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本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ）
題 目：單缸液壓圓錐破碎機(jī)
學(xué) 號： 094812620
姓 名： 徐聰
班 級： 09機(jī)自A3
專 業(yè)： 機(jī)械制造及自動(dòng)化
學(xué) 院： 機(jī)電學(xué)院
入學(xué)時(shí)間： 2009
指導(dǎo)教師： 姜馨
日 期： 2013年4月23 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明
本人所呈交的畢業(yè)論文是在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進(jìn)行的工作及取得的成果。除文中已經(jīng)注明的內(nèi)容外，本論文不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。
作者簽名：
日期：
2
單缸液壓圓錐破碎機(jī)
摘要
國內(nèi)使用的圓錐破碎機(jī)類型很多,但常見的還是傳統(tǒng)的單缸液壓圓錐破碎機(jī)。單缸液壓圓錐破碎機(jī)的出現(xiàn)已有80多年的歷史,經(jīng)過人們長期的實(shí)踐和不斷完善與改進(jìn),其結(jié)構(gòu)型式和機(jī)構(gòu)參數(shù)日臻合理, 結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、維修方便，故在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，各工業(yè)部門對破碎石的需求進(jìn)一步增長，研究單缸液壓圓錐破碎機(jī)具有很重要的意義。本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是為滿足生產(chǎn)需求：給礦寬度：285(mm)；最大給礦尺寸：240(mm)；最大過鐵尺寸：100(mm) ；產(chǎn)量：而研究的。主要進(jìn)行單缸液壓圓錐破碎機(jī)的零部件設(shè)計(jì)與計(jì)算，各種工作參數(shù)的選擇，單缸液壓圓錐破碎機(jī)的改造等。
關(guān)鍵詞:單缸液壓圓錐破碎機(jī)；改造；設(shè)計(jì)；
Single-cylinder Hydraulic Cone Crusher
ABSTRACT
The 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-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 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:Feed head size: 285mm; Discharge hole size:240mm; Feeding block greatest size:100mm; Output:210～425t/h.Mainly 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 kind of operational parameter choice, operating mechanism optimization.
Key words: Single-cylinder Hydraulic Cone Crusher; Transformation;design；
目錄
1 緒論 1
1.1研究的目的和意義 2
1.2單缸液壓圓錐式破碎機(jī)的組成和國內(nèi)發(fā)展與現(xiàn)狀 3
1.2.1單缸液壓圓錐式破碎機(jī)的組成 3
1.2.2國內(nèi)圓錐破碎機(jī)的發(fā)展 4
1.2.3國產(chǎn)單缸液壓圓錐破碎機(jī)的現(xiàn)狀 6
1.3基本結(jié)構(gòu)和工作原理 8
1.3.1基本結(jié)構(gòu) 8
1.3.2工作原理 14
1.4對破碎機(jī)的要求 15
1.5圓錐破碎機(jī)的操作與維護(hù) 16
1.5.1圓錐破碎機(jī)的操作規(guī)程 16
1.5.2圓錐破碎機(jī)的使用和維護(hù) 18
2 主要參數(shù)的設(shè)定 23
3 電動(dòng)機(jī)的選擇 25
3.1電動(dòng)機(jī)的容量 25
3.2選擇電動(dòng)機(jī)的型號 25
4 技術(shù)性能參數(shù) 27
5 圓錐式破碎機(jī)零部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算 28
5.1齒輪的設(shè)計(jì)和計(jì)算 28
5.2錐襯套的計(jì)算 31
5.3液壓破碎機(jī)摩擦盤的計(jì)算 33
5.4彈簧的設(shè)計(jì) 34
6 PYYB-1628型單缸液壓油圓錐式破碎機(jī)的改進(jìn) 36
6.1技術(shù)改造 36
6.1.1燒套故障原因 36
6.1.2改造方案優(yōu)化 37
6.1.3經(jīng)濟(jì)效益 38
7 結(jié)論 39
致謝 40
參考文獻(xiàn) 41
6
Shanghai Second Polytechnic University 單缸液壓圓錐破碎機(jī)
單缸液壓圓錐破碎機(jī)
1 緒論
在中國國內(nèi)的鐵礦石品位一般在百分之一二十的較多，以華北地區(qū)（內(nèi)蒙古、河北、山西、河北）為例，多數(shù)的礦區(qū)鐵礦石的品位在20%以下。目前個(gè)體礦場中普遍使用的破碎方式是兩級顎破的配置，然后進(jìn)入磁選，再進(jìn)入球磨機(jī)的生產(chǎn)流程。
為了達(dá)到更高的生產(chǎn)效率，需要將進(jìn)入球磨機(jī)的物料盡可能的細(xì)碎，也就是說球磨機(jī)之前的破碎機(jī)要具備很好的細(xì)碎能力，將鐵礦石破碎到最小的粒度。要達(dá)到這樣的破碎效果，工藝上可以采用兩級顎破加細(xì)碎的配置。兩級顎破就是粗細(xì)顎破，這是很常見的設(shè)備類型，關(guān)鍵是第三級的細(xì)碎設(shè)備的選擇。常見的細(xì)碎設(shè)備有錘破（立式、臥式）、高效細(xì)碎機(jī)、圓錐等類型
圓錐破碎機(jī)應(yīng)用在金屬礦（鐵礦、銅礦、鉬礦）是世界上的流行做法，尤其在大型的礦場圓錐破的應(yīng)用十分的普遍。圓錐破碎機(jī)分為彈簧圓錐破碎機(jī)、多缸圓錐破碎機(jī)和單缸圓錐破碎機(jī)。
圓錐式破碎機(jī)利用破碎錐在殼體內(nèi)錐腔中的旋回運(yùn)動(dòng)，對物料產(chǎn)生擠壓、劈裂和彎曲作用，粗碎各種硬度的礦石或巖石的大型破碎機(jī)械。裝有破碎錐的主軸的上端支承在橫梁中部的襯套內(nèi)，其下端則置于軸套的偏心孔中。軸套轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，破碎錐繞機(jī)器中心線作偏心旋回運(yùn)動(dòng)它的破碎動(dòng)作是連續(xù)進(jìn)行的，故工作效率高于顎式破碎機(jī) 。但僅適用于中碎或細(xì)碎作業(yè)的破碎機(jī)械。中、細(xì)碎作業(yè)的排料粒度的均勻性一般比粗碎作業(yè)要求的高，因此，在破碎腔的下部須設(shè)置一段平行區(qū)，同時(shí)，還須加快破碎錐的旋回速度，以便物料在平行區(qū)內(nèi)受到一次以上的擠壓。中細(xì)碎作業(yè)的破碎比較粗碎作業(yè)的大，故其破碎后的松散體積就有較大的增加。為防止破碎腔可能因此引起阻塞，在不增大排料口以保證所需的排料粒度的前提下，必須通過增大破碎錐下部的直徑來增大總的排料截面。圓錐破碎機(jī)的排料口較小，混入給料中的非破碎物更易導(dǎo)致事故，且因中、細(xì)碎作業(yè)對排料粒度要求嚴(yán)格，必須在襯板磨損后及時(shí)調(diào)整排料口，因而圓錐破碎機(jī)的保險(xiǎn)和調(diào)整裝置較之粗碎作業(yè)更為必要。
1.1研究的目的和意義
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，礦產(chǎn)資源的綜合利用技術(shù)與其產(chǎn)業(yè)迅猛前進(jìn)，到1999年我國已建成10 879座國有大中型礦山和227 854個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體企業(yè)，全國礦石采掘總量超過50億噸，礦業(yè)總產(chǎn)值為4 000億元。
物料的破碎是許多行業(yè)(如冶金、礦山、建材、化工、陶瓷筑路等)產(chǎn)品生產(chǎn)中不可缺少的工藝過程。由于物料的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)差異很大,為適應(yīng)各種物料的要求,破碎機(jī)的品種也是五花八門的。就金屬礦選礦而言,破碎是選礦廠的首道工序,為了分離有用礦物,不但分為粗碎、中碎、細(xì)碎,而且還要磨礦。因?yàn)槠扑槭沁x礦廠的耗能大戶(約占全廠耗電的50%),為了節(jié)能和提高生產(chǎn)效率,所以提出了“多碎少磨”的技術(shù)原則。這使破碎機(jī)向細(xì)碎、粉碎和高效節(jié)能方向發(fā)展。
另外隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展,破碎機(jī)也向自動(dòng)化方向邁進(jìn)(如國外產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)機(jī)電液一體化、連續(xù)檢測,并自動(dòng)調(diào)節(jié)給料速率、排礦口尺寸及破碎力等)。隨著開采規(guī)模的擴(kuò)大,破碎機(jī)也在向大型化發(fā)展,如粗碎旋回破碎機(jī)的處理能力已達(dá)6000th。至于新原理和新方式的破碎(如電、熱破碎)尚在研究試驗(yàn)中,暫時(shí)還不能用于生產(chǎn)。對粗碎而言,目前還沒有研制出更新的設(shè)備以取代傳統(tǒng)的顎式破碎機(jī)和旋回式破機(jī),主要是利用現(xiàn)代技術(shù),予以改進(jìn)、完善和提高耐磨性,達(dá)到節(jié)能、高效、長壽的目的。細(xì)碎方面新機(jī)型更多些?？偟膩砜?值得提出的有:顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、沖擊式破碎機(jī)和輥壓機(jī)。而應(yīng)用最廣泛的就是圓錐式破碎機(jī)。
隨著礦山技術(shù)的不斷發(fā)展，圓錐破碎機(jī)也分為好幾種，包括彈簧圓錐破碎機(jī)、CS系列高效彈簧圓錐破碎機(jī)、HPC液壓圓錐破碎機(jī)和HCS高效液壓圓錐破碎機(jī)等。
在單缸圓錐破碎機(jī)的液壓系統(tǒng)中，一般使用一種具有雙向工作的油泵，在油泵正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的時(shí)候，底部液壓缸中的油液被泵入或者吸出，從而使得主軸上下運(yùn)動(dòng)。而實(shí)現(xiàn)這個(gè)動(dòng)作的方式非常簡單，通過控制按鈕讓油泵正反轉(zhuǎn)就能輕松實(shí)現(xiàn)。底部液壓缸的一個(gè)功能在于補(bǔ)償內(nèi)、外錐襯板的磨損。當(dāng)襯板磨損之后內(nèi)外錐之間的間距就變大了，石料的粒度也就變大了。采用手動(dòng)方式可以適當(dāng)把主軸和內(nèi)錐升高從而減小內(nèi)外錐之間的間距，石料的粒度也就能夠變小了，這些操作也可以由控制系統(tǒng)的自動(dòng)磨損補(bǔ)償功能完成。單缸圓錐破的底部液壓缸與一個(gè)蓄能器相連接，當(dāng)破碎腔內(nèi)進(jìn)入了硬物或者鐵塊的時(shí)候，內(nèi)外錐之間形成了很大的撐開力，這個(gè)力會(huì)剛性傳遞給底部的液壓缸，使得液壓缸內(nèi)壓力急劇上升。當(dāng)撐開力（液壓缸油壓）大到一定的程度，就會(huì)迫使液壓缸內(nèi)的油向蓄能器流動(dòng)，從而使得主軸下降，內(nèi)外錐之間的間距增大，使硬物或者鐵塊被排出。由于是單缸結(jié)構(gòu)，這種過鐵保護(hù)結(jié)構(gòu)十分的簡便可靠。單缸圓錐破的破碎腔在過鐵的時(shí)候可以迅速張開，過鐵結(jié)束后可以緩慢的恢復(fù)到正常的開口尺寸；彈簧圓錐破碎機(jī)在過鐵的時(shí)候破碎腔是瞬間急性恢復(fù)，對設(shè)備自身的沖擊和震動(dòng)很劇烈，是一個(gè)較大的缺點(diǎn)。
單缸液壓圓錐破屬于國際領(lǐng)先的技術(shù)水平，尤其在控制上實(shí)現(xiàn)了完全智能化控制，單缸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使得設(shè)備的調(diào)節(jié)十分方便，即使在設(shè)備運(yùn)行的過程中，也能夠輕松的實(shí)現(xiàn)排料口的任意調(diào)節(jié)（這個(gè)功能是彈簧圓錐破較難實(shí)現(xiàn)的）。智能型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)使得破碎機(jī)始終處于最佳工作狀態(tài)，并實(shí)現(xiàn)內(nèi)外錐襯板磨損的自動(dòng)補(bǔ)償功能（這個(gè)功能是彈簧和多缸圓錐破不可實(shí)現(xiàn)的）。準(zhǔn)確設(shè)定和調(diào)整排料口大小，也可以自動(dòng)完成磨損件的磨損量補(bǔ)償。同時(shí)，由于采用了單缸的機(jī)械結(jié)構(gòu)，整個(gè)機(jī)型十分緊湊，沒有了很多的油管油路，沒有了很多的外掛調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。因此，單缸圓錐破外形簡潔流暢，體積小重量輕，而生產(chǎn)能力卻大幅度獲得了提升，可以說是最先進(jìn)的圓錐破碎機(jī)。
單缸液壓圓錐破碎機(jī)是最近研制的一種先進(jìn)的大功率、大破碎比、高生產(chǎn)率的液壓式破碎機(jī)。該機(jī)是在消化吸收了各國具有80年代國際先進(jìn)水平的各類型圓錐破碎機(jī)的基礎(chǔ)上研制成的。它與傳統(tǒng)的圓錐破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上顯然不同，并集中了迄今為止已知各類型圓錐破碎機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)。適用于細(xì)破碎和超細(xì)破碎堅(jiān)硬的巖石、礦石、礦渣、耐火材料等。而我們在這個(gè)設(shè)計(jì)中主要是為了滿足給礦寬度：285(mm)；最大給礦尺寸：240(mm)；最大過鐵尺寸：100(mm) ；產(chǎn)量：的生產(chǎn)要求。
1.2單缸液壓圓錐式破碎機(jī)的組成和國內(nèi)發(fā)展與現(xiàn)狀
1.2.1單缸液壓圓錐式破碎機(jī)的組成
單缸圓錐液壓圓錐破碎機(jī)主要由機(jī)架、水平軸、動(dòng)錐體、平衡輪、偏心套、上破碎壁(固定錐)、下破碎壁(動(dòng)錐)、液力偶合器、潤滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等幾部分組成。
單缸液壓圓錐破碎機(jī)工作時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)破碎機(jī)的小齒輪，小齒輪帶動(dòng)大齒輪，大齒輪組件（大齒輪、大齒輪架、偏心鋼套）帶動(dòng)偏心套組件（偏心缸套、偏心銅套）和主軸組件（主軸、內(nèi)錐、內(nèi)錐襯板）以理論垂直線為中心，在銅襯套內(nèi)公轉(zhuǎn)，主軸組件在偏心銅套內(nèi)以主軸的中心線可以實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)?？諜C(jī)運(yùn)行的時(shí)候，偏心套組件“抱著”主軸組件和隨大齒輪一同公轉(zhuǎn)，當(dāng)物料加入到破碎腔后，主軸總成（主軸、內(nèi)錐）在物料的阻力下在偏心銅套內(nèi)緩慢的自轉(zhuǎn)。內(nèi)錐的運(yùn)行軌跡看起來是在破碎腔內(nèi)來回?cái)[動(dòng)，同時(shí)緩慢的旋轉(zhuǎn)。物料被擺動(dòng)的內(nèi)錐擠壓破碎。
1.2.2國內(nèi)圓錐破碎機(jī)的發(fā)展
從1953年開始生產(chǎn)側(cè)面排礦的旋回式破碎機(jī)，于1958年自行設(shè)計(jì)制造中心排礦的500、700、900、1200旋回破碎機(jī)之后，為了適應(yīng)水泥行業(yè)的需要，1959年又制造了700、1000、1200腭旋式破碎機(jī)，并制造了500、700、900、1200底部單缸液壓旋回式破碎機(jī)。為了滿足冶金工業(yè)發(fā)展需要，1970年研制了大型旋回式破碎機(jī)。也曾設(shè)計(jì)制造頂部單缸900液壓旋回破碎機(jī)，并裝有自動(dòng)調(diào)整排料口與過鐵報(bào)警裝置，但在某礦使用效果不佳。經(jīng)過多年實(shí)踐摸索，于80年代研制1200/140輕型底部單缸液壓旋回式破碎機(jī)，經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)踐證明效果很好。近幾年又研制出PX1400/170底部單缸液壓旋回破碎機(jī)，其設(shè)計(jì)能力為1750t/h，實(shí)際達(dá)到2508t/h，是設(shè)計(jì)值的1.6倍，同時(shí)其排料中細(xì)顆粒含量較多，大于排料口尺寸的顆粒僅占17.4%。
目前機(jī)械式旋回破碎機(jī)將逐漸被液壓旋回破碎機(jī)所代替。
圓錐破碎機(jī)是1953年開始仿蘇2100和1650彈簧圓錐破碎機(jī)。1954年開始自行生產(chǎn)了1200彈簧圓錐式破碎機(jī)。1958年設(shè)計(jì)制造大型2200彈簧圓錐破碎機(jī)。70年代又研制了1200、1650、2200單缸液壓以及1200、1750、2200多缸液壓圓錐破碎機(jī)。以后經(jīng)過多年反復(fù)研究、實(shí)踐，克服了舊系列的彈簧壓力不足，零件強(qiáng)度低以及結(jié)構(gòu)上的某些缺點(diǎn)，現(xiàn)已批量生產(chǎn)了新系列彈簧圓錐式破碎機(jī)，有600、900、1200、1750、2200五個(gè)規(guī)格十四種腔形；底部單缸液壓圓錐破碎機(jī)有900、1200、1650、2200四個(gè)規(guī)格十二種腔形；多缸液壓圓錐式破碎機(jī)有1200、2200兩個(gè)規(guī)格四種腔型。目前以達(dá)到系列化、規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化的程度。
與世界先進(jìn)國家同類破碎機(jī)比較，在質(zhì)量和性能上還有差距。因此，近年沈陽重型機(jī)器廠引進(jìn)美國諾德貝公司西蒙斯與旋盤式破碎機(jī)并共同合作生產(chǎn)這種產(chǎn)品。此外，某選礦廠引進(jìn)美國阿里斯-卡爾莫斯公司（簡稱AC公司）底部單缸液壓圓錐式破碎機(jī)和旋盤式破碎機(jī)。有的水電站采用48in和66in旋盤破碎機(jī)，用于人工造砂。600、900旋盤破碎機(jī)在某金礦使用效果較好。
慣性圓錐式破碎機(jī)是前蘇聯(lián)獨(dú)家產(chǎn)品，其專利已轉(zhuǎn)讓給美國、日本和西歐等國。國內(nèi)也有與Moxanoop選礦院合作，生產(chǎn)這種屬世界一流的破碎機(jī)，國內(nèi)使用NM-600慣性圓錐破碎機(jī)效果很好。近年國內(nèi)各廠引進(jìn)了HP系列圓錐破碎機(jī)、Omni圓錐破碎機(jī)和G型圓錐破碎機(jī)。
國內(nèi)引進(jìn)國外先進(jìn)破碎機(jī)技術(shù)設(shè)備有成功的也有失敗的，兩方面都應(yīng)認(rèn)真總結(jié)，為今后引進(jìn)技術(shù)設(shè)備和發(fā)展國內(nèi)破碎機(jī)行業(yè)提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。
設(shè)備向大型化發(fā)展是國外礦山機(jī)械的普遍趨勢。為了提高生產(chǎn)效率，簡化生產(chǎn)流程，降低基建投資和操作維修費(fèi)用等，均要求礦山機(jī)械設(shè)備小大型化發(fā)展。特別是礦品位日趨貧化，采礦和選礦規(guī)模不斷增加，以及能源費(fèi)用急劇上漲，故盡力采用高效、節(jié)能、低消耗的大型設(shè)備。近年來這些大型設(shè)備成功的應(yīng)用，證明了機(jī)械大型化的優(yōu)越性。但是，對圓錐破碎機(jī)卻有些例外，它的大型化發(fā)展很緩慢，從70年代末到目前，最大規(guī)格的圓錐破碎機(jī)也僅僅是3000mm，經(jīng)實(shí)踐證明，它的大型化并不像其他礦山機(jī)械設(shè)備大型化那樣優(yōu)越。所以圓錐破碎機(jī)則向高能化發(fā)展，并經(jīng)實(shí)踐已取得成功。
高能圓錐破碎機(jī)首先是由美國AC公司研究提出的，最近已得到大家的認(rèn)可。所謂高能圓錐破碎機(jī)，時(shí)間上就是在原有圓錐破碎機(jī)基礎(chǔ)上，對破碎機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和機(jī)械參數(shù)作了改進(jìn)，裝有更大功率的電動(dòng)機(jī)，使之產(chǎn)生更大的破碎力，達(dá)到更高的產(chǎn)量和更細(xì)的產(chǎn)品，他的理論觀點(diǎn)是：當(dāng)給料塊一定，產(chǎn)品越細(xì)則破碎比越大，所消耗的能量越高，即產(chǎn)品細(xì)粒含量的百分?jǐn)?shù)與輸入功率成正比。破碎機(jī)的產(chǎn)量與排料口成正比。但要獲得更小的排料口。破碎記的功率、產(chǎn)量、粒度的基本關(guān)系是：當(dāng)物料性質(zhì)一定，物料粒度一定時(shí)，破碎機(jī)輸入功率增加，其產(chǎn)量相應(yīng)的增加；當(dāng)產(chǎn)量一定時(shí)，破碎機(jī)輸入功率增加，則產(chǎn)品粒度將相應(yīng)的減小。
綜上所述，輸入破碎機(jī)更多的能量，是中細(xì)碎圓錐破碎機(jī)特別是超細(xì)碎機(jī)發(fā)揮更大效率的關(guān)鍵。能量的增加既可提高破碎機(jī)產(chǎn)量又可降低產(chǎn)品粒度。
為了說明高能破碎及效果，在菲律賓Atlas公司Carmen選礦廠使用的2130mmAC公司液壓單缸破碎機(jī)，與該公司Bige選礦廠使用的2130mm西蒙斯破碎機(jī)進(jìn)行了對比試驗(yàn)，得出的數(shù)據(jù)見表1
表1 兩選礦廠使用兩種破碎機(jī)的數(shù)據(jù)比較
項(xiàng)目 選礦廠
Bige選礦廠
Carmen選礦廠
中細(xì)碎破機(jī)功率P/HP
350
500
中細(xì)碎電耗/（kW·h/t）
1.975
1.33
中細(xì)碎成本/（比索/t）
6.35
4.44
襯板壽命/m
2～3
5～6
產(chǎn)品粒度d/
10020
947
①HP為英馬力，1HP=745.1W
②比索是菲律賓幣
從表1中數(shù)據(jù)對比可知，高能圓錐破碎機(jī)優(yōu)于西蒙斯圓錐破碎機(jī)。
1.2.3國產(chǎn)單缸液壓圓錐破碎機(jī)的現(xiàn)狀
破碎機(jī)的出現(xiàn)已有百余年的歷史，雖然國外先進(jìn)的各類破碎機(jī)國內(nèi)都有引進(jìn)，但國內(nèi)相關(guān)制造廠家和研究機(jī)構(gòu)在消化吸收這方面做的很不夠。數(shù)據(jù)顯示，日本和韓國在引進(jìn)技術(shù)和用于對引進(jìn)技術(shù)消化的投資比例是 1∶5，而國內(nèi)企業(yè)的比例是 1∶0.07。早在上世紀(jì) 70 年代，國內(nèi)廠家就開始仿制 AC 公司的底部單缸液壓圓錐破碎機(jī)，但是由于技術(shù)水平、材料質(zhì)量等原因，效果一直不太理想，產(chǎn)品使用性能及壽命和國外產(chǎn)品相比仍有較大差距，未能充分體現(xiàn)該設(shè)備的技術(shù)先進(jìn)性。2000 年 4 月我國又發(fā)布了由沈陽重型機(jī)械集團(tuán)有限公司起草的 JB/ T2501—2000 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《單缸液壓圓錐破碎機(jī)》，取代老的 JB/ T2501 - 78行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。制約國產(chǎn)單缸液壓圓錐破碎機(jī)的主要問題有以下幾個(gè)方面。
（1）材料
單缸液壓圓錐破碎機(jī)是依靠動(dòng)錐單向擠壓和彎曲研磨作用實(shí)現(xiàn)連續(xù)破碎物料，以擠壓破碎為主，構(gòu)件摩擦、磨損嚴(yán)重，所以破碎機(jī)的性能很大程度上依賴于構(gòu)件高效耐磨材料的應(yīng)用。如高錳鋼或特種合金的動(dòng)錐、定錐襯板，巴氏合金或鑄造銅合金的錐襯套，支撐圓錐齒輪及偏心軸套重量及受力的鋼及青銅制成的止推圓盤，具有高沖擊韌性的特種鋼機(jī)架，球面軸承的材料，以及其它許多合金結(jié)構(gòu)鋼件、碳素鋼鑄件等。而國內(nèi)在耐磨材料、熱處理工藝等方面與國外都存在不小差距。所以，提高耐磨材料性能，延長易損件壽命是國內(nèi)單缸液壓圓錐破碎機(jī)發(fā)展的重要方向，也是所有破碎機(jī)乃至整個(gè)制造業(yè)的共同需要及今后發(fā)展的關(guān)鍵。
（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
單缸液壓圓錐破碎機(jī)結(jié)構(gòu)看似簡單，卻代表了整個(gè)行業(yè)設(shè)計(jì)、制造、工藝等綜合水平，國內(nèi)由于整體技術(shù)水平的差距，一直缺乏有效的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、實(shí)驗(yàn)手段及工藝措施，如破碎機(jī) CAD、虛擬樣機(jī)及破碎機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)等，產(chǎn)品性能和可靠性仍有差距，產(chǎn)品開發(fā)周期長。
單缸液壓圓錐破碎機(jī)破碎腔的優(yōu)化設(shè)計(jì)是其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，破碎腔的形狀是由動(dòng)錐襯板外表面、定錐襯板內(nèi)表面所構(gòu)成的空間，研究襯板的磨損能夠真實(shí)的反映物料在破碎腔中與襯板的接觸情況，分析襯板的磨損情況可以找到它的磨損特征和磨損規(guī)律，從而可以設(shè)計(jì)出最佳腔形。而影響襯板磨損的因素很多，如物料硬度和研磨性、被破碎物料數(shù)量、物料的粒度和水分、破碎機(jī)規(guī)格以及給料方式、操作條件等。單缸液壓圓錐破碎機(jī)是靠偏心部件的偏心進(jìn)行工作的，偏心部件動(dòng)錐在工作時(shí)相對定錐的絕對自轉(zhuǎn)角速度是偏心軸套角速度和動(dòng)錐相對于偏心軸套的相對角速度之和。掌握動(dòng)錐運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而在設(shè)計(jì)破碎機(jī)時(shí)確定最佳運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使用破碎機(jī)時(shí)制定合理工作制度，正確分析故障都有非常重要的意義。破碎機(jī)的動(dòng)錐和偏心軸套的質(zhì)心都不在其回轉(zhuǎn)中心線上，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中必然產(chǎn)生慣性力和對固定點(diǎn) (頂端球面軸承中心) 的慣性力矩，特別是在破碎機(jī)空轉(zhuǎn)或由空轉(zhuǎn)過渡到有載運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，會(huì)產(chǎn)生一種隨偏心軸套回轉(zhuǎn)而周期性變化的作用力，從而引起破碎機(jī)有害的沖擊振動(dòng)，必須很好的平衡。由于缺乏有效的現(xiàn)代設(shè)計(jì)、計(jì)算方法和實(shí)驗(yàn)手段，國內(nèi)在確定襯板磨損曲線、優(yōu)化破碎腔結(jié)構(gòu)、設(shè)備運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力學(xué)分析等方面一般還停留在定性的分析和引進(jìn)、測繪上，全面開展研究、實(shí)驗(yàn)工作，是發(fā)展破碎機(jī)所必需的，是研制先進(jìn)破碎機(jī)的基礎(chǔ)，是趕超世界先進(jìn)水平的基本條件。
（3）液壓系統(tǒng)
單缸液壓圓錐破碎機(jī)液壓系統(tǒng)的主要作用是液壓調(diào)整排料口和液壓保護(hù)以及潤滑，國內(nèi)主要問題集中在液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定和液壓元器件的質(zhì)量上。液壓元件及密封件質(zhì)量達(dá)不到要求，容易漏油，起過鐵保護(hù)作用的蓄能器沒有質(zhì)量保證。
（4）正確的使用維護(hù)
單缸液壓圓錐破碎機(jī)雖然結(jié)構(gòu)簡單可靠，但在其使用過程中必須嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行，國內(nèi)許多用戶卻往往由于粗心或缺乏經(jīng)驗(yàn)等造成操作維護(hù)不當(dāng)，不能保證其發(fā)揮最佳性能。如是否按要求真正做到整個(gè)破碎腔都擠滿物料；而不是僅在動(dòng)、定錐襯板上緣給料空間充滿物料，是否按時(shí)添加潤滑油、潤滑脂，是否及時(shí)清理橫梁及破碎腔內(nèi)的樹根、電線、鐵絲等雜物。所有這些工作中忽略的細(xì)節(jié)必然會(huì)加速易損件的磨損，造成油路不暢等，積累到一定程度后往往會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失，甚至導(dǎo)致設(shè)備報(bào)廢。
單缸液壓圓錐破碎機(jī)從簡化破碎機(jī)結(jié)構(gòu)、減輕重量、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等方面看，有著明顯的先進(jìn)性，推廣使用新型單缸液壓圓錐破碎機(jī)取代彈簧式圓錐破碎機(jī)，對于減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高整體經(jīng)濟(jì)效益大有好處。國產(chǎn)單缸液壓圓錐破碎機(jī)的普及還需要一段時(shí)間的積累和探索，引進(jìn)國外先進(jìn)的破碎技術(shù)和裝備，關(guān)鍵在于消化和吸收，并將其國產(chǎn)化。要縮小差距并趕超國外先進(jìn)技術(shù)，必須增加投入，提高耐磨材料性能，提高設(shè)計(jì)制造工藝水平，采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，借以提高產(chǎn)品性能和可靠性，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，適應(yīng) WTO 帶來的國際竟?fàn)帯?
1.3基本結(jié)構(gòu)和工作原理
1.3.1基本結(jié)構(gòu)
圖1所示為單缸液壓圓錐破碎機(jī)。破碎機(jī)是由上架1和下架3兩部分組成。下架有中心套筒，它里面裝直襯套，偏心軸套4裝在直襯套里，并由頂部平面軸承支撐。主軸插在偏心軸套4內(nèi)孔襯套里主軸下端支承在球面止推軸承上。
主軸中部裝有動(dòng)錐體，錐體外套上錳鋼襯板，兩者之間鑄鋅，使之貼緊。上部用防塵螺母壓緊。上橫梁的中心套筒里面裝有錐心襯套，株洲的頭部支靠在這個(gè)錐心襯套的錐面上。
電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)軸5、錐齒輪驅(qū)動(dòng)偏心軸套4旋轉(zhuǎn)，迫使動(dòng)錐2作旋擺運(yùn)動(dòng)，從而使破碎腔中礦石受到擠壓和彎曲而破碎。
圖1 單缸液壓圓錐式破碎機(jī)
1-上架 2-動(dòng)錐 3-下架 4-偏心軸套
5-傳動(dòng)軸 6-液壓缸
防塵裝置是由密封圈，中間防塵墊和底部防塵圈以及密封筒所組成。底部防塵圈用螺釘固定在動(dòng)錐體下部；中間防塵墊是靠橡皮漲圈壓在密封筒上，密封筒用螺釘固定在機(jī)架中心套筒上。中間防塵墊的底部球面半徑和底部防塵圈的球面半徑相同，因此接觸比較嚴(yán)密。頂部防塵圈是浮動(dòng)在中間防塵墊上，它的上面和動(dòng)錐突緣有很小的間隙。當(dāng)下落動(dòng)錐時(shí)，是靠動(dòng)錐突緣推動(dòng)頂部防塵圈，它又推動(dòng)中間防塵墊。當(dāng)動(dòng)錐上升時(shí)，是靠底部防塵圈推中間和頂部防塵圈。這樣，才能保持各防塵圈的接觸面總是接觸，即不會(huì)因動(dòng)錐上升或下降影響防塵作用，這也是為什么中間防塵墊用橡皮漲圈與密封筒相連接的道理。
球面軸承是由三塊止推盤（圖2）組成。主軸借助螺釘12與上摩擦盤10連接，中間摩擦盤9和下摩擦盤8壓在液壓缸活塞5頂上，并用圓柱銷7固定。
圖2 底部液壓油缸結(jié)構(gòu)
1-缸蓋 2-O形密封圈 3-密封盤 4-下缸套 5-活塞
6-缸體 7-圓柱銷 8-下摩擦盤 9-中摩擦盤
10-上摩擦盤 11-上缸套 12-螺釘
排礦口的調(diào)整與保險(xiǎn)原理見圖3。液壓系統(tǒng)見圖4。當(dāng)減小排礦口時(shí)，將液壓油從油箱1中經(jīng)過液壓泵2和閥5、6、12壓入液壓缸13的下方，液壓缸13的活塞頂起動(dòng)錐，使排礦減?。▓D3a）。當(dāng)增大排礦口時(shí)，將液壓缸13活塞下方的部分高壓油，通過外螺紋截止閥6和手動(dòng)換向閥5放回油箱1，動(dòng)錐降落，使排礦口增大（圖3b）。當(dāng)過鐵時(shí)，由于動(dòng)錐向下的垂直作用增大，使液壓缸活塞下方油壓大于5MPa時(shí)，油進(jìn)入蓄能器10，將氮?dú)鈮嚎s，活塞和動(dòng)錐一起下降，排礦11增大（圖3c）。鐵塊被排出后，在氮?dú)獾膲毫ψ饔孟拢瑒?dòng)錐恢復(fù)原位，破碎機(jī)繼續(xù)工作，完成了過鐵保護(hù)。
b）
a）
c）
圖3 液壓調(diào)整與保險(xiǎn)原理
a)動(dòng)錐上升排礦口減小 b)動(dòng)錐下降排礦口增大
c)過鐵時(shí)排礦口增大，液壓油進(jìn)入貯能器
若破碎機(jī)發(fā)生堵礦現(xiàn)象時(shí)，可使動(dòng)錐上升、下降，如此反復(fù)進(jìn)行幾次，便能排出堵礦。
破碎機(jī)油箱和液壓缸的水平截面相等。液壓系統(tǒng)中，從油箱向液壓缸打油時(shí)，油箱的油面下降等于液壓缸油面的上升，反之也是這樣。
液壓系統(tǒng)的工作前，油箱內(nèi)應(yīng)注有一定數(shù)量的液壓油，蓄能器內(nèi)沖入5MPa壓力的氮?dú)狻?
圖4 單缸液壓圓錐式破碎機(jī)液壓系統(tǒng)
1-油箱 2-液壓閥 3-單向閥 4-高壓溢流閥 5-手動(dòng)換向閥
6-截止閥 7-壓力表 8-壓力表開關(guān) 9-安全閥 10-蓄能器
11-放氣閥 12-單向節(jié)流閥 13-液壓缸
當(dāng)首次（或系統(tǒng)放油后重新開始）往液壓系統(tǒng)壓油時(shí)，應(yīng)先將放氣閥11打開，手動(dòng)換向閥5位于給油位置，然后再啟動(dòng)液壓泵2向系統(tǒng)壓油，這是為了排除系統(tǒng)中殘存的空氣。因?yàn)橐簤合到y(tǒng)存有空氣，將導(dǎo)致機(jī)器在工作時(shí)動(dòng)錐上下振動(dòng)，使排礦11大小產(chǎn)生波動(dòng)，相關(guān)零件產(chǎn)生磨損。當(dāng)排氣閥冒油時(shí)，表明空氣已經(jīng)排盡，即可關(guān)閉排氣閥并繼續(xù)向系統(tǒng)壓油。動(dòng)錐在一定的壓力（一般小于1MPa）下慢慢升起，而油箱1的油位則緩慢下降。當(dāng)動(dòng)錐升到與定錐接觸時(shí)，應(yīng)立即停止給油，使手動(dòng)換向閥處于中間位置。這時(shí)油箱1的油位可作為排礦口標(biāo)尺的零位。然后使手動(dòng)換向閥處于回油位置，系統(tǒng)中的油在動(dòng)錐重力作用下返回油箱，油箱內(nèi)的油位上升，動(dòng)錐下降。排礦口尺寸即可根據(jù)油箱內(nèi)油位變化量，在排礦口標(biāo)尺上直接讀出。
根據(jù)產(chǎn)品的粒度，調(diào)整好排礦口后，關(guān)閉截止閥6，壓力油就封閉在該截止閥與液壓缸13之間。機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也可調(diào)整排礦口，但要停止給礦。液壓系統(tǒng)中高壓溢流閥的作用，是控制液壓泵工作時(shí)系統(tǒng)的壓力。安全閥9是當(dāng)破碎機(jī)中進(jìn)入過大的非破碎物，不能排出，引起系統(tǒng)壓力過高，破碎機(jī)超載過大時(shí)，進(jìn)行放油降低保護(hù)，避免主機(jī)損壞。單向節(jié)流閥12的作用，是控制壓力油從蓄能器10想液壓缸13返回的速度不致過快。這樣可使破碎機(jī)過鐵時(shí)，壓力油能夠迅速通過單向閥進(jìn)入蓄能器，及時(shí)進(jìn)行安全保護(hù)。
單缸液壓圓錐式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，使用方便，且能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。其缺點(diǎn)是維修比較困難。
單缸液壓圓錐式破碎機(jī)的技術(shù)性能見表2
表2 單缸液壓圓錐式破碎機(jī)的技術(shù)性能
型號
破碎錐大端直徑
mm
給礦口寬度
mm
最大給礦口粒度
mm
排礦口調(diào)整范圍
mm
生產(chǎn)能力
t/h
主電動(dòng)機(jī)功率
kw
機(jī)器重量
t
PYYB-0913
900
135
110
15～40
40～100
≤75
10
PYYB-0907
900
75
65
6～20
17～55
≤75
10
PYYB-0906
900
60
50
4～12
15～50
≤75
10
PYYB-1219
1200
190
160
20～45
90～200
≤110
20
PYYB-1215
1200
150
125
9～25
45～120
≤110
20
PYYB-1208
1200
80
65
5～13
40～100
≤110
20
PYYB-1628
1650
285
240
25～50
210～425
≤160
38
PYYB-1623
1650
230
195
13～30
120～280
≤160
38
續(xù)表2
PYYB-1610
1650
100
85
7～14
100～200
≤160
38
PYYB-2235
2200
350
295
30～60
450～900
≤280
78
PYYB-2229
2200
290
245
15～35
250～580
≤280
78
PYYB-2213
2200
130
110
8～15
200～380
≤280
78
注：生產(chǎn)能力為物料含水量不超過4%，不含粘土，給料粒度及配適當(dāng)，小于排礦口的物料占給料總量的10%以下，給料在破碎腔四周均布，物料松散密度1.6，抗壓強(qiáng)度為120MPa時(shí)的開路設(shè)計(jì)通過量
液壓圓錐破碎機(jī)是美國AC公司首創(chuàng)。在世界各地得到廣泛地應(yīng)用。該機(jī)的特點(diǎn)是：
1）構(gòu)造簡單、容易制造、處理能力大、液壓調(diào)整和液壓保險(xiǎn)的性能比較優(yōu)越。
2）破碎機(jī)可以借更換偏心軸套的方法，改變偏心距大小，以適應(yīng)破碎不同物料的需求。
3）因?yàn)樗C合了旋回破碎機(jī)和圓錐破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，主軸上、下部均有軸承，改善了破碎機(jī)主軸受力情況。
4）該機(jī)采用螺旋錐齒輪傳動(dòng)。
5）主軸與動(dòng)錐相配部位為一錐面，不是采用圓柱面階梯軸相配合。
6）動(dòng)錐襯板與動(dòng)錐體、定錐襯板與調(diào)整環(huán)之間的接觸面，都是經(jīng)過磨削加工的，因此不采用澆注任何填料。
1.3.2工作原理
圓錐破碎機(jī)的工作原理是（圖5）：電動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力由傳動(dòng)軸2，圓錐齒輪3，帶動(dòng)偏心軸套4旋轉(zhuǎn)。主軸5自由的插在偏心軸套4的錐形孔里，動(dòng)錐6固裝在主軸5上，并支持在球面軸承7上。隨著偏心軸套4的旋轉(zhuǎn)，牽連著動(dòng)錐6的中心先OO以O(shè)為頂點(diǎn)，繞破碎機(jī)中心線OO作錐面運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫進(jìn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)也叫旋回運(yùn)動(dòng)。兩中心線的夾角為進(jìn)動(dòng)角（在工作過程它是不變的定值）與此同時(shí)，動(dòng)錐還饒自身軸線OO作自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這樣，當(dāng)動(dòng)錐中心線轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，動(dòng)錐一邊靠近定錐，則物料處于被擠壓和破碎過程，動(dòng)錐另一邊則離開定錐，此時(shí)被擠碎了的無聊靠自重從兩錐體底部排出。圓錐破碎機(jī)的工作原理是隨動(dòng)錐轉(zhuǎn)動(dòng)連續(xù)地進(jìn)行破碎物料，所以它比顎式破碎機(jī)生產(chǎn)效率高而工作又比較平穩(wěn)。
O O
O
圖5 圓錐破碎機(jī)簡圖
1-電動(dòng)機(jī) 2-傳動(dòng)軸 3-圓錐齒輪
4-偏心軸套 5-主軸 6-球面軸承
7-動(dòng)錐 8-定錐
1.4對破碎機(jī)的要求
一臺優(yōu)質(zhì)破碎機(jī)必須滿足以下各方面的要求：
1） 破碎比越大越好。大破碎比可以簡化設(shè)備流程，降低基建費(fèi)用和檢修費(fèi)用，便于維護(hù)管理。
2） 能耗越低越好。能耗是指破碎機(jī)破碎每噸物料所消耗的電能。破碎單位物料所消耗kW·h/t越低越好。
3） 生產(chǎn)率越高越好。對于同一規(guī)格的破碎機(jī)，破碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率一樣，生產(chǎn)率高不僅能提高產(chǎn)量，并了降低能耗。因此，生產(chǎn)率是破碎機(jī)最重要的性能指標(biāo)。
4） 鋼耗越低越好。這里所說的鋼耗，是指破碎一噸物料，齒板磨損掉多少克。它的標(biāo)志齒板（襯板）使用壽命。鋼耗越低，說明襯板壽命越長，即易損件壽命越長。
5） 產(chǎn)品質(zhì)量高。產(chǎn)品質(zhì)量是指破碎后物料粒度和粒形。從“多碎少磨”的節(jié)能角度看，產(chǎn)品粒度越細(xì)越好。有時(shí)對粒度要求嚴(yán)格，如作為混凝土骨料，要求產(chǎn)品顆粒為立方體為好。對碎石來講還是粒度整齊均勻?yàn)楹谩?
6） 重量要輕。所謂破碎機(jī)重量輕，是指每噸機(jī)重的生產(chǎn)率高和每噸機(jī)重的功率低。
7） 破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，便于制造。破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，使用維護(hù)較方便，也容易加工制造，降低成本。
8） 破碎機(jī)安全可靠。在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)和開、停車的過程中，必須保證人員和設(shè)備安全，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的條件下，要求破碎既不發(fā)生或少發(fā)生故障，即便發(fā)生故障也應(yīng)容易修復(fù)。
9） 破碎機(jī)適用范圍越廣越好。
10）破碎機(jī)應(yīng)便于安裝運(yùn)輸。
1.5圓錐破碎機(jī)的操作與維護(hù)
操作人員按操作規(guī)程正確操作使用和精心維護(hù)破碎設(shè)備，對于保證正常生產(chǎn)、提高產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量（產(chǎn)品粒度均勻），延長設(shè)備使用壽命，避免設(shè)備事故和提高利用率等有有重要意義。
1.5.1圓錐破碎機(jī)的操作規(guī)程
（1）開車前的準(zhǔn)備
1） 檢查破碎腔內(nèi)有無礦石或鐵塊等，如有礦石或鐵塊，務(wù)必清除后方能啟動(dòng)。
2） 檢查各電氣連鎖裝置和各種信號儀表裝置是否完好。
3） 為了保證產(chǎn)品粒度，開車前應(yīng)認(rèn)真檢查排料口寬度是否符合要求，否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。
4） 檢查油箱中的油位和油溫，油溫低于20℃時(shí)不應(yīng)來車。
5） 檢查鎖緊液壓缸的油壓，調(diào)整環(huán)在鎖緊狀態(tài)下方可啟動(dòng)。對于齒板固定的，應(yīng)檢查齒板即調(diào)整環(huán)上的固定螺栓是否牢固。
（2）啟動(dòng)破碎機(jī)前各項(xiàng)檢查完畢并確定不會(huì)發(fā)生事故，方可按以下程序啟動(dòng)破碎機(jī)。
1） 開動(dòng)油泵，檢查油壓是否在0.05～0.12MPa范圍內(nèi)，并根據(jù)油流指示器、壓力表、溫度計(jì)檢查全部潤滑設(shè)備情況。冷卻水的壓力應(yīng)比油壓低0.025～0.05MPa，以免水滲入潤滑油里去。
2） 開動(dòng)潤滑油泵運(yùn)轉(zhuǎn)3～5min，待一切正常，再按規(guī)定發(fā)生開車信號，然后啟動(dòng)破碎機(jī)。破碎機(jī)空轉(zhuǎn)1～2min后，確信一切正常方可給礦生產(chǎn)。
（3）運(yùn)轉(zhuǎn)中注意事項(xiàng)
1） 給礦必須均勻，粒度必須符合要求。
2） 隨時(shí)注意排礦和運(yùn)輸，以免堵塞造成事故。
3） 經(jīng)常檢查油泵、冷卻器、過濾器工作是否正常，回油溫度不應(yīng)超過60℃
4） 經(jīng)常檢查水封防塵的排水，如果沒有水則不能運(yùn)轉(zhuǎn)。若水中有油是因?yàn)榍蛎孑S承座上的回油環(huán)槽貨回溫孔堵塞。
5） 經(jīng)常檢查鎖緊液壓缸的油壓，調(diào)整環(huán)必須在鎖緊狀態(tài)下方可運(yùn)轉(zhuǎn)。
6） 注意傳動(dòng)部分及齒輪的嚙合聲音和破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，以及電動(dòng)機(jī)工作電流等是否正常。
7） 定期檢查襯板磨損情況，特別注意整環(huán)上的襯板固定螺栓，否則會(huì)引起襯板松動(dòng)。新?lián)Q的襯板工作24小時(shí)后，應(yīng)停車再緊固一次。
（4）停車
1） 先停止給礦機(jī)，待破碎腔內(nèi)礦石完全排出后，再停止破碎機(jī)，停止油泵和排礦運(yùn)輸機(jī)。
2） 室溫低于0℃時(shí)，停車后應(yīng)將水封中的存水放盡，以免凍結(jié)。
1.5.2圓錐破碎機(jī)的使用和維護(hù)
（1）給礦與排礦
給礦粒度最大尺寸不能超過規(guī)定尺寸，否則影響破碎機(jī)產(chǎn)量和使襯板磨損嚴(yán)重。有時(shí)由于過大礦塊，會(huì)導(dǎo)致破碎機(jī)主軸斷裂，所以應(yīng)嚴(yán)格控制過大塊礦石進(jìn)入破碎機(jī)。
給入破碎機(jī)的礦石量，應(yīng)穩(wěn)定或盡可能波動(dòng)最小，并且要求礦石均勻分布到破碎腔內(nèi)。當(dāng)然這取決于給料裝置布置是否正確，以及采用什么樣的布料器。
（2）排礦口的調(diào)整
選礦廠的細(xì)碎圓錐破碎機(jī)，力求有較小的排礦口，能得到較多細(xì)顆粒產(chǎn)品，以便提高球磨機(jī)生產(chǎn)率，降低磨礦費(fèi)用。因此要求操作人員必須根據(jù)破碎機(jī)襯板磨損情況，隨時(shí)調(diào)整排礦口，才能保證產(chǎn)品粒度。
如果因調(diào)整環(huán)與支承環(huán)之間缺油，轉(zhuǎn)動(dòng)困難，可少許給一點(diǎn)礦石，使破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段很短時(shí)間，這樣就能很容易地轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整環(huán)。調(diào)整好的排礦口尺寸不允許小于規(guī)定的范圍，并用鉛塊通過排礦口測量其尺寸。對于新襯板，測量一點(diǎn)便可。若是已磨損的襯板，應(yīng)該多測幾個(gè)位置才比較可靠。應(yīng)該指出：空載時(shí)，用鉛塊測得的排礦口尺寸，并不是破碎機(jī)真實(shí)的排礦口尺寸，因?yàn)橛衅牟糠值拈g隙和主軸變形的影響，對細(xì)碎圓錐破碎機(jī)調(diào)整排礦口時(shí)，應(yīng)該估計(jì)到這一點(diǎn)。
當(dāng)排礦口調(diào)整好以后應(yīng)將固定齒板裝好鎖緊螺栓鎖緊，否則不允許開車使用。
由于上述調(diào)整排礦口的方法，操作麻煩，費(fèi)時(shí)間，勞動(dòng)量大，不僅新系列彈簧圓錐破碎機(jī)已改用液壓調(diào)整排礦和液壓鎖緊裝置，而且舊系列彈簧破碎機(jī)也有某些用戶改為液壓調(diào)整排礦口和鎖緊裝置，取得良好效果。
（3）定錐襯板的維護(hù)
定錐襯板在破碎機(jī)工作時(shí)，受到很大的沖擊載荷，易使填充的鋅層變形。因此，為避免襯板松弛，就必須經(jīng)常并擰緊“U”型螺栓螺母，使壓板將襯板壓緊，不讓它松弛。
對新澆注的充填層，在工作2～4日后應(yīng)檢查松弛情況，必須再次擰緊螺母。
（4）動(dòng)錐襯板的維護(hù)
動(dòng)錐襯板是由主軸上部螺母壓緊的，螺母松動(dòng)能使襯板松動(dòng)，甚至充填層會(huì)逐漸脫落，造成停機(jī)，停產(chǎn)。因此，要經(jīng)常檢查并壓緊螺母，以防松動(dòng)。對新澆襯板的要求與前述相同。
（5）球面軸承座的維護(hù)
球面軸承座應(yīng)緊密地裝在機(jī)體的鏜孔內(nèi)。檢查時(shí)必須檢查球面軸承座的緊密程度。破碎機(jī)長期工作后，其零件的結(jié)合緊密程度可能被破壞。
用過盈配合將球面軸承裝在球面軸承座上。為防止在使用中松動(dòng)，在靠球面軸承外圈，裝有埋入式的圓柱形定位銷4～6個(gè)，該銷必須裝緊，不得松動(dòng)凸起。球面軸承上的油溝必須保持清潔。
（6）支承套的維護(hù)
為防止支承套與調(diào)整環(huán)的鋸齒形螺紋過早磨損，在破碎機(jī)工作時(shí)，必須把機(jī)殼上的銷軸牢固地用楔鐵楔緊，并且在沒有止動(dòng)鎖緊的情況下不準(zhǔn)工作。
（7）防塵水封的維護(hù)
防塵水封是防止灰塵進(jìn)入破碎機(jī)裝置，對保證破碎機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)是非常重要的。因此，必須仔細(xì)維護(hù)，使它經(jīng)常處于完好的狀態(tài)。
水封的維護(hù)主要有下列幾方面：充滿水封用的水應(yīng)清潔、無雜質(zhì)。給水量應(yīng)適度，既不要使水從水封邊緣溢出，從不能少于所需的流量。
當(dāng)破碎機(jī)停運(yùn)超過一個(gè)班的時(shí)候，在寒冷地區(qū)的冬季，應(yīng)停止給水，并將水封內(nèi)的水放掉。
（8）圓錐破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中常見的故障、原因及排除方法見表3
表3 常見故障、原因及排除方法
故 障
原 因
排 除 方 法
油流指示器內(nèi)沒油流，但油壓
低于0.5MPa
1） 油溫低
2）油開關(guān)未開
3）油泵不好用
1） 將油加熱
2）將開關(guān)開好
3）停止破碎機(jī)，跟換油泵
過濾器前后油管中的油壓不一樣
過濾器堵塞
油壓差超過0.04MPa時(shí)，必須清洗過濾器。先使油不經(jīng)過過濾器，然后卸下過濾器清潔，這樣直接向過濾器供油，不超過2～3h
油壓升高的同時(shí)油溫也升高
油管軸套部分有毛病
停機(jī)檢查直襯套和錐襯套，找
出故障原因消除之
油箱中的回油量減少，油量顯著降低
1） 破碎機(jī)底蓋漏油
2） 傳動(dòng)軸承殼法蘭盤漏油
3） 球面軸承座環(huán)槽堵了或者給油過多，油從防塵裝置處漏掉
1）、2）停機(jī)，找出原因消除之，然后向油箱中添油
3）停機(jī)，清洗回油環(huán)槽，調(diào)整給油量，并向油箱添油
從冷卻器出來的油溫超過
45℃
1） 沒有冷卻水
2） 冷卻水溫度高
3） 冷卻器堵塞
1） 給冷卻水
2） 檢查是否水壓太低，并盡可能的增大壓力，檢查冷卻水溫度
油中有水，油箱中油量增加
冷卻器中水壓高于油壓
使冷卻器中的水壓低于油壓0.05MPa
動(dòng)錐被抬起
1） 冬季油壓太低，使給油壓過大
1） 將潤滑油預(yù)熱
續(xù)表3
2） 安全閥失靈，給油壓力太大
3） 所用的油泵能力太大
2） 調(diào)整安全閥
3） 更換油泵
水封排水中有油，油溫并未升高
球面軸承座回油環(huán)槽堵了；回油道弧度差得多
清洗回油環(huán)槽，并向油箱添油
水封給不進(jìn)水
可能破碎基本內(nèi)部有問題
停車檢查破碎機(jī)內(nèi)部，找出原
因消除之
破碎機(jī)振動(dòng)，彈簧很快失掉彈性
1） 給礦不均或過多
2） 給礦粉礦過多
3） 給礦潮濕，排礦口小
4） 彈簧緊度不夠
1）、2）、3）消除所指出的原因
4）按彈簧規(guī)定高度調(diào)整，但不準(zhǔn)超過規(guī)定值
有劇烈沖擊聲，支承環(huán)跳起，然后破碎機(jī)又正常工作
不能破碎的物料進(jìn)入破碎腔，隨后又排出去了
破碎礦石時(shí)有噼啪聲
1） 破碎機(jī)動(dòng)錐襯板松動(dòng)
1） 經(jīng)常檢查壓緊襯板的螺
2） 定錐襯板松動(dòng)
母。若鋅合金松動(dòng)，應(yīng)重新澆鑄
2） 檢查固定襯板的U型螺栓。若鋅合金松動(dòng)，應(yīng)重新澆鑄
暗啞的噼啪聲后，傳動(dòng)軸或帶輪轉(zhuǎn)而動(dòng)錐不動(dòng)
1） 主軸折斷
2） 小錐齒輪鍵破壞
3） 帶輪鍵破壞
停機(jī)檢查，找出破壞的部位，更換破損件
破碎機(jī)劇烈振動(dòng)，動(dòng)錐轉(zhuǎn)得很快
主軸卡在錐襯套里;缺油或油不干凈；球面瓦磨損，或其他原因使動(dòng)錐下沉，主軸與錐襯
停車檢查，找出原因消除之
續(xù)表3
套間隙太小
電流過高
1） 給礦過多
2） 潤滑不良
3） 軸承或球面軸承損壞
4） 軸承接觸面嚴(yán)重不足
5） 大錐齒輪上部與球面軸承座下部相摩擦
1） 調(diào)整給礦
2） 加強(qiáng)潤滑
3） 更換軸承
4） 重新刮研或更換
5） 在球面軸承座
2 主要參數(shù)的設(shè)定
主要參數(shù)分析：
1、已知條件
根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，已知條件如下：
給礦寬度：285(mm)；
最大給礦尺寸：240(mm)；
最大過鐵尺寸：100(mm) ；
產(chǎn)量：
2、 嚙角
動(dòng)錐與定錐襯板之間的夾角稱為嚙角。它的作用是保證破碎腔兩襯板有效的咬住礦石，不許向上滑動(dòng)。嚙角大小直接影響生產(chǎn)率和破碎腔高度。嚙角小能提高生產(chǎn)率,但在一定的破碎比條件下,又增加了破碎腔高度; 嚙角大會(huì)使破碎腔高度降低,但生產(chǎn)率也下降了。另外, 嚙角最大也不能超出咬住物料的允許值,故一般嚙角取值為:
在本設(shè)計(jì)中我們選擇嚙角為。
3、 動(dòng)錐擺動(dòng)行程s
動(dòng)錐擺動(dòng)行程對破碎機(jī)生產(chǎn)率影響較大,排料口水平行程小會(huì)降低生產(chǎn)率;但也不能太大,否則在排料口的物料由于過多而使破碎力急劇增加,致使機(jī)件過載損壞。因此, 動(dòng)錐在排料口處的擺動(dòng)行程為:
s=
式中:D——?jiǎng)渝F底部直徑（mm）。
s==28mm
4、偏心距e
偏心距也叫偏心半徑，并用e表示。一般所謂偏心距系指排礦口平面內(nèi)的動(dòng)錐軸線的擺動(dòng)距離。動(dòng)錐轉(zhuǎn)一周，整個(gè)擺動(dòng)距離為2e。
偏心距的大小，以滿足動(dòng)錐在給礦口的行程能足夠壓碎礦石為原則。國產(chǎn)中細(xì)碎機(jī)偏心距大小都一樣。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，鏟平中小于排礦口尺寸的無聊含量會(huì)增加，但破碎機(jī)生產(chǎn)率會(huì)降低。然而有效生產(chǎn)率還是會(huì)增加。故生產(chǎn)和制造單位可將偏心軸套錐孔的偏心量制成可調(diào)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。偏心距為:
e=0.5s=5mm
3 電動(dòng)機(jī)的選擇
電動(dòng)機(jī)的選擇要根據(jù)動(dòng)力源和工作條件，首先要滿足的就是所需功率要求。根據(jù)設(shè)計(jì)目的，單缸液壓圓錐破碎機(jī)是為了破碎中等硬度的各類礦石或巖石。進(jìn)料塊的最大尺寸240mm，要壓碎這種礦石或巖石，用壓力測試機(jī)可以測試出來用3100N.m的力可以壓碎240mm的礦石或巖石。
3.1電動(dòng)機(jī)的容量
單缸液壓圓錐破碎機(jī)的需要的功率與很多因素有關(guān)，例如：規(guī)格（）、偏心軸轉(zhuǎn)速、嚙角、動(dòng)錐擺動(dòng)行程、偏心距、以及破碎機(jī)的物理機(jī)械性能、粒度特征、破碎齒板表面形狀和齒形參數(shù)等，都會(huì)影響功率消耗。迄今，一些功率計(jì)算公式大多屬于經(jīng)驗(yàn)公式的范疇。
我們用應(yīng)用最廣泛的維雅德公式：式中：為圓錐破碎機(jī)主電機(jī)功率（安裝功率）；為破碎機(jī)進(jìn)料口寬度；為最大給料粒度。
所以，
3.2選擇電動(dòng)機(jī)的型號
JR中型繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)主要用于驅(qū)動(dòng)各種不同的機(jī)械，如卷揚(yáng)機(jī)、壓縮機(jī)、破碎機(jī)、球磨機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械和其它設(shè)備，并可供煤礦、機(jī)械、工業(yè)、發(fā)電機(jī)及工礦企業(yè)原動(dòng)機(jī)之用。所以非常適合作為破碎機(jī)的原動(dòng)力。
在滿足額定功率的情況下還要考慮其它的方面，如果選擇型號的電動(dòng)機(jī)的話，它的額定電壓只是，并且轉(zhuǎn)速也符合標(biāo)準(zhǔn)，價(jià)格也便宜，其它的方面也都比較合適所以選用型號的電動(dòng)機(jī)。
表4 電動(dòng)機(jī)的參數(shù)
型號
額定功率（KW）
額定電壓（V）
額定電流（A）
同步轉(zhuǎn)速（r/min）
效率（%）
功率因數(shù)
額定轉(zhuǎn)矩
額定電流
重量
（kg）
價(jià)格
續(xù)表4
JS-116-4
155
380
275
1500
92
0.89
1.6
5.77
11000
7400
JS-126-6
155
380
283
1000
91.5
0.89
1.6
5.89
1380
6200
JS-128-8
155
380
291
750
92
0.85
1.6
5.46
1440
7800
JS-137-10
155
380
291
600
92
0.86
1.6
5.55
1820
5100
4 技術(shù)性能參數(shù)
給礦寬度：285(mm)；
最大給礦尺寸：240(mm)；
最大過鐵尺寸：100(mm) ；
產(chǎn)量：
偏心距：5mm，電機(jī)功率： 155kw
5 圓錐式破碎機(jī)零部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算
5.1齒輪的設(shè)計(jì)和計(jì)算
齒輪傳動(dòng)是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)。按齒輪軸線的相對位置分平行軸圓柱齒輪傳動(dòng)、相交軸圓錐齒輪傳動(dòng)和交錯(cuò)軸螺旋齒輪傳動(dòng)。具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、壽命長等特點(diǎn)。齒輪傳動(dòng)是指用主、從動(dòng)輪輪齒直接、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置。在所有的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)應(yīng)用最廣，可用來傳遞相對位置不遠(yuǎn)的兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)是：齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比精確，工作可靠、效率高、壽命長，使用的功率、速度和尺寸范圍大。例如傳遞功率可以從很小至幾十萬千瓦；速度最高可達(dá)300m/s；齒輪直徑可以從幾毫米至二十多米。但是制造齒輪需要有專門的設(shè)備，嚙合傳動(dòng)會(huì)產(chǎn)生噪聲。
圖6小圓錐齒輪
選擇齒形制GB12369-90，齒形角
設(shè)計(jì)基本參數(shù)與條件：齒數(shù)比u=2.65，傳遞功率 ，主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 ，采用一班制工作，壽命20年（一年以300天計(jì)）。
（1）選擇齒輪材料和精度等級
①材料均選取35SiMn。齒輪齒面硬度為HBS162-217。
②精度等級取8級。
（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)公式（6-66）有齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式
① 試選載荷系數(shù)：。
② 計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩：
③ 取齒寬系數(shù)：
④ 確定彈性影響系數(shù)：查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6，
⑤ 確定區(qū)域系數(shù)：查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-30，標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)：
⑥ 根據(jù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)公式10-13，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：
⑦ 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-19得接觸疲勞壽命系數(shù)：，
⑧ 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21(d)得疲勞極限應(yīng)力：，
⑨ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)公式10-12計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為
1%，安全系數(shù)，
，
⑩ 由接觸強(qiáng)度計(jì)算出小齒輪分度圓直徑：，
則
? 齒輪的圓周速度
? 計(jì)算載荷系數(shù)：
a：齒輪使用系數(shù)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-2得
b：動(dòng)載系數(shù)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-8得
c：齒間分配系數(shù)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-3得
d：齒向載荷分布系數(shù)
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-9得，所以
e：接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)
? 按載荷系數(shù)校正分度圓直徑：
取標(biāo)準(zhǔn)值，模數(shù)圓整為
? 計(jì)算齒輪的相關(guān)參數(shù)
，
，
? 確定齒寬：
圓整取
(3)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
① 載荷系數(shù)
② 當(dāng)量齒數(shù)，
③ 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5得，，，
④ 取安全系數(shù)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù)，
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-20(c)得彎曲疲勞極限為：，
許用應(yīng)力
⑤ 校核強(qiáng)度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-23