圆锥破碎机开题报告

开题时间： 2014年 月 日

圆锥破碎机的由来：

世界上第一台

1. 选题的目的和意义

随着矿山机械的发展，圆锥破碎机慢慢走向矿山机械的良好发展势头，迎来了很大的发展机遇，由于破碎设备特殊的作用和影响力，对于其可靠性、耐用性和使用寿命的要求严格，更是期待其能有智能化的发展趋势。 圆锥破碎机是一种先进的大功率、大破碎比、高生产率的液压式破碎。该机是在消化吸收了各国具有80年代国际先进水平的各类型圆锥破碎的基础上研制成的。它与传统的圆锥破碎的结构在设计上显然不同，并集中了迄今为止已知各类型圆锥破碎的主要优点。适用于细破碎和超细破碎坚硬的岩石、矿石、矿渣、耐火材料等。

随着2012年5月，《智能制造装备发展专项2012年实施指南》通知的发出，国家工信部针对机械类包括安全、监控、高效等元素做了一系列规划和期待，充分体现国家对于机械智能化的重视。圆锥破碎是破碎设备中重要的设备，其以独特的性能和特点被广泛应用在很多领域，圆锥破碎期待智能化发展，进军高端设备阶段。

更加智能化的圆锥破碎除了具有现代化的外观设计、更高的破碎力和更强的结构外，在人机交互、自动控制、检测执行和人性化方面更是会有很到的进步和提高。

圆锥破碎在矿山、水利、电力、化工和砂石等很多行业的应用十分广泛，具有更大的作业效率和破碎能力，有助于提高经济的持续发展和进步。由于破碎设备特殊的作用和影响力，对于其可靠性、耐用性和使用寿命的要求严格，更是期待其能有智能化的发展趋势。

我国破碎机行业发展有着很大的潜力，因为我们国家还处于发展中阶段，很多东西建设还不完善，这就需要很多物料，物料的破碎就需要破碎机设备。破碎机设备的发展后劲很足，尤其是一些科技含量高、性能好、价格相对适中的圆锥破碎机设备，再接下去的发展过程中，行业还需注重环保等性能要求，只有不断努力，行业才能长久发展。

2. 发展现状及前景

2.1发展现状

国内圆锥破碎机是在 1954 年仿前苏联的 φ2100 和 φ1650 弹簧式圆锥破碎机的基础上，自行设计生产的 φ1200 弹簧圆锥破碎机；1958 年又设计制造了大型的φ2200 弹簧圆锥破碎机；上世纪 70 年代又研发了 底部

单缸与多缸液压圆锥破碎机，也曾经研制过中心 液压缸圆锥破碎机。之后经过多年反复研制与实践，相继克服了旧系列弹簧圆锥破碎机弹簧压力不足、零 部件强度低以及结构上的某些缺陷，已批量生产的新 系列弹簧圆锥破碎机有直径 600、900、1200、1750、 2200 mm 五个规格，14 种腔型；底部单缸液压圆锥破 碎机有直径 900、1200、1650、2200 mm 四个规格， 12 种腔型；多缸液压圆锥破碎机有直径 1200、2200 mm 二个规格，4 种腔型。当时国产圆锥破碎机已经 达到了系列化、规格化和标准化的程度，可以说产品 齐全，使用可靠，受到国内外 (东南亚国家) 的认可。 尽管如此，国产圆锥破碎机与国外先进的圆锥破碎机 相比还是有一定的差距。为了赶上世界先进水平， 沈阳重型机器厂又引进了美国诺得伯格 (Nordberg) 公 司的西蒙斯 (Symons) 与旋盘式圆锥破碎机 (Gyradisc crushers) 技术。 鞍山钢铁集团调军台选矿厂于 1997 年引进美国 诺得伯格公司生产的 HP700 多缸液压圆锥破碎机，2 台中碎，4 台细碎；武钢程潮铁矿于 2002 年初用 3 台 HP500 多缸液压圆锥破碎机代替 3 台 φ 2100 弹簧圆锥 破碎机；包头钢铁公司选厂也采用了 HP800 多缸液压 圆锥破碎机。其他如马钢选厂、武钢大冶铁矿选厂，以及众多的地方中小型选厂，有色金属矿选厂，如韶 关凡口铅锌矿选厂，云铜大红山铜矿选厂都是采用 HP 系列破碎机代替原弹簧圆锥破碎机，使用效果都 比较满意，基本上能满足“多碎少磨”的工艺要求。 在砂石行业也引进了 HP 系列圆锥破碎机，如三 峡工程中古树岭石料场采用 2 台 HP300 和 2 台 Omni- cone 1560 圆锥破碎机；三峡下岸溪石料场采用 4 台 HP500 圆锥破碎机；香港奥石矿厂采用 1 台 HP700 和 2 台 HP500 圆锥破碎机；香港新机场工程采用 6 台 HP 系列和 2 台 Omnicone 圆锥破碎机；广州黄陂石矿 厂采用 3 台 Omnicone 圆锥破碎机。此外，马钢孤山 铁矿、北京三联砂石场和张家口采石厂等也采用了诺 伯格公司生产的 G 型单缸液压圆锥破碎机。 2000 年前后，瑞典 Svedala 集团首先将 H1000 系列 单缸液压圆锥破碎机推向市场，继而又将山特 维克 (Sandvik) 公司 H1800 系列 (现改称 CH 系列) 单 缸液压圆锥破碎机投向中国市场，一时又掀起了单缸 液压圆锥破碎机的热潮。鞍钢集团弓长岭、大孤山、 胡家庙、齐大山等铁矿，以及太钢尖山铁矿选矿厂， 先后引进约几十台 H6800 和 H8800 单缸液压圆锥破 碎机；江西铜业德兴铜矿也先后引进了数台 H8000 和 H8800。最新推出的 H7800 型单缸液压圆锥破碎机于 2006 年首次在洛钼集团选厂使用后，先后也有几十 台在多家大型矿业公司，如重钢太和铁矿、安徽开发 矿业、唐钢司家营铁矿和广西华银铝业等获得成功应 用。本钢南芬选厂也采用了 H6800 和 H7800 单缸液 压圆锥破碎机代替原来的国产弹簧圆锥破碎机。 在水电工程方面，福建棉花滩水电站大坝工 程人工制砂系统第 2 段和第 3 段破碎分别采用瑞典 Svedala 集团生产的 S4000EC 型和 H4000MC 型单缸 液压圆锥破碎机；百色水电站人工砂石系统也采用了 S4000EC 和 H4000MC 圆锥破碎机；向家坝水电站人

工砂石系统采用 2 台 H6800 做中碎；二滩水电站砂石 系统、万家寨人工砂石系统均采用了全套的山特维克 生产的破碎设备。 惯性圆锥破碎机是前苏联产品，其专利已转让 给美国、日本和西欧等国。国内北京矿冶研究总院与 圣彼得堡工程科学院合作成立中外合资北京凯特破碎 机有限公司，生产世界一流的惯性圆锥破碎机。惯性 圆锥破碎机原理独树一帜，仍处于应用、改进和发展 中。 美国 Cedarapids 公司推出的 MVP 型液压圆锥破 碎机，采用全滚动轴承结构；浙江湖州的湖州新开元 碎石有限公司和哈尔滨某金矿都引进了全滚动轴承圆 锥破碎机。 综上所述，凡是国外先进的圆锥破碎机国内都有 引进，但对广大的中低端用户来说，弹簧圆锥破碎机仍是产销的主力军。如浙江双金的 SJ 系列、广州华 扬的 S 系列、上海山宝的国产老弹簧机，其产销量远 远大于液压圆锥破碎机。例如浙江双金机械集团有限 公司研制的 SJ 系列改进型西蒙斯式圆锥破碎机，仅 2010 年产销就近 500 台。 2010 年 11 月在上海举办的宝马展 (Bauma China 2010) 也是国内破碎机主要生产厂家的一次大聚会， 参展的破碎机制造企业有近百家，展出的产品从单缸 液压到多缸液压，从 H1800 系列到 HP 系列，从老式 的弹簧圆锥破碎机到改进型的西蒙斯圆锥破碎机，应 有尽有。据统计，国内生产破碎机的厂家有数百家， 仅上海地区就有几十家。由此可见国内破碎机制造业 的兴旺程度以及圆锥破碎机市场的激烈竞争程度。 据笔者观察了解，国内绝大多数破碎机生产厂 家都没能加大投入自主研发新产品的力度，在激烈的 市场竞争中，各制造厂相互仿抄，使得国产圆锥破碎 机总体上赶不上国外先进的圆锥破碎机。在这种情况 下，国内有些破碎机厂商，特别是实力较强的民营企 业，加大了研发投入，采用自主研发、厂校合作等方 式，在对国外先进产品，如 H1800 系列及 HP 系列消 化吸收的基础上，努力开创国产先进的液压圆锥破碎 机。武汉科技大学的郎宝贤教授与某厂合作研制动锥 直径为 800、1000 和 1 400 mm 的单缸液压圆锥破碎 机，其主要技术性能与国外先进圆锥破碎机相当，个 别地方还有所改进，如 800 单缸液压圆锥破碎机启动 和停车时，机器振动明显好于 GP100 单缸液压圆锥 破碎机。国内不少厂家已相继生产了 HP300 和 HP500 多缸液压圆锥破碎机，还有许多厂家生产了小规格的 H1800 系列单缸液压圆锥破碎机。 2.2发展前景

从以上破碎机的分析比较可知，HP 系列多缸液 压圆锥破碎机的性能优于 H1800 系列单缸液压圆锥破 碎机，但从破碎机结构方面来看，圆锥破碎机比其他 破碎机结构都复杂，而 HP 系列多缸机又是圆锥破碎 机中最复杂的；H1800 系列单缸机是圆锥破碎机中结 构最简单的一种，所以，从破碎机结构的复杂程度来 看，H1800 系列单缸机又优于 HP 系列多缸机。这两 种破碎机都是当今世界上性能比较优越的液压圆锥破 碎机。 2000 年以前，

某些厂家在引进 HP 系列多缸机的基础上，通过消化吸收研制了 HP300、HP500 多 缸机，其性能基本与原机相近。引进的 HP 系列多缸 机的运转实践证明了它的优越性，同时也发现了它的 缺陷。 2000 年以后，引进 H1800 系列单缸机势头非常 强劲，如鞍钢集团弓长岭、齐大山、东鞍山等矿就引 进了多台 H8800 单缸机，使用效果也不错。某些制造 厂在引进消化吸收的基础上又研制了单缸机，其中多 数是成功的，也有失败的，失败的主要原因是对引进 产品消化吸收不够，甚至对圆锥破碎机基本原理都没 有掌握，有些试制虽基本成功，但也没有再作进一步 的研究改进工作。国内也没有专门从事破碎机研究的 部门，即便破碎机设计研究中心也只是承担一些一 般的破碎机设计任务。据资料介绍，国内在破碎机 开发研制方面做得很不够。有数据显示，日本和韩 国在引进技术和用于对引进技术消化吸收的投资比例 是 1∶5，而我国的比例是 1∶0.07[5]。所以，无论是 国有企业还是民营企业，都应该在技术创新方面加大投入。

研发国产大型单缸液压圆锥破碎机 2009 年国务院四部委联合提出重大技术装备创 新项目中，就有开发 2 000 mm 单缸液压圆锥破碎机 的项目。这是因为目前国内大型单缸机的易损件全靠 进口，每年花费大量的资金。因此，国内急需开发生 产 H8800 这样的大型单缸液压圆锥破碎机。 科学发展规律证明，创新从来都是“模仿”和 “创造”，研制 2 000 mm 单缸液压圆锥破碎机首 先应在研制 H8800 的基础上进行。因此，应首先对 H8800 单缸机进行深入的消化吸收，然后使之国产 化。这也只能算是一种技术进步，还谈不上创新，要 创新应有自己的东西。希望 2 000 mm 单缸机项目早 日付诸实现，以填补我国大型单缸液压圆锥破碎机制 造领域的空白。应用高新技术研发新型圆锥破碎机 随着新材料、新技术和新工艺的不断发展，特别 是电子计算机，CAD 仿真、虚拟样机、优化设计 (如 破碎腔的优化等) 等现代技术的应用，使得研发、改 进现有圆锥破碎机取得了较大的进步。 破碎机研究的总体方向是，破碎机理的研究与 现有破碎机的研制，两者的目的是一致的，即降低能 耗、钢耗，制造出高效节能的圆锥破碎机。 破碎机的研究首先是破碎腔的研究，使它能够借 用层压破碎原理，达到选择性破碎的目的。为此，新 的破碎机设计的关键点是：大摆程、高摆频、大底锥 角，并且三者必须达到最佳匹配；采用优化型层压破 碎腔再输入高能量，也就是对破碎机内部结构和参数 进行优化设计，基本上不加大外形尺寸

3.运作原理

破碎过程是在固定的定锥和旋回运动的动锥之间完成的。圆锥破碎机工作时，破碎机的水平轴由电机通过三角皮带和皮带轮来驱动，水平轴通过大、小齿轮带动偏心套旋转，破碎机圆锥轴在偏心套的作用下产生偏心距做旋摆运动,使得破碎壁表面时而靠近定锥表面,时而远离定锥表面，从而使石料在

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