大型单缸液压圆锥破碎机—CC800的研发设计

随着我国矿山产业的不断发展，开采企业对与破碎机需求也在不断增加。其中作为常见的破碎机类型，单缸液压圆锥破碎机技术研究就成为了破碎机技术研究的重要内容。因此技术人员为提高破碎机质量与效率，提出了一种大型破碎机CC800单缸液压圆锥破碎机设计研发设计，并围绕设计开展了相关研究。

一、新型破碎机工作原理分析

新型大型破碎机的工作结构主要是由两个截面圆锥组成，其中一个为破碎运动的动锥，另一个则为固定形态的定锥组。其工作原理是动锥通过安装在其顶部的心轴支撑，通过心轴旋转运动进行控制。其实际的破碎过程中，动锥与定锥的形态主要包括了以下两种：一是动锥运动到靠近定锥的情况下，破碎机内的矿石被两者之间的挤压力破碎；二是当动锥运动到远离定锥的情况下，破碎完成后的矿石经过破碎机排矿口运出，因此在破碎机运行中，破碎过程处于连续运行状态。由于在设计中动锥设计采用了具有偏心套和偏心铜套的齿轮系统，因此其运行的摆动次数与摆动行程频率较快，有效的提高了破碎机生产效率与质量。

二、破碎机设计主要参数

在此次设计中其主要的设计参数包括了以下几点

（1）破碎矿石的原始条件：在破碎中原料矿石在二段破碎或三段破碎过程中，其入料粒度（D）及进料参数应小于等于37cm。

（2）破碎机设备设计的主参数：矿石入料粒度应为37cm；破碎生产的最大能力为2128吨每小时；破碎完成后的排料口可调节范围应在1至7cm之间；破碎机运行最大输入功率应在750千瓦；破碎机总重量为98吨。

（3）设备运行中的主要参数模型。在此次设计中技术人员根据破碎机运行中的技术指标，设计出了破碎机生产力以及功率等主要的技术参数模型。

1）生产力计算模型。在设计中技术人员首先根据设备生产力要求，得出其生产力模型为公式（1）：

（1）

在这一公式中，其主要的技术指标包括了以下几点：μ代表设备运行中的松散系数，其数值在0.55-0.7之间；γ代表设备运行中的物料堆密度，其数值为每立方米1.6吨；e代表设备破碎中的偏心距，单位为米；△b代表破碎中物料被压缩状态下的料层厚度，在实际的运行中其数值近似等于e；△l代表动锥摆动一次过程中的物料位移位置，单位为米；Dc代表破碎中物料压缩层平均直径，其数值近似等于动锥底部整体直径；D（m）n代表破碎运行中的动锥转速，其单位为r/min。

根据破碎机运行技术要求，在此次设计中技术人员将设备运行松散系数（μ）设置为0.7；n设置为230rpm；破碎中物料被压缩状态下的料层厚度（△b）设置为0.07cm；动锥摆动一次过程中的物料位移位置（△l）设置为0.308，物料压缩层平均直径（Dc）2；堆料密度γ设置为1.6（t/m?）。根据公式模型，设计者计算出破碎机生产力为：

Q=188 nμ △ b △ lDcγ=188x230x0.7x0.07x0.315x2x1.6=2135 

（2）

经过计算，设计结果的最大生产力2135大于设计生产力需求2128t/h，因此其模型与数据设置符合设计标准。在设计中由于技术人员使用了大偏心距以及高动锥转速技术理念，因此设计者对于设备电气，液压以及机械传动等相关系统参数提出了较为严格的要求。为此技术人员在设计中采用了AutoRun自动控制系统作为破碎机控制标准配置。

2）功率设计模型。设计者根据企业多年类似设备使用经验，将新型破碎机使用功率设计公式模型确定为：

P=11D2neKkW3 （kW） 

（3）

其中D代表破碎机动锥底部的直径，单位为米；n代表破碎中动锥转速单位为r/min；e代表运行中的偏心距，单位为米。

经过计算新型破碎机实际需要功率为：

P=11x22x230x0.07=708kW

（4）

根据这一结果技术人员将设备确定为750kW。

三、新型破碎机主要结构特征

（1）整体结构特征。此次破碎机设计中整体采用了模块化设计理念。设备架体为合金铸钢结构；主轴采用了合金锻造技术；液压调整排矿口采用了螺旋弧形齿轮。同时在工艺设计中技术人员在液压自动化控制系统中使用了稀油润滑与正压防尘系统，提高了液压控制质量。正因如此破碎机整体结构具有维护方便快捷，同时运行成本的特征。如螺旋弧形齿轮技术的采用有效的减少了排矿口运行故障；整体合金铸造结构提高了破碎机整体稳定性。

（2）AutoRun自动控制系统的采用。为了提高破碎机控制效率与质量，设计者采用了AutoRun自动控制系统实现对破碎机的整体控制。在实际的控制中，这一系统的控制内容包括了以下几点：一是对设备系统的监控功能。二是设备运行的保护功能。三是在破碎过程中实现进料系统的挤满仓给料，进而确保破碎机功效运行最大化。

四、设备破碎效果分析

设计完成后，技术人员对产品破碎机颗粒破碎效果实际生产进行了分析，经研究显示破碎机颗粒破碎效果符合设计要求。

参考文献：

[1]陈涛，乐声滨，彭祖欢.液压圆锥破碎机功能优化升级[J].矿业工程，2018（06）.

[2]雷華良，詹春生，姜俊雄，彭祖欢.多缸液压圆锥破碎机现场应用分析[J].世界有色金属，2018（15）.