Конусными дробилками принято называть дробилки, дробление в которых осуществляется сжатием материала между конусами, расположенными один внутри другого. Первые образцы таких машин имели рабочее пространство в виде двух усеченных конических поверхностей, что и послужило основанием для названия этих дробилок конусными. Рабочее пространство современных конусных дробилок образуется более сложными поверхностями, нередко криволинейной формы. Поэтому современные конусные дробилки называют так в силу традиций.
На рисунке приведена кинематическая схёма конусной дробилки, на которой показано рабочее пространство дробилки, образованное подвижным 4 и неподвижным 5 Дробящими конусами. Ось 1 подвижного и ось 2 неподвижного конусов лежат в одной плоскости и пересекаются в точке 3, называемой точкой гирации. Таким образом, при вращении эксцентрика 6, находящегося в центральной расточке 7 корпуса дробилки, ось подвижного конуса 4 будет вращаться вокруг оси дробилки. Опоры подвижного конуса, весьма разнообразные по конструкции, всегда допускают вращение подвижного конуса вокруг собственной оси. Подвижный конус дробилки имеет две степени свободы и при дроблении может совершать сложное вращение, состоящее из собственного вращения вокруг собственной оси (W2) и переносного вращения оси подвижного конуса относительно оси дробилки (W1). В теории такой случай движения называют движением тела, имеющего одну неподвижную точку, — случай Эйлера. Вектор мгновенной угловой скорости подвижного конуса W будет равен векторной сумме векторов скоростей переносного и собственного вращения:
Вектор переносной угловой скорости W1 подвижного конуса равен угловой скорости эксцентрика, что следует непосредственно из кинематической схемы дробилки. Вектор угловой скорости W2 собственного вращения подвижного конуса зависит от соотношения сил трения в опорах подвижного конуса и сил трения, которые возникают в камере дробления на рабочей поверхности подвижного конуса от взаимодействия с дробимым материалом. Эти силы в одном случае способствуют вращению подвижного конуса относительно собственной оси, в другом препятствуют. Соотношения этих сил в разных режимах эксплуатации оказываются переменными, но всегда реализуется условие минимизации их работы. Таким образом, скорости взаимного движения точек контакта разрушаемого материала с рабочими поверхностями подвижных конусов оказываются зависимыми от рабочего процесса.
Такое движение подвижного конуса создает условие для разрушения в камере дробления материала, который подается под действием гравитационных сил сверху. Попадая в рабочее пространство, материал подвергается неоднократному сжатию дробящими конусами, разрушается и под действием гравитационных сил опускается в глубь камеры дробления до тех пор, пока размеры его кусков не окажутся меньше ширины разгрузочной щели и не создадутся условия для удаления его из дробилки.
При отсутствии собственного вращения подвижный конус будет совершать круговые качания, и траектории точек на рабочей поверхности его будут иметь вид замкнутых кривых, близких к эллипсам (рис. поз. 8). При возникновении вращения подвижного конуса вокруг собственной оси замкнутые траектории превратятся в спиральные кривые, форма которых следует из сложения двух вращений — собственного и переносного. При работе на холостом ходу, когда в камере дробления отсутствует разрушаемый материал, силы трения в эксцентриковом узле увлекают во вращение подвижный конус, и траектории точек рабочей поверхности подвижного конуса будут иметь вид, показанный на рис. поз. 9. При дроблении силы трения между материалом и дробящими конусами будут препятствовать вращению конуса, и траектории точек рабочей поверхности его примут вид, показанный на рис. поз. 10.
Для нахождения количественных параметров траекторий точек рабочей поверхности подвижного конуса нужно определить угловую скорость W2 собственного вращения подвижного конуса из условия равновесия подвижного конуса, который находится под действием активных и реактивных сил. При этом используют зависимость
Условия захвата кусков дробимого материала дробящими конусами идентичны условиям захвата кусков в щековой дробилке.