单缸液压圆锥破碎机

1、本科毕业设计（论文）题 目学 号：姓 名：徐聪班级：09机自A专 业：机械制造及自动化学院：机电学院入学时间：2009指导教师：姜馨日 期：2013年4月23日毕业设计（论文）独创性声明本人所呈交的毕业论文是在指导教师指导下进行的工作及取得的成果。 除文中已经注明的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的 研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名:日期:单缸液压圆锥破碎机摘要国内使用的圆锥破碎机类型很多 , 但常见的还是传统的单缸液压圆锥破碎 机。单缸液压圆锥破碎机的出现已有 80 多年的历史 , 经过人们长期的实践和不断 完善与改进 ,

2、 其结构型式和机构参数日臻合理 , 结构简单、制造容易、 工作可靠、 维修方便，故在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。随着现代 化的发展， 各工业部门对破碎石的需求进一步增长， 研究单缸液压圆锥破碎机具 有很重要的意义。本毕业设计主要是为满足生产需求：给矿宽度：285(mm);最大给矿尺寸：240(mm);最大过铁尺寸：100(mm);产量：210 425吨/时而研 究的。主要进行单缸液压圆锥破碎机的零部件设计与计算， 各种工作参数的选择， 单缸液压圆锥破碎机的改造等。关键词 : 单缸液压圆锥破碎机;改造;设计;Single-cylinder Hydraulic Cone Cru

3、sherABSTRACTThe domestic use jaw type breaker type are very many,But common traditional duplicate pendulum Single-cylinder Hydraulic Cone Crusher. The duplicate pendulum jaw type breaker appearance had more than 140 years history,And consummates and the improvement unceasingly after the people long-

4、term practice,Its structure pattern and the organization parameter are day by day reasonable, The structure simple, the manufacture is easy, the work reliably, the service convenient, therefore in profession use and so on the metallurgy, mine, building materials, chemical industry, coal is extremely

5、 widespread. Along with the modernized development, various industry sector further grows to the broken crushed stone demand, studies the duplicate pendulum Single-cylinder Hydraulic Cone Crusher to have the very vital significance. This graduation project mainly is for meets the production need:Fee

6、d head size: 285mm; Discharge hole size:240mm; Feeding block greatest size:100mm;Output:210425t/ studies the duplicate pendulum Single-cylinder Hydraulic Cone Crusher the movement analysis, V belt choice, the analysis which the Single-cylinder Hydraulic Cone Crusher, the toothed rack wears, each kin

7、d of operational parameter choice, operating mechanism optimization.Key words: Single-cylinder Hydraulic Cone Crusher; Transformation;design；目录单缸液压圆锥破碎机1 绪论在中国国内的铁矿石品位一般在百分之一二十的较多， 以华北地区（内蒙古、 河北、山西、河北）为例，多数的矿区铁矿石的品位在 20%以下。目前个体矿场 中普遍使用的破碎方式是两级颚破的配置， 然后进入磁选， 再进入球磨机的生产 流程。为了达到更高的生产效率， 需要将进入球磨机的物料尽可能的细

8、碎， 也就是 说球磨机之前的破碎机要具备很好的细碎能力， 将铁矿石破碎到最小的粒度。 要 达到这样的破碎效果， 工艺上可以采用两级颚破加细碎的配置。 两级颚破就是粗 细颚破， 这是很常见的设备类型， 关键是第三级的细碎设备的选择。 常见的细碎 设备有锤破（立式、卧式） 、高效细碎机、圆锥等类型圆锥破碎机应用在金属矿（铁矿、铜矿、钼矿）是世界上的流行做法，尤其 在大型的矿场圆锥破的应用十分的普遍。 圆锥破碎机分为弹簧圆锥破碎机、 多缸 圆锥破碎机和单缸圆锥破碎机。圆锥式破碎机利用破碎锥在壳体内锥腔中的旋回运动， 对物料产生挤压、 劈 裂和弯曲作用， 粗碎各种硬度的矿石或岩石的大型破碎机械。 装有

9、破碎锥的主轴 的上端支承在横梁中部的衬套内，其下端则置于轴套的偏心孔中。轴套转动时， 破碎锥绕机器中心线作偏心旋回运动它的破碎动作是连续进行的， 故工作效率高 于颚式破碎机 。但仅适用于中碎或细碎作业的破碎机械。中、细碎作业的排料 粒度的均匀性一般比粗碎作业要求的高， 因此，在破碎腔的下部须设置一段平行 区，同时，还须加快破碎锥的旋回速度， 以便物料在平行区内受到一次以上的挤 压。中细碎作业的破碎比较粗碎作业的大， 故其破碎后的松散体积就有较大的增 加。为防止破碎腔可能因此引起阻塞， 在不增大排料口以保证所需的排料粒度的 前提下， 必须通过增大破碎锥下部的直径来增大总的排料截面。 圆锥破碎机的

10、排 料口较小，混入给料中的非破碎物更易导致事故，且因中、 细碎作业对排料粒度 要求严格， 必须在衬板磨损后及时调整排料口， 因而圆锥破碎机的保险和调整装 置较之粗碎作业更为必要。研究的目的和意义随着我国国民经济的快速发展，矿产资源的综合利用技术与其产业迅猛前 进，到 1999 年我国已建成 10 879座国有大中型矿山和 227 854 个乡镇集体企业， 全国矿石采掘总量超过 50亿吨，矿业总产值为 4 000 亿元。物料的破碎是许多行业 （ 如冶金、矿山、建材、化工、陶瓷筑路等 ）产品生产 中不可缺少的工艺过程。由于物料的物理性质和结构差异很大 , 为适应各种物料 的要求 , 破碎机的品种也

11、是五花八门的。 就金属矿选矿而言 , 破碎是选矿厂的首道 工序, 为了分离有用矿物 , 不但分为粗碎、中碎、细碎 , 而且还要磨矿。因为破碎 是选矿厂的耗能大户 （ 约占全厂耗电的 50%）,为了节能和提高生产效率 , 所以提出 了“多碎少磨”的技术原则。这使破碎机向细碎、粉碎和高效节能方向发展。另外随着工业自动化的发展 , 破碎机也向自动化方向迈进 （ 如国外产品已实 现机电液一体化、连续检测 , 并自动调节给料速率、排矿口尺寸及破碎力等 ）。随 着开采规模的扩大 , 破碎机也在向大型化发展 , 如粗碎旋回破碎机的处理能力已 达 6000th 。至于新原理和新方式的破碎 （如电、热破碎 ）

12、尚在研究试验中 , 暂时还 不能用于生产。对粗碎而言 , 目前还没有研制出更新的设备以取代传统的颚式破 碎机和旋回式破机 , 主要是利用现代技术 , 予以改进、完善和提高耐磨性 , 达到节 能、高效、长寿的目的。细碎方面新机型更多些。总的来看 , 值得提出的有 : 颚式 破碎机、圆锥破碎机、 冲击式破碎机和辊压机。 而应用最广泛的就是圆锥式破碎 机。随着矿山技术的不断发展， 圆锥破碎机也分为好几种， 包括弹簧圆锥破碎机、 CS系列高效弹簧圆锥破碎机、HPC液压圆锥破碎机和HCS高效液压圆锥破碎机等。在单缸圆锥破碎机的液压系统中， 一般使用一种具有双向工作的油泵， 在油 泵正转和反转的时候， 底

13、部液压缸中的油液被泵入或者吸出， 从而使得主轴上下 运动。而实现这个动作的方式非常简单， 通过控制按钮让油泵正反转就能轻松实 现。底部液压缸的一个功能在于补偿内、 外锥衬板的磨损。 当衬板磨损之后内外 锥之间的间距就变大了， 石料的粒度也就变大了。 采用手动方式可以适当把主轴 和内锥升高从而减小内外锥之间的间距， 石料的粒度也就能够变小了， 这些操作 也可以由控制系统的自动磨损补偿功能完成。 单缸圆锥破的底部液压缸与一个蓄 能器相连接， 当破碎腔内进入了硬物或者铁块的时候， 内外锥之间形成了很大的 撑开力， 这个力会刚性传递给底部的液压缸， 使得液压缸内压力急剧上升。 当撑 开力（液压缸油压）

14、大到一定的程度，就会迫使液压缸内的油向蓄能器流动，从 而使得主轴下降，内外锥之间的间距增大， 使硬物或者铁块被排出。 由于是单缸 结构，这种过铁保护结构十分的简便可靠。 单缸圆锥破的破碎腔在过铁的时候可 以迅速张开， 过铁结束后可以缓慢的恢复到正常的开口尺寸； 弹簧圆锥破碎机在 过铁的时候破碎腔是瞬间急性恢复， 对设备自身的冲击和震动很剧烈， 是一个较 大的缺点。单缸液压圆锥破属于国际领先的技术水平， 尤其在控制上实现了完全智能化 控制，单缸调节机构使得设备的调节十分方便， 即使在设备运行的过程中， 也能 够轻松的实现排料口的任意调节（这个功能是弹簧圆锥破较难实现的） 。智能型 的自动化控制系

15、统使得破碎机始终处于最佳工作状态， 并实现内外锥衬板磨损的 自动补偿功能（这个功能是弹簧和多缸圆锥破不可实现的） 。准确设定和调整排 料口大小， 也可以自动完成磨损件的磨损量补偿。同时，由于采用了单缸的机械 结构，整个机型十分紧凑， 没有了很多的油管油路， 没有了很多的外挂调节机构。 因此，单缸圆锥破外形简洁流畅， 体积小重量轻， 而生产能力却大幅度获得了提 升，可以说是最先进的圆锥破碎机。单缸液压圆锥破碎机是最近研制的一种先进的大功率、 大破碎比、 高生产率 的液压式破碎机。该机是在消化吸收了各国具有 80 年代国际先进水平的各类型 圆锥破碎机的基础上研制成的。它与传统的圆锥破碎机的结构在设

16、计上显然不 同，并集中了迄今为止已知各类型圆锥破碎机的主要优点。 适用于细破碎和超细 破碎坚硬的岩石、矿石、矿渣、耐火材料等。而我们在这个设计中主要是为了满 足给矿宽度：285（mm）;最大给矿尺寸：240（mm）;最大过铁尺寸：100（mm）;产 量： 210 425吨/时 的生产要求。单缸液压圆锥式破碎机的组成和国内发展与现状 单缸圆锥液压圆锥破碎机主要由机架、水平轴、动锥体、平衡轮、偏心套、 上破碎壁 （固定锥） 、下破碎壁 （动锥） 、液力偶合器、润滑系统、液压系统、控制 系统等几部分组成。单缸液压圆锥破碎机工作时， 电机带动破碎机的小齿轮， 小齿轮带动大齿轮， 大齿轮组件（大齿轮、大

17、齿轮架、偏心钢套）带动偏心套组件（偏心缸套、偏心 铜套）和主轴组件（主轴、内锥、内锥衬板）以理论垂直线为中心，在铜衬套内 公转，主轴组件在偏心铜套内以主轴的中心线可以实现自转。空机运行的时候， 偏心套组件“抱着”主轴组件和随大齿轮一同公转，当物料加入到破碎腔后，主 轴总成（主轴、内锥）在物料的阻力下在偏心铜套内缓慢的自转。内锥的运行轨 迹看起来是在破碎腔内来回摆动， 同时缓慢的旋转。 物料被摆动的内锥挤压破碎。从 1953年开始生产侧面排矿的旋回式破碎机， 于 1958 年自行设计制造中心 排矿的 500、700、900、1200 旋回破碎机之后，为了适应水泥行业的需要， 1959 年又制造了

18、 700、1000、1200腭旋式破碎机，并制造了 500、700、900、1200 底 部单缸液压旋回式破碎机。为了满足冶金工业发展需要， 1970 年研制了大型旋 回式破碎机。 也曾设计制造顶部单缸 900 液压旋回破碎机， 并装有自动调整排料 口与过铁报警装置，但在某矿使用效果不佳。经过多年实践摸索，于 80 年代研 制 1200/140 轻型底部单缸液压旋回式破碎机，经运转实践证明效果很好。近几 年又研制出 PX1400/170 底部单缸液压旋回破碎机，其设计能力为 1750t/h ，实 际达到 2508t/h ，是设计值的倍，同时其排料中细颗粒含量较多，大于排料口尺 寸的颗粒仅占 %

19、。目前机械式旋回破碎机将逐渐被液压旋回破碎机所代替。圆锥破碎机是 1953年开始仿苏 2100和 1650弹簧圆锥破碎机。 1954 年开始 自行生产了 1200 弹簧圆锥式破碎机。 1958 年设计制造大型 2200 弹簧圆锥破碎 机。70 年代又研制了 1200、1650、2200 单缸液压以及 1200、1750、2200 多缸 液压圆锥破碎机。 以后经过多年反复研究、 实践，克服了旧系列的弹簧压力不足， 零件强度低以及结构上的某些缺点，现已批量生产了新系列弹簧圆锥式破碎机， 有 600、900、1200、1750、2200 五个规格十四种腔形；底部单缸液压圆锥破碎 机有 900、120

20、0、1650、 2200 四个规格十二种腔形；多缸液压圆锥式破碎机有 1200、2200 两个规格四种腔型。目前以达到系列化、规格化、标准化的程度。与世界先进国家同类破碎机比较， 在质量和性能上还有差距。因此，近年沈 阳重型机器厂引进美国诺德贝公司西蒙斯与旋盘式破碎机并共同合作生产这种 产品。此外，某选矿厂引进美国阿里斯-卡尔莫斯公司（简称AC公司）底部单缸 液压圆锥式破碎机和旋盘式破碎机。有的水电站采用 48in 和 66in 旋盘破碎机， 用于人工造砂。 600、900 旋盘破碎机在某金矿使用效果较好。惯性圆锥式破碎机是前苏联独家产品， 其专利已转让给美国、 日本和西欧等 国。国内也有与M

21、oxa noop选矿院合作，生产这种属世界一流的破碎机，国内使 用NM-6O0惯性圆锥破碎机效果很好。近年国内各厂引进了 HP系列圆锥破碎机、 Omni圆锥破碎机和G型圆锥破碎机。国内引进国外先进破碎机技术设备有成功的也有失败的， 两方面都应认真总 结，为今后引进技术设备和发展国内破碎机行业提供宝贵经验。设备向大型化发展是国外矿山机械的普遍趋势。 为了提高生产效率， 简化生 产流程，降低基建投资和操作维修费用等，均要求矿山机械设备小大型化发展。 特别是矿品位日趋贫化，采矿和选矿规模不断增加，以及能源费用急剧上涨， 故 尽力采用高效、节能、低消耗的大型设备。近年来这些大型设备成功的应用，证 明了

22、机械大型化的优越性。但是， 对圆锥破碎机却有些例外， 它的大型化发展很 缓慢，从70年代末到目前，最大规格的圆锥破碎机也仅仅是 3000mm经实践证 明，它的大型化并不像其他矿山机械设备大型化那样优越。 所以圆锥破碎机则向 高能化发展，并经实践已取得成功。高能圆锥破碎机首先是由美国 AC公司研究提出的，最近已得到大家的认可。 所谓高能圆锥破碎机， 时间上就是在原有圆锥破碎机基础上， 对破碎机内部结构 和机械参数作了改进，装有更大功率的电动机， 使之产生更大的破碎力， 达到更 高的产量和更细的产品，他的理论观点是： 当给料块一定， 产品越细则破碎比越 大，所消耗的能量越高， 即产品细粒含量的百分

23、数与输入功率成正比。 破碎机的 产量与排料口成正比。但要获得更小的排料口。破碎记的功率、产量、粒度的基 本关系是：当物料性质一定，物料粒度一定时，破碎机输入功率增加，其产量相 应的增加；当产量一定时，破碎机输入功率增加，则产品粒度将相应的减小。综上所述， 输入破碎机更多的能量， 是中细碎圆锥破碎机特别是超细碎机发 挥更大效率的关键。能量的增加既可提高破碎机产量又可降低产品粒度。 为了说明高能破碎及效果，在菲律宾 Atlas公司Carmen选矿厂使用的2130mmAC公司液压单缸破碎机，与该公司Bige选矿厂使用的2130mnffi蒙斯破碎机进行了对比试验，得出的数据见表1表1两选矿厂使用两种破

24、碎机的数据比较项盲选矿厂Bige选矿厂Carme n选矿厂中细碎破机功率P/HP350500中细碎电耗/ (kWh/t )中细碎成本/ (比索2/t )衬板寿命/m2356产品粒度d/ m10020947 HP为英马力，1HP= 比索是菲律宾币从表1中数据对比可知，高能圆锥破碎机优于西蒙斯圆锥破碎机。破碎机的出现已有百余年的历史，虽然国外先进的各类破碎机国内都有引 进，但国内相关制造厂家和研究机构在消化吸收这方面做的很不够。数据显示， 日本和韩国在引进技术和用于对引进技术消化的投资比例是1 : 5,而国内企业的比例是1 :。早在上世纪70年代，国内厂家就开始仿制AC公司的底部单缸 液压圆锥破碎

25、机，但是由于技术水平、材料质量等原因，效果一直不太理想，产 品使用性能及寿命和国外产品相比仍有较大差距，未能充分体现该设备的技术先进性。2000年4月我国又发布了由沈阳重型机械集团有限公司起草的JB/T25012000行业标准单缸液压圆锥破碎机，取代老的JB/ T2501 - 78 行 业标准。制约国产单缸液压圆锥破碎机的主要问题有以下几个方面。(1) 材料单缸液压圆锥破碎机是依靠动锥单向挤压和弯曲研磨作用实现连续破碎物 料，以挤压破碎为主，构件摩擦、磨损严重，所以破碎机的性能很大程度上依赖 于构件高效耐磨材料的应用。如高锰钢或特种合金的动锥、定锥衬板， 巴氏合金 或铸造铜合金的锥衬套， 支撑

26、圆锥齿轮及偏心轴套重量及受力的钢及青铜制成的 止推圆盘，具有高冲击韧性的特种钢机架， 球面轴承的材料， 以及其它许多合金 结构钢件、碳素钢铸件等。 而国内在耐磨材料、 热处理工艺等方面与国外都存在 不小差距。所以， 提高耐磨材料性能， 延长易损件寿命是国内单缸液压圆锥破碎 机发展的重要方向， 也是所有破碎机乃至整个制造业的共同需要及今后发展的关 键。（2）结构设计单缸液压圆锥破碎机结构看似简单， 却代表了整个行业设计、制造、工艺等 综合水平，国内由于整体技术水平的差距， 一直缺乏有效的现代设计方法、 实验 手段及工艺措施，如破碎机 CAD虚拟样机及破碎机的优化设计等，产品性能和 可靠性仍有差距

27、，产品开发周期长。单缸液压圆锥破碎机破碎腔的优化设计是其结构设计的关键， 破碎腔的形状 是由动锥衬板外表面、 定锥衬板内表面所构成的空间， 研究衬板的磨损能够真实 的反映物料在破碎腔中与衬板的接触情况， 分析衬板的磨损情况可以找到它的磨 损特征和磨损规律，从而可以设计出最佳腔形。 而影响衬板磨损的因素很多， 如 物料硬度和研磨性、被破碎物料数量、 物料的粒度和水分、 破碎机规格以及给料 方式、操作条件等。 单缸液压圆锥破碎机是靠偏心部件的偏心进行工作的， 偏心 部件动锥在工作时相对定锥的绝对自转角速度是偏心轴套角速度和动锥相对于 偏心轴套的相对角速度之和。 掌握动锥运动规律， 从而在设计破碎机

28、时确定最佳 运动状态，使用破碎机时制定合理工作制度， 正确分析故障都有非常重要的意义。 破碎机的动锥和偏心轴套的质心都不在其回转中心线上， 在设备运转过程中必然 产生惯性力和对固定点 （ 顶端球面轴承中心 ） 的惯性力矩， 特别是在破碎机空转 或由空转过渡到有载运转的过程中， 会产生一种随偏心轴套回转而周期性变化的 作用力， 从而引起破碎机有害的冲击振动， 必须很好的平衡。 由于缺乏有效的现 代设计、计算方法和实验手段，国内在确定衬板磨损曲线、优化破碎腔结构、设 备运动及动力学分析等方面一般还停留在定性的分析和引进、 测绘上， 全面开展 研究、实验工作，是发展破碎机所必需的，是研制先进破碎机的

29、基础，是赶超世界先进水平的基本条件。（3）液压系统 单缸液压圆锥破碎机液压系统的主要作用是液压调整排料口和液压保护以 及润滑，国内主要问题集中在液压系统的稳定和液压元器件的质量上。 液压元件 及密封件质量达不到要求，容易漏油，起过铁保护作用的蓄能器没有质量保证。（4）正确的使用维护单缸液压圆锥破碎机虽然结构简单可靠， 但在其使用过程中必须严格按操作 规程进行， 国内许多用户却往往由于粗心或缺乏经验等造成操作维护不当， 不能 保证其发挥最佳性能。 如是否按要求真正做到整个破碎腔都挤满物料； 而不是仅 在动、定锥衬板上缘给料空间充满物料，是否按时添加润滑油、润滑脂，是否及 时清理横梁及破碎腔内的树

30、根、电线、 铁丝等杂物。 所有这些工作中忽略的细节 必然会加速易损件的磨损， 造成油路不畅等， 积累到一定程度后往往会造成重大 经济损失，甚至导致设备报废。单缸液压圆锥破碎机从简化破碎机结构、 减轻重量、 易于实现自动控制等方 面看，有着明显的先进性， 推广使用新型单缸液压圆锥破碎机取代弹簧式圆锥破 碎机，对于减轻劳动强度、 提高整体经济效益大有好处。 国产单缸液压圆锥破碎 机的普及还需要一段时间的积累和探索， 引进国外先进的破碎技术和装备， 关键 在于消化和吸收，并将其国产化。 要缩小差距并赶超国外先进技术， 必须增加投 入，提高耐磨材料性能，提高设计制造工艺水平，采用现代设计方法，借以提高

31、 产品性能和可靠性，缩短产品开发周期，适应 WTO 带来的国际竟争。 基本结构和工作原理图 1所示为单缸液压圆锥破碎机。破碎机是由上架 1 和下架 3 两部分组成。 下架有中心套筒，它里面装直衬套， 偏心轴套 4 装在直衬套里， 并由顶部平面轴 承支撑。主轴插在偏心轴套 4 内孔衬套里主轴下端支承在球面止推轴承上。主轴中部装有动锥体，锥体外套上锰钢衬板，两者之间铸锌，使之贴紧。上 部用防尘螺母压紧。 上横梁的中心套筒里面装有锥心衬套， 株洲的头部支靠在这 个锥心衬套的锥面上。电动机通过传动轴 5、锥齿轮驱动偏心轴套 4 旋转，迫使动锥 2 作旋摆运动，从而使破碎腔中矿石受到挤压和弯曲而破碎。图

32、 1 单缸液压圆锥式破碎机1- 上架 2- 动锥 3- 下架 4- 偏心轴套5- 传动轴 6- 液压缸防尘装置是由密封圈， 中间防尘垫和底部防尘圈以及密封筒所组成。 底部防 尘圈用螺钉固定在动锥体下部； 中间防尘垫是靠橡皮涨圈压在密封筒上， 密封筒 用螺钉固定在机架中心套筒上。 中间防尘垫的底部球面半径和底部防尘圈的球面 半径相同，因此接触比较严密。 顶部防尘圈是浮动在中间防尘垫上， 它的上面和 动锥突缘有很小的间隙。当下落动锥时， 是靠动锥突缘推动顶部防尘圈， 它又推 动中间防尘垫。当动锥上升时，是靠底部防尘圈推中间和顶部防尘圈。这样，才 能保持各防尘圈的接触面总是接触， 即不会因动锥上升或

33、下降影响防尘作用， 这 也是为什么中间防尘垫用橡皮涨圈与密封筒相连接的道理。球面轴承是由三块止推盘（图 2）组成。主轴借助螺钉 12 与上摩擦盘 10连 接，中间摩擦盘 9 和下摩擦盘 8 压在液压缸活塞 5 顶上，并用圆柱销 7 固定。图 2 底部液压油缸结构1- 缸盖 2-O 形密封圈 3- 密封盘 4- 下缸套 5- 活塞6- 缸体 7- 圆柱销 8- 下摩擦盘 9- 中摩擦盘10- 上摩擦盘 11- 上缸套 12- 螺钉排矿口的调整与保险原理见图 3。液压系统见图 4。当减小排矿口时，将液 压油从油箱 1 中经过液压泵 2 和阀 5、 6、12 压入液压缸 13 的下方，液压缸 13

34、的活塞顶起动锥，使排矿减小（图 3a）。当增大排矿口时，将液压缸 13活塞下 方的部分高压油，通过外螺纹截止阀 6和手动换向阀 5放回油箱 1，动锥降落， 使排矿口增大（图3b）。当过铁时，由于动锥向下的垂直作用增大，使液压缸活 塞下方油压大于5MPa寸，油进入蓄能器10，将氮气压缩，活塞和动锥一起下降， 排矿11增大（图3c）。铁块被排出后，在氮气的压力作用下，动锥恢复原位， 破碎机继续工作，完成了过铁保护。图3液压调整与保险原理a）动锥上升排矿口减小 b）动锥下降排矿口增大c）过铁时排矿口增大，液压油进入贮能器若破碎机发生堵矿现象时，可使动锥上升、下降，如此反复进行几次，便能 排出堵矿。破

35、碎机油箱和液压缸的水平截面相等。液压系统中，从油箱向液压缸打油时， 油箱的油面下降等于液压缸油面的上升，反之也是这样。液压系统的工作前，油箱内应注有一定数量的液压油，蓄能器内冲入5MPa压力的氮气。图4单缸液压圆锥式破碎机液压系统1-油箱2-液压阀3-单向阀4-高压溢流阀 5-手动换向阀6-截止阀7-压力表8-压力表幵关 9-安全阀10-蓄能器11-放气阀12-单向节流阀13-液压缸当首次（或系统放油后重新开始）往液压系统压油时，应先将放气阀11打开，手动换向阀5位于给油位置，然后再启动液压泵 2向系统压油，这是为了排 除系统中残存的空气。因为液压系统存有空气，将导致机器在工作时动锥上下振 动

36、，使排矿11大小产生波动，相关零件产生磨损。当排气阀冒油时，表明空气 已经排尽，即可关闭排气阀并继续向系统压油。动锥在一定的压力（一般小于 1MPa下慢慢升起，而油箱1的油位则缓慢下降。当动锥升到与定锥接触时，应 立即停止给油，使手动换向阀处于中间位置。这时油箱1的油位可作为排矿口标 尺的零位。然后使手动换向阀处于回油位置，系统中的油在动锥重力作用下返回 油箱，油箱内的油位上升，动锥下降。排矿口尺寸即可根据油箱内油位变化量， 在排矿口标尺上直接读出。根据产品的粒度，调整好排矿口后，关闭截止阀 6,压力油就封闭在该截止 阀与液压缸13之间。机器在运转时也可调整排矿口，但要停止给矿。液压系统 中高

37、压溢流阀的作用，是控制液压泵工作时系统的压力。 安全阀9是当破碎机中 进入过大的非破碎物，不能排出，引起系统压力过高，破碎机超载过大时，进行 放油降低保护，避免主机损坏。单向节流阀12的作用，是控制压力油从蓄能器10想液压缸13返回的速度不致过快。这样可使破碎机过铁时，压力油能够迅速 通过单向阀进入蓄能器，及时进行安全保护。单缸液压圆锥式破碎机结构简单、制造容易，使用方便，且能实现自动控制。 其缺点是维修比较困难。单缸液压圆锥式破碎机的技术性能见表 2表2单缸液压圆锥式破碎机的技术性能型号破碎锥给矿口最大给排矿口生产能主电动机器大端直宽度矿口粒调整范力机功率重量径mmmm度mm围mmt/hkw

38、tPYY B-0990013511015 4040 100 751013PYY B-09900756562017 55 751007PYY B-09900605041215 50 751006PYY B-12120019016020 4590 200 1102019PYY B-12120015012592545 120 1102015PYY B-121200806551340 100 1102008PYY B-16165028524025 50210 1603828425PYY B-16165023019513 30120 1603823280续表2PYY B-1616501008571410

39、0 1603810200PYY B-2235220035029530 60450900 28078PYY B-22220029024515 35250 2807829580PYY B-222200130110815200 2807813380注：生产能力为物料含水量不超过 4%不含粘土，给料粒度及配适当，小于排矿口的物料占给料总量的10%以卜，给料在破碎腔四周均布，物料松散密度t/m3，抗压强度为120MPaB寸的幵路设计通过量液压圆锥破碎机是美国AC公司首创。在世界各地得到广泛地应用。该机的特点是：1）构造简单、容易制造、处理能力大、液压调整和液压保险的性能比较优 越。2）破碎机可以借更换偏

40、心轴套的方法，改变偏心距大小，以适应破碎不同 物料的需求。3）因为它综合了旋回破碎机和圆锥破碎机的优点，主轴上、下部均有轴承，改善了破碎机主轴受力情况。4）该机采用螺旋锥齿轮传动。5）主轴与动锥相配部位为一锥面，不是采用圆柱面阶梯轴相配合。6）动锥衬板与动锥体、定锥衬板与调整环之间的接触面，都是经过磨削加 工的，因此不采用浇注任何填料。圆锥破碎机的工作原理是（图5）：电动机1的动力由传动轴2,圆锥齿轮3, 带动偏心轴套4旋转。主轴5自由的插在偏心轴套4的锥形孔里，动锥6固装在 主轴5上,并支持在球面轴承7上。随着偏心轴套4的旋转，牵连着动锥6的中 心先0O以0为顶点，绕破碎机中心线 0Q作锥面

41、运动，这种运动叫进动运动也叫旋回运动。两中心线的夹角 为进动角（在工作过程它是不变的定值）与此同时，动锥还饶自身轴线 0Q作自转运动。这样，当动锥中心线转到图示位置时， 动锥一边靠近定锥，则物料处于被挤压和破碎过程，动锥另一边则离开定锥，此 时被挤碎了的无聊靠自重从两锥体底部排出。 圆锥破碎机的工作原理是随动锥转 动连续地进行破碎物料，所以它比颚式破碎机生产效率高而工作又比较平稳。01 0 2图5圆锥破碎机简图1-电动机2-传动轴3-圆锥齿轮4-偏心轴套 5-主轴6-球面轴承7- 动锥 8- 定锥对破碎机的要求一台优质破碎机必须满足以下各方面的要求：1）破碎比越大越好。大破碎比可以简化设备流程

42、，降低基建费用和检修费 用，便于维护管理。2）能耗越低越好。能耗是指破碎机破碎每吨物料所消耗的电能。破碎单位 物料所消耗kWh/t越低越好。3）生产率越高越好。对于同一规格的破碎机，破碎机的电动机功率一样， 生产率高不仅能提高产量，并了降低能耗。因此，生产率是破碎机最重 要的性能指标。4）钢耗越低越好。这里所说的钢耗，是指破碎一吨物料，齿板磨损掉多少 克。它的标志齿板（衬板）使用寿命。钢耗越低，说明衬板寿命越长， 即易损件寿命越长。5）产品质量高。产品质量是指破碎后物料粒度和粒形。从“多碎少磨”的 节能角度看，产品粒度越细越好。有时对粒度要求严格，如作为混凝土 骨料，要求产品颗粒为立方体为好。

43、 对碎石来讲还是粒度整齐均匀为好6）重量要轻。所谓破碎机重量轻，是指每吨机重的生产率高和每吨机重的 功率低。7）破碎机结构简单，便于制造。破碎机结构简单，使用维护较方便，也容 易加工制造，降低成本。8）破碎机安全可靠。在机器运转和开、停车的过程中，必须保证人员和设 备安全，在规定的时间内和规定的条件下，要求破碎既不发生或少发生 故障，即便发生故障也应容易修复。9）破碎机适用范围越广越好。10）破碎机应便于安装运输。圆锥破碎机的操作与维护操作人员按操作规程正确操作使用和精心维护破碎设备， 对于保证正常生 产、提高产量和产品质量（产品粒度均匀） ，延长设备使用寿命，避免设备事故 和提高利用率等有有

44、重要意义。（1）开车前的准备1）检查破碎腔内有无矿石或铁块等，如有矿石或铁块，务必清除后方 能启动。2）检查各电气连锁装置和各种信号仪表装置是否完好。3）为了保证产品粒度，开车前应认真检查排料口宽度是否符合要求， 否则应进行调整。4）检查油箱中的油位和油温，油温低于 20C时不应来车。5）检查锁紧液压缸的油压，调整环在锁紧状态下方可启动。对于齿板 固定的，应检查齿板即调整环上的固定螺栓是否牢固。（2）启动破碎机前各项检查完毕并确定不会发生事故，方可按以下程序启动破碎机。1）开动油泵，检查油压是否在范围内，并根据油流指示器、压力表、 温度计检查全部润滑设备情况。冷却水的压力应比油压低，以免 水渗

45、入润滑油里去。2）开动润滑油泵运转 3 5min ，待一切正常，再按规定发生开车信号， 然后启动破碎机。破碎机空转 1 2min 后，确信一切正常方可给矿 生产。（3）运转中注意事项1 ）给矿必须均匀，粒度必须符合要求。2）随时注意排矿和运输，以免堵塞造成事故。3）经常检查油泵、冷却器、过滤器工作是否正常，回油温度不应超过60 C4）经常检查水封防尘的排水，如果没有水则不能运转。若水中有油是 因为球面轴承座上的回油环槽货回温孔堵塞。5）经常检查锁紧液压缸的油压，调整环必须在锁紧状态下方可运转。6）注意传动部分及齿轮的啮合声音和破碎机运转声音，以及电动机工作电流等是否正常。7）定期检查衬板磨损情

46、况，特别注意整环上的衬板固定螺栓，否则会 引起衬板松动。新换的衬板工作 24 小时后，应停车再紧固一次。（4）停车1）先停止给矿机， 待破碎腔内矿石完全排出后，再停止破碎机，停止油 泵和排矿运输机。2）室温低于0 C时，停车后应将水封中的存水放尽，以免冻结。（ 1）给矿与排矿给矿粒度最大尺寸不能超过规定尺寸，否则影响破碎机产量和使衬板 磨损严重。有时由于过大矿块，会导致破碎机主轴断裂，所以应严格控制 过大块矿石进入破碎机。给入破碎机的矿石量，应稳定或尽可能波动最小，并且要求矿石均匀 分布到破碎腔内。当然这取决于给料装置布置是否正确，以及采用什么样 的布料器。（2）排矿口的调整选矿厂的细碎圆锥破

47、碎机，力求有较小的排矿口，能得到较多细颗粒 产品，以便提高球磨机生产率，降低磨矿费用。因此要求操作人员必须根 据破碎机衬板磨损情况，随时调整排矿口，才能保证产品粒度。如果因调整环与支承环之间缺油，转动困难，可少许给一点矿石，使 破碎机运转一段很短时间，这样就能很容易地转动调整环。调整好的排矿 口尺寸不允许小于规定的范围，并用铅块通过排矿口测量其尺寸。对于新 衬板，测量一点便可。若是已磨损的衬板，应该多测几个位置才比较可靠。 应该指出：空载时，用铅块测得的排矿口尺寸，并不是破碎机真实的排矿 口尺寸，因为有偏心部分的间隙和主轴变形的影响，对细碎圆锥破碎机调 整排矿口时，应该估计到这一点。当排矿口调

48、整好以后应将固定齿板装好锁紧螺栓锁紧，否则不允许开车使用。由于上述调整排矿口的方法，操作麻烦，费时间，劳动量大，不仅新 系列弹簧圆锥破碎机已改用液压调整排矿和液压锁紧装置，而且旧系列弹 簧破碎机也有某些用户改为液压调整排矿口和锁紧装置，取得良好效果。 （3）定锥衬板的维护定锥衬板在破碎机工作时，受到很大的冲击载荷，易使填充的锌层变形。因此，为避免衬板松弛，就必须经常并拧紧“U型螺栓螺母，使压板将衬板压紧，不让它松弛。对新浇注的充填层，在工作24日后应检查松弛情况，必须再次拧紧 螺母。（ 4）动锥衬板的维护动锥衬板是由主轴上部螺母压紧的， 螺母松动能使衬板松动， 甚至充填 层会逐渐脱落， 造成停

49、机， 停产。因此，要经常检查并压紧螺母， 以防松动。 对新浇衬板的要求与前述相同。（5）球面轴承座的维护 球面轴承座应紧密地装在机体的镗孔内。检查时必须检查球面轴承座 的紧密程度。破碎机长期工作后，其零件的结合紧密程度可能被破坏。用过盈配合将球面轴承装在球面轴承座上。为防止在使用中松动，在靠球面轴承外圈，装有埋入式的圆柱形定位销 46个，该销必须装紧，不 得松动凸起。球面轴承上的油沟必须保持清洁。（6）支承套的维护 为防止支承套与调整环的锯齿形螺纹过早磨损，在破碎机工作时，必须把机壳上的销轴牢固地用楔铁楔紧，并且在没有止动锁紧的情况下不准 工作。（7）防尘水封的维护 防尘水封是防止灰尘进入破碎

50、机装置，对保证破碎机正常运转是非常重要的。因此，必须仔细维护，使它经常处于完好的状态。水封的维护主要有下列几方面：充满水封用的水应清洁、无杂质。给 水量应适度，既不要使水从水封边缘溢出，从不能少于所需的流量。当破碎机停运超过一个班的时候，在寒冷地区的冬季，应停止给水，并将水封内的水放掉。（8）圆锥破碎机运转中常见的故障、原因及排除方法见表3表3常见故障、原因及排除方法故障原因排除方法油流指示器内没油流，但油压低于1）油温低2）油幵关未幵3）油泵不好用1）将油加热2）将幵关幵好3）停止破碎机，跟换油泵过滤器前后油管中的油压不一样过滤器堵塞油压差超过时，必须清 洗过滤器。先使油不经 过过滤器，然后

51、卸下过 滤器清洁，这样直接向 过滤器供油，不超过23h油压升高的同时油温也升高油管轴套部分有毛病停机检杳直衬套和锥衬套，找出故障原因消除之油箱中的回油量减少，油量显着降低1）破碎机底盖漏油2）传动轴承壳法兰盘漏油3）球面轴承座环槽堵1）、2）停机，找出原因 消除之，然后向油箱中 添油3）停机，清洗回油环槽，了或者给油过多，油从防尘装置处漏掉调整给油量，并向油箱添油从冷却器出来的油温超过45 C1）没有冷却水2）冷却水温度咼3）冷却器堵塞1）给冷却水2）检查是否水压太低，并尽可能的增大压力，检杳冷却水温 度油中有水，油箱中油量增加冷却器中水压高于油压使冷却器中的水压低于油压动锥被抬起1）冬季油压

52、太低，使给油压过大1）将润滑油预热续表32）安全阀失灵，给油压力太大3）所用的油泵能力太大2）调整安全阀3）更换油泵水封排水中有油，油温并未升冋球面轴承座回油环槽堵 了；回油道弧度差得多清洗回油环槽，并向油箱添油水封给不进水可能破碎基本内部有问题停车检杳破碎机内部，找出原因消除之破碎机振动，弹簧很快失掉弹性1）给矿不均或过多2）给矿粉矿过多3）给矿潮湿，排矿口小4）弹簧紧度不够1）、2）、3）消除所指出的原因4）按弹簧规定冋度调 整，但不准超过规定值有剧烈冲击声，支承环跳起，然后破碎机又正常工作不能破碎的物料进入破碎腔，随后又排出去了破碎矿石时有噼啪声1）破碎机动锥衬板松动1）经常检查压紧衬板

53、的螺2）定锥衬板松动母。若锌合金松动，应重新浇铸2）检查固定衬板的 U 型螺栓。若锌合金松 动，应重新浇铸暗哑的噼啪声后，传动轴或带轮转而动锥不动1）主轴折断2）小锥齿轮键破坏3）带轮键破坏停机检查，找出破坏的部位，更换破损件破碎机剧烈振动，动锥转得很快主轴卡在锥衬套里；缺油或油不干净；球面瓦 磨损，或其他原因使动停车检查，找出原因消除之锥下沉，主轴与锥衬续表3套间隙太小电流过高1)给矿过多1) 调整给矿2)润滑不良2)加强润滑3)轴承或球面轴承损3)更换轴承坏4)重新刮研或更4)轴承接触面严重不换足5)在球面轴承座5)大锥齿轮上部与球面轴承座下部相摩擦2主要参数的设定3电动机的选择电动机的选

54、择要根据动力源和工作条件，首先要满足的就是所需功率要求。根据设计目的，单缸液压圆锥破碎机是为了破碎中等硬度的各类矿石或岩石。进料块的最大尺寸240mm要压碎这种矿石或岩石，用压力测试机可以测试出来用 的力可以压碎240mm勺矿石或岩石。电动机的容量单缸液压圆锥破碎机的需要的功率 N与很多因素有关，例如：规格（B L ）、 偏心轴转速n、啮角a、动锥摆动行程s、偏心距r、以及破碎机的物理机械性 能、粒度特征、破碎齿板表面形状和齿形参数等，都会影响功率消耗。迄今，一 些功率计算公式大多属于经验公式的范畴。我们用应用最广泛的维雅德 Vianl公式：Na 0.0114LDmax式中：Na为圆 锥破碎机主电机功率（安装功率）；L为破碎机进料口宽度；Dmax为最大给料粒 度。所以，Na 0.0114 500 24136.8kW选择电动机的型号JR 中型绕线转子异步电动机主要用于驱动各种不同的机械，如卷扬机、压 缩机、破碎