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

慣性圓錐破碎機結(jié)構(gòu)和工作原理

慣性圓錐破碎機的結(jié)構(gòu)如圖1所示。它的機體座落在隔振裝置上，工作機構(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，電動機的旋轉(zhuǎn)運動通過傳動機構(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，動錐與傳動機構(gòu)之間無剛性聯(lián)接。當破碎腔內(nèi)無物料時，動錐將沿定錐內(nèi)表面滾動。當破碎腔內(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烈脈動沖擊，從而對物抖進行破碎。

1. 慣性圓錐破碎機的運動分析

慣性圓錐破碎機機體不是直接固定在地基上，而是安裝在彈性元件上，因此機體有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(固定在機體上)的運動。

動錐與電機之間無剛性聯(lián)接，繞球面支承的球心O做旋擺運動，動錐相對于機體的運動力剛體繞定點O的轉(zhuǎn)動。以O點為原點，機體中心線為Z軸建立坐標系OXYZ，另取以動錐軸線為Z′軸并與動錐固結(jié)的動坐標系OX′Y′Z′，如圖2所示。動坐標平面OX′Y′與定坐標平面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)運動學原理，繞O運動的動錐相對于機體的位置用這三個角可以完全確定，因此，動錐相對于機體的運動是由以下三種旋轉(zhuǎn)運動組成。

進動運動——動錐繞機體中心線作旋轉(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，只有進動運動和自轉(zhuǎn)運動，動推相對于機體只有兩個自由度，只要用兩參變量ψ、φ就可以決定動錐相對于機體的位置。當破碎腔內(nèi)有物料時，動維通過物料層滾動。這時，動錐不但作進動運動和自轉(zhuǎn)運動，還作章動運動。動錐相對于機體有三個自由度，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和偏心圓錐破碎機在運動學上最顯著區(qū)別。

在慣性圓錐破碎機中，動錠和電機之間無剛性聯(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，帶負荷啟動不會損壞破碎機。所以，慣性圓錐破碎機可以帶負荷啟動和停車。

慣性圓錐破碎機動錐的擺動頻串遠大于偏心圓錐破碎機動銀的擺動頻率，因此，在破碎過程中，物料在慣性圓錐破碎機破碎腔中被破碎達幾十次，遠大于物料在偏必圓錐破碎機破碎腔中被破碎的次數(shù)。而且，與偏心圓錐破碎機相比，慣性圓錐破碎機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，由附加的這種強烈脈沖振動加強了破碎作用。因此，慣性圓錐破碎機的破碎比遠大于偏心圓錐破碎機的破碎比，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，導致有用成分的損失。

慣性圓錐破腫機均偏心圓銀破碎機在破碎力的產(chǎn)生上有本質(zhì)的不同。慣性圓錐破碎機工作時，動惟和激振器旋轉(zhuǎn)都產(chǎn)生慣性力，因為機器工作時，章動角β很小，一股不會大于2°，動錐的質(zhì)心距機體中心線很近，所以動錐產(chǎn)生的慣性力遠小于激振器產(chǎn)生的慣性力，慣性圓錐破碎機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是擠滿結(jié)料，通過向物料層施加嚴格定量的由慣性力造成的壓力，可以便物料層適當?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，強度越大，因此強度大的小顆粒可破碎相鄰的強度小的大顆粒；在等強度顆粒中，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，慣性圓錐破碎機與傳統(tǒng)的破碎設備相比，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，僅為棒磨機的1／19。單位破碎比功耗僅為普通設備的一半左右。

(2)破碎比大，產(chǎn)品粒度可調(diào)。該機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)軍或相反增加細粉的產(chǎn)量。

(3)技術(shù)指標穩(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。    。

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

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

結(jié)語：

慣性圓錐破碎機具有獨特的結(jié)構(gòu)特點和上作原理，與傳統(tǒng)破碎設備相比，作為物料加工的細碎設備具有破碎比大，產(chǎn)品粒度細而均勻，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)能超細破碎設備，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用前景，推廣使用可產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。