is 山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 1 页 as a in is as a in in 3 of he of be a) In b) c) to of to be in in of he of of of In an is in in a in of is of in of be a) of of he of is a by a a of of in of by of of is (b) to of 山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 1 页 is it is in of of in a is in is of as in is so of by is in of to or of of in in is If in is by an as in an by on of or on to in is a (a) of of to in of is a of is as is a of in (b) in is in is to of of to of of ta of is 山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 1 页 a in 4 n of of be as (a) of as of to (b) of to is to is (c) of in or in of is of of d) or On of in of of in fo in in of in to of 5 山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 1 页 A by of of is is of is in at a of on in be in 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 1 页 of by ). as of by to R is on of of is 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 I 页 2100 标准 型 圆锥破碎机 设计 摘 要 随着社会的前进，原材料消耗不断增加，导致富矿资源日益枯竭，矿石品位日趋贫化。以我国冶金矿山为例，铁矿石平均品位 31%,锰矿石品位 22%。绝大多数的原矿需要破磨和选矿处理后才能成为炉料。圆锥破碎机生产效率高，排料粒度小而均匀，可将矿岩从 350碎到 下的不同级别颗粒，可以满足入磨粒度需要，成为金属矿山选矿厂的主要破碎设备。 20 世纪 50 年代初期，国内在仿原苏联的弹簧破碎机的基础上，开发了国内自己的破碎机。这种破碎机的设计思想最基本点是靠排料 口大小控制产品粒度，破碎物料的方法是靠动锥单向挤压和弯曲研磨作用破碎物料，物料之间相互作用很弱，破碎过程几乎没有选择性。 近来国内外开发的新型高效圆锥破碎机破碎物料应用的范围不断扩大，破碎产品粒度小，破碎效果显著。目前圆锥破碎机正向着大型、高效、可靠、节能、降耗和自动化方向发展。 关键词： 矿山，破碎 ， 圆锥破碎机 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 s of to of to 1% of 2%. of to be ai to be 50mm to of of 20th 950s, on of of of is by of is by no of of of is 山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 目录 1 绪论 1 言 1 史发展 1 用效果 2 2 总体设计方案 4 锥破碎机的类型 4 锥破碎 机的工作原理 4 述各部分结构及功用 5 3 圆锥破碎机的结构参数和工作参数的选择与计算 9 构参数 9 矿口宽度与 排矿口宽度 9 9 碎机的摆动行程 10 行碎矿区 l 11 作参数 11 碎锥的摆动次数 11 产率 12 动机功率 13 锥破碎机的运动学 14 锥破碎机的动力学 17 心部分的运动状态 24 4 电动机的选择及轴的计算 27 电动机的选择及传动比的分配 27 动机的选择 27 动比的分配 27 动装置的运动和动力参数的选择和计算 27 动零件的设计计算 28 轮的计算 28 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 轮的校核 30 动轴的设计计算 32 动轴承的选择和寿命验算 38 小结 39 致谢 40 参考文献 41 附录 1 自动磨碎机以及散装流体材料对其的影响 42 附录 2 F N 47 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 1 页 圆锥破碎机腔型对性能的影响及改进 1、 前言 圆锥破碎机是破碎石料的重要设备，由于它的生产效率高、 出料细、均匀，被广泛用于矿石、建筑行业的石料加工处理。它可以将石料从 350碎到10下不同级别的颗粒。为了生产不同等级产品的需要，破碎机又可分为中碎、中细碎和细碎，相对于的腔型为标准型、中间型和短头型，而决定腔型的关键是衬板，因此，我们对腔型的研究，就是对衬板形状的研究。 2 各种腔型的区别 所谓腔型，即破碎机动锥衬板和定锥衬板围成的空间和形状。圆锥破碎机腔型划分为标准型、中间型 和短头型。但何为标准型呢，以 7 英尺圆锥破碎机为例，我们把紧边平行带的长度在 240右、入料口宽度为 105定为 细腔型；平行带长度在 163右、入料口宽度为 334定为标准型，如表 1 和图 1腔型断面图。腔型不同的破碎机在破碎工艺中所处的位置也不同。以 7 英尺圆锥为例，标准型的给料粒度在 0250理能力在 600t/h， 80%产品粒度 50此作为二级破碎，即中碎。短头型的给料粒度在 050理能力在 400t/h，80%产品粒度 12此作为三级破碎，即细碎。中间型介于二者之 间，因此既可作中碎又可作细碎。 3 腔型在运行中的变化和影响 一块衬板从安装到报废更换，短则 2 个月，长则 4 个月，在这一生产磨耗过程中，腔型随衬板的磨损而不断发生变化，各种型腔之间的区别显得越来越小，破碎机的性能随着腔型的变化也在发生变化，直到更换衬板。如果衬板的更换是因为衬板的磨损量已到极限范围，则衬板适得其所。但往往在衬板还很厚时，其处理能鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 2 页 力已大幅下降，因此不得不更换衬板，如 7 英寸 锥中碎，当衬板使用2 个月，衬板磨损余量还有很多时，其处理能力已大大下降，因此， 有必要对原腔型进行分析研究，使其 适合生产需要。 碎腔型的变化规律 以 7 英尺 锥为例，当一件新的动锥衬板和一件新的定锥衬板组成一个细碎腔型时，其初始状况如图 2a，各项参数如表 1;使用一个月后，平行带长度为 265料口紧边宽度为 92腔型状况如图 2b,(根据经验，衬板平均每天磨损 ;当运行到第三个月时，平行带长度为 450料口紧边宽度为 34腔型状况如图 2c。平行带的长度在逐渐变长，入料口紧边宽度在变窄，处理量在下降。 碎腔型变化规律 以 7 英尺 锥为例，当一件新的 动锥衬板和一件新的定锥衬板组成一个中碎腔型时，其初始状况如图 3a，各项参数如表 1;使用一个月后，平行带长度为 190料口紧边宽度为 273腔型状况如图 3b;(根据经验，衬板平均每人磨损 ;当运行到第三个月时，平行带长度为 254料口紧边宽度为 187腔型状况如图 3c。平 行带的长度在逐渐变化，入料口远小于 始值 334项数据越来越接近表 1 中细碎腔型的数据，处理量也在下降。但这时衬板的厚度还远未磨损到需要更换的尺寸。 4 对中碎腔型配置的改进 出现衬板磨损后平行带变长，入料口变窄的情况，一般可以采取以下两种改进措施 :加厚平行带处衬板厚度 ;衬板厚度不变，加大定衬板上口尺寸 ;使腔 具有更大的入口尺寸。如果采取措施 可以预测，仍将不能彻底解决衬板合理地 最大限度地磨耗的目的，虽然衬板的使用寿命延长了，但剩余厚度未变，浪费大，鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 3 页 因此不是好的解决办法 ;如果采取措施，加大定锥衬板上口直径，这受调整环 尺寸影响，可行性不大 ;在实践中我们采用了第二种办法 :新、旧衬板配置，如图 4a。这是一种最简便易行的措施，它不需要对现有设计、条件作任何修改。配置后平行带长 200料口宽度 260动锥衬板磨损更换时，平行带长 250料口宽度 240最大石料尺寸略小，如图 4b;新动锥衬板配旧定锥衬板同。从图中可以看出，旧的衬板能充分磨损，更换旧衬板时，破碎腔入料口仍能保持足够大的尺寸，对通过能力没有太大影响。 5 对细碎腔型配置的改进 对中碎腔型的配置改进方法能否用于细碎呢 ?首先让我们来看一下配置后衬板磨损的变化规律见图 5。 从图 5 中可以看到 A： 定新动旧配 (新定锥衬板配旧动锥衬板 )。动锥的下口最大直径处出现了凸缘。 B： 定旧动新 (旧定锥衬板配新动锥衬板 )。定锥 衬板的下口内卷，也是有凸缘，由于细碎的排矿口很小，只有 7样很容易发生衬板碰衬板的现象，更重要的是，由于凸缘的形成，阻碍了矿石 的通过，降低了通过速度。但中碎的排矿口较大， 在 225且定锥衬板比细碎的陡 10 ,虽同样有凸缘问题，但对通过速度影响也不大，不会出现衬板相碰情况。因此，这种新旧搭配适合于中碎而不适合在细碎中使用。中碎在衬板磨损后期，造成处理量下降的因素是入料口减小，矿石难以通过入料口进入破碎腔。细碎在鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 4 页 衬板磨损后期，造成处理量下降的因素是平行带太长，矿石通过平行带时间延长 ，造成过粉碎。因此，细碎腔型可以采取第一种方法 ： 衬板加厚，同时背隙加大，如图 6;这样可以达到延长衬板使用时间目的。由于细碎的粒度较细，在破碎腔的上部，对矿石的破碎也是矿石相互挤压破碎 ;而中碎，由于粒度大，很大一部分矿石是直接破碎 ;因此，细碎动锥的上部可以不用相应加厚，甚至可以减薄。通过这种改进，细碎的处理能力波动小，衬板也能合理磨损，如图 6b。到后期，平行带长 400紧边入口宽度为 51大物料能够进入破碎腔，对处理能力不会有太大影响。 现在有的圆锥设计厂家，为了避免细碎腔型平行带在磨损过程中 越来越长，将衬板设计成如图 7 的形状，这样，衬板到更换时，其平行带入口尺寸也基木保持不变，平行带不仅不变长，反而有所缩短，这应该说也是确保细碎型圆锥性能稳定的一个好办法。 6 结论 通过以上对圆锥腔型的改进、使用，有效地达到了延长衬板使用寿命的目的，消除了造成圆锥处理能力波动的因素，实现了破碎机的平稳运行。 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 1 页 1 绪论 言 随着社会的进步，原材料消耗不断增加，导致富矿资源日益枯竭，矿石品位日趋贫化。以我国冶金矿山为例，铁矿石平均品位 31%、锰矿石品位 22%。 绝大多数的原矿需要破碎和选矿处理后才能成为炉料。破磨作业是选矿的龙头，也是能耗、钢耗的大户。因此，节能、降耗是破磨设备研究的主题， “多碎少磨 ”是节能、降耗的重要措施，其关键问题是降低破碎产品的最终粒度。圆锥破碎机的生产效率高，排料粒度小而均匀，可将矿岩从 350碎到 10下的不同级别颗粒，可以满足入磨粒度 的 需要，成为金属矿山选矿厂的主要破碎设 备。 破碎机的发展与人类社会的进步和科学技术的水平密切相关。随着科学技术的发展，各学科间相互渗透，各行业间相互交流，广泛使用新结构、新材料、新工艺，目前破碎机正向着大型、高效、可靠、节能、降耗和自动化方向发展。 史发展 圆锥破碎机诞生于 20 世纪初叶。弹簧式圆锥破碎机是由美国密尔沃基城西蒙斯（ 弟二人研制的，故称之为西蒙斯圆锥破碎机。其结构为主轴插入偏心套，用偏心套驱动 动锥衬板，从而使矿岩在破碎腔内不断地遭到挤压和弯曲而破碎。破碎效果差，振动大，弹簧易损坏。用大型螺旋套调整排矿口大小， 调整困难， 过载保护用弹簧组，可靠性差。多年来，虽然不断改进，结果日趋完善，但其工作原理和基本构造变化不大。 20 世纪 40 年代末，美国 司首先推出底部单缸液压圆锥破碎机，是在旋回式破碎机基础上发展起来的陡锥破碎机。 该机 采用液压技术，实现了液压调整排矿口和过载保护，简化了破碎机结构，减轻了重量，提高了使用性能。 20 世纪 50代，法国 司的子公司 司和日本神户制钢有限公司等推出上部单缸、周边单缸液压圆锥破碎机。 20 世纪 70代，美国 司在底部单缸液压圆锥破碎机的基础上推出高能液压圆锥破碎机； 司推出旋盘式圆锥破碎机，适用于中硬物料的破碎，其给料粒度小，偏心距小，破碎力不大。 之后， 相继又推出超重型短头圆锥破碎机 。鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 2 页 该机 加大了功率，强化了弹簧 并采用 合金钢机架， 但 增加了制造成本 。 为此 ， 该公司又推出了 圆锥破碎机。 司推出 超细圆锥破碎机， 它 采用滚动轴 承替代偏心套，由电动机、皮带传动 带动动锥摆动，顶部 采用 单缸液压缸装置 来 调整排矿口和 实现 过载保护，给料粒度 品粒度 80%。 20 世纪 90 年代以来，美国 司推出新一代 列圆锥破碎机；瑞典司推出新的 H 系列圆锥破碎机；俄罗斯乌拉尔机械研究院和米哈诺贝尔研究设计院开发出新型短头圆锥破碎机，破碎机分上、下两部分，上腔按料层原理破碎物料，下腔为平行区。应用表明：细级别含量较一般圆锥破碎机提高 5%衬板金属消耗降低 20%。 20 世纪 50 年代初期，国内圆锥破碎机在仿原苏联的 2 100 和 1 650 弹簧圆锥破碎机的基础上，开发的 1 200 和 2 200 型弹簧圆锥破碎 机。在 20 世纪 70 年代开发了 1 200、1 750、 2 200 多缸液压圆锥破碎机和 1 200、 1 650、 2 200 底部单缸液压圆锥破碎机。 20世纪 80 年代，沈阳重型机器厂从美国 司引进西蒙斯和旋盘式圆锥破碎机设计制造技术，并合作生产该系列圆锥破碎机。 20 世纪 90 年代以来，国内一些矿山、石料加工厂和建设工程先后又引进了 列圆锥破碎机、 G 型圆锥破碎机和 圆锥破碎机 ， 均取得了良好应用效果。北京矿冶研究院于 1993 年与俄罗斯圣彼得堡工程科学院合作成立中外合资北京凯特破碎机有限公司。桂林 冶金机械厂 与 圣彼得堡工程科学院共同创办了中俄合资桂林湟新技术开发有限公司生产惯性圆锥破碎机。洛阳矿山机械工程设计研究院开发 简化结构的惯性圆锥破碎机，东北大学也在研究振动破碎机。 随着我国石料加工厂的发展，中小型圆锥破碎机也取得了进展。上海建设 路桥机械设备有限公司与日本神户制钢有限公司合作生产 圆锥破碎机；沈阳华杨机械厂推出需蒙斯、旋盘式和 列圆锥破碎机；上海龙阳机械厂、上海多灵 目前，我国圆锥破碎机已形成大、中、小型系列，品种规格 齐全，基本满足国内需求。但产品的制造质量，特别是耐磨材料，以及使用可靠性等方面与国外同类产品尚有差距，有待进一步研究、改进。 用效果 近来国内外开发的新型高效圆锥破碎机破碎物料应用的范围不断扩大，破碎产品粒鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 3 页 度小，破碎效果显著。 美国 司的 00 型破碎机在 矿厂替代 锥破碎机，产品粒度 80%，使磨机生产能力提高 37%。波兰柳宾 ()在锤式破碎机后使用 破碎机进行补充破碎使产品粒度降至 80%，从而提高了磨机生产能力，降 低磨矿能耗。 鞍钢调军台选矿厂采用 圆锥破碎机。从 1997 年 9 月投入运行，中碎机排料粒度 理能力 790t/h；细碎机排料粒度 92%，处理能力 350t/h ,提高了磨机生产能力，降低了磨机能耗。 北京矿冶研究总院和安徽铜陵某有色公司联合攻关用 20 型颚式破碎机和00 型惯性圆锥破碎机，实现两 段开路破碎工艺流程，生产能力 70h，从给料碎到 系统能耗降低 20%，磨机处理能力提高 25%。 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 4 页 2 总体方案 设计 锥破碎机的 类型 根据破碎腔型不同，圆锥破碎机可分为：标准型（中碎用）、中间型（中、细碎用）、和短头型（细碎用）三种型式，其中以标准型和短头型应用最广。 我国制造的中细碎圆锥破碎机用汉语拼音字母和动锥的底部直径表示型号，如 其中 P破碎机、 Y圆锥、 B标准型、 Z中间型、D短头型、 2200动锥底部直径（毫米）。 根据调整排矿口和过负载时的保险方式，圆锥破碎机分为弹簧保险和液压保险两种类型。 本设计方案采用的是 2100 标准弹簧圆锥破碎机 ，即 锥破碎机的 工作原理 如图 示，破碎机马达1 的动力由传动轴 2、伞齿轮（圆锥齿轮） 3 带动偏心轴套 4 而旋转。主轴 5 插在偏心轴套的锥形孔里，动锥 6 固装在主轴上并支持在球面轴承 8 上。随着偏心轴套的旋转，动锥 6 的中心线 为顶点绕破碎机中心线锥面运动。这样，当动锥中心线 到图示位置时，动锥靠近定锥 7，则矿石处于被挤压和破碎 状态 ，而动锥另一面离开定锥，此时被挤 碎 了的矿石靠自重从两锥体底部 排 出。圆锥破碎机 是随动锥转动连续的进行破碎矿石，所以它比其他破碎机生产率高而工作又比较 平稳。 图 圆锥破碎机 1 马达； 2 传动轴； 3 伞齿轮； 4 偏心轴套 5 主轴； 6 动锥； 7 定锥； 8 球面轴承 D 动锥底部直径 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 5 页 述各部分结构及功用 图 圆锥破碎机由下列主要部分组成：机架部分；传动轴部分；偏心轴套部分；球面轴承部分；动锥部分；调整环部分。 图中的机架 部分 是 整个破碎机的主体，所有部分都装在机架上，它被四个地脚螺栓图 2100 标准型圆锥破碎机 1 机架下盖； 2 止推盘了； 3 偏心轴套； 4 直衬套； 5 机架中心套筒； 6 大伞齿轮； 7 平衡重； 8 方销； 9 进水管口； 10 机架； 11 球面轴承座； 12 球面轴承； 13 挡油环 14 衬板； 15 弹簧； 16 毛毡密封； 17 固定环（支承环）； 18 弧形齿板； 19 锁紧螺帽； 20 制动齿板； 21 分矿盘； 22 漏斗； 23 支承罩； 24 “U”型螺栓； 25 定锥衬板； 26 耳环； 27 注黄油孔； 28 调整环； 29 螺栓； 30 动锥； 31 领缘； 32 环形油槽； 33 排水管口； 34 传动轴套筒； 35 小伞齿轮； 36 排油口； 37 锥衬套； 38 主轴； 39 进油口 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 6 页 固定在基础上。 传动轴套筒 34 插入机架中心套筒 5 中，用螺钉固定。 中心套筒里压入直衬套 4（也叫直铜套）。直衬套原来用青铜材料制作，由于尼龙轴承有许多优点，所以，目前很多厂矿已改用尼龙直衬套代替直铜套，使用效果很好。但今后使用尼龙轴承 是发展方向。为了防止直衬套上串，在直衬套的上口开两 个缺口，装一压板将其压住。 传动部分装在机架传动轴套内，它的前端小伞齿轮和偏心轴套上的大伞齿轮相啮合。其另一端借 联 轴 器 与电动机相连接。 圆锥破碎机传动轴的轴承，有滚动轴承也有滑动轴承。采用滚动轴承的破碎机，有时由于滚动轴承承受很大的冲击力而遭损坏， 所以必须采用较好的轴承 。 偏心轴套部分是由 偏心轴套 3、 大伞齿轮 6 和锥衬套 37 组成。 锥衬套原来用青铜或用巴比合金制作，现在用尼龙锥衬套的。锥衬套压装在偏心轴套的锥形孔里并在其上部缺口处铸锌加固。大伞齿轮与偏心轴套之间是用键连接。 为了平衡动锥 30 的惯性力和使偏心轴套与 直衬套沿全 长 接触，大伞齿轮齿轮顶部装有平衡重 7。 偏心轴套被支承在四片止推盘 2 和机架下盖 1 上，最下面一片铜盘沿圆周 方向 有三个爪卡在端盖 1 的槽中，所以它是不转动的；最上面一片钢的 止 推盘用销子与偏心轴套相联，能随偏心轴套转动，而中间两片止推盘自由的放在上下两盘中间。这两 片中，上面一片是铜的 ， 呈平盘状，下面一片是钢的 ， 表面有径向润滑油沟。原来上面一片铜板由于没有径向限位，在运转中，沿外圈碰损很严重，寿命很短。 球面轴承部分有球面轴承座 11 和球面轴承（球面瓦） 12 组成。 球面瓦用销子固定在球面轴承座上，其上有回油孔而 球面轴承座外圈有档油环 13，防止从轴面瓦外缘挤出的油进入防尘水中。球面轴承座上有一圈环形沟槽 32 是为装防尘水用的。球面轴承座的下部止口 与 机器上的环形加工面相配合。 球面轴承原来也是用青铜材料制作的。现在也有采用尼龙球面轴承的。随着对尼龙轴承的不断地试验改进，此种轴承将会越来越多地被采用。 动锥部分 由 动锥体和主轴 38 组成，用热压配合装配在一起。动锥的外表面装有锰钢衬板 14。为了使它们之间紧密贴合，中间铸以锌。上部用锁紧螺帽 19 锁 紧。在 锁 紧螺帽的顶部装有分矿盘 21。 为了防止破碎机工作时 锁紧螺帽退扣，装有制动齿板 20。制动齿板的外齿卡在 锁 紧螺帽的内齿中，而制动齿板下面的方形键卡在主轴头部的缺口内，以防止主轴与 锁 紧螺帽的相对运动。 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 7 页 矿石从给矿漏斗 22 落到分矿盘上，随分矿盘不断的幌动，矿石便被均匀地分配到破碎腔里。破碎后的矿石，从两锥体下部落地运输带上。 调整 环部分也是一个动锥体，其外圆锥表面有锯齿形螺纹，而内部锥体上有七 个缺口，定锥衬板 25 上面相应地有八个耳环 26。用 “U”形螺栓 24 穿过缺口钩在耳环上，将定锥衬板固定在调整环 28 上。 调整环与固定环 17 靠锯齿形螺纹联接；借旋转调整环使定锥上升或下降，从而改变破碎机排矿口 大小。因调整环是右螺纹，所以向右旋转调整环排矿口便减小；向左旋转调整环，则排矿口增大。 为了防止调整环自动退扣，用弧形齿板 18 锁 紧。为了保护螺纹和使调整环容易转动以及不让灰尘浸入，在固定环 17 的径向方向上有加注黄油的孔 27 和在其下端装设有毛毡密封 16。 固定环（也叫支撑环）的锥面与机架上部的锥面相配合， 固定环沿圆周方向有 16组弹簧 15，每组有 10 支，每组用 5 根螺栓将弹簧压在两托盘之间，靠弹簧的张力把固定环压在机架上。这样，当不能破碎的物料落入破碎腔时能起保险作用。 破碎机的 传动 轴承、止推盘、锥衬 套 和主轴、直 衬套与偏心轴套以及球面轴承的表面是相对运动的摩擦表面。为了保证破碎机正常运转，各摩擦表面必须要很好的进行润滑与防尘。 防尘装置：中细碎圆锥破碎机比粗碎圆锥破碎机产生灰尘更加严重，因此要求它有完善的防尘装置。 目前弹簧式中细碎圆锥破碎机都是用水封防尘装置。 在球面轴承座上有盛水的环形 沟 槽 15，而在动锥上焊有截锥形的领缘 34，其下端插入沟槽 15 的水中，领缘把灰尘 挡住 ，使它落入水槽中，不让灰尘进入破碎机内部。 防尘水从进入 水 管口 35 进入沟槽，充满后从排水管口 36 流走，同时把落入水中的灰尘带走。 破碎机的润滑：破碎机 各摩擦表面都是采用稀油循环润滑。油从中心套筒的端盖上的进油孔 37 进入偏心轴套的止推盘中，由于止推盘上有放射状的油沟，油流过中心孔时也同时进入各沟槽润滑止推盘； 油经止推盘中心孔沿偏心轴套内外表面和主轴上的中心孔上升，同时也润滑各摩擦表面，最后润滑球面轴承和伞齿轮，从伞齿轮上甩下的油顺排油孔 38 排出。 轴承是采用单独的油路给油和排油进行循环润滑。 破碎机的保险装置：它是装在机架一圈的 16 组弹簧。当不能破碎的物料进入破碎鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 8 页 机时，定锥与固定环向上抬起，并压缩弹簧，增大动锥与定锥表面间的距离，使不能破碎的物料经排矿口排 出，从而保护破碎机不受损坏 。之 后固定环和调整环借弹簧的张力恢复原位。这样，能在一定程度上保证破碎机的安全。 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 9 页 3 圆锥破碎机的结构参数和工作参数的选择与计算 构参数 矿口宽度与排矿口宽度 给矿口宽度 ， 给矿粒度 D 系根据选矿流程决定。 排矿口宽度应该有一个调整范围，以供破碎各种硬度矿石的需要。 2100 标准圆锥破碎机用于中碎，最大给矿粒度初选 260最大给矿 口 宽度 12 325对于不同硬度的矿石，其排矿的过大颗粒系数 产品的最大粒度，e 是 排 矿 口宽度）不同。对于中碎用圆锥破碎机来说，破碎硬矿石时 Z=硬矿石 Z=矿石Z=定中碎用圆锥破碎机的排矿口宽度时，必须考虑产品中过大颗粒对细碎破碎机给矿粒度的影响，因为中碎用破碎机一般不设检查筛分。 角 由文献 5， 4知， 圆锥破碎机的啮角仍需满足下列要求： 2)( 12 （ 式中 1 、 2 破碎锥与固定锥的锥面倾斜角。 12图 圆锥破碎机的啮角和平行带 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 10 页 破碎锥轴线与机器中心线的夹角 一般 ， 。 矿石与衬板之间的摩擦角。 设 计 时 ， 通 常 取321 。中碎用圆锥破碎机取 5401 ；在不断增加结构尺寸的情况下，尽量增大 1 ， 这样可以提高机器的生产率。本设计中采用的 碎机的摆动行程 破碎锥 的摆动行程 s（排矿口平面内的破碎锥轴线的摆动行程） 由图 示的几何关系计算得： （ 式中 r 破碎锥轴线在排矿口平面内的偏向距； H 破碎锥下边缘到球面中心 O 点的高度。 572ta os 碎锥下部 A 点的行程为： s A （ 式中 L 破碎锥母线长度。 882t a 破碎锥的摆动行程 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 11 页 行碎矿区 l 为了保证破碎机的产品到达一定的 细 度和均匀度，圆锥破碎机的破碎腔下部必须设有平行碎矿区。在平行碎矿区内物料至少要受一次检查性破碎。 由文献 5， 4知，对于标准型圆锥破碎，平行碎矿区的长度可按下式确定： 0 （ 式中 D 是破碎锥的底部直径。 682 1 0 0)l l 为 170 毫米。 作参数 碎锥的摆动次数 圆锥破碎机破碎锥的倾角 1 较小，在破碎锥下部还有不同长度的平行碎矿区，故破碎了的矿石几乎没有可能自由下落，多半靠矿石自重沿破碎锥斜面而排出，因此，圆锥破碎机破碎锥的摆动次数是根据它的排矿特点来进行设计的。 图 示已破碎的矿石从平行碎矿区的始点滑到末点时所受的力。矿石重力分力 1 、摩擦力1离心惯性力 P。但是，惯性力 P 随时间而改变自己的方向，在破碎锥摆动一次的时间内，它对矿石下滑的影响平均为零，因此可以不考虑。 由图 矿石沿破碎锥平行碎矿区下滑时产生的加速度按下式确定： 图 矿石在破碎锥上所受的力 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 12 页 11 f G c o i n 故 )f c o ss i n(g 11 式中 f矿石与破碎锥表面的摩擦系数，一般 f= g重力加速度， g= 假定矿石以等加速度在破碎锥摆动一次的时间 t 秒内滑过平行碎矿区长度 l 厘米，故 2112 )60)(c s 则 1 co ss i 3 0 次 /分 （ 公式（ 指标准型圆锥破碎机而言。 上述理论计算公式系根据全部矿石都按自由下滑的条件来考虑，事实上必有一部分矿石呈现跳跃式运动，不能保证矿石在平行区内受 1 2 次破碎，可能 造成产品粒度过大。因此，适当地提高按上述公式计算的圆锥破碎机的转速（可提高 10%） ,既可以增加矿石在破碎腔内特别是在平行区内的受冲击次数，使合格产品粒度增多，破碎机本身产量增加，同时， 还可以减少闭路碎矿作业中的矿石循环量和对筛面的磨损，而且有利于提高下段破碎或磨碎设备的产量。但是转速也不能过高，以免过分增加破碎矿石时的离心力，反而影响矿石下滑速度，影响排矿和产量。 由文献 5， 4知， 圆锥破碎机 实际有利转速 可以用下列经验公式计算： 次 /分 （ 式中 D破碎锥底部直径，米。 n 次 /分 产率 圆锥破碎机的生产率与矿石性质（可碎性、比重、节理、粒度组成等）、机器的类型、鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 13 页 规格、以及破碎机操作条件（破碎笔、负荷系数、给瓯矿均匀程度）等因素有关，同时还与破碎机在选矿工艺流程中的配置情况有关。目前还没有把所有这些因素全部包括进去的理论计算方法，一般多采用经验公式进行概略计算，并根据实际 条件加以校正。 由文献 5， 4知， 在开路破碎时，圆锥破碎机的生产率按下式计算： o吨 /小时 （ 式中 矿石的可碎性系数，查表得 破碎比的修正系数 ，查表 由插值法 得 单位排矿口宽度的生产能力，查表 由插值法得 e 排矿口宽度 ， e=60； 矿石的松散比重， 取 = 小时 小时 由文献 5， 4知， 在闭路破碎时， 圆锥破碎机的生产能力按闭路通过矿量来计算： 吨 /小时 （ 式中 Q开路时破碎机的生产能力，顿 /小时； K闭路时平面给矿粒度变细的系数，标准型取 K= Q 吨 /小时 所以此圆锥破碎机的生产能力为 500 800 吨 /小时。 动机功率 由文献 5， 4知， 圆锥破碎机的电动机功率可按下列经验公式计算： （ 式中 D破碎锥底部直径，米。 N 表得实际选用的电动机功率为 200 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 14 页 锥破碎机的运动学 圆锥破碎机具有在空间摆动的破碎锥。破碎锥的轴线与机器中心线相交于 O 点，其夹角为 。 破碎机运转时，破碎锥轴线对机器中心线作圆锥面运动，其锥顶为球面轴承 O。 O 点在破碎锥的运动过程中始终保持静止。因此，破碎锥的运动可视为刚体绕定点的转动。 由于破碎锥支承装置的结构特点，破碎锥不仅随偏心轴套的偏心孔绕机器的中心线作旋转运动，而且还绕自己 的轴线旋转。 因此破碎锥的运动是由两种旋转运动组成：进给运动或牵连运动 破碎锥绕机器中心线 作旋转运动；自转运动或相对运动 破碎锥绕自己的轴线作旋转运动。破碎锥的这种复杂运动称为规则运动。这种运动可以归结为破碎锥绕瞬时轴线旋转的角速度向量o是进给角速度向量 和自转角速度向量 1 的几何和，即按平行四边形法则而相加。角速度向量的所在线与物体的转动轴相重合， 角速度向量的方 向由右螺旋规则决定。 破碎锥的进动角速度向量 、自转角速度向量1 和绝对角速度向量 o 在坐标轴上 的投影为： s o c o sc o o（ 3 10） 解上列联立方程组得： )s s o（ 式中 为瞬时轴线与机器中心线之间的夹角。 1图 破碎锥的角速度向量图 21501209060300图 与角 的关系曲线 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 15 页 当 和 为定值时，则 的函数关系如图 从图中可以看出，当 时，0有最小值： ino（ 当 0 时，则0有最大值： 破碎机在空载运转时和又载运转时，破碎锥的瞬时轴线位置是不同的。 破碎机在空载运转时，由于安装或制造的质量，或球面轴承和偏心轴套内孔的润滑等情况的变化，可能出现两种极限情况： （ 1） 当 01 时， 则 0，即破碎锥的瞬时轴线与破碎机的中心线重合，也就是瞬时轴线的最终位置。这种情况表明破碎锥与偏心轴套一起转动。产生的原因则是由于安装或制造的误差，造成破碎锥主轴与偏心轴套内孔局部接触，或因润滑不好、轴与偏心轴套内孔之间的间隙过小而使主轴被偏心轴套抱住。这种情况是绝对不允许的。 （ 2） 当 1 时，说明安装质量和制造质量以及润滑都很好。根据平行四边形法则可以求得0的大小和方向。从图 可以看出，由于0 o， 00 0o为等腰三角形， 00 因此， 29021 8 01 8 0 （ 所以，圆锥破碎机的 。 0的 大小可由下式确定： 1图 空载时破碎锥的角速度 向量图 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 16 页 290co o （ 根据以上分析，破碎机空载时，破碎锥的绝对角速度0的转动方向始终与偏心轴套的回转方向相同。根据实践，破碎机正常运转时，破碎锥的绝对转数为 1510 转 /分，即 20 。 破碎机有载运转时， 矿石对破碎锥表面的摩擦力大大地超过了作用在破碎锥的上部支承点和偏心轴套内孔对破碎锥的摩擦力，因此，破碎锥就以通过球迷中心和破碎锥与矿石的接触点的连线为瞬时轴线（由于接触点是变化的，可以近似的区破碎锥的母线位瞬时轴线）沿位于破碎腔内的矿石层作无滑动的滚动。滚动的角速度 0可由破碎锥轴线上的 B 点绕以破碎锥母线位瞬时轴线转动时的速度来确定。 上的 B 点以角速度 0 绕瞬 时轴线转动，故 B 点的速度为： oB c 式中 c 为 B 点至瞬时轴线（破碎锥的母线）的垂距。 上的 B 点又以角速度 绕 转动，故 B 点的速度亦为： 0中0 点之 的垂距。 因此，则知： 00 即 （ 图 有载时破碎锥的速度计算图 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 17 页 式中负号表示 o的转动方向与 的转动方向相反。根据破碎机的结构尺寸，通常，。 破碎机又载运转时， 0m 。破碎机的绝对角速度 0的转动方向与偏心轴套的转动方向相反。 锥破碎机的动力学 圆锥破碎机的破碎锥和偏心轴套的质心都不再其回转中心线上，故在运转过程中，必然要产生惯性力和对固定点 o 的惯性力矩。它们作用于机架上 时 ，则为一种周期性的动载荷，因而引起机架的振动和偏心轴套的偏斜， 严重影响机器的正常运转。因此，必须研究产生的惯性力和惯性力矩的大小和方向，以便采取措施消除其有害的影响。 碎锥的惯性力和惯性力矩 根据圆锥破碎机的运动学分析，圆锥破碎机的 破碎锥是作规则运动。为使破碎锥作图 牵连惯性力对 的力矩 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 18 页 规则运动 ，必须在其上加一具有一定大小和方向的固定点 o 的外力力矩，反过来说，在迫使破碎锥作这种运动时，在破碎锥上将作用有与外力力矩大小相等方向相反的惯性力矩。 作用在破碎锥上的惯性力矩可以用下述方法确定。 以固定点 o 为原点，取定坐标系 （即角速度向量 的方向）与破碎机中心线重合（图 取动坐标系 使 （即相对角 速度向量 1 的方向）与破碎锥 的轴线重合，并且使 位于 与 构成的垂直平面内，则 垂直于该平面。从 的正向一端看去，由 到 1 转到一个 角的方向是正的转向 ，即反时针的方向。 将破碎锥分成许多垂直并对称于 的薄圆片。另绝对加速度 ： （ 式中 牵连加速度， 2； 的垂距； 相对加速度， 21； 的垂距； 哥式加速度， ),s 2 ； 设加于质点加于质点 221),s i n (2（ 下面就分别确定 牵连惯性力、相对惯性力、哥式惯性力对 的力矩。 （ 1） 牵连惯性力对 的力矩 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 19 页 将质点解为： 22 co s 22 s i n （ 因此，则可写出质点系的牵连惯性力的分力对 的力矩为：（沿坐标轴方向的力矩向量为正）： 2 2 22 （ 由图 知： s inc s inc （ 将公式 （ 别代入公式（ 得： 02 因为破碎锥对称于 所以破碎锥对于 的离心转动惯量 0 )s i nc o s)(s i nc o s(2 (c o ss i n)s i n( c o s 22222 )(c o ss i n 222 )()(c o ss 2222 )(c o ss i n 222 )(c o ss i n 212 式中 0 的距离，所以 1J 和 2J 分别为破碎锥对 的转动惯量。 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 20 页 0)s i nc o s( 22 式中 0 0 （ 2） 相对惯性力对 的力矩 相对角速度 1 为常数，故相对加速度只有向心加速度。因破碎锥对称与 ，所以破碎锥内每两个对称质点的相对惯性力总是大小相等，方向相反。它们互相抵消，因而对与任何轴的力矩为零。 （ 3）哥式加速度对 的力矩 将 移到沿 x 和 z ，其值为： x z x 和 z 组成的平面与坐标面 行，因此，哥式加速度沿 的分量为（图 1 c o i i x 其方向沿 r 线的离心方向。 图 哥氏惯性力对 的力矩 图 3. 9 哥氏惯性力对 的力矩 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 21 页 s i s i n(2 11 其方向垂直于 面而与 反向。 因此，对应于哥式加速度分量的惯性力为： i i x c o s i ik i i z （ ，而且破碎锥内每两个对称质点的这种惯性力 彼此平衡，因而整个破碎锥的这种惯性力也成平衡，故其对于任何轴的力矩皆为零。而一致。与方向相反。因此，这两个质点的惯性力组成一个力偶，作用面平行于坐标面 力偶矩等于： 211 s i s i n2 整个破碎 锥的哥式惯性力由在 平行 平面内 的这些力偶组成，它们对于 得力矩为： 04s i ns i n4 （ 0是对称的 ， 22 ，故 12222 2)(24 式中此可知： s i ns i n4s i 由上述可知，各惯性力对 的力矩之和为： 0 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 22 页 s c o ss 1212 （ )co s1(s i J J 和 2J ，可把破碎锥及其心轴分成许多简单形状的单元体（图 由 下式分别求出每个单元体的转动惯量然后取其总合即为 1J 。转动惯量的计算公式如下： )(221 14 14211 2122 21 )(41)(31 14 143 132 12 （ 式中 每个单元体的质量； 破碎锥及其心轴材料的比重，吨 /米 3 ； g 重力加速度，米 /秒 2 ； 1破碎锥的轴线到相应单元体的边缘的距离，米； 1破碎锥的悬挂点到单元体的边缘的距离，米。 破碎锥绕破碎机中心线以等角速度 回转时，根据质心运动定理，破损锥的惯性力 5 为： 图 破碎锥转动惯量近似确定法 鞍山科技大学本科生毕业设计（论文） 第 23 页 2 （ 式中 m 破碎 锥的质量； r 破碎锥的质心到破碎机中心线的距离。 破碎锥的惯性力作用线到固定点 o 的距离为： y （ 通过公式初步估算一下： 8 性力位于水平方向，不通过破碎锥的质心。 心轴套的惯性力 由于偏心轴套 的质心不在其回转轴线上，因此，它在旋转中也产生惯性力值等于偏心轴套内锥孔所包容的质量，以相同的角速度绕 同一轴线旋转时产生的惯性力，但方向相反。惯性力的
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