慣性圓錐破碎機的工作原理

無(wú)淪隕性圓錐破碎機的結構如何變化，但其結構中的動(dòng)錐、定錐、用于支撐動(dòng)錐、定錐的機架、電機、傳動(dòng)裝置及偏心重塊是基本的元件。

電機通過(guò)傳動(dòng)裝置(齒輪箱或三角帶)帶動(dòng)偏心重塊旋轉，產(chǎn)生不平衡慣性力．使動(dòng)錐偏離其原有位置，原料從上部給入由動(dòng)錐和定錐組成的破碎腔，當偏心塊帶動(dòng)動(dòng)錐運動(dòng)到機器的左邊位置時(shí)，物料在此時(shí)被沖擊壓實(shí)，此時(shí)的壓實(shí)程度可到*大間隙的任何位置，并由此使物料破碎，同時(shí)右邊的物料由于機體的振動(dòng)而密實(shí)，當動(dòng)錐運動(dòng)到中間位置時(shí)，左邊的物料由于振動(dòng)和重力從排料口排出，同時(shí)大塊由于振動(dòng)和重力進(jìn)入此空間，右邊的沖擊壓縮過(guò)程開(kāi)始。當動(dòng)錐運行到右邊位置時(shí)，左邊的物料已完成從上部落下并呈*密度的充填狀態(tài)，右邊的物料受沖擊壓縮過(guò)程產(chǎn)生并變形，物料被粉碎，由于粉碎是在密實(shí)狀態(tài)下產(chǎn)生粒間粉碎作用，效果好，細粒成分多。

慣性圓錐破碎機的優(yōu)點(diǎn)如下：

(1)破碎比可達4—30，且過(guò)粉碎少，減少了粉碎段數，慣性圓錐破碎機的調整比較靈活，可根據不同的要求，通過(guò)調整破碎腔型及采用粒間粉碎，調整破碎力的大小及作用頻率來(lái)調整破碎比，試驗證明，采用單顆粒破碎時(shí)，可以破碎大的來(lái)料，產(chǎn)生相對較粗的顆粒，當生產(chǎn)相對細的顆粒時(shí)，采用粒間破碎，使往復脈動(dòng)作用力作用在料層，使破碎作用在晶間，使壓實(shí)的料層內的物料受到的作用力主要是沿晶體間的區域破壞，而不破碎整個(gè)晶體的本身：產(chǎn)生較為細的細碎效果，隨著(zhù)頻率的增加可增大破碎比，但此時(shí)產(chǎn)量有所下降。
當增加破碎腔中單位壓力時(shí)(即增加偏心力矩時(shí))，可提*生產(chǎn)能力和破碎比。

這是由于被粉碎的原料層密度提*的結果，隨著(zhù)排料口尺寸的增加，產(chǎn)品的粒度可變粗，但是這個(gè)變化非常緩慢。通過(guò)改變破碎腔的形狀，可改變顆粒在破碎腔內的停留時(shí)間。

(2)可破碎非常堅硬的物料。一般的破碎機當破碎強度*過(guò)200MPa的物料時(shí)，即產(chǎn)生困難。而慣性圓錐破碎是建立在斷裂力學(xué)的缺陷基礎之上，任何礦物如果按固體的強度理論，破碎是相當困難的，甚至是無(wú)法破碎的，但事實(shí)上再硬的物料都存在這樣那樣的原始缺陷，這些缺陷使之強度的理論值與實(shí)際相差兩個(gè)或多的數量J。而破碎的作用力是通過(guò)*頻脈動(dòng)作用力施加在這些物料深層的缺陷處，使缺陷的尺寸不斷增加，使物料強度逐漸變弱，直到*后完全解離。故利用振動(dòng)力或慣性力，可破碎任何強度的物料。而常規的破碎機是不同的，礦塊承受的作用力大小是可變的，不是定值，難免產(chǎn)生晶體的破碎，此時(shí)用于破碎硬物料時(shí)，難破碎現象一旦在一個(gè)循環(huán)內破碎某一晶體破碎力不夠，會(huì )造成破碎機過(guò)載，損壞保護元件而停機。

(3)可負荷啟動(dòng)、停車(chē)、工作時(shí)有不可破碎的異物不會(huì )損壞破碎機的機械機構。目前國內外使用的圓錐破碎機都有機械保護裝置，如彈簧、安全銷(xiāo)、液壓保護油缸液力耦合器等，目的是當有不可破碎的異物進(jìn)入破碎腔時(shí)，不損壞機械機構。一般在破碎機停車(chē)時(shí)將物料排空后再運行一段時(shí)間，方可關(guān)閉動(dòng)力源，啟動(dòng)時(shí)也需在空載進(jìn)行，以便于啟動(dòng)。這是由于常規的破碎機采用偏心傳遞動(dòng)力和運動(dòng)，當偏心套旋轉時(shí)帶動(dòng)偏心軸及偏心軸上的動(dòng)錐作偏離原有位置的運動(dòng)，偏心角度取決于偏心值的大小，是一種純幾何關(guān)系，在工作過(guò)程中是不變的，料塊的破碎是在工作表面(動(dòng)錐和定錐)接近時(shí)發(fā)生的，料塊的變形取決于一個(gè)循環(huán)中料塊的位移，位移愈大，變形值愈大，反之亦然，在破碎物料時(shí)產(chǎn)生的力取決于物料的變形程度。如果遇到不可破碎異物時(shí)，造成破碎機過(guò)載，當啟動(dòng)時(shí)，電機的初始狀態(tài)要克服物料產(chǎn)生的幾何位移，往往使電流大許多倍，造成帶載無(wú)法啟動(dòng)。慣性圓錐破碎機中，電機通過(guò)激振器來(lái)驅動(dòng)動(dòng)錐旋轉及偏離其原有位置，有料時(shí)沿料層滾動(dòng)，無(wú)料時(shí)離心力使動(dòng)錐沿外錐表面滾動(dòng)，這都是由于內錐的運動(dòng)沒(méi)有幾何關(guān)系，在運動(dòng)學(xué)方面沒(méi)有受到限制，破碎力的大小是個(gè)定值，不受物料的硬度和填充量的限制，而是由不平衡轉子及破碎錐的離心力來(lái)決定。它的大小是通過(guò)調整轉速調整不平衡轉子的靜力矩來(lái)確定的，它的大小可根據物料的情況及生產(chǎn)的要求來(lái)調整。當有異物進(jìn)入時(shí)，只可限制動(dòng)錐的運動(dòng)，而偏心塊可正常轉動(dòng)，直到異物排出，在此過(guò)程中沒(méi)有任何過(guò)載，而不會(huì )造成機構損壞。破碎啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)的是偏心塊，此時(shí)動(dòng)錐可以完成啟動(dòng)而沒(méi)有幾何位置的變化，但不影響偏心塊的運動(dòng)。故可負荷啟動(dòng)和停車(chē)。

(4)物料沿*薄弱表面的內層破碎，單位電耗可降低40％-80％。在常規的圓錐破碎機中，破碎機的作用力對礦塊沒(méi)有選擇性，作用力可能是沿著(zhù)較強的面破碎。作用力的大小無(wú)法控制，能耗是一個(gè)變量。慣性圓錐破碎機利用*頻的往復性的作用力，對破碎腔內的料層進(jìn)行周期性的施加作用力，使料層內物料間產(chǎn)生相互作用的脈動(dòng)力，使各個(gè)物料受到周期性的拉伸壓縮，剪切的作用力，這些作用力較小，開(kāi)始時(shí)并不足以使礦石解離，但由于礦石存在著(zhù)各種各樣的缺陷，作用力可以使這些缺陷不停地擴展，隨著(zhù)時(shí)間延伸這些缺陷逐步增大，到一定程度達到破碎的目的，一般較難破碎的物料選用較大的作用頻率，使內部的缺陷快速擴散，使之破碎效率提*，而易碎的物料可采用較低的作用頻率，可有較*的產(chǎn)量，較低的能量消耗。常規的圓錐破碎機(如西蒙斯型)，由于破碎的無(wú)選擇性，造成破碎時(shí)的強大作用力，作用在晶強方向，破碎作用在結合鍵*大的位置，使之解離比沿晶面或缺陷需要大的作用力，故能耗*，慣性圓錐破碎機利用*頻脈動(dòng)作用力，巧妙地作用在這些薄弱處，用較小的作用力，可達到同樣的解離不是沿晶強方向而是沿著(zhù)用較小的能量就可解離的薄弱處，故能耗低。物料在受到作用力時(shí)都會(huì )發(fā)生彈性變形和塑性變形，西蒙斯圓錐破碎機及雷諾德的料層型圓錐破碎機都是在有較大的位移情況下進(jìn)行的，在破碎前存在著(zhù)彈性變形區和塑性變形區，使能量*先儲存在物料內，而破碎機*先利用能量克服彈性變形和塑性變形，剩余的能量才用于使礦石破碎，不論礦石是否能破碎在礦石內已儲存相當多的能量，這兩部分變形中，塑性變形是不可逆的，在物料內部形成塑性區，提*了礦物的名義強度，經(jīng)一個(gè)過(guò)程的施加力造成大的阻力，使物料難以破碎，破碎時(shí)會(huì )消耗*的能量。慣性圓錐破碎機采用快速*頻的脈動(dòng)作用力，一般比常規的偏心傳動(dòng)的圓錐破碎機*2-3倍，使作用力的作用時(shí)間比物料的彈性變形，塑性變形時(shí)間短而迅速，使物料還未來(lái)得及產(chǎn)生塑性或彈性變形，而*頻脈動(dòng)力的作用時(shí)間已過(guò)，不會(huì )由于彈性變形或塑性變形而損失太多的能量，使作用力的功用于礦石內部缺陷的擴展，提*了能量利用率，故有較好的節能效果。

(5)當卸載間隙增大時(shí)(如襯板磨損調整間隙時(shí))不會(huì )增大破碎產(chǎn)品的平均粒度，慣性圓錐破碎機的內錐幅度的大小不會(huì )受幾何尺寸的限制，而振幅的大小，除與激振系統有關(guān)外，還與料層將被壓實(shí)的程度有關(guān)，在某一激振力的作用下，料層被壓實(shí)的程度已確定，排料口增加，并不影響料層被壓實(shí)的程度，當排料口增加時(shí)，此時(shí)應考察有大的裝機功率。偏心傳動(dòng)的圓錐破碎機，在襯板磨損后，排料口增加，物料被壓縮的程度差，破碎機的排料粒度變粗。

(6)慣性圓錐破碎機由于不存在過(guò)載，過(guò)多過(guò)少的給料對破碎機的負荷不會(huì )引起過(guò)大的波動(dòng)，故不需定量加料裝置。選擇好的工作點(diǎn)可將破碎機的排料一次性95％的合格，不用篩分裝置，直接進(jìn)入下一道工序，因此慣性圓錐破碎機的輔助設備較小。

(7)破碎磨蝕性物料時(shí)，磨損費用低，污染小。慣性圓錐破碎機利用料層的原理，大部分的物料通過(guò)破碎腔時(shí)沒(méi)有與內外圓錐表面接觸。同時(shí)由于作用負載是利用較小力振幅的*頻脈動(dòng)力，對內外錐表面的作用力較小，可能引起的相對位移發(fā)生時(shí)間比作用力作用時(shí)間大得多，作用力作用時(shí)，相對位移還未來(lái)得及發(fā)生，作用力作用時(shí)間已過(guò)，物料從破碎腔由上到下的相對位移是無(wú)壓力進(jìn)行的，故也不發(fā)生磨損，同時(shí)如果采用*錳鋼制造的內外錐襯，由于脈動(dòng)力的作用沖擊硬化層形成得較好，增加了表面的耐磨性。因此慣性圓錐破碎機，可用來(lái)破碎任何硬度磨蝕性的物料，磨損費用低。

(8)不需重型基礎，減少基建費用20％-30％。慣性圓錐破碎機機殼的不平衡力通過(guò)彈簧減振器與機架相連，傳給機架的動(dòng)負荷已相當低，基礎只用來(lái)承受破碎機的自重及少量的動(dòng)負荷，故沒(méi)有*要采用重型基礎。