顎式破碎機(jī)

顎式破碎機(jī)，俗稱顎式破碎機(jī)或虎口，是工程和采礦應(yīng)用中常用的破碎設(shè)備。其主要工作部件由固定顎齒板和活動(dòng)顎齒板組成。在機(jī)器運(yùn)行過程中，兩個(gè)齒板周期性地相對(duì)移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)物料的破碎和粉碎。當(dāng)活動(dòng)顎齒板靠近固定顎齒板時(shí)，物料被粉碎；當(dāng)兩者分離時(shí)，材料由于其自身重量向下移動(dòng)，從而從排出口排出。這種設(shè)計(jì)不僅實(shí)現(xiàn)了高效破碎，而且通過固定顎齒板的齒結(jié)構(gòu)增加了破碎、分裂和研磨的附加功能。與傳統(tǒng)破碎機(jī)相比，顎式破碎機(jī)具有許多優(yōu)點(diǎn)。首先，它可以有效減少粉碎過程中產(chǎn)生的粉塵。其次，由于顎式破碎機(jī)的直徑較大，可以處理直徑為1-1.2米的大型物料，從而解決了傳統(tǒng)破碎機(jī)破碎能力有限導(dǎo)致的供需矛盾。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和水利、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的擴(kuò)大，對(duì)石材的需求逐年增加。這增加了顎式破碎機(jī)的市場(chǎng)需求，并推動(dòng)其向高性能和低能耗方向發(fā)展。現(xiàn)代顎式破碎機(jī)設(shè)計(jì)更注重滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景和工藝要求下的各類用戶需求。顎式破碎機(jī)主要分為復(fù)擺顎式破碎機(jī)、雙腔顎式破碎機(jī)、外顎式破碎機(jī)和振動(dòng)顎式破碎機(jī)。

19世紀(jì)中期，工業(yè)革命正處于鼎盛時(shí)期，蒸汽機(jī)和電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力機(jī)器得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。在此期間，不僅動(dòng)力機(jī)械技術(shù)取得了快速進(jìn)步，而且包括冶金、采礦、建筑和化工在內(nèi)的許多工業(yè)領(lǐng)域?qū)ζ扑闄C(jī)械的需求也越來越大。1806年，蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的輥式破碎機(jī)出現(xiàn)，標(biāo)志著破碎技術(shù)的重要進(jìn)步。這一創(chuàng)新使礦石和其他硬材料的處理變得高效而簡(jiǎn)單。半個(gè)世紀(jì)后的1858年，由E.W .布萊克設(shè)計(jì)開發(fā)的第一臺(tái)顎式破碎機(jī)也成功問世。并且由于顎式破碎機(jī)相對(duì)于傳統(tǒng)破碎機(jī)的優(yōu)勢(shì)，得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。1895年，美國(guó)的威廉發(fā)明了低能耗的反擊式破碎機(jī)，這是繼顎式破碎機(jī)之外的又一重大發(fā)展。

世界上有100多種顎式破碎機(jī)，其中許多異形顎式破碎機(jī)得到了發(fā)展和創(chuàng)新。這些模式各有特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)。它們的主要區(qū)別在于動(dòng)顎結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不同，導(dǎo)致動(dòng)顎的運(yùn)動(dòng)軌跡、速度和加速度、行程長(zhǎng)度、受力情況等運(yùn)動(dòng)特性不同。但是工作原理基本相同，以下基本原理用于粉碎材料:

顎式破碎機(jī)的破碎工作是一個(gè)動(dòng)態(tài)和連續(xù)的過程，涉及多個(gè)組成部分和動(dòng)態(tài)的相互作用。該機(jī)的核心工作部分主要由兩個(gè)鉗口組成，其中一個(gè)為固定鉗口，垂直固定在機(jī)體前壁上。另一種是活動(dòng)顎板，它是傾斜的，與固定顎板形成大小不同的破碎腔。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)的偏心軸的作用下，兩個(gè)鉗口通過皮帶和皮帶輪周期性地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在這個(gè)過程中，當(dāng)活動(dòng)顎上升時(shí)，肘板與活動(dòng)顎之間的夾角逐漸變大。這種變化使活動(dòng)顎逐漸推向固定顎的位置，使夾在兩顎之間的物料受到擠壓、彎曲和分裂，從而達(dá)到破碎的效果。相反，當(dāng)活動(dòng)顎下降時(shí)，肘板與活動(dòng)顎之間的夾角將進(jìn)一步減小。此時(shí)，活動(dòng)顎板在拉桿和彈簧的作用下與固定顎板分離，破碎后的物料在重力作用下通過出料口排出，從而完成整個(gè)破碎過程。

基本成分

顎式破碎機(jī)由機(jī)架、進(jìn)料斗、動(dòng)顎組件、保護(hù)、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等組成。有些產(chǎn)品還配有液壓系統(tǒng)。

設(shè)計(jì)：根據(jù)結(jié)構(gòu)，顎式破碎機(jī)可分為組合式機(jī)架（又稱組裝式機(jī)架）和整體式機(jī)架。由于運(yùn)輸、安裝和制造困難，整個(gè)機(jī)架不能用于大型破碎機(jī)，大多數(shù)用于中小型破碎機(jī)。這種結(jié)構(gòu)在剛度上明顯優(yōu)于組合框架，但在實(shí)際生產(chǎn)中存在困難。因此，組合式貨架和整體式貨架都有相應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景和提升空間。

組合框架：由于運(yùn)輸、安裝和維修方便，組合式機(jī)架在大型破碎機(jī)中得到廣泛應(yīng)用。其組合過程主要包括兩種形式:

第一種是在框架墻之間使用螺栓和定位銷進(jìn)行組合。以1500×1200顎式破碎機(jī)機(jī)架為例，該機(jī)架結(jié)構(gòu)分為兩個(gè)主要部分:上機(jī)架和下機(jī)架。這兩部分由螺栓連接，在結(jié)合面上，鍵和銷用于承受剪切力并提供額外的穩(wěn)定性。除了作為連接元件之外，這些銷和鍵在組裝和定位過程中也起著重要作用。然而，傳統(tǒng)的老式顎式破碎機(jī)機(jī)架通常使用螺栓將主機(jī)直接固定在底座上。由于活動(dòng)顎板的周期性工作會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊力，因此底座經(jīng)常會(huì)受到疲勞損壞。新型顎式破碎機(jī)通常需要采用減振安裝設(shè)計(jì)，以吸收設(shè)備的振動(dòng)峰值并允許破碎機(jī)在垂直和垂直方向上產(chǎn)生少量位移，從而減少對(duì)底座的沖擊。

第二種方法是焊接組合框架。以1200×900顎式破碎機(jī)機(jī)架為例，這種焊接組合方式在結(jié)構(gòu)剛度方面比采用預(yù)埋銷釘和螺栓的連接方式具有明顯優(yōu)勢(shì)。因?yàn)楹附犹峁┝烁o密和更持久的連接，這樣的框架更便于加工、組裝和折疊。

整體框架：整個(gè)機(jī)架在運(yùn)輸、安裝和制造過程中面臨一系列技術(shù)和操作困難，限制了其在大型破碎機(jī)中的應(yīng)用。因此，這種框架結(jié)構(gòu)主要用于中小型破碎機(jī)。盡管如此，整體框架在結(jié)構(gòu)剛度方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，與組合框架相比，整體框架具有更高的穩(wěn)定性和耐用性。然而，在實(shí)際生產(chǎn)過程中存在很大的困難。

從制造技術(shù)的角度來看，整體框架可以進(jìn)一步細(xì)分為兩種主要類型:鉆桿整體焊接和整體鑄造。鉆桿的整體焊接框架在制造和加工方面相對(duì)更簡(jiǎn)單，并且還具有更輕的框架重量。

進(jìn)料料斗：進(jìn)料斗位于機(jī)器的上部，用于接收待粉碎的材料。

活動(dòng)鉗夾組件：在顎式破碎機(jī)中，動(dòng)顎組件是一個(gè)至關(guān)重要的部件，它由動(dòng)顎、偏心軸、蓋、擋圈、軸承、皮帶輪和飛輪組成。動(dòng)顎通常由鋼板焊接而成，并通過熱處理和退火消除焊接應(yīng)力，通過拋光焊縫消除焊接造成的缺陷，從而提高動(dòng)顎的強(qiáng)度。活動(dòng)顎體的前部設(shè)有活動(dòng)顎板，活動(dòng)顎板的上部通過偏心軸和軸承懸掛在機(jī)架上，活動(dòng)顎板的下部支撐在肘板上并與肘板形成鉸鏈。偏心軸兩端裝有皮帶輪和飛輪，以降低電機(jī)的額定功率，并確保機(jī)器在工作時(shí)轉(zhuǎn)速不會(huì)波動(dòng)太大。

新型顎式破碎機(jī)通常采用V型腔設(shè)計(jì)，可以增加肘板的傾角，從而增加物料處理量，提高破碎效率。此外，動(dòng)顎一般由高強(qiáng)度鑄鋼制成，軸承為振動(dòng)機(jī)械專用調(diào)心滾子軸承，偏心軸由重型鍛造偏心軸制成，軸承密封為迷宮式密封（脂潤(rùn)滑），軸承座由鑄造軸承座制成。在顎式破碎機(jī)的創(chuàng)新發(fā)展過程中，一直圍繞“改善動(dòng)顎運(yùn)動(dòng)特性”這條主線進(jìn)行。如果機(jī)器具有良好的動(dòng)顎運(yùn)動(dòng)特性，產(chǎn)量將增加，能耗和鋼材消耗也將相應(yīng)減少。

調(diào)整組織結(jié)構(gòu)：在顎式破碎機(jī)中，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)起著至關(guān)重要的作用，尤其是在控制卸料口的大小方面。出料口的大小直接影響破碎效果和生產(chǎn)效率。具體來說，較小的出料口可能會(huì)導(dǎo)致更細(xì)致的破碎效果，但這通常會(huì)降低生產(chǎn)效率，因?yàn)闄C(jī)器需要更多的時(shí)間來處理相同數(shù)量的材料。相反，較大的出口可能會(huì)提高生產(chǎn)效率，因?yàn)楦嗟奈锪峡梢钥焖偻ㄟ^，但這可能會(huì)犧牲粉碎效果的精細(xì)度。因此，調(diào)整機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行方式以平衡破碎效果和生產(chǎn)效率具有重要意義。

動(dòng)力機(jī)制：動(dòng)力機(jī)構(gòu)是顎式破碎機(jī)的核心部件，通常由電機(jī)、皮帶輪和三角皮帶組成。它負(fù)責(zé)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而帶動(dòng)破碎機(jī)的所有運(yùn)動(dòng)部件，包括動(dòng)顎和偏心軸，完成破碎過程。動(dòng)力機(jī)構(gòu)有兩種安裝方式:用地腳螺栓將電機(jī)底座獨(dú)立安裝在基礎(chǔ)上，以及將電機(jī)底座與破碎機(jī)機(jī)架集成安裝。

單擺顎式破碎機(jī)：?jiǎn)螖[顎式破碎機(jī)是一種傳統(tǒng)的破碎機(jī)型號(hào)，主要由固定顎、活動(dòng)顎、前推力肘、后推力肘、飛輪、偏心軸等核心部件組成。在這種設(shè)計(jì)中，活動(dòng)顎板和偏心輪完全獨(dú)立，力通過推力肘板有效地傳遞到活動(dòng)顎板。活動(dòng)鉗口的頂端固定在懸掛軸內(nèi)，實(shí)現(xiàn)繞懸掛軸的往復(fù)擺動(dòng)。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是活動(dòng)顎板的運(yùn)動(dòng)軌跡相對(duì)簡(jiǎn)單，并且它可以產(chǎn)生很大的破碎力，特別適用于大塊、堅(jiān)硬和難以破碎的材料。由于活動(dòng)顎主要擺動(dòng)，大部分機(jī)械行程用于破碎，這意味著襯板磨損較小，相對(duì)容易維護(hù)。然而，這種設(shè)計(jì)有其局限性，包括整機(jī)的重量和體積較大以及成本相對(duì)較高。

復(fù)擺顎式破碎機(jī)：復(fù)擺顎式破碎機(jī)是單擺顎式破碎機(jī)的改進(jìn)和優(yōu)化。在這種設(shè)計(jì)中，動(dòng)顎與連桿合二為一，偏心軸也作為動(dòng)顎的懸軸。這種集成設(shè)計(jì)將肘板的數(shù)量從兩個(gè)簡(jiǎn)化為一個(gè)。根據(jù)動(dòng)顎偏心軸與進(jìn)料口高度的相互位置關(guān)系，復(fù)擺顎式破碎機(jī)可進(jìn)一步細(xì)分為正懸浮、零懸浮和負(fù)懸浮。根據(jù)動(dòng)顎下端肘板的支撐方式不同，可分為正支撐、零支撐和負(fù)支撐。這些不同的配置使復(fù)擺顎式破碎機(jī)在處理能力、功耗、襯板磨損和動(dòng)顎行程方面具有更高的靈活性和優(yōu)化空間。

雙腔顎式破碎機(jī)：雙腔顎式破碎機(jī)是一種比較先進(jìn)和復(fù)雜的顎式破碎機(jī)設(shè)計(jì)，可分為兩種類型:單擺雙腔顎式破碎機(jī)和復(fù)擺雙腔顎式破碎機(jī)。這種設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是偏心軸裝置位于破碎機(jī)的下部，動(dòng)顎機(jī)構(gòu)分為兩個(gè)獨(dú)立的工作面。這種設(shè)計(jì)允許左右破碎室在偏心軸旋轉(zhuǎn)期間交替完成物料破碎任務(wù)。這不僅提高了破碎效率，而且使動(dòng)顎擺動(dòng)時(shí)隨時(shí)存在破碎行程和卸料行程的運(yùn)動(dòng)過程。

外顎式破碎機(jī)：外顎式破碎機(jī)是一種創(chuàng)新的顎式破碎機(jī)設(shè)計(jì)，其主要特點(diǎn)是機(jī)體是傾斜的，從而有效地降低了整機(jī)的高度。這種設(shè)計(jì)特別適用于地下或其他空間有限的應(yīng)用。在這種設(shè)計(jì)中，經(jīng)過一系列的優(yōu)化和進(jìn)化，活動(dòng)顎的連桿部件通過側(cè)板的連接形成了傾斜的活動(dòng)顎。這種結(jié)構(gòu)不僅降低了設(shè)備的整體高度，而且通過優(yōu)化的動(dòng)顎軌跡實(shí)現(xiàn)了更大的破碎比和更低的襯板磨損。

振動(dòng)顎式破碎機(jī)：振動(dòng)顎式破碎機(jī)是一種全新的顎式破碎機(jī)設(shè)計(jì)，最早由蘇聯(lián)選礦設(shè)計(jì)研究院提出。與傳統(tǒng)的四連桿顎式破碎機(jī)不同，該設(shè)計(jì)通過由減振裝置、彈性連接裝置和偏心激振器組成的動(dòng)力裝置實(shí)現(xiàn)了工作原理的根本改變。這種設(shè)計(jì)使動(dòng)顎的運(yùn)動(dòng)特性不再受四連桿機(jī)構(gòu)的限制，從而實(shí)現(xiàn)了一種全新的振動(dòng)破碎模式。這種破碎方法特別適用于處于料層狀態(tài)的物料，可以實(shí)現(xiàn)更高的破碎效率和更低的能耗。

性能指標(biāo)

破碎比：破碎比是顎式破碎機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，影響著機(jī)器的產(chǎn)能、質(zhì)量和能耗。高破碎比意味著更小的產(chǎn)品尺寸和更多的細(xì)料，但也意味著更高的破碎力和能耗。相反，低破碎比意味著更大的產(chǎn)品尺寸。

頜骨幾何形狀：顎板的幾何形狀會(huì)影響破碎過程中的流動(dòng)應(yīng)力和變形行為，優(yōu)化顎板的設(shè)計(jì)可以提高破碎效果。

壓碎壓力：該參數(shù)表示顎式破碎機(jī)每單位面積施加的力。破碎壓力越大，破碎效率越高。

驚人的效率：指顎式破碎機(jī)在破碎過程中的運(yùn)行效率。高效的顎式破碎機(jī)可以在短時(shí)間內(nèi)完成破碎任務(wù)并降低能耗。

顎式破碎機(jī)的能力：為了計(jì)算顎式破碎機(jī)的能力，需要三個(gè)基本參數(shù)，即間隙尺寸（g）、破碎機(jī)寬度（w）和顎式破碎機(jī)的封閉單設(shè)置（CSS）。

影響因素

材料硬度：顎式破碎機(jī)可以破碎抗壓強(qiáng)度小于320 MPa的硬質(zhì)材料。材料越硬，越難粉碎，對(duì)設(shè)備的兩個(gè)鉗口和其他部件的磨損越嚴(yán)重。隨后，破碎速度減慢，產(chǎn)能下降。

材料成分：材料的成分也會(huì)影響顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力。顎式破碎機(jī)中含有的細(xì)粉越多，這些細(xì)粉就越容易粘附，這不利于運(yùn)輸并影響破碎。對(duì)于細(xì)粉含量較高的物料，應(yīng)提前對(duì)細(xì)粉進(jìn)行一次篩分，以免影響顎式破碎機(jī)的正常工作。

材料的細(xì)度：破碎物料的細(xì)度影響顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力。出料細(xì)度要求高，即破碎機(jī)出料越細(xì)，破碎能力越小。如果沒有特殊要求，材料的細(xì)度一般設(shè)置為中細(xì)。

材料的粘度：物料的粘度影響顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力。材料的粘度越大，越容易粘住。高粘度的物料會(huì)粘附在顎式破碎機(jī)的破碎腔內(nèi)壁上。如果不能及時(shí)清理，會(huì)影響顎式破碎機(jī)的工作效率，嚴(yán)重時(shí)甚至可能影響顎式破碎機(jī)的正常工作。因此，在選擇材料時(shí)，材料的粘度不能太大。

材料濕度：物料的水分含量影響顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力。當(dāng)物料中的水分含量較大時(shí)，物料在顎式破碎機(jī)中容易粘結(jié)，在給料和輸送過程中也容易造成堵塞，導(dǎo)致破碎能力降低。

顎式破碎機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、價(jià)格低、維修和運(yùn)輸方便、外部高度小、廠房高度小、運(yùn)行可靠、便于調(diào)整出礦口以破碎濕礦和含泥較多的礦石等優(yōu)點(diǎn)。

劣勢(shì)

單一破碎工藝:無法實(shí)現(xiàn)多功能破碎。在工作過程中，如果要破碎的物料具有多種性質(zhì)，傳統(tǒng)的破碎工藝無法將它們完全分離，很容易造成物料的過度破碎。這種過度粉碎減少了有用成分，在粉碎操作中形成廢品，并浪費(fèi)資源。

技術(shù)水平落后:目前的顎式破碎機(jī)在技術(shù)條件下很難實(shí)現(xiàn)超細(xì)粉碎，需要通過多級(jí)操作進(jìn)行粉碎。由于設(shè)備整體比較龐大笨重，在安裝過程中需要占用較大的面積和空間，還需要堅(jiān)實(shí)的支撐基礎(chǔ)。

能耗大:當(dāng)破碎抗壓強(qiáng)度達(dá)到一定水平時(shí)，破碎設(shè)備將消耗大量能量，但不會(huì)達(dá)到理想的破碎效果，耗電量和鋼材消耗量等能耗較大，無法有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。

顎式破碎機(jī)已廣泛應(yīng)用于許多工業(yè)領(lǐng)域，特別是在采礦、冶金、建材、陶瓷和工程行業(yè)。它的主要功能是破碎大規(guī)模礦石和其他中小型粒度的材料。

顎式破碎機(jī)

采礦業(yè)：顎式破碎機(jī)廣泛應(yīng)用于礦山的初級(jí)破碎過程中，可以有效地處理多種礦石，如鐵礦石和銅礦石，并將大塊原礦破碎成較小的顆粒以進(jìn)行進(jìn)一步加工和精煉。

建筑材料：在建筑行業(yè)中，顎式破碎機(jī)主要用于破碎各種建筑材料如花崗巖、玄武巖、石灰石、石英巖、砂巖等。，為后續(xù)的材料加工利用奠定了基礎(chǔ)。

廢物回收：顎式破碎機(jī)還廣泛應(yīng)用于廢物回收領(lǐng)域，如混凝土和瀝青回收。通過粉碎，廢棄建筑材料轉(zhuǎn)化為再生聚合物，資源得到循環(huán)利用。

公路和鐵路建設(shè)：在公路和鐵路建設(shè)中，顎式破碎機(jī)用于生產(chǎn)所需的碎石和其他建筑聚合物，為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供必要的材料支持。

冶金和化學(xué)工業(yè)：在冶金和化工行業(yè)中，顎式破碎機(jī)用于各種礦石和化工原料的初步破碎，為后續(xù)的冶煉和化學(xué)反應(yīng)提供基礎(chǔ)。

水泥原料粉碎：顎式破碎機(jī)用于破碎水泥生產(chǎn)中的原料，為水泥生產(chǎn)提供初步處理。

露天礦：在采石場(chǎng)，顎式破碎機(jī)用于大塊巖石和礦石的初級(jí)破碎，以供進(jìn)一步加工和銷售。