摘要：随着现代矿山的发展，为了实现降本增效，对选矿破碎流程的技术要求也越来越高。传统的破碎工艺流程存在很多问题，焦家金矿通过多年的探索，研究出了一套圆锥破碎机应用于金属矿山，实现多碎少磨的工作方式。本文就圆锥破碎机的工作原理及其在焦家金矿选矿厂的应用进行了研究。
关键词：圆锥破碎机；多碎少磨；降本增效
一、背景与介绍
目前国内有色矿山破碎工艺流程存在的问题是：破碎产品粒度大，难以贯彻“多碎少磨”的节能原则，能耗、钢耗高；破碎工艺流程冗长，破碎段数多，需配备的破碎机、筛分机及转载的皮带运输机台数多；设备台数和作业段数多，所需设置的辅助操作岗位也必然多；设备配置需要的高差大，造成土建和施工方面工程量的增加，并给总图和工艺配置造成困难；投资成本、运转成本高。
因此使用超细碎破碎设备，用破碎机部分取代磨机，实现“多碎少磨”是当前粉碎工程领域的发展趋势。圆锥破碎机便是基于“料层粉碎”机理，实现“多碎少磨”节能降耗的代表设备之一。圆锥破碎机以其先进的破碎理论、独特的设计思路、合理的机械结构和优良的性能代表了当前世界圆锥破碎机的先进水平，能够满足“多碎少磨”新工艺的要求。
圆锥破碎机是19世纪末20世纪初随着采掘发展的需要诞生的用于石料加工的机械设备，利用正倒立的二个圆锥之间的间隙进行矿石的破碎。惯性圆锥破碎机机体通过隔振元件座落在底架上，工作机构由定锥和动锥组成，锥体上均附有耐磨衬板，衬板之间的空间形成破碎腔。动锥轴插入轴套中，电动机的旋转运动通过传动机构传给固定在轴套上的激振器，激振器旋转时产生惯性力，迫使动锥绕球面瓦的球心做旋摆运动。在一个垂直平面内，动锥靠近定锥时，物料受到冲击和挤压被破碎，动锥离开定锥时，破碎产品因自重由排矿口排出。动锥与传动机构之间无刚性联接。
由于独特的工作原理及结构特点，惯性圆锥破碎机与传统的破碎设备相比，具有良好的“料层选择性破碎”作用。由于破碎腔中挤满物料，被破碎物料在破碎腔中承受全方位的挤压、剪切和强烈的脉动冲击作用。料层内颗粒相互作用，物料颗粒之间不断改变方位，由于物料颗粒越小，晶格缺陷越少，强度越大，而大颗粒物料因为裂纹多，所以强度小，因此强度大的小颗粒可破碎相邻的强度小的大颗粒；在等强度颗粒中，那些晶格缺陷与剪切力方向重合的颗粒被破碎。这样物料主要沿晶格间的区域破碎而不破碎晶体本身，破碎后的物料具有最低过粉碎，从而实现了物料的“选择性破碎”，产品粒型好。料层阻止破碎腔的衬板直接接触，防止衬板互相研磨，从而使研磨体耗量大大降低，延长衬板的使用寿命。
二 、HP系列圆锥破碎机工作原理
HP400型圆锥破碎机将三段开路破碎流程改为三段一闭路破碎流程。经生产实践证明，破碎系统日处理原矿量大大提高了，生产指 标也有所改善。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆HP400型圆锥破碎机适用于矿山、建材、冶金等行业，可对铁矿石、铜矿石、花岗岩、玄武岩、鹅卵石、大理石、石灰石等中等和中等以上硬度的物料进行中、细碎作业。尤其在产品粒形要求严格，成品率要求较高，自动化程度高的破碎生产线中被首选使用。HP400型圆锥破碎机配置了保险油缸锁紧油缸和液压推动油缸三种液压保险机构，不仅起保险作用，而且实现了不拆卸机器零件的情况下处理故障。能自动调节排料大小，操作方便，可靠性强。通过采用粒间层压原理设计的特殊破碎腔及与之相匹配的转速，显著提高了破碎比和产量，增加了成品料立方体的含量。该机在发生过铁及瞬间闷车的情况下，能液压起顶，自动排料，消除了原弹簧圆锥破碎机需停机进行人工排料的烦恼，使维修更简便，费用更节约。采用液压调整，稀油润滑，并采用有效的迷宫密封方式从根本上消除了原弹簧圆锥破碎机水油易混合的缺陷。破碎壁轧臼壁采用高锰钢制作，再加上破碎腔型的改变和层压破碎。HP400型圆锥破碎机的破碎过程是在定锥衬板和偏心运动的动锥衬板之间完成的。电机通过三角皮带和皮带轮来驱动破碎机的水平轴，水平轴通过齿轮传动来驱动偏心轴。破碎圆锥轴心线在偏心轴套的迫动下做旋摆运动，使破碎壁和轧臼壁时而靠近，时而远离，矿石在破碎腔内不断地受到挤压、撞击和弯曲而被破碎。
三、HP系列圆锥破碎机的机械机构特点
HP400系列圆锥破碎机具有用液压系统来调整破碎机排矿口的大小，液压系统可有效地保证设备的安全运转。在破碎腔中有异物时，液压系统可使动锥体自动下退，当异物排出后，该系统使下退的动锥体自动复位。重新保持原来的排矿口位置继续工作；
破碎腔型是指动锥与固定锥之间形成的几何空间。破碎腔的形状对整机的性能影响很大。破碎机腔型是HPC系列液压圆锥破碎机破碎的主要技术指标。该机从粗碎到细碎设计了四种规格的腔型，它有六种可能的组合，这意味着它能最好地适用于用户特殊要求，采用迷宫式密封装置，取代了以往使用的水式密封，使灰尘杂质无法进人机体内，从而保证了润清油的清洁，延长了滑动轴承、推力球轴承的使用寿命，使得机器运转可靠。
四、HP系列圆锥破碎机在焦家金矿选矿厂的应用
近年由于选矿厂产量不断提高，原有破碎系统能力已不能满足生产需要，若要提高产量只能延长开车时间。且仅有一台中碎HP500工作，由于破碎机的长期超负荷运行，存在HP500破碎机故障损坏而引发的停产事故，严重影响了选矿厂的正常生产。为保证破碎系统能长期正常运行，防止发生主机过载、轴瓦粘死等事故，2017年，选矿厂引进美卓HP500破碎机并对选矿厂中HP500破碎机的电气控制系统进行改造。HP500破碎机具有处理矿石能力强、维护方便、操作简单、自动化程度高等优点，并且在投入使用后有效保证了生产需要。并在改造中我们通过一系列措施解决了原系统使用过程中出现的问题，减少了原系统存在的安全隐患同时提高了工作效率。
参考文献：
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[4]简小栋，焦家金矿选矿厂HP500破碎改造简述，南方农机，2017，9
论文作者:刘延鹏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
标签：圆锥论文; 破碎机论文; 物料论文; 颗粒论文; 晶格论文; 金矿论文; 液压论文; 《基层建设》2018年第25期论文;