慣性圓錐破碎機(jī)以其先進(jìn)的破碎理論、獨持的設(shè)計思路、合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的性能代表了當(dāng)前世界圓錐破碎機(jī)的最高水平，能夠很好地滿足當(dāng)前粉碎領(lǐng)域所提倡的“多碎少磨”新工藝的要求。

慣性圓錐破碎機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理

慣性圓錐破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。它的機(jī)體座落在隔振裝置上，工作機(jī)構(gòu)由定諧錐和動錐組成，錐體上均附有耐磨襯板，襯板之間的空間形成破碎胺。動錐軸插入軸套中，電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動通過傳動機(jī)構(gòu)傳給固定在軸套上的激振器，激振器旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生慣性力，使動錐繞球面支承的球心做旋擺運動，動錐與傳動機(jī)構(gòu)之間無剛性聯(lián)接。當(dāng)破碎腔內(nèi)無物料時，動錐將沿定錐內(nèi)表面滾動。當(dāng)破碎腔內(nèi)有物料時，動錐將沿料層滾動，在滾動的同時隨物抖層厚度的變比伴隨有強(qiáng)烈脈動沖擊，從而對物抖進(jìn)行破碎。

1. 慣性圓錐破碎機(jī)的運動分析

慣性圓錐破碎機(jī)機(jī)體不是直接固定在地基上，而是安裝在彈性元件上，因此機(jī)體有6個口由度——3個旋轉(zhuǎn)自由度，3個平移自由度。動錐相對于機(jī)體有3個旋轉(zhuǎn)自由度，激振器相對丁動錐有1個旋轉(zhuǎn)自由度和1個沿軸向的平移自由度。對于破碎機(jī)來說，最重要的是破碎體之間的相互運動，即動錐相對于定錐(固定在機(jī)體上)的運動。

動錐與電機(jī)之間無剛性聯(lián)接，繞球面支承的球心O做旋擺運動，動錐相對于機(jī)體的運動力剛體繞定點O的轉(zhuǎn)動。以O(shè)點為原點，機(jī)體中心線為Z軸建立坐標(biāo)系OXYZ，另取以動錐軸線為Z′軸并與動錐固結(jié)的動坐標(biāo)系OX′Y′Z′，如圖2所示。動坐標(biāo)平面OX′Y′與定坐標(biāo)平面OXY的交線用ON表示，稱為節(jié)線，節(jié)線垂直于OZ和OZ′，節(jié)線與定軸OY間的夾角ψ稱為進(jìn)動角，節(jié)線與動錐OY′間的夾角φ稱為自轉(zhuǎn)角，動錐OZ′與定軸OZ間的夾角β稱為章動角，根據(jù)運動學(xué)原理，繞O運動的動錐相對于機(jī)體的位置用這三個角可以完全確定，因此，動錐相對于機(jī)體的運動是由以下三種旋轉(zhuǎn)運動組成。

進(jìn)動運動——動錐繞機(jī)體中心線作旋轉(zhuǎn)運動

自轉(zhuǎn)運動——動推繞自己的軸線作旋轉(zhuǎn)運動

章動運動——動錐繞節(jié)線作旋轉(zhuǎn)運動

當(dāng)破碎腔內(nèi)沒有被粉碎的物料時，澈振器產(chǎn)生的離心力將迫使動銀沿定錐的內(nèi)表面無間隙地滾動。動銀在運動過程中不會繞節(jié)線旋轉(zhuǎn)，β角的大小保持不變，動錐無章動運動，只有進(jìn)動運動和自轉(zhuǎn)運動，動推相對于機(jī)體只有兩個自由度，只要用兩參變量ψ、φ就可以決定動錐相對于機(jī)體的位置。當(dāng)破碎腔內(nèi)有物料時，動維通過物料層滾動。這時，動錐不但作進(jìn)動運動和自轉(zhuǎn)運動，還作章動運動。動錐相對于機(jī)體有三個自由度，要用三個參變量ψ、φ、β才能確定動維相對于機(jī)體的位置。

由于物料顆粒大小不一，在破碎腔內(nèi)分布不均勻，則動錐沿物料層該壓時也不穩(wěn)定，每滾動一局都件隨著強(qiáng)烈的振動，動錐即產(chǎn)生章動運動。

動錐是否存在章動運動是慣性圓錐破碎機(jī)和偏心圓錐破碎機(jī)在運動學(xué)上最顯著區(qū)別。

在慣性圓錐破碎機(jī)中，動錠和電機(jī)之間無剛性聯(lián)接，動錐的振幅即動維的章動角β不受傳動系統(tǒng)的限制，是可以變化的，它的大小取決于物料層抗壓阻力與破碎力的平衡。破碎機(jī)剛啟動時，動錐擺動頻率小，破碎力短小，動錐的振幅購較小，因此啟動力矩也較小，帶負(fù)荷啟動不會損壞破碎機(jī)。所以，慣性圓錐破碎機(jī)可以帶負(fù)荷啟動和停車。

慣性圓錐破碎機(jī)動錐的擺動頻串遠(yuǎn)大于偏心圓錐破碎機(jī)動銀的擺動頻率，因此，在破碎過程中，物料在慣性圓錐破碎機(jī)破碎腔中被破碎達(dá)幾十次，遠(yuǎn)大于物料在偏必圓錐破碎機(jī)破碎腔中被破碎的次數(shù)。而且，與偏心圓錐破碎機(jī)相比，慣性圓錐破碎機(jī)的動錐存在有章動運動，動維沿物料層每滾動一周部伴隨有100多次的振動，由附加的這種強(qiáng)烈脈沖振動加強(qiáng)了破碎作用。因此，慣性圓錐破碎機(jī)的破碎比遠(yuǎn)大于偏心圓錐破碎機(jī)的破碎比，而且可在很大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

2. 慣性圓錐破碎機(jī)破碎力分析

偏心圓錐破碎帆的破碎力是由被破碎物料的硬度及破碎控內(nèi)物料的充填率來決定。破碎力的大小取決于物抖的變形程度，物料的變形程度又取決于一個循環(huán)中物科的位移：位移雖越大，變形量也越大，反之越小。物樹在一個循環(huán)中的位移星是不定的，因此物料的變形程度及產(chǎn)生的肢脾力大小也具偶然性。由于破碎力大小是不定的，而且物料主要承受來自工作表面方向的壓碎和彎曲作用力，物抖之間的相互作用力很弱，因此這種破碎過程沒有選擇性，一方面大多數(shù)多相物料的相沒有解離，而另一方面產(chǎn)生局部過粉碎，導(dǎo)致有用成分的損失。

慣性圓錐破腫機(jī)均偏心圓銀破碎機(jī)在破碎力的產(chǎn)生上有本質(zhì)的不同。慣性圓錐破碎機(jī)工作時，動惟和激振器旋轉(zhuǎn)都產(chǎn)生慣性力，因為機(jī)器工作時，章動角β很小，一股不會大于2°，動錐的質(zhì)心距機(jī)體中心線很近，所以動錐產(chǎn)生的慣性力遠(yuǎn)小于激振器產(chǎn)生的慣性力，慣性圓錐破碎機(jī)中破碎力的大小主要是由激振器旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的慣性力來決定。

由于慣性圓錐破碎機(jī)是擠滿結(jié)料，通過向物料層施加嚴(yán)格定量的由慣性力造成的壓力，可以便物料層適當(dāng)?shù)貕簩�，使物料承受全方位的擠壓，物料顆粒之間相互作用，從而實現(xiàn)“料層粉碎”。同時在由慣性力引起的強(qiáng)烈脈動沖擊作用下，物料在破碎腔中承受交變的擠壓、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。物料顆粒之間不斷改變方位，由于物料顆粒越小，晶格缺陷越少，強(qiáng)度越大，因此強(qiáng)度大的小顆�？善扑橄噜彽膹�(qiáng)度小的大顆粒；在等強(qiáng)度顆粒中，那些品格缺陷與剪切力方向重合的顆粒被破碎。這押物料主要沿晶格間的區(qū)域破碎而不破碎晶體本身，破碎后購物料具有最低過粉碎。從而實現(xiàn)了物料的“選擇性破碎”。

3. 慣性圓錐破碎機(jī)的優(yōu)點

由于其獨特的工作原理及結(jié)構(gòu)特點，慣性圓錐破碎機(jī)與傳統(tǒng)的破碎設(shè)備相比，在使用及工藝等方面具有許多優(yōu)點：

(1)具有良好的“料層選擇性破碎”作用。由于是擠滿給料，被破碎物料在破碎腔中承受全方位的擠壓、剪切和強(qiáng)烈的脈動沖擊作用，料層內(nèi)顆粒相互作用，造成顆粒間的強(qiáng)制自粉碎。料層阻止破碎腔的襯板直接接觸、防止襯板互相研磨，避免研磨下來的金屬污染被破碎的物料，從而使研磨體耗量大大降低，僅為棒磨機(jī)的1／19。單位破碎比功耗僅為普通設(shè)備的一半左右。

(2)破碎比大，產(chǎn)品粒度可調(diào)。該機(jī)的破碎力與被破碎物料硬度及充填率無關(guān)，主要取決于偏心靜力矩及轉(zhuǎn)速。調(diào)節(jié)偏心靜力矩、轉(zhuǎn)速和排料口尺寸，可很方便地調(diào)節(jié)所需的破碎比(4-30)，根據(jù)需要可有效地防止過粉碎，提高某粒級段的產(chǎn)軍或相反增加細(xì)粉的產(chǎn)量。

(3)技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定，產(chǎn)品粒度幾乎與襯板磨損無關(guān)。

(4)操作安裝方便。由于整機(jī)采用二次隔振，基礎(chǔ)振動小，工作噪音小，安裝時不需龐大基礎(chǔ)和地腳螺栓。

(5)良好酌過鐵性能。由于動錐與傳動機(jī)構(gòu)之間無剛性聯(lián)接，如果物料中混入不可破碎的物體，動錐暫時停止運動．激振器將繞動鍍軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動，絕對不會破壞傳動系統(tǒng)和主機(jī)。    。

(6)簡化碎磨沉積，減少輔助設(shè)備臺數(shù)。該機(jī)充滿給料，無需專門的給料機(jī)，可滿負(fù)荷啟動和停車，操作、監(jiān)測和控制十分方便；由于產(chǎn)品粒度細(xì)，無需振動篩構(gòu)成閉路，大大節(jié)省設(shè)備和基建投資。

(7)應(yīng)用范圍廣。調(diào)節(jié)破碎機(jī)工作參數(shù)，可破碎任何硬度下的脆性物料。

結(jié)語：

慣性圓錐破碎機(jī)具有獨特的結(jié)構(gòu)特點和上作原理，與傳統(tǒng)破碎設(shè)備相比，作為物料加工的細(xì)碎設(shè)備具有破碎比大，產(chǎn)品粒度細(xì)而均勻，單位電厭低，能被牌任何硬度的脆性物料的優(yōu)點，是一種理想的節(jié)能超細(xì)破碎設(shè)備，在金屬及非金屬礦、冶金、材料、化工、磨料、建材等行業(yè)的物料破碎加工領(lǐng)域具有極其廣闊的應(yīng)用前景，推廣使用可產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。