二、破碎原理与设备

27.什么是破碎的功耗学说？

破碎理论是研究矿石在破碎过程中的能量消耗与哪些因素有关，并确定外力破碎矿石时所做的功的学说，也叫破碎的功耗学说。

28.选矿界功耗学说有哪些？

破碎过程的能量消耗与很多因素有关：矿石的物理机械性质、矿石的形状、尺寸和湿度以及所采用的破碎方法等。现有的破碎理论都没有完整地解释矿石被破碎的实质，均有一定的局限性。目前，公认的破碎理论有三种假说：面积假说、体积假说和裂缝假说。

29.各个功耗学说的物理基础、表达式及应用范围如何？

（1）面积假说　破碎理论的面积假说是由德国学者P.R.雷廷格（P.R.Rittinger）于1867年提出的，这是最早的系统的破碎理论。事实上，物料表面上的质点与其内部的质点不同，物料表面相邻的质点不能使其平衡，故物料表面存在着不饱和能。破碎过程使物料增加新的表面，为此雷廷格认为：物料破碎时，外力做的功用于产生新表面，即破碎功耗与破碎过程中物料新生成表面的面积成正比，或内力的单元功dA1，与物料的破碎断面的面积增量dS成正比。即：

dA1=K1dS　　（2-1）

式中，K1为比例系数。

实践证明，当破碎比一定时，原矿粒度越小，破碎所需的能量越大。面积假说只能近似地计算破碎比很大时的破碎总功耗，也就是只能近似地用在磨矿机的磨矿中，因为它只考虑了生成新表面所需的功。

（2）体积假说　破碎的体积假说是由俄国学者吉尔皮切夫与德国学者基克各自独立提出的。体积假说认为：将几何形状相似的同类物料破碎成几何形状也相似的产品时，其破碎功耗与被破碎物料块的体积或质量成正比，或内力的单元功dA2与破碎物料块的变形体积的微量dV成正比，即：

dA2=K2dV　　（2-2）

式中，K2为比例系数。

体积假说只能近似地计算粗碎和中碎时的破碎总功耗，因为它只考虑了变形功。

（3）裂缝假说　裂缝假说是由F.C.邦德（F.C.Bond）在整理了破碎与磨碎的经验资料后，于1952年提出的介于面积假说和体积假说之间的一种破碎理论。裂缝假说认为破碎矿石时，外力首先使物料产生变形，外力超过强度极限以后，物料块就产生裂缝而破碎成许多小块。邦德提出的一个计算破碎功耗的公式为：

式中　W——将单位质量物料从粒度为F破碎到粒度为P时所需的能量，kW·h/t；

P——80％的排料所能通过的筛孔宽，μm；

F——80％的给料所能通过的筛孔宽，μm；

Wi——功指数，kW·h/t。

Wi是指理论上不限定的粒度破碎到80％可以通过100μm筛孔宽（或65％可以通过200目筛孔宽）时所需的功，它在一定程度上表示物料被粉碎的难易程度，即可碎性或可磨性。

根据Bond所作的解释，将质量为m的矿物从D破碎到d所需的功耗A3为：

式中，K3为比例系数。

以上所介绍的三种破碎理论都有局限性和误差，导出的公式还不能完全用于定量的计算。因为在计算破碎功的绝对值时，比例系数为未知数。这些公式只能用于破碎和磨碎过程的定性研究。要准确地选择破碎机和磨矿机的电动机功率，必须在理论计算的基础上广泛地利用试验资料。

根据试验研究证实：粗碎时新生表面积不多，体积假说较为准确，裂缝假说结果不可靠；细碎时（破碎到10μm以下时）裂缝假说求得的数据过小，此时新生表面积增加，表面能是主要的，面积假说较为准确；在粗碎与细碎之间的广泛范围内，裂缝假说比较适用，因为Bond的经验公式是根据一般破碎设备得出的结论，所以在中等破碎比情况下与它大致相符。各假说在适合各自的粒度范围内与实际情况的误差不大，因而在应用时，应正确加以选择。

30.几个功耗学说中最具适用性的是哪个学说？

在三种假说中，裂缝假说较有实际意义与应用价值。因为面积假说及体积假说公式中的K1与K2分别表示单位表面积与单位体积变形所需的分离功与变形功，这在目前无法确定。故这两个公式的应用受到限制，只能在矿石性质相同的情况下消去比例系数而作一些相对的计算分析，定性地说明一些问题。裂缝假说使用的是破碎的净功耗，公式中的各项均是可测定的，故具有广泛的实用价值。

根据裂缝假说提出的Bond公式可应用于以下几个方面：

（1）计算破碎、磨矿功耗，在测出功指数Wi的情况下，可以计算各种粒度范围内的破碎、磨碎功耗。

（2）选择破碎或磨碎机械，测出矿石的功指数Wi，可以计算设计条件下的需用功率，从需用功率的容量上选择破碎或磨碎机械。

（3）比较不同破碎设备的工作效率，如两台破碎机消耗的功率相同，但产品粒度不同，分别计算出其操作功指数，就可以看出哪一台破碎机的效率高。

31.Bond根据裂缝假说提出的计算功指数的方法有哪些？

Bond裂缝假说具体应用的关键是测定功指数Wi。他提出了多种在实验中通过测定矿石的可碎性及可磨性来计算功指数，主要有如下几种方法：

（1）用Bond设计的专用双摆锤式冲击试验机测出矿石的冲击破碎强度C，再测知矿石的真密度δ，矿石的破碎功指数由下式计算：

（2）用D×L为305mm×610mm的Bond棒磨机。测出它每转一转新生成的试验筛孔P1以下粒级的物料质量m，即棒磨可磨性系数；再测知给矿和产品中试验筛孔80％以下的粒F80和P80（均为μm）。棒磨功指数按照下式计算：

（3）用D×L为305mm×305mm的Bond球磨机。测出它每转一转新生成的试验筛孔P2以下粒级的物料质量m，即球磨可磨性系数；再测知给矿和产品中试验筛孔80％以下的粒F80和P80（均为μm）。球磨功指数按照下式计算：

以上实验室中测得的功指数称为实验室功指数。按式（2-6）计算的功指数与内径为2.4m（8ft）的普通溢流型棒磨机湿式开路磨矿的棒磨功指数一致。按式（2-7）计算的功指数与内径为2.4m（8ft）的溢流型球磨机湿式闭路磨矿的球磨功指数一致。如果磨机的工作条件不同，则应对所计算的功指数加以修正。还可以根据工厂的数据计算磨矿机的操作功指数：

32.常用的破碎设备有哪些？

在矿石破碎工艺中，根据作业方式和破碎产品的粒度，破碎设备大致分为破碎机和磨矿机两大类。破碎机用于粗粒粉碎阶段，一般给矿粒度较大而产品粒度也较粗，通常大于8mm。它们的基本特征是工作件之间互不接触而保有一定间隙。根据破碎方式、原理大致又分为如下四种：

（1）颚式破碎机（又称老虎口）　它是一种古老、应用很广的破碎设备。破碎作用是靠动颚板周期性的靠近和离开定颚板，将两颚板间的矿石块压碎（以压碎为主）并排出（靠自重下落），属间断破碎。按照动颚的运动特征，颚式破碎机又分为简摆式和复摆式两种。

（2）圆锥破碎机　属连续破碎设备。根据给矿和产品粒度，圆锥破碎机分为旋回圆锥破碎机和中、细碎圆锥破碎机。按照破碎腔平行带（动锥体和定锥体之间的空隙）长短又分标准型、中间型和短头型圆锥破碎机。旋回圆锥破碎机和颚式破碎机同属粗碎设备，但由于圆锥破碎机连续工作，因此，当给矿性质相同时，其生产能力比颚式破碎机大得多。标准型和短头型分别用作中碎和细碎设备，而中间型介于两者之间，一般在两段破碎时，作为第二段破碎设备。

（3）冲击式破碎机　它是利用冲击力“自由”破碎原理来粉碎矿石的，矿石在破碎机中受到打击板（板锤）和反击板的冲击和矿石之间的多次相互撞击的复杂作用而粉碎。故这种破碎机破碎比大、效率高，过粉碎少，是一种很有发展前途的破碎设备。

（4）辊式破碎机　矿石从上部给入两个相向旋转的圆辊（光面或非光面）间，靠物料与辊面摩擦力卷入破碎腔被辊子压碎，已碎的矿石靠重力从两辊间的间隙排出。主要用于中硬和脆性物料的中、细碎。

33.颚式破碎机的规格如何表示？

颚式破碎机的规格用给矿口宽度B×长度L表示。例如：给矿口宽度为600mm，长度为900mm的破碎机表示为600mm×900mm颚式破碎机。

按照进料口宽度（即最大给料块度）的大小，颚式破碎机分为大、中、小型三种，进料口宽度大于600mm的为大型颚式破碎机，进料口宽度在300～600mm的为中型颚式破碎机，进料口宽度小于300mm的为小型颚式破碎机。

34.颚式破碎机的类型有哪些？

颚式破碎机按照可动颚板的摆动方式不同，可以分为简单摆动颚式破碎机（简摆式颚式破碎机）和复杂摆动颚式破碎机（复摆式颚式破碎机）。

35.颚式破碎机是如何工作的？

颚式破碎机尽管有多种结构形式，但其工作原理是基本相同的，即通过动颚周期性运动来破碎物料。颚式破碎机的可动颚板围绕悬挂轴向固定颚摆动的过程中，位于两颚板之间的物料便受到压碎、劈裂和弯曲等综合作用，当压力超过物料所能承受的强度时，即发生破碎。反之，当动颚离开定颚向相反方向摆动时，物料则靠自重向下运动。动颚的一个周期性运动物料便受到一次压碎作用，并向下排送一段距离。经若干周期后，被破碎的物料便从排料口排出机外。

36.简单摆动型颚式破碎机的构造是怎样的？

简单摆动型颚式破碎机的构造如图2-2所示。它主要由机架与支承装置、破碎体、拉紧装置、调整装置、保险装置、传动机构和润滑冷却装置等部分组成。

（1）机架与支承装置　机架是设备的基础，其外侧带加强筋以增强刚性，并由弹簧拉杆组相互锚定；其前壁安装固定颚板和破碎齿板；后壁则安装机架后壁和推力板支座。支承装置主要有支承心轴、偏心轴、飞轮等。其两端采用滚动轴承或轴瓦等支承。

（2）破碎体（破碎部件）　由可动颚板和固定颚板组成破碎体，是承受物料破碎力的主要部件。其固定颚板与机架刚性连接，可动颚板直接悬挂在悬挂轴上；可动颚板下部通过连杆和推力板与偏心轴及机架后壁相铰接组成活动摆动系统。

（3）拉紧装置　由弹簧和螺母以及拉杆组成。其一端固定在可动颚板下部，另一端则穿过机架后壁，由弹簧连接，形成拉紧调节系统。该系统使拉力板和可动颚板处于紧张工作状态，以防止推力板在返程中脱落。

（4）调整装置　由推力板的后壁挡板与机架后壁（附调节螺母）之间的垫片厚度来调整排料口的宽度，或者通过楔块调整以及液压方式调整。

（5）保险装置　由油压装置组成。

（6）传动机构　电动机通过皮带轮带动偏心轴旋转，牵动连杆上下运动，同时前后推动拉杆带动可动颚板作往复运动。可动颚板上各点的运动轨迹为简单的圆弧运动，其摆动的距离（即水平行程）是上小而下大，排料口处为最大。

（7）用途与产品规格　简单摆动型颚式破碎机适用于硬的和中硬的岩石的粗碎，它的进口尺寸大，构造简单，工作可靠，排料口调整方便。但产品粒形差，片状和棱角状突出。由于构造简单，多制造成大型和中型的设备。

37.复杂摆动型颚式破碎机的构造是怎样的？

复杂摆动型颚式破碎机的构造如图2-3所示。它主要由机架与支承装置、破碎体、拉紧装置、调整装置、保险装置、传动机构和润滑冷却装置等部分组成。

（1）机架与支承装置　机架是设备的基础，其外侧带加强筋以增强刚性，并由弹簧拉杆组相互锚定；其前壁安装固定颚板和破碎齿板；后壁则安装机架后壁和推力板支座。支承装置主要有支承偏心轴、飞轮等。其两端采用滚动轴承或轴瓦等支承。

（2）破碎体（破碎部件）　由可动颚板和固定颚板组成破碎体，是承受物料破碎力的主要部件。其固定颚板与机架刚性连接，可动颚板直接悬挂在偏心轴上；可动颚板通过偏心轴和推力板组成活动的摆动系统。

（3）拉紧装置　由弹簧和螺母以及拉杆组成。其一端固定在可动颚板下部，另一端则穿过机架后壁，由弹簧连接，形成拉紧调节系统。该系统使拉力板和可动颚板处于紧张工作状态，以防止推力板在返程中脱落。

（4）调整装置　由推力板的后壁挡板与机架后壁（附调节螺母）之间的垫片厚度来调整排料口的宽度，或者通过楔块调整以及液压方式调整。

（5）保险装置　由油压装置组成。

（6）传动机构　电动机通过皮带轮带动偏心轴旋转，从而使连接在偏心轴上的可动颚板运动，同时连接在可动颚板下端的肘板也带动可动颚板作往复运动。可动颚板上部各点的运动轨迹近似圆形，中部近似椭圆形，下部为弧形，上部行程大，有利于破碎大块，下部行程小，垂直行程大，有利于排出矿石。

（7）用途与产品规格　复杂摆动型颚式破碎机上部水平行程大，适合上部压碎大块的要求，对矿石附有研磨作用并促进其排矿，因此，它的产品较细，破碎比大，但磨损也严重；复杂摆动型颚式破碎机的可动颚板是上下交替破碎及排矿的，空转行程大约只有1/5。而简单摆动型颚式破碎机运转一周，半周破碎半周空转。因此，规格相同时，复杂摆动型颚式破碎机的处理能力比简单摆动型颚式破碎机大20％～30％。

38.复杂摆动型颚式破碎机与简单摆动型颚式破碎机的不同之处是什么？

复杂摆动型颚式破碎机的构造如图2-3所示。复杂摆动型颚式破碎机较简单摆动型颚式破碎机少了一根可动颚板的悬挂轴；可动颚板与连杆合为一个部件，没有垂直连杆；肘板也只有一块。可见，复杂摆动型颚式破碎机的构造比简单摆动型颚式破碎机的构造简单。但可动颚板的运动却复杂了。可动颚板在水平方向上有运动，同时在垂直方向上也有运动，是一种复杂运动，故此类型机器称为复杂摆动型颚式破碎机。

与简单摆动型颚式破碎机相比，复杂摆动型颚式破碎机只有一根心轴，动颚重量及破碎力均集中在一根主轴上，主轴受力恶化，故长期以来复杂摆动型颚式破碎机多制成中小型设备，因而主轴承也可以采用传动效率较高的滚动轴承。

但是，随着高强度材料及大型滚柱轴承的出现，复杂摆动型颚式破碎机开始大型化及简单摆动型颚式破碎机开始滚动轴承化。美国、苏联、日本、瑞典等国均生产了给矿口宽达1000～1500mm的大型复杂摆动型颚式破碎机。我国也生产了900mm×1200mm的大型复杂摆动型颚式破碎机。

39.颚式破碎机的排矿口调节方法有几种？

颚式破碎机的排矿口调节方法主要有三种形式：

（1）垫片调整　在后推力板支座和机架后壁之间，放入一组厚度相等的垫片。利用增加或减少垫片层的数量，使破碎机的排矿口减小或增大。这种方法可以多级调整，机器结构比较紧凑，可以减轻设备重量，但调整时一定要停车。大型颚式破碎机多采用这种调整方法。

（2）楔块调整　借助后推力板支座与机架后壁之间的两个楔块的相对移动来实现破碎机排矿口的调整。转动螺栓上的螺帽，使调整楔块沿着机架的后壁作上升或下降移动，带动前楔块向前或向后移动；从而推动推力板或动颚，以达到排矿口调整的目的。此法可以达到无级调整，调整方便，节省时间，不必停车调整，但增加了机器的尺寸和质量。中、小型颚式破碎机常常采用这种调整装置。

（3）液压调整　近来还有在此位置安装液压推动缸来调整排矿口的。例如，液压颚式破碎机中的调整液压油缸。

40.影响颚式破碎机生产能力和电机功率的主要参数有哪些？

影响颚式破碎机生产能力和电机功率的主要参数如下：

（1）给矿口宽度　颚式破碎机给矿口宽度决定了最大给矿块度的大小，这是选择颚式破碎机规格时非常重要的数据，也是颚式破碎机的操作工人应该了解的数据，以免在生产中，由于块度太大的矿石进入碎矿机，而影响正常生产。

颚式破碎机的最大给矿块度是由破碎机啮住矿石的条件决定的。一般颚式破碎机的最大给矿块度（D）是破碎机给矿口宽度（B）的75％～85％，即D=（0.75～0.85）B，或者B=（1.25～1.15）D。通常，复杂摆动型颚式破碎机取给矿口宽度的85％，简单摆动型颚式破碎机取给矿口宽度的75％。

（2）啮角　啮角α是指钳住矿石时可动颚板和固定颚板之间的夹角。在破碎过程中，啮角应该保证颚式破碎机破碎腔内的矿石不致跳出来，这就要求矿石和颚板工作面之间产生足够的摩擦力，以阻止矿块破碎时被挤出去。

大多数情况下，摩擦系数f=0.2～0.3，矿石与颚板之间的摩擦角φ>12°。实际生产中颚式碎矿机的啮角一般为20°～24°。

啮角影响着颚式破碎机的生产能力：啮角的大小是通过调节排料口来实现的，一般来说，排料口增大，啮角就减小，破碎比也随之减小，但生产能力将增大；排料口减小，啮角会相应增大，破碎比也随之增大，但此时颚式破碎机的生产能力将会减小。实践表明，啮角过大容易使物料被挤出破碎腔，不利于生产；啮角过小会使设备的破碎比减小，达不到理想的破碎效果。因此，啮角应在一定的范围内波动，啮角可通过人为调节来实现，以达到预期的效果。

啮角的设计影响颚式破碎机的正常工作：破碎腔是颚式破碎机实现破碎过程的工作区，它的形状、参数直接影响颚式破碎机对矿物的施力条件和物料的破碎环境，众多参数中，啮角的设计选择极为重要。啮角设计合理是颚式破碎机正常工作的重要前提，设计的标准是使矿石既不向上滑动，也不从破碎机的给料口跳出来。目前，普遍采用的啮角设计方法是以颚板与物料间摩擦力和压碎力的向上分力相平衡为出发点而求出的，啮角小于临界值时矿块就不会被挤出。

（3）偏心轴转数　颚式破碎机的转数是指偏心轴在单位时间（分钟）内动颚摆动的次数。偏心轴每转一圈，动颚就往复摆动一次，前半圈为破碎矿石的工作行程，后半圈为排出矿石的空转行程，这是针对简单摆动型颚式破碎机的工作情况而言。增加动颚摆动次数，可以增加颚式破碎机的生产能力，但有一定限度。当动颚摆动次数增到一定程度，矿石来不及从排矿口排出，反而造成破碎腔堵塞，实际上是降低了颚式破碎机的生产能力，所以偏心轴转数大小应当适宜。

颚式破碎机的偏心轴转速可用公式（2-9）粗略计算。

对于大型颚式破碎机，为了减小动颚的惯性和降低消耗功率，通常按照公式（2-18）计算的转速再降低20％～30％。

目前，在实际生产中，常用下述经验公式来确定偏心轴的转速n。

当颚式破碎机的给料口宽度B≤1200mm时，其偏心轴转速为：

n=310-145B　　（2-10）

当颚式破碎机的给料口宽度B>1200mm时，其偏心轴转速为：

n=160-42B　　（2-11）

式中，B为颚式破碎机的给矿口宽度，m。

利用式（2-10）和式（2-11）计算的偏心轴转速与颚式破碎机实际采用的转速比较接近，详见表2-3。

41.颚式破碎机的保险机构及原理是什么？

颚式破碎机的保险装置主要有：机械保险、液压保险、电子保险装置。

（1）机械保险　以推动板作为颚式破碎机的保险装置，其优点是结构简单、成本低、适用于任何形式的驱动方式。但这种保险装置是一次性的，一旦破坏就必须更换，操作起来相当困难，费时费力，降低了生产效率。而且推力板一般都采用铸造成型，不经机械加工而直接安装使用。由于铸造误差、工艺和材质等诸多因素的影响，容易使以推力板为保险件的推力板发生折断；在破碎机中掉入非破碎物或机器严重超载，甚至出现机座开裂、动颚破裂时推力板也不折断。因此，使用这种机械保险装置非常迟钝，不可靠。在破碎机作业进行的产品质量抽查中，因保险装置一项不合格而使整机被判为不合格产品的情况时有发生。

（2）液压保险　为了克服机械保险装置的缺点，出现了液压简摆颚式破碎机。这种颚式破碎机的特点是采用液压连杆装置，液压连杆装置即传递动力，也作为破碎机的超负荷保险装置。当破碎机中掉入非破碎物或机器严重超载时，液压系统的油压会随之升高，若升高到组合阀内的高压溢流阀整定压力时，高压溢流阀溢流，使连杆油缸与活塞分开，动颚停止摆动，从而起到保险作用。与机械保险装置相比，这种液压保险装置对破碎机的保护显然准确可靠得多。但由于液压系统的构造复杂，制造成本高，维护保养也比较困难，故一般仅用于大型的颚式破碎机。

（3）电子保险装置　随着生产技术的不断发展，特别是广泛采用电动机作为颚式破碎机的原动机，这就为颚式破碎机保险装置电子化创造了条件。颚式破碎机电子保险装置的原理如下。

当破碎机中掉入非破碎物或机器严重超载时，会引起电动机过电流。由传感器发出电流信号分析比较装置，与整定的保护电流极限值进行比较，若超出整定值，则向控制装置发出保护命令，对电机进行断电保护，从而也就保护了破碎机。为了避免保护装置误动作，装置内一般均设有延时保护电路，能自动识别是瞬间过载还是事故性过载。一旦破碎腔中的非破碎物排除，负载回复正常，破碎机又可以继续工作。而不必更换任何零件，从而大大减小了维护工作量和操作者的劳动强度，提高了劳动生产率。

42.颚式破碎机产品典型粒度特性曲线有什么用途？

颚式破碎机的产品粒度特性曲线如图2-4所示。破碎产物的粒度特性，取决于被破碎物料的性质，首先是它的硬度。产品粒度曲线，不仅反映破碎机的工作性能和各种排矿口宽度下的产品特性，而且为破碎机排矿口的调整提供了可靠的依据。此种以相对粒度（矿块粒度对排矿口之比值）表示的曲线很有用途。从曲线上可以找出产品中的最大粒度尺寸，可以找出产品中大于排矿口粒度级别（残余百分率）的含量，可以求任意粒度下的产率及任意产率下的粒度，还可以根据工艺要求的产率确定排矿口尺寸。图中绘有三种类型粒度特性曲线。在没有实际资料的情况下可以运用这三种典型的粒度特性曲线。

43.怎样计算颚式破碎机的生产能力？

生产能力（产量或生产率）是指在一定的给矿块度和所要求的排矿粒度条件下，单位时间（h）一台破碎机能够处理的矿石量 [t/（台·h）]，它是衡量破碎机处理能力的数量指标。

（1）理论计算公式　简单摆动型颚式破碎机生产能力的计算公式为：

式中　n——偏心轴转速，r/min；

L——排矿口的长度，m；

S——动颚下部的水平行程，m；

d——破碎产品的平均粒径，m；

μ——破碎产品的松散系数，一般μ=0.25～0.70，破碎硬矿石，可取小值，破碎不太硬的矿石可取大值；

δ——矿石的容重，t/m3，对于铁矿石，δ=2.1～2.4t/m3，对于含石英矿石，δ=1.6t/m3；

α——啮角，即动颚板和固定颚板之间的夹角。

对于复杂摆动型颚式破碎机的生产能力可按上式计算结果增大20％～30％。

（2）经验计算公式　经验公式是实践的总结，比较接近实际情况。在设计和生产中，经常采用经验公式来计算颚式破碎机的生产能力。根据现有颚式破碎机的实际资料综合得出的生产能力计算公式为：

Q=K1K2K3Q0　　（2-13）

Q0=q0e　　（2-14）

式中　Q——生产条件下的破碎机生产能力，t/h；

Q0——标准条件下（中硬矿石，容重1.6t/m3）开路破碎时的破碎机生产能力，t/h，按照式（2-14）确定；

q0——破碎机排矿口单位宽度的生产能力，t/（mm·h），数值查表2-4；

e——破碎机生产时的排矿口宽度，mm；

K1——矿石可碎性系数，查表2-5；

K2——矿石密度校正系数，可按式（2-15）考虑；

δ——破碎矿石的容重，t/m3；

K3——矿石粒度（或破碎比）校正系数，查表2-6。

44.颚式破碎机在工作时应注意哪些事项？

正确使用是保证破碎机连续正常工作的重要因素之一。操作不当或者操作过程中的疏忽大意，往往是造成设备和人身事故的重要原因。正确的操作就是严格按操作规程的规定执行。

启动前的准备工作：在颚式破碎机启动以前，必须对设备进行全面的仔细检查，检查破碎齿板的磨损情况，调好排矿口尺寸；检查破碎腔内有无矿石，若有大块矿石，必须取出；连接螺栓是否松动；皮带轮和飞轮的保护外罩是否完整；三角皮带和拉杆弹簧的松紧程度是否合适；储油箱（或干储油器）油量的注满程度和润滑系统的完好情况；电气设备和信号系统是否正常等。

使用中的注意事项：在启动破碎机前，应该首先开动油泵电动机和冷却系统，经3～4min后，待油压和油流指示器正常时，再开动破碎机的电动机。启动以后，如果破碎机发出不正常的敲击声，应停止运转，查明和消除隐患后，重新启动破碎机。破碎机必须空载启动，启动后经一段时间，运转正常后方可开动给矿设备，给入破碎机的矿石应逐渐增加，直到满载运转。

操作中必须注意均匀给矿，矿石不允许挤满破碎腔；而且给矿块的最大尺寸不应该大于给矿口宽度的0.85倍。同时，给矿时严防电铲的铲齿和钻机的钻头等非破碎物体进入破碎机。一旦发现这些非破碎物体进入破碎腔，而又通过该机器的排矿口时，应立即通知皮带输送岗位及时取出，以免进入下一段破碎机，造成严重的设备事故。

操作过程中，还要经常注意大矿块卡住破碎机的给矿口，如果已经卡住时，一定要使用铁钩去翻动矿石；如果大块矿石需要从破碎腔中取出时，应该采用专门器具，严禁用手去进行这些工作，以免发生事故。

运转当中，如果给矿太多或破碎腔堵塞，应该暂停给矿，待破碎腔内的矿石破碎完以后，再开动给矿机，这时破碎机不能停止运转。在机器运转中，应该采取定时巡回检查，通过看、听、摸等方法观察破碎机各部的工作状况和轴承温度。对于大型颚式破碎机的滑动轴承，更应该注意轴承温度，通常轴承温度不得超过60℃，以防止合金轴瓦的熔化，产生烧瓦事故。当发现轴承温度很高时，切勿立即停止运转，应及时采取有效措施降低轴承温度，如加大给油量、强制通风或采用水冷却等。待轴承温度下降后，方可停车，进行检查和排除故障。

为确保机器的正常运转，不允许不熟悉操作规程的人员单独操作破碎机。破碎机停车时，必须按照生产流程顺序进行停车。首先一定要停止给矿，待破碎腔内的矿石全部排出以后，再停破碎机和皮带机。当破碎机停稳后，方可停止油泵的电动机。

应当注意，破碎机因故突然停车，当事故处理完毕准备开车以前，必须清除破碎腔内积压的矿石，方准开车运转。

45.颚式破碎机在工作中常见的故障有哪些？

颚式破碎机常见的设备故障、产生原因和消除方法列于表2-7中。

46.颚式破碎机的主要易损件有哪些，如何检修？

在一定条件下工作的设备零件，其磨损情况通常是有一定规律的，工作了一定时间以后，就需要进行修复和更换，这段时间间隔叫做零件的磨损周期，或称为零件的使用期限。颚式破碎机主要易损件的使用寿命和最低储备量的大致情况，可参考表2-8。

根据磨损周期的长短，还要对设备进行计划检修。计划检修又分为小修、中修和大修。

小修：是破碎车间设备进行的主要修理形式，即设备日常的维护检修工作。小修时，主要是检查更换严重磨损的零件，如破碎齿板和推力板支承座等；修理轴颈，刮削轴承；调整和紧固螺栓；检查润滑系统，补充润滑油量等。

中修：是在小修的基础上进行的。根据小修中检查和发现的问题，制定修理计划，确定需要更换的零件项目。中修时经常要进行机组的全部拆卸，详细地检查重要零件的使用状况，并解决小修中不可能解决的零件修理和更换问题。

大修：是对破碎机进行比较彻底的修理。大修除包括中、小修的全部工作外，主要是拆卸机器的全部部件，进行仔细的全面检查，修复或更换全部磨损件，并对大修的机器设备进行全面的工作性能测定，以达到和原设备具有同样的性能。

47.圆锥破碎机有哪些类型，其工作原理是怎样的？

圆锥破碎机按照使用范围，分为粗碎、中碎和细碎三种。粗碎圆锥破碎机又叫旋回破碎机。中碎和细碎圆锥破碎机又称菌形圆锥破碎机。

圆锥破碎机的构造虽有区别，但是它们的工作原理基本上是相同的。旋回破碎机的工作原理如图2-5所示。它的工作机构是由两个截头圆锥体——可动圆锥和固定圆锥组成。可动圆锥的主轴支承在破碎机横梁上面的悬挂点，并且斜插在偏心轴套内，主轴的中心线与机器的中心线夹角约2°～3°。当主轴旋转时，它的中心线以悬挂点7为顶点划一圆锥面，其顶角约4°～6°，并且可动圆锥沿周边靠近或离开固定圆锥。

当可动圆锥靠近固定圆锥时，处于锥体之间的矿石被破碎；可动圆锥离开固定圆锥时，被破碎的矿石靠自重作用经排矿口排出。这种破碎机的工作是连续进行的，这一点与颚式破碎机的工作原理不同。矿石在旋回破碎机中，主要是受到挤压作用而破碎，但同时也受到弯曲作用而折断。

旋回破碎机的可动圆锥，除了由传动机构推动围绕固定圆锥的轴线转动外，还有因偏心套与主轴之间的摩擦力矩围绕本身轴线的自转运动，自转速度约为10～15r/min。它的运动状况与陀螺相似，都是旋回运动。当破碎机空载运转时，作用在主轴上的摩擦力矩M1，使可动圆锥绕本身的轴线回转，其回转方向与偏心轴套转动方向相同；有载运转时，除了摩擦力矩M1的作用外，可动圆锥由于破碎力的作用又产生一个摩擦力矩M2。因为摩擦力F2>F1（摩擦系数f2>f1），回转半径r2>r1，所以M2>M1，因而可动圆锥的自转方向与偏心轴套的回转方向相反。

破碎机可动圆锥的自转运动，可使破碎产品粒度更加均匀，且使可动圆锥衬板均匀磨损。

中、细碎圆锥破碎机，就工作原理和运动学方面而言，与旋回破碎机是一样的，只是某些主要部件的结构特点不同而已。从这类破碎机的破碎腔型式来看，它又分为标准型（中碎用）、中间型（中、细碎用）和短头型（细碎用）三种，其中以标准型和短头型应用最为广泛。它们的主要区别就在于破碎腔的剖面形状和平行带的长度不同，标准型的平行带最短，短头型的最长，中间型的介于它们两者之间，如图2-6所示。例如，ф2200圆锥破碎机的平行带长度：标准型为175mm，短头型为350mm，中间型为250mm。这个平行带的作用，是使矿石在其中不止一次受压碎，因而保证破碎产品的最大粒度不超过平行带的宽度，故适用于中、细碎各种硬度的矿石（物料）。由于圆锥破碎机的工作是连续的，故设备的生产能力大，功率消耗低。

旋回破碎机的规格是以给矿口宽度B/排矿口宽度e表示。例如PX1200/180旋回破碎机的给矿口宽度为1200mm，排矿口宽度为180mm。

中、细碎圆锥破碎机的规格是以可动圆锥底部最大直径表示，P为破碎机；Y为圆锥；B为标准型；Z为中间型；D为短头型。例如PYB1200表示标准型圆锥破碎机可动圆锥的直径为1200mm；PYZ1500表示中间型圆锥破碎机可动圆锥的直径为1500mm；PYD1800表示短头型圆锥破碎机可动圆锥的直径为1800mm。

48.中心排矿式旋回破碎机的基本构造是怎样的？

中心排矿式旋回破碎机的构造如图2-7所示，主要是由机架、工作机构、传动机构、排料口调节装置、保险装置、防尘装置和润滑系统等组成。

（1）机架　由机座，固定圆锥（即中部机架）10和横梁9组成，彼此之间用螺栓连接。机座则安装在钢筋混凝土基础上。

（2）工作机构　由可动圆锥32和固定圆锥10构成。可动圆锥安装在主轴31上，其外表面套有3块环状锰钢衬板33。为了使衬板与锥体紧密配合，在两者之间浇注了锌合金，并在衬板上端用螺母8压紧，且螺母上端装有锁紧板7，可防止螺母松动。固定圆锥的工作表面镶有三行平行的锰钢衬板11。固定圆锥和衬板之间也用锌合金或水泥浇注。

（3）传动机构　旋回破碎机的传动机构主要由电动机、带轮18、联轴节19、传动轴20、圆锥齿轮15和17，偏心轴套22以及主轴31等零部件组成。主轴的上端通过锥形螺母2、锥形压套1、衬套4和支承环6悬挂在横梁9上。楔形键3的作用是防止锥形螺母2松动。衬套4以其锥形端支承在支承环6上，而其侧面则支承在内表面为锥形的衬套5上。由于衬套4和5的接触面为圆锥面，故能保证衬套4沿支承环6和锥形衬套5滚动，从而满足了破碎锥旋摆的要求。主轴的下端插入偏心轴套22的偏心孔中，该孔对破碎机轴线成偏心。偏心轴套旋转时，可动圆锥和主轴就以横梁上的悬挂点为锥顶作圆锥面运动，从而达到破碎物料的目的。

偏心轴套的止推轴承由3片止推圆盘组成。上面的钢圆盘与固定在偏心轴套上的大圆锥齿轮连接在一起。它回转时沿中间的青铜圆盘转动，而青铜圆盘又沿下面的钢圆盘转动。下面的钢圆盘用销子固定在中心套筒的上端。

旋回破碎机工作时先启动电动机，通过带轮18、弹性联轴节19、圆锥齿轮15和17，带动偏心轴套旋转，继而带动破碎锥作旋摆运动。

（4）排料口调节装置　排料口宽度通过主轴上端的锥形螺母2调节，其装置如图2-8所示。调节时，首先用起重设备将主轴和破碎锥一起往上稍稍提起，然后取出键3，将主轴悬挂装置上的锥形螺母旋出或旋入，从而带动主轴和可动锥上升或下降，排料口则相应减小或增大，直到排料口宽度达到需要值为止。然后打入键3，放下主轴和可动圆锥。这种调节装置调节时很不方便，而且调节范围也很小。

（5）保险装置　旋回破碎机的保险装置是装在带轮18轮毂上的4个保险轴销，其装置如图2-9所示。一旦出现过载现象，销子便首先被切断，机器则停止运转，从而保护其他零部件，免遭破坏。这种装置结构简单，但可靠性差。因为在设计时，很难对销子的断面面积做精确计算。通常是按电动机负荷的2倍来计算。

（6）防尘装置　为防止矿尘进入破碎机内部的各摩擦表面或混入润滑油中，在可动圆锥的下端设计了由3个具有球形表面的套环28、29和30构成的密封防尘装置。套环28用螺钉固定在可动圆锥上。套环29装在中心套筒的压盖27的颈部，其间装有骨架式橡胶油封。套环30自由地压在套环29上。这种防尘装置既简单又可靠，矿尘很难透过各套环之间的缝隙进入破碎机内部。

（7）润滑系统　旋回破碎机用稀油和干油进行润滑。其所需的润滑油由专用液压泵站供给。油沿输油管从机架下盖21上的油孔流入偏心轴套的下端空间内，再由此沿主轴与偏心轴套之间的间隙，以及偏心轴套与衬套之间的间隙上升。润滑完这些摩擦表面后，一股油上升到偏心轴套的止推圆盘上。另一股油上升的途中与挡油环相遇而流至圆锥齿轮。润滑油润滑了各部件之后，经排油管流出。旋回破碎机的传动轴20的轴承有单独的进油与排油管。主轴的悬挂装置是通过手动干油润滑装置定期注干油润滑。

49.旋回破碎机工作时应注意哪些事项？

为保障设备的安全运转，旋回破碎机在工作时要注意以下事项：

（1）检查运转情况，破碎机内部不应有异常敲击声。特殊情况应立即停止运转。给矿粒度不许大于给矿口的0.8倍，排矿溜槽及破碎圆锥下部不要被矿石堵住，否则矿石会被破碎锥体抬起，矿粉进入偏心轴里，造成事故。

（2）应经常检查横梁、中架体和机座之间连接销钉是否松动及沿圆周15.0mm间隙是否相等。

（3）注意检查三角皮带的松紧情况，可用大拇指下压三角皮带测定张力，下压如果不超过1.5cm，则松紧合适（测定必须在开车前或停车后）。检查有无断裂现象，并注意三角皮带不要沾上油。

（4）严格检查给矿情况，切实防止锤头、钎头等金属物进入破碎腔内。

（5）注意油泵的运转，经常检查各处的油流指示器，油温及油压的指示数等。油经过冷却器后的温度不应高于45～53℃，回油温度不应高于60℃，并按时向上部悬挂装置给油。

（6）检查各部衬板有无松动、缺少及严重磨损情况。

（7）在运转中发生意外事故，如溜槽被矿石堵住，给油停止或油温超过60℃及圆锥齿轮有敲击声，应立即按规定程序处理。

50.旋回破碎机怎样维护？

为保障设备的正常运行，还需对旋回破碎机进行检修，检修分为小修、中修和大修。

小修　检查破碎机的悬挂零件，并清除尘土，检查偏心轴套的接触面及其间隙，清洗润滑油沟，并清除沉积在零件上的油渣，测量传动轴和轴套之间的间隙，检查青铜圆盘的磨损程度，检查润滑系统和更换油箱中的润滑油。

中修　除了完成小修的全部任务外，主要是修理或更换衬板、机架及传动轴承，一般约为半年一次。

大修　一般为5年进行一次，除了完成中修的全部内容外，主要是修理下列各项：悬挂装置的零件，大齿轮与偏心轴套，传动轴与小齿轮，密封零件，支承垫圈以及更换全部磨损零件等，同时还必须对大修以后的破碎机进行校正和测量工作。

51.旋回破碎机与颚式破碎机相比有哪些优缺点？

旋回破碎机与颚式破碎机相比，主要优点如下：

（1）破碎腔深度大，工作连续，生产能力高，单位电耗低。它与给矿口宽度相同的颚式破碎机相比，生产能力比后者要高一倍以上，而每吨矿石的电耗则比颚式破碎机低50％～80％。

（2）工作比较平稳，振动较轻，机器设备的基础重量较小。旋回破碎机的基础重量，通常为机器设备重量的2～3倍，而颚式破碎机的基础重量则为机器本身重量的5～10倍。

（3）可以挤满给矿，大型旋回破碎机可以直接给入原矿石，无需增设矿仓和给矿机。而颚式破碎机不能挤满给矿，且要求给矿均匀，故需增设矿仓（或给矿漏斗）和给矿机，当矿石块度大于400mm时，需安装价格昂贵的重型板式给矿机。

（4）旋回破碎机易于启动，不像颚式破碎机启动前需要辅助工具转动沉重的飞轮（分段启动颚式破碎机例外）。

（5）旋回破碎机生成的片状产品较颚式破碎机少。

但是，旋回破碎机也存在以下缺点：

（1）旋回破碎机的机身较高，比颚式破碎机一般高2～3倍，故厂房的建筑费用较大。

（2）机器重量较大，它比相同给矿口尺寸的颚式破碎机要重1.7～2倍，故设备的投资较高。

（3）它不适宜于破碎潮湿和黏性矿石。

（4）安装、维护比较复杂，检修亦不方便。

52.怎样计算旋回破碎机的生产能力？

计算旋回破碎机生产能力的公式有两个：

（1）旋回破碎机计算生产能力的理论公式　推导方法与颚式破碎机的相似，只不过把可动圆锥回转一圈时所排出矿石的体积近似地看成断面为梯形的环状体。此处不再赘述推导过程，只列出计算公式。因为此理论公式既不够准确，也不便于应用，所以只能从它看出各参数对生产能力的影响情况，该理论公式为：

式中　μ——矿石的松散系数，μ=0.3～0.7；

δ——矿石的容重，t/m3；

r——偏心距，m；

e——排矿口宽度，m；

D1——落下的环状体的平均直径，m，近似地等于固定圆锥的底部直径；

α1——固定圆锥母线和垂直平面的夹角，（°）；

α2——可动圆锥母线和垂直平面的夹角，（°）；

n——旋回破碎机的转速，r/min。

（2）经验公式　经验公式是实践的总结，比较接近实际情况。在设计和生产中，经常采用经验公式来计算颚式破碎机的生产能力。计算颚式破碎机的生产能力的经验公式也适用于旋回破碎机。其中K1、K2和K3的选取，与颚式破碎机的一样；q0值则查表2-9。

53.旋回破碎机在工作中常见的故障有哪些，怎样消除？

旋回破碎机在工作中常见的故障及消除方法如表2-10所示。

54.旋回破碎机的主要易损件有哪些，使用寿命如何？

旋回破碎机的主要易损件使用寿命和最低储备量如表2-11所示。

55.中、细碎圆锥破碎机的结构与旋回破碎机有何不同？

圆锥破碎机的结构如图2-10所示。中、细碎圆锥破碎机的工作原理与旋回破碎机基本类似，但在结构上还是有差别的，主要区别如下。

（1）旋回破碎机的两个圆锥形状都是急倾斜的，可动圆锥是正立的，固定圆锥则为倒立的截头圆锥，这主要是为了增大给矿块度的需要。中、细碎圆锥破碎机的两个圆锥形状均是缓倾斜的、正立的截头圆锥，而且两锥体之间具有一定长度的平行碎矿区（平行带），这是为了控制排矿产品粒度的要求，因为中、细碎圆锥破碎机与粗碎圆锥破碎机不同，它是以破碎产品质量和生产能力作为首要的考虑因素。

（2）旋回破碎机的可动圆锥悬挂在机器上部的横梁上；中、细碎圆锥破碎机的可动圆锥是支承在球面轴承上的。

（3）旋回破碎机采用干式防尘装置；中、细碎圆锥破碎机使用水封防尘装置。

（4）旋回破碎机是利用调整可动圆锥的升高或下降，来改变排矿口尺寸的大小；中、细碎圆锥破碎机是用调节固定圆锥（调整环）的高度位置，来实现排矿口宽度的调整。

中、细碎圆锥破碎机按照排矿口调整装置和保险方式的不同，又分为弹簧圆锥破碎机和液压圆锥破碎机。

56.弹簧圆锥破碎机的基本构造及工作原理如何？

PY1750型弹簧圆锥破碎机的构造如图2-11所示。它与旋回破碎机的构造大体相似，但有所区别，现简介如下。

工作机构是由带有锰钢衬板的可动圆锥和固定圆锥（调整环10）组成。可动锥的锥体压装在主轴（竖轴）上。主轴的一端插入偏心轴套的锥形孔内。在偏心轴套的锥形孔中装有青铜材套或Mc—6尼龙衬套。当偏心轴套转动时，就带动可动圆锥作旋摆运动。为了保证可动圆锥作旋摆运动的要求，可动锥体的下部表面要做成球面，并支承在球面轴承上。可动锥体和主轴的全部重力都由球面轴承和机架承受。

应当指出，在圆锥破碎机的偏心轴套中，采用尼龙衬套代替青铜衬套是一项比较成功的技术革新。生产实践证明，尼龙衬套具有耐磨、耐疲劳、寿命长、质量小和成本低等优点，是一种有前途的代用材料。

圆锥破碎机的调整装置和锁紧机构，实际上都是固定圆锥的一部分，主要是由调整环10、支承环8、锁紧螺帽18、推动油缸9和锁紧油缸等组成。其中调整环和支承环则构成排矿口尺寸的调整装置。支承环安装在机架的上部，并借助于破碎机周围的弹簧6与机架7贴紧。支承环上部装有锁紧油缸和活塞（1750型圆锥破碎机装有12个油缸，2200型圆锥破碎机装有16个油缸），而且支承环与调整环的接触面处均刻有锯齿形螺纹。两对拨爪和一对推动油缸分别装在支承环上。破碎机工作时，高压油通入锁紧缸使活塞上升，将锁紧螺帽和调整环稍微顶起，使得两者的锯齿形螺纹呈斜面紧密贴合。调整排矿口时，需将锁紧缸卸载，使锯齿形螺纹放松，然后操纵液压系统，使推动缸动作，从而带动调整环顺时针或逆时针转动，借助锯齿形螺纹传动，使得固定圆锥上升或下降，以实现排矿口的调整。

保险装置是这种破碎机的安全保护措施，就是利用装设在机架周围的弹簧作为保险装置。当破碎腔中进入非破碎物体时，支承在弹簧上面的支承环和调整环被迫向上抬起而压缩弹簧，从而增大了可动圆锥与固定圆锥的距离，使排矿口寸增大，排出非破碎物体，避免机件的损坏。然后，支承环和调整环在弹簧的弹力影响下，很快恢复到原来位置，重新进行碎矿。

57.液压圆锥破碎机如何工作？

按照液压油缸在圆锥破碎机上安放位置和装置数量，又可分为顶部单缸、底部单缸和机体周围的多缸等形式。尽管油缸数量和安装位置不同，但它们的基本原理和液压系统都是相类似的。现以我国当前应用较多的底部单缸液压圆锥破碎机为例作一说明。这种破碎机的工作原理与弹簧圆锥破碎机相同，但在结构上取消了弹簧圆锥破碎机的调整环、支承环和锁紧装置以及球面轴承等零件。该破碎机的液压调整装置和液压保险装置，都是通过支承在可动锥体的主轴底部的液压油缸（一个）和油压系统来实现的。底部单缸液压圆锥破碎机的构造如图2-12所示。可动锥体的主轴下端插入偏心轴套中，并支承在油缸活塞上面的球面圆盘上，活塞下面通入高压油用于支承活塞。由于偏心轴套的转动，从而使可动圆锥作锥面运动。

58.圆锥破碎机工作参数有哪些？

圆锥破碎机的工作参数是反映破碎机工作状况和结构特征的基本参数。它的主要参数有给矿口与排矿口宽度、啮角、平行带长度和可动圆锥的摆动次数。

（1）给矿口与排矿口宽度　圆锥破碎机的给矿口宽度，是指可动圆锥离开固定圆锥处两锥体上端的距离。

旋回破碎机给矿口宽度的选取原则与颚式破碎机相同。

中、细碎圆锥破碎机，一般给矿口宽度B=（1.20～1.25）D，给矿粒度D视破碎流程决定。对于中、细碎设备来说，破碎产品的粒度组成又常比给矿口宽度更为重要。在确定中碎圆锥破碎机的排矿口宽度时，必须考虑破碎产品中过大颗粒对细碎圆锥破碎机给矿粒度的影响，因为中碎圆锥破碎机一般不设检查筛分，而细碎圆锥破碎机通常都设有检查筛分，前者的排矿口宽度一般就是所要求的产品粒度。

（2）啮角　啮角α是指可动圆锥和固定圆锥表面之间的夹角。根据分析颚式破碎机的啮角所得的结论，圆锥破碎机的啮角亦需满足下述关系。

旋回破碎机的啮角如图2-13所示，α表示为：

α=α1+α2≤2φ　　（2-17）

式中　φ——矿石与锥面之间的摩擦角，（°）；

α1——固定圆锥母线和垂直平面的夹角，（°）；

α2——可动圆锥母线和垂直平面的夹角，（°）。

一般取α=22°～27°。

中碎圆锥破碎机的啮角如图2-14所示，α表示为：

α=γ2-γ1≤2φ　　（2-18）

式中　γ2——固定圆锥工作表面和水平线的夹角，（°）；

γ1——可动圆锥工作表面和水平线的夹角，（°）。

一般取α=20°～23°。

至于细碎圆锥破碎机，它的破碎腔一般都能满足公式（2-18）的条件，故无需考虑啮角问题。

应当指出，啮角过大，矿石将在破碎腔内打滑，降低生产能力，增加衬板磨损和电能消耗；啮角太小，则破碎腔过长，增加了机器高度和成本。

（3）平行带长度　为了保证破碎产品达到一定的细度和均匀度，中、细碎圆锥破碎机的破碎腔下部必须设有平行碎矿区（或平行带），使矿石排出之前，在平行带中至少受一次挤压。平行带长度L与破碎机的类型和规格有关。

中碎圆锥破碎机的平行带长度为：

L=0.085D　　（2-19）

细碎圆锥破碎机的平行带长度为：

L=0.16D　　（2-20）

式中　L——平行带长度，mm；

D——可动圆锥下部的最大直径，mm。

（4）可动圆锥摆动次数

①旋回破碎机的可动圆锥摆动次数　它的排矿过程与颚式破碎机相同，均靠矿石的自重进行排矿。

计算旋回破碎机转速的理论公式为：

式中　n——旋回破碎机的转速，r/min；

r——偏心距，mm；

α1——固定圆锥母线和垂直平面的夹角，（°）；

α2——可动圆锥母线和垂直平面的夹角，（°）。

实际工作中，通常是按下面的经验公式来计算旋回破碎机的转数，该式为：

n=160-42B　　（2-22）

式中，B为旋回破碎机的给矿口宽度，m。

②中、细碎圆锥破碎机的可动圆锥摆动次数　由于这类破碎机可动圆锥的倾角较小，而且破碎腔内均有一段平行带，故已碎矿石几乎没有可能自由下落，多半是靠矿石自重沿着可动锥体的斜面下滑面进行排矿。

图2-14为已破碎矿石在可动锥体上的受力情况。中、细碎圆锥破碎机转速的理论计算公式为：

式中　n——中、细碎圆锥破碎机的转速，r/min；

L——破碎腔的平行带长度，cm；

f——矿石与锥体表面的摩擦系数，一般f=0.35；

γ——可动圆锥的倾角，（°）。

对于短头型（细碎）圆锥破碎机，其平行带长度约比标准型圆锥破碎机增大一倍，故矿石经过平行碎矿区时要遭受两次破碎。实际上，为了制造方便，制造厂已将同样规格的中、细碎圆锥破碎机选用相同的转速。

另外，中、细碎圆锥破碎机可用下面的经验公式计算转速：

n=81（4.92-D）　　（2-24）

式中　n——中、细碎圆锥破碎机的转速，r/min；

D——可动圆锥下部最大直径，m。

公式（2-24）计算的结果与中、细碎圆锥破碎机实际采用的转速比较接近。

③对于单缸液压圆锥破碎机的可动圆锥的摆动次数，可用下列经验公式计算：

n=400-90D　　（2-25）

式中　n——单缸液压圆锥破碎机的转速，r/min；

D——可动圆锥下部最大直径，m。

公式（2-25）计算的结果与单缸液压圆锥破碎机实际采用的转速比较接近。

59.怎样计算中、细碎圆锥破碎机的生产能力？

计算中、细碎圆锥破碎机的生产能力的公式有理论公式和经验公式。

（1）理论公式　标准型圆锥破碎机的生产能力公式为：

Q=60Vnμδ=188neLDμδ　　（2-26）

式中　n——圆锥破碎机的主轴转速，r/min；

e——平行带的排矿口宽度，m；

L——破碎腔的平行带长度，m；

D——可动圆锥下部最大直径，m。

μ——矿石的松散系数；

δ——矿石的容重，t/m3。

由于式（2-26）中的松散系数很难正确选取，而且又没有考虑破碎机形式等因素的影响情况，因而此式只能供分析影响因素时参考。

（2）经验公式

①开路破碎时，中、细碎弹簧圆锥破碎机的生产能力的计算公式与计算颚式破碎机生产能力的经验公式相同。该经验公式为：

Q=K1K2K3Q0　　（2-27）

Q0=q0e（2-28）

式中　Q——生产条件下的破碎机生产能力，t/h；

Q0——标准条件下（中硬矿石，容重1.6t/m3）开路破碎时的破碎机生产能力，t/h，按照式（2-28）确定；

q0——破碎机排矿口单位宽度的生产能力，t/（mm·h），数值查表2-12和表2-13；

注：当排矿口小时取大值；排矿口大时取小值。

e——破碎机生产时的排矿口宽度，mm；

K1——矿石可碎性系数，查表2-14；

K2——矿石密度校正系数，可按式（2-29）考虑；

δ——破碎矿石的容重，t/m3；

K3——矿石粒度（或破碎比）校正系数，查表2-15。

注：1.e指上段破碎机的排矿口；B为本段破碎机（中碎或细碎圆锥破碎机）的给矿口，当闭路破碎时，系指闭路破碎机的排矿口与给矿口的比值。

2.设有预先筛分取小值；不设预先筛分取大值。

②闭路破碎时，需按闭路破碎机通过矿量来计算生产能力，计算公式如下：

Q闭=KQ开　　（2-30）

式中　Q闭——闭路破碎时破碎机的生产能力，t/h；

Q开——开路破碎时破碎机的生产能力，t/h；

K——闭路时平均给矿粒度变细的系数，中间型或短头型圆锥破碎机在闭路时，一般按1.15～1.40选取（矿石硬时取小值，软时取大值）。

单缸液压圆锥破碎机的生产能力计算法与前面的相似，计算公式为：

式中　q0——破碎机排矿口单位宽度的生产能力，t/（mm·h），数值查表2-16；

e——破碎机生产时的排矿口宽度，mm；

δ——矿石的容重，t/m3。

60.怎样对中、细碎圆锥破碎机进行使用和维护？

安装时首先将机架安装在基础上，并校准水平度，接着安装传动轴。将偏心轴套从机架上部装入机架套筒中，并校准圆锥齿轮的间隙。然后安装球面轴承支座以及润滑系统和水封系统，并将装配好的主轴和可动圆锥插入，接着安装支承环、调整环和弹簧，最后安装给料装置。

破碎机装好后，进行7～8h空载试验。如无毛病，再进行12～16h有载试验。此时，排油管排出的油温不应超过50～60℃。

破碎机启动以前，首先检查破碎胶内有无矿石或被其他物体卡住；检查排矿口的宽度是否合适；检查弹簧保险装置是否正常；检查油箱中的油量、油温（冬季不低于20℃）情况；并向水封防尘装置给水，再检查其排水情况。

做了上述检查，并确信检查正确后，可按下列程序开动破碎机。

开动油泵检查油压，油压一般应在78～147kPa。注意油压切勿过高，以免发生事故，如我国某铁矿的碎矿车间，由于破碎机油泵的压力超过300kPa，结果导致中碎圆锥破碎机的重大设备事故。另外，冷却器中的水压应比油压低300kPa，以免水掺入油中。

油泵正常运转3～5min后，再启动破碎机。破碎机空转1～2min，一切正常后，然后开动给矿机进行碎矿工作。

给入破碎机中的矿石，应该从分料盘上均匀地给入破碎腔，否则将引起机器的过负荷，并使可动圆锥和固定圆锥的衬板过早磨损，而且降低设备的生产能力，并产生不均匀的产品粒度。同时，给入矿石不允许只从一侧进入破碎腔，而且给矿粒度应控制在规定的范围内。

注意均匀给矿的同时，还必须注意排矿问题，如果排矿堆积在破碎机排矿口的下面，有可能把可动圆锥顶起来，以致发生重大事故。因此，发现排矿口堵塞以后，应立即停机，迅速进行处理。

对于细碎圆锥破碎机的产品粒度必须严格控制，以提高磨矿机的生产能力和降低磨矿费用。为此，要求操作人员定期检查排矿口的磨损状况，并即时调整排矿口尺寸，再用铅块进行测量，以保证破碎产品粒度的要求。

为使破碎机安全正常生产，还必须注意保险弹簧在机器运转中的情况。如果弹簧具有正常的紧度，但支承环经常跃起，此时不能随便采取拧紧弹簧的办法，而必须找出支承环跳的原因，除了进入非破碎物体以外，还可能是由于给矿不均匀或者过多，排矿尺寸过小，潮湿矿石堵塞排矿口等原因造成的。

应当看到，为了保持排矿口宽度，应根据衬板磨损情况，每两三天顺时针回转调整环使其稍稍下降，可以缩小由于磨损而增大了的排矿口间隙。当调整环顺时针转动2～2.5圈后，排矿口尺寸仍不能满足要求时，就得更换衬板了。

停止破碎机，要先停给矿机，待破碎腔内的矿石全部排出后，再停破碎机的电动机，最后停油泵。

中、细碎圆锥破碎机的修理工作的内容如下：

小修：检查球面轴承的接触面，检查圆锥衬套与偏心轴套之间的间隙和接触面，检查圆锥齿轮传动的径向和轴向间隙；校正传动轴套的装配情况；并测量轴套与轴之间的间隙；调整保护板；更换润滑油等。

中修：在完成小修全部内容的基础上，重点检查和修理可动圆锥的衬板和调整环、偏心轴套、球面轴承和密封装置等。中修的间隔时间取决于这些零部件的磨损状况。

大修：除了完成中修的全部项目外，主要是对圆锥破碎机进行彻底检修。检修的项目有：更换可动圆锥机架、偏心轴套、圆锥齿轮和可动圆锥主轴等。修复后的破碎机，必须进行校正和调整。大修的时间间隔取决于这些部件的磨损程度。

61.中、细碎圆锥破碎机常见故障有哪些？

中、细碎圆锥破碎机工作中产生的故障及消除方法如表2-17所示。

62.中、细碎圆锥破碎机主要易损件有哪些？

中、细碎圆锥破碎机易损件的使用寿命和最低储备量如表2-18所示。

63.反击式破碎机的基本构造及其工作原理如何？

（1）反击式破碎机的基本构造　反击式破碎机按照转子数目不同，可分为2种：单转子和双转子反击式破碎机。单转子反击式破碎机的基本构造如图2-15所示。

单转子反击式破碎机的构造（图2-15）比较简单，主要是由转子5（打击板4）、反击板和机体等部分组成。转子固定在主轴上，在圆柱形的转子上装有两块（或者若干块）打击板（板锤），打击板和转子多呈刚性连接，而打击板系用耐磨的高锰钢（或其他合金钢）制作。

反击板的一端通过悬挂轴铰接在上机体3的上面，另一端由拉杆螺栓利用球面垫圈支承在上机体的锥面垫圈上，故反击板呈自由悬挂状态置于机器的内部。当破碎机中进入非破碎物体，这时反击板受到较大的反作用力，迫使拉杆螺栓（压缩球面垫圈）“自动”地后退拾起，使非破碎物体排出，保证了设备的安全，这就是反击式破碎机的保险装置。另外，调节拉杆螺栓上面的螺母，可以改变打击板和反击板之间的间隙大小。

机体沿轴线分成上、下机体两部分。上机体上面装有供检修和观察用的检查孔。下机体利用地脚螺栓固定于地基上。机体的内面装有可更换的耐磨材料的保护衬板，以保护机体免遭磨损。破碎机的给矿口处（靠近第一级反击板）设置的链幕，是防止机器在碎矿过程中，矿石飞出来发生事故的保护措施。

双转子反击式破碎机，根据转子的转动方向和转子配置位置，又分为下述三种，如图2-16所示。

①两个转子反向回转的反击式破碎机［图2-16（a）］　两转子运动方向相反，相当于两个平行配置的单转子反击式破碎机并联组成。两个转子分别与反击板构成独立的破碎腔，进行分破碎。这种破碎机的生产能力高，能够破碎较大块度的矿石，而且两转子水平配置可以降低机器的高度，故可作为大型矿山的粗、中碎破碎机。

②两个转子同向回转的反击式破碎机［图2-16（b）］　两转子运动方向相同，相当于两个平行装置的单转子反击式破碎机串联使用，两个转子构成两个破碎腔。第一个转子相当于粗碎，第二个转子相当于细碎，即一台反击式破碎机可以同时作为粗碎和中、细碎设备使用。该破碎机的破碎比大，生产能力高，但功率消耗多。

③两个转子同向回转的反击式破碎机［图2-16（c）］　两转子是按照一定的高度差进行配置的，其中一个转子位置稍高，用于矿石的粗碎；另一个转子位置稍低，作为矿石的细碎。这种破碎机就是利用扩大转子的工作角度，采用分腔（破碎腔）集中反击破碎原理，使得两个转子充分发挥粗碎和细碎的碎矿作用。所以，这种设备的破碎比大，生产能力高，产品粒度均匀，而且两个转子呈高差配置时，可以减少漏掉不合乎要求的大颗粒产品粒度的缺陷。

转子、板锤和反击板则是构成反击式破碎机的主体。

（2）反击式破碎机的工作原理　反击式破碎机（又称冲击式破碎机）属于利用冲击能破碎矿石的机器设备。就运用机械能的形式而言，应用冲击力“自由”破碎原理的破碎机，要比以静压力的挤压破碎原理的破碎机优越。上述各类破碎设备（颚式、旋回等）基本上都是以挤压破碎作用原理为主的破碎机，而反击式破碎机则是利用冲击力“自由”破碎原理来粉碎矿石的，它属于高能强的破碎设备，如图2-17所示。矿石进入破碎机中，主要是受到高速回转的打击板的冲击，矿石则沿着层理面、节理面进行选择性破碎。被冲击以后的矿石获得巨大的动能，并以很高的速度沿着打击板的切线方向抛向第一级反击板，经反击板的冲击作用，矿石再次受到击碎，然后从第一级反击板返回的料块，又遭受打击板的重新撞击，继续给予粉碎。破碎后的物料，同样又以很高速度抛向第二级反击板，再次遭到击碎，从面导致矿石（物料）在反击式破碎机中的“联锁”式的破碎作用。当矿石在打击板和反击板之间往返途中，除了打击板和反击板的冲击作用外，还有矿石（物料）之间的多次相互撞击作用。上述这种过程反复进行。直到破碎后的物料粒度小于打击板和反击板之间的间隙时，就从破碎机下部排出，即为破碎后的产品。

64.反击式破碎机有何优点？

（1）破碎比很大　一般破碎机的破碎比最大不超过10，而反击式破碎机的破碎比一般为30～40，最大可达150。因此，以前采用的三段破碎工艺流程，如用一段或两段反击式破碎机就可以完成了，从而大大地简化了生产流程，节省了投资费用。

（2）破碎效率高　电能消耗低。因为一般矿石的抗冲击强度比抗压强度要小得多，同时，由于矿石受到打击板的高速作用和多次冲击之后，矿石沿着节理分界面和组织脆弱的地方首先击裂。因此，这类破碎机的破碎效率高，而且电能消耗低。

（3）产品粒度均匀，过粉碎现象少　这种破碎机是利用动能（，式中E为动能，m为矿块的质量，v为矿块的运动速度）破碎矿石的，而每块矿石所具有的动能大小与该块矿石的质量成正比。因此，在破碎过程中，大块矿石受到较大程度的破碎，较小颗粒的矿石，在一定条件下则不被破碎，故破碎产品粒度均匀，过粉碎现象少。

（4）可以选择性破碎　在冲击破碎过程中，有用矿物和脉石首先沿着节理面破裂，以利于有用矿物产生单体解离，尤其是对于粗粒嵌布的有用矿物（如钨矿等），这点更加显著。

（5）适应性大　这种破碎机可以破碎脆性、纤维性和中硬以下的矿石，特别适合于石灰石等脆性矿石的破碎，所以，水泥和化学工业采用反击式破碎机是很适宜的。

（6）设备体积小，重量轻，结构简单，制造容易，维修方便。

基于反击式破碎机具有上述这些明显的优点，当前各国都在广泛采用，大力发展。但是，反击式破碎机的主要缺点就是破碎硬矿石时，其板锤（打击板）和反击板的磨损较大，此外，反击式破碎机是高速转动且靠冲击来碎矿的机器，零件加工的精度要求高，并且要进行静平衡和动平衡，才能延长使用时间。

65.国产反击式破碎机的技术规格有哪些？

反击式破碎机的规格，是用转子直径D（实际上是板锤端部所绘出的圆周直径）×转子长度L来表示。例如，ф1250×1000单转子反击式破碎机，表示转子直径为1250mm，转子长度为1000mm。

我国生产的反击式破碎机的产品系列参考表2-19。

66.怎样计算反击式破碎机的生产能力？

在生产实践和试验研究中发现，反击式破碎机的生产能力Q与转子速度、转子表面和板锤前面所形成的空间有关。

计算反击式破碎机生产能力的理论公式为：

Q2=60C（h+a）bdnδ　　（2-32）

但是，由此得到的理论生产能力与实际生产能力相差很大。因此，必须乘以校正系数K1，即得生产能力公式为：

Q=K1Q2=60K1C（h+a）bdnδ　　（2-33）

式中　Q——反击式破碎机的生产能力，t/h；

K1——校正系数，一般取0.1；

C——板锤个数；

h——板锤高度，m；

a——板锤与反击板之间的间隙，m；

b——板锤宽度，m；

d——排料粒度，m；

n——转子转速，r/min；

δ——矿石的容重，t/m3。

以上公式中的字母如图2-18所示。

此外，反击式破碎机的生产能力还可按下式计算：

Q=3600μδLav　　（2-34）

式中　μ——松散系数，μ=0.2～0.7；

δ——矿石的容重，t/m3。

L——棍子的长度，m；

a——板锤与反击板之间的间隙，m；

v——板锤的线速度（棍子的圆周速度），m/s。

67.怎样对反击式破碎机进行使用和维护？

（1）反击式破碎机的使用　在正常使用时，操作人员主要根据板锤的磨损情况及破碎产品的粒度来调节冲击板或研磨板与板锤之间的径向间隙。板锤的线速度虽然在操作时不进行调节，但破碎产品的粒度特性取决于板锤的线速度，如图2-19所示。

随着板锤的磨损，破碎产品的粒度将逐渐变粗，图2-20中曲线1为用新板锤、曲线2为用磨损后的板锤破碎产品粒度曲线。物料是玄武岩，给料粒度D=40～120mm。

（2）反击式破碎机的维护　反击破碎机的板锤和反击板磨损较快，需要经常维护。当前，我国主要采用高锰钢制造板锤和冲击板。由于各厂家的热处理和材质不相同，致使寿命也相差悬殊。我国还研究试验用过低合金白口铸铁或高铬白口铸铁制造冲击锤，其硬度较高，耐磨性好，生产简便，成本低，取得了良好的效果。

有些厂家在碳钢板锤上，用“上焊64”和“上焊64A”焊条堆焊一层，或利用高锰钢焊条在高锰钢制的板锤上堆焊一层，这种方法既可以抗磨损，提高工作寿命，也可以修复旧的板锤或冲击板。

国外对板锤和冲击板的材质做过大量工作。有的用特殊合金钢，例如用铬铜合金钢并经特殊热处理以破碎硬物料，也有用碳钢、高铬铸铁的。

板锤的形状和固定方法对维修来说是很重要的因素。图2-21（a）是用螺钉固定，其结构简单，拆装时不必把转子吊出机外，但螺钉受剪切，易于折断；图2-21（b）中螺钉不受剪，但拆装仍需拧螺钉较为不便；图2-21（c）中板锤从侧面插入转子的沟槽中，两端采用压板压紧，但是这种固定方式使板锤不够牢固，工作中容易松动，这是因为板锤制造加工要求很高以及高锰钢等合金材料不易加工所致；图2-21（d）中用楔块4固定，这种固定方式越来越坚固，而且工作可靠，拆换比较方便，这是板锤目前较好的一种固定方式，各国都在采用这种固定方式。板锤的形状除便于拆装外，还应提高金属利用率，通常可达2/3左右。

板锤的质量应准确，其误差不得超过±0.5kg，以保证机器转动时平稳运转。转子做静平衡实验时，要求转子停在任何位置上时不得转动1/10圆周。

安装反击破碎机轴承必须按生产轴承厂家规定的方法，检查、调整轴承的间隙及润滑装置，并及时更换密封圈，以保证轴承的工作正常。

68.辊式破碎机的类型、构造及工作原理怎样？

辊式破碎机有两种基本类型：双辊式和单辊式。

双辊式破碎机（又叫对辊破碎机），是由两个圆柱形滚筒作为主要的工作机构，如图2-22所示，工作时两个圆辊作相向旋转，由于物料（矿石）和辊子之间的摩擦作用，将给入的物料卷入两辊所形成的破碎腔内而被压碎。破碎的产品在重力作用下，从两个辊子之间的间隙处排出。该间隙的大小即决定破碎产品的最大粒度。双辊式破碎机通常都用于物料的中、细碎。

单辊式破碎机是由一个旋转的辊子和一个颚板组成，又称为颚辊式破碎机。矿石在辊子和颚板之间被压碎，然后从排矿口排出。这种破碎机可用于中等硬度黏性矿石的粗碎。

辊式破碎机的辊子表面分为光滑的和非光滑（齿形和槽形）的辊面两类。

光面辊式破碎机的破碎作用主要是压碎，并兼有研磨作用。这种破碎机主要用于中硬矿石的中、细碎。齿面辊式破碎机以劈碎作用为主，同时兼有研磨作用，适用于脆性和软矿石的粗碎和中碎。

辊式破碎机具有结构简单，紧凑轻便，工作可靠，价格低廉，维修方便等优点，并且破碎产品粒度均匀，过粉碎小，产品粒度细（可以破碎到3mm以下）。所以适用于处理脆性物料及含泥土黏性物料的小型选厂（如钨矿），作为中、细碎之用。

辊式破碎机的主要缺点是处理能力低。

69.国产的辊式破碎机有哪些技术规格？

辊式破碎机的规格用辊子直径D×长度L表示。

我国生产的辊式破碎机系列产品列于表2-20。

70.辊式破碎机的性能及用途是什么？

辊式破碎机可用于粗碎、中碎、细碎和粗磨。例如我国生产的单辊破碎机和齿面双辊破碎机，最大给料粒度达800～1000mm，就是典型的粗碎机。而德国生产的WMS型辊式破碎机，则是用于细碎和粗磨的粉碎机。

齿面和带沟槽辊式破碎机一般用于粗碎或中碎软质和中硬物料。光面辊式破碎机用于细碎或粗磨坚硬或特硬物料。

辊式破碎机的破碎产品中，过粉碎粒级较少，是一个重要的优点。在选择破碎机类型时，除了比较各种破碎机的生产量、功率消耗、工作可靠性、机器重量和尺寸等技术特征外，过粉碎较少往往是选定辊式破碎机的一个重要因素。

单辊破碎机除压力和劈碎外，利用剪切力进行破碎工作，对破碎某些物料（例如海绵钛或焦炭）很有效，而且齿牙的形状和布置变化方案很多，以适应物料特性和产品粒度的要求。

71.影响辊式破碎机生产能力的主要参数有哪些？

影响辊式破碎机生产能力的主要参数有：啮角、给矿粒度和转子直径、辊子转速。

（1）啮角　以双辊式（光面）破碎机为例。为使推导简化，假设破碎物料块为球形。从破碎物料块与辊子的接触点分别引切线，两条切线形成的夹角称为辊式破碎机的啮角，如图2-23所示。

两个辊子产生的正压力P和摩擦力F（F=fP）都作用在物料块上。图2-23中已标出来自左方辊子的力。

如将力P和F分别分解为水平分力和垂直分力，由图可以看出，只有在下列条件下，物料块才能被两个辊子卷入破碎腔：

因为摩擦系数是摩擦角的正切，所以：

α≤2φ　　（2-36）

由此可知，最大啮角应小于或等于摩擦角的两倍。

当辊式破碎机破碎有用矿物时，一般取摩擦系数f=0.30～0.35或摩擦角φ=16°50'～19°20'，则破碎机最大啮角α≤33°40'～38°40'。

（2）给矿粒度和转子直径　仍以双辊式（光面）破碎机为例。当排矿口宽度e一定时，啮角的大小取决于辊子直径D和结矿粒度d的比值。当物料块可能被带入破碎腔时，辊子直径和给矿粒度间存在如下的关系：

D≥20d　　（2-37）

由此可见，光面辊式破碎机的辊子直径应当等于最大给矿粒度的20倍左右，也就是说，这种双辊式破碎机只能作为矿石的中碎和细碎。

对于潮湿黏性物料，f=0.45，则：

D≥10d　（2-38）

但是，齿形（槽形）辊式破碎机的D/d值较光面破碎机要小，齿形的D/d=2～6，槽形的D/d=10～12。所以，齿形辊式破碎机可以对石灰石或煤进行粗碎。

（3）辊子转速　破碎机合适的转速与辊子表面特征、物料的坚硬性和给矿粒度等因素有关。一般来说，给矿粒度愈大，矿石愈硬，则辊子的转速应当愈低。槽形（齿形）辊式破碎机的转速应低于光面辊式破碎机。

破碎机的生产能力与辊子的转速成正比增加。为此，近年来趋向于选用较高转速的破碎机。然而，转速的增加是有限度的。转速太快，摩擦力随之减小，若转速超过某一极限值时，摩擦力不足以使矿石进入破碎腔，而形成“迟滞”现象，不仅动力消耗剧增，而且生产能力显著降低，同时，辊皮磨损严重。所以，破碎机的转速应有一个合适的数值。辊子最合适的转速，一般都是根据试验来确定的。通常，光面辊子的圆周速度v=2～7.7m/s，不应大于11.5m/s，齿形辊子的圆周速度v=1.5～1.9m/s，不得大于7.5m/s。

破碎中硬矿石时，光面辊式破碎机的辊子圆周速度可由下式计算：

式中　D——辊子直径，m；

d——给矿粒度，m；

e——排矿口宽度，m。

72.怎样表示辊式破碎机的生产能力？

双辊式破碎机的理论生产能力与工作时两辊子的间距e、辊子圆周速度v以及辊子规格等因素有关。假设在辊子全长上均匀地排满矿石，而且破碎机的给矿和排矿都是连续进行的。当速度为v时，则理论上物料落下的体积为：

Qv=eLv　　（2-40）

而物料落下的速度与辊子圆周速度的关系为：，其中n为辊子每分钟的转数。因此，物料落下的质量为：

Q=188.4eLDnμδ　　（2-41）

式中　　Qv——落下的体积，m3/h；

Q——落下的质量，t/h；

e——工作时的排矿口宽度，m；

L——辊子长度，m；

D——辊子直径，m；

n——辊子转速，r/min；

μ——物料的松散系数，中硬矿石，μ=0.2～0.3，潮湿矿石和黏性矿石，μ=0.4～0.6；

δ——物料的容重，t/m3。

当双辊式破碎机破碎坚硬矿石时，由于压碎力的影响，两辊子间隙（排矿口宽度）有时略有增大，实际上可将式（2-41）增大25％，作为破碎坚硬矿石时的生产能力的近似公式，即：

Q=235eLDnμδ　　（2-42）

式中符号的意义和单位同上。

73.辊式破碎机在工作时应注意哪些事项？

辊式破碎机的正常运转，在许多方面取决于辊皮的磨损程度。只有当辊皮处于良好状态下，才能获得较高的生产能力和排出合格的产品粒度。因此，应当了解辊皮磨损的影响因素和使用操作中应注意的问题；定期检查辊皮磨损情况，及时进行修理和更换。

在破碎矿石时，辊皮是逐渐磨损的。影响辊皮磨损的主要因素是：待处理矿石的硬度、辊皮材料的强度、辊子的表面形状和规格尺寸以及操作条件、给矿方式和给矿粒度等。

辊皮的使用期限和辊子工作的工艺指标，取决于矿石（物料）沿着辊子整个长度分布的均匀程度。物料分布如果不均匀，辊皮不但很快磨损，而且辊子表面会出现环状沟槽。从而迫使产品粒度不均匀。因此，除粗碎的单辊破碎机外，所有的辊式破碎机全都配有给矿机，给矿机的长度应与辊子的长度相等，以保证沿着辊子长度而均匀给矿。同时，为了连续地给入矿石，给矿机的转动速度应比辊子的转速要快，大约要快1～3倍。在破碎机的运转中，还要注意给矿块度的大小，给矿块度过大，将产生剧烈的冲击，辊皮磨损严重，粗碎时尤为显著。

为了消除辊皮磨损不均匀的现象，在破碎机运转时，应当经常注意破碎产品粒度，而且应在一定时间内将其中一个辊子沿着轴向移动一次，移动的距离约等于给矿粒径的1/3。

当需要改变破碎比而移动辊子时，必须使辊子平行移动，防止辊子歪斜，否则会导致辊皮迅速而不均匀磨损，严重时，还会造成事故。

辊式破碎机工作时粉尘较大，必须装设密闭的安全罩。罩子上面应留有人孔（检查孔），以便检查机器辊子的磨损状况。

必须指出，在辊式破碎机操作过程中，应当严格遵守安全操作规程，严防将手卷入辊子中造成人身事故。

为了保证破碎机的正常工作，应注意机器的润滑。滑动轴承的润滑，可采用定期注入稀油或用油杯加油的方法；滚动轴承的润滑，可使用注油器（或压力注油器）注入稠油的方法。

74.齿辊式破碎机的工作原理及特点如何？

齿辊式破碎机的工作原理如图2-24所示。双齿辊破碎机由两个相对回转的齿辊组成；单齿辊破碎机由一个旋转的齿辊和一个弧形破碎板组成。齿辊转动时辊面上的齿牙可将煤块咬住并加以劈碎。给料由上部给入，破碎后的产物随着齿辊的转动从下部诽出。

齿辊式破碎机的特点是能耗小，产品多呈立方形，过粉碎程度低，在选煤厂多用于大块原煤破碎，也可用于中煤的破碎。由于破碎坚硬物料时易损坏辊齿，因而不适于破碎含坚硬矸石较多的原煤。单齿辊破碎机的辊齿比双齿辊破碎机的给料粒度大，适用于粗碎；双齿辊破碎机生产能力较高，常用于中碎。

选煤厂常常采用齿辊式破碎机，它以劈裂破碎为主兼有挤压折断破碎。

75.高压辊磨机的结构如何？

高压辊磨机结构形式由于制造厂家不同可以多种多样，但结构原理基本相似。高压辊磨机结构主要由给料系统、工作辊（一个定辊、一个动辊）、传动系统（主电机、减速机、皮带轮、齿轮轴）、液压系统、机架、横向防漏装置、排料装置、控制系统等部分组成，见图2-25。

高压辊磨机的工作部件是一对平行排列相向转动的辊子，其中固定辊的辊轴位置固定，动辊的辊轴可在水平滑道上移动。极高的工作压力来自作用于滑动辊轴上的液压系统。高压辊磨机的给料，通过可调节开口大小的给料器进入高压辊磨机两辊之间的破碎腔（该料流空间上下连续、贯通，可实现3m以上的料柱，确保形成足够的给矿压力），挤满破碎腔的物料，在辊子的相向转动和料柱重力的双重作用下，强制进入不断压缩的空间，并被压实，颗粒床被压缩至容积密度为固体真密度85％左右。物料达到一定压力时遭到粉碎，产生大量的细粒、微细粒及颗粒内微裂纹。

76.高压辊磨机如何工作？

高压辊磨机的工作原理如图2-26所示，物料从两个相向转动的挤压辊之间进入，在辊面摩擦力和料柱重力的作用下，进入压力区。随着辊缝越来越小，料层受到的压力越来越大，最后，物料被压成了料饼从两辊之间落下。

从图2-26可以看出，高压辊磨机与辊式破碎机类似，但是和辊式破碎机在本质上有所区别：一方面是高压辊磨机采用准静压粉碎方式；另一方面是高压辊磨机实施层压粉碎。这两种方式相对于颚式辊式破碎机，可以使物料内部相互粉碎，粉碎更彻底，从而粉碎效率更高，设备磨损更少。

层压粉碎在高压辊磨机上实现有两个前提：其一是液压系统提供的压力足够大，并且物料的入料粒度小于两辊间的间隙；其二是高压辊磨机需要保证过饱和喂料，如果物料太少，就不能形成连续的料饼，挤压的效果将变差。

77.高压辊磨机对选矿行业有哪些吸引力？

高压辊磨机对选矿的吸引力主要来自于以下几个方面：

（1）降低破碎磨矿过程中的能耗和钢耗　高压辊磨机可对细碎产品进行预粉磨，达到一段磨矿的产品细度，也可对中碎产品进行破碎，同时完成常规破碎和超细碎两段作业的工作量，大大降低能耗和钢耗。

（2）高压施载下矿粒生成的许多微小裂缝，有利于矿物单体解离和后续选别指标的提高　德国的Krupp研究中心利用美国及南美洲的氧化铜矿在高压辊磨机上进行开发性试验，提高铜浸取回收率5％～15％，在美国西部对高压辊磨机粉碎的不同粒度的金矿石进行了浸取试验，使堆浸金矿回收率由60％提高到75％～80％。

（3）简化碎磨流程，降低粉碎工段所需投资、维护运行的总费用　高压辊磨机生产能力大、破碎比大（8～10），所承担的碎磨工作多，相应破碎磨矿的流程变短，投资及运行费用相应降低。

（4）高压辊磨减小了磨矿过程中金属离子对目的矿物的污染　东北大学研究了不同粉碎方式对金矿石氰化浸出效果的影响，证实高压辊磨不仅可以提高矿石的解离程度，而且还可以使金矿石的铁污染大大减小，提高氰化浸出率1％～3％。

（5）高压辊磨产品能直接粗粒抛尾，降低选别设备作业率和减小尾矿库的安全压力。铁矿石经过高压辊磨机破碎后，直接干式粗粒抛尾，既可降低后续设备作业的负荷，又能实现干抛尾矿的直接堆存减小尾矿库的安全压力。

78.高压辊磨机的预粉磨系统有哪些？

目前矿山行业应用的高压辊磨粉碎系统大多属于预粉磨系统，预粉磨系统是除终粉磨系统以外的粉磨系统的总称，其可分为循环预粉磨系统、半终粉磨系统、联合粉磨系统、混合粉磨系统等，其工艺流程如图2-27所示。

循环预粉磨系统图（a）中待粉碎物料先进入高压辊磨机进行粉碎，再进入球磨机，一般循环两次即可。该系统流程比较简单，适用于老厂改造提高现有球磨机的作业能力。

半终粉磨系统图（b）是用于新安装的物料粉磨系统，高压辊磨机和选粉机组成回路，部分产品未经过球磨机而是直接由高压辊磨机粉碎产生，故可以有效地提高系统的产量，同时降低能耗。

联合粉磨系统图（c）相对其他系统来说比较复杂，高压辊磨机要求与其后的球磨机同步运行，因此对其运转率要求高。该系统可以用于老厂的技术改造和新厂的建设，适应性强，并且能充分发挥高压辊磨机节能的优势。

混合粉磨系统图（d）的物料先由高压辊磨机粉碎，再进入球磨机细磨，由于球磨机的粗粉会返回到高压辊磨机中再次进行粉碎，使得高压辊磨机的任务加重，节能增产效果更好，但该流程较复杂，粗粉循环造成系统操作不稳。

随着高压辊磨机的改进和性能的提高，目前已经应用于金属矿山领域，但应用的时间还不长，主要用于第三段或第四段的破碎。在金属矿山选矿的粉碎工艺流程目前还主要是根据不同矿山企业的具体情况而进行设计的。

79.高压辊磨机的终粉磨系统是怎样的？

近年来水泥建材行业开展了取消球磨机的终粉磨工艺流程的研究，据报道其综合节能降耗的效果最大，可达40％～50％，节能效果非常显著。

高压辊终粉磨系统主要由高压辊磨机、V形选粉机、收尘器、斗式提升机、螺旋输送机、打散机、料仓和给料皮带组成，其中V形选粉机中转子转速和收尘器风机转速对产品细度的影响最大，其设备配置图见图2-28。

80.柱磨机的结构如何？

柱磨机外形结构图见图2-29。该机由皮带轮、变速箱、主轴、进料装置、出料装置、撒料盘、箱体、辊轮和衬板组成，见图2-30。柱磨机是一种立式磨结构，采用中速中压和连续反复脉动的辊压粉碎原理，由机器上部减速装置带动主轴旋转，主轴带动数个辊轮在环锥形内衬中碾压并绕主轴公转又自转（辊衬之间隙可调）。物料从上部给入，靠自重和推料在环锥形内衬中形成自行流动的料层。该料层受到辊轮的反复脉动碾压而成粉末，最后从磨机下部自动卸料并输送至分级设备。细粉成为成品，粗粉返回柱磨机再磨。由于辊轮只作规则的公转和自转，且料层所受作用力主要来自弹性加压机构，从而避免了辊轮与衬板因撞击而产生的能耗、磨损及机件损伤。另外辊轮与衬板的材质是高合金的耐磨钢，从而最大限度地减小了易损件的磨耗。与其他的粉碎设备相比，其节能降耗等综合性能十分显著。

81.什么是超细碎？

目前选矿厂中的物料破碎均是机械破碎法破碎，而使用最为广泛的细碎设备是细碎圆锥破碎机。对中硬以上的矿石，对大中型选矿厂，细碎机几乎无选择地采用短头圆锥破碎机。短头圆锥破碎机的排矿口最小调节位只有5mm，虽然是闭路破碎有筛子控制破碎粒度，但循环负荷也是有限制的，因此，实际破碎结果，最终的产物粒度好一些的可达12～15mm，一般的则大于15mm。当然对中硬以下的脆性矿石，采用对辊破碎机可以达到5mm，采用反击式破碎机及锤式破碎机可使破碎粒度达5～10mm，但这毕竟是一些特殊的情况。一般情况下，目前的细碎水平也就只能达12～15mm。当然，对于非金属矿物的粉碎加工中，或者对粉碎量不太大及硬度不高的物料粉碎，还有一些专用的细碎设备可以得到粒度更细的产品。而对于吨位巨大的中硬以上矿石的细碎，选矿厂中常用的细碎圆锥破碎机也就能得到12～15mm的细碎产品，而把细碎粒度低于12mm的细碎机称为超细碎机。所谓超细碎，就是产品细度小于目前常规细碎机的产品细度。一般指产品细度小于12mm的细碎。