颚式破碎机

颚式破碎机，俗称颚式破碎机或虎口，是工程和采矿应用中常用的破碎设备。其主要工作部件由固定颚齿板和活动颚齿板组成。在机器运行过程中，两个齿板周期性地相对移动，以实现物料的破碎和粉碎。当活动颚齿板靠近固定颚齿板时，物料被粉碎；当两者分离时，材料由于其自身重量向下移动，从而从排出口排出。这种设计不仅实现了高效破碎，而且通过固定颚齿板的齿结构增加了破碎、分裂和研磨的附加功能。与传统破碎机相比，颚式破碎机具有许多优点。首先，它可以有效减少粉碎过程中产生的粉尘。其次，由于颚式破碎机的直径较大，可以处理直径为1-1.2米的大型物料，从而解决了传统破碎机破碎能力有限导致的供需矛盾。随着社会经济的快速发展和水利、铁路等基础设施建设的扩大，对石材的需求逐年增加。这增加了颚式破碎机的市场需求，并推动其向高性能和低能耗方向发展。现代颚式破碎机设计更注重满足不同应用场景和工艺要求下的各类用户需求。颚式破碎机主要分为复摆颚式破碎机、双腔颚式破碎机、外颚式破碎机和振动颚式破碎机。

19世纪中期，工业革命正处于鼎盛时期，蒸汽机和电动机等动力机器得到迅速发展和广泛应用。在此期间，不仅动力机械技术取得了快速进步，而且包括冶金、采矿、建筑和化工在内的许多工业领域对破碎机械的需求也越来越大。1806年，蒸汽机驱动的辊式破碎机出现，标志着破碎技术的重要进步。这一创新使矿石和其他硬材料的处理变得高效而简单。半个世纪后的1858年，由E.W .布莱克设计开发的第一台颚式破碎机也成功问世。并且由于颚式破碎机相对于传统破碎机的优势，得到了广泛的关注和应用。1895年，美国的威廉发明了低能耗的反击式破碎机，这是继颚式破碎机之外的又一重大发展。

世界上有100多种颚式破碎机，其中许多异形颚式破碎机得到了发展和创新。这些模式各有特点和优缺点。它们的主要区别在于动颚结构的设计不同，导致动颚的运动轨迹、速度和加速度、行程长度、受力情况等运动特性不同。但是工作原理基本相同，以下基本原理用于粉碎材料:

颚式破碎机的破碎工作是一个动态和连续的过程，涉及多个组成部分和动态的相互作用。该机的核心工作部分主要由两个钳口组成，其中一个为固定钳口，垂直固定在机体前壁上。另一种是活动颚板，它是倾斜的，与固定颚板形成大小不同的破碎腔。在电机驱动的偏心轴的作用下，两个钳口通过皮带和皮带轮周期性地往复运动。在这个过程中，当活动颚上升时，肘板与活动颚之间的夹角逐渐变大。这种变化使活动颚逐渐推向固定颚的位置，使夹在两颚之间的物料受到挤压、弯曲和分裂，从而达到破碎的效果。相反，当活动颚下降时，肘板与活动颚之间的夹角将进一步减小。此时，活动颚板在拉杆和弹簧的作用下与固定颚板分离，破碎后的物料在重力作用下通过出料口排出，从而完成整个破碎过程。

基本成分

颚式破碎机由机架、进料斗、动颚组件、保护、调节机构、动力机构、润滑系统等组成。有些产品还配有液压系统。

设计：根据结构，颚式破碎机可分为组合式机架（又称组装式机架）和整体式机架。由于运输、安装和制造困难，整个机架不能用于大型破碎机，大多数用于中小型破碎机。这种结构在刚度上明显优于组合框架，但在实际生产中存在困难。因此，组合式货架和整体式货架都有相应的应用场景和提升空间。

组合框架：由于运输、安装和维修方便，组合式机架在大型破碎机中得到广泛应用。其组合过程主要包括两种形式:

第一种是在框架墙之间使用螺栓和定位销进行组合。以1500×1200颚式破碎机机架为例，该机架结构分为两个主要部分:上机架和下机架。这两部分由螺栓连接，在结合面上，键和销用于承受剪切力并提供额外的稳定性。除了作为连接元件之外，这些销和键在组装和定位过程中也起着重要作用。然而，传统的老式颚式破碎机机架通常使用螺栓将主机直接固定在底座上。由于活动颚板的周期性工作会产生很大的冲击力，因此底座经常会受到疲劳损坏。新型颚式破碎机通常需要采用减振安装设计，以吸收设备的振动峰值并允许破碎机在垂直和垂直方向上产生少量位移，从而减少对底座的冲击。

第二种方法是焊接组合框架。以1200×900颚式破碎机机架为例，这种焊接组合方式在结构刚度方面比采用预埋销钉和螺栓的连接方式具有明显优势。因为焊接提供了更紧密和更持久的连接，这样的框架更便于加工、组装和折叠。

整体框架：整个机架在运输、安装和制造过程中面临一系列技术和操作困难，限制了其在大型破碎机中的应用。因此，这种框架结构主要用于中小型破碎机。尽管如此，整体框架在结构刚度方面具有明显的优势，与组合框架相比，整体框架具有更高的稳定性和耐用性。然而，在实际生产过程中存在很大的困难。

从制造技术的角度来看，整体框架可以进一步细分为两种主要类型:钻杆整体焊接和整体铸造。钻杆的整体焊接框架在制造和加工方面相对更简单，并且还具有更轻的框架重量。

进料料斗：进料斗位于机器的上部，用于接收待粉碎的材料。

活动钳夹组件：在颚式破碎机中，动颚组件是一个至关重要的部件，它由动颚、偏心轴、盖、挡圈、轴承、皮带轮和飞轮组成。动颚通常由钢板焊接而成，并通过热处理和退火消除焊接应力，通过抛光焊缝消除焊接造成的缺陷，从而提高动颚的强度。活动颚体的前部设有活动颚板，活动颚板的上部通过偏心轴和轴承悬挂在机架上，活动颚板的下部支撑在肘板上并与肘板形成铰链。偏心轴两端装有皮带轮和飞轮，以降低电机的额定功率，并确保机器在工作时转速不会波动太大。

新型颚式破碎机通常采用V型腔设计，可以增加肘板的倾角，从而增加物料处理量，提高破碎效率。此外，动颚一般由高强度铸钢制成，轴承为振动机械专用调心滚子轴承，偏心轴由重型锻造偏心轴制成，轴承密封为迷宫式密封（脂润滑），轴承座由铸造轴承座制成。在颚式破碎机的创新发展过程中，一直围绕“改善动颚运动特性”这条主线进行。如果机器具有良好的动颚运动特性，产量将增加，能耗和钢材消耗也将相应减少。

调整组织结构：在颚式破碎机中，调节机构起着至关重要的作用，尤其是在控制卸料口的大小方面。出料口的大小直接影响破碎效果和生产效率。具体来说，较小的出料口可能会导致更细致的破碎效果，但这通常会降低生产效率，因为机器需要更多的时间来处理相同数量的材料。相反，较大的出口可能会提高生产效率，因为更多的物料可以快速通过，但这可能会牺牲粉碎效果的精细度。因此，调整机构的设计和运行方式以平衡破碎效果和生产效率具有重要意义。

动力机制：动力机构是颚式破碎机的核心部件，通常由电机、皮带轮和三角皮带组成。它负责将电能转化为机械能，从而带动破碎机的所有运动部件，包括动颚和偏心轴，完成破碎过程。动力机构有两种安装方式:用地脚螺栓将电机底座独立安装在基础上，以及将电机底座与破碎机机架集成安装。

单摆颚式破碎机：单摆颚式破碎机是一种传统的破碎机型号，主要由固定颚、活动颚、前推力肘、后推力肘、飞轮、偏心轴等核心部件组成。在这种设计中，活动颚板和偏心轮完全独立，力通过推力肘板有效地传递到活动颚板。活动钳口的顶端固定在悬挂轴内，实现绕悬挂轴的往复摆动。这种设计的优点是活动颚板的运动轨迹相对简单，并且它可以产生很大的破碎力，特别适用于大块、坚硬和难以破碎的材料。由于活动颚主要摆动，大部分机械行程用于破碎，这意味着衬板磨损较小，相对容易维护。然而，这种设计有其局限性，包括整机的重量和体积较大以及成本相对较高。

复摆颚式破碎机：复摆颚式破碎机是单摆颚式破碎机的改进和优化。在这种设计中，动颚与连杆合二为一，偏心轴也作为动颚的悬轴。这种集成设计将肘板的数量从两个简化为一个。根据动颚偏心轴与进料口高度的相互位置关系，复摆颚式破碎机可进一步细分为正悬浮、零悬浮和负悬浮。根据动颚下端肘板的支撑方式不同，可分为正支撑、零支撑和负支撑。这些不同的配置使复摆颚式破碎机在处理能力、功耗、衬板磨损和动颚行程方面具有更高的灵活性和优化空间。

双腔颚式破碎机：双腔颚式破碎机是一种比较先进和复杂的颚式破碎机设计，可分为两种类型:单摆双腔颚式破碎机和复摆双腔颚式破碎机。这种设计的主要特点是偏心轴装置位于破碎机的下部，动颚机构分为两个独立的工作面。这种设计允许左右破碎室在偏心轴旋转期间交替完成物料破碎任务。这不仅提高了破碎效率，而且使动颚摆动时随时存在破碎行程和卸料行程的运动过程。

外颚式破碎机：外颚式破碎机是一种创新的颚式破碎机设计，其主要特点是机体是倾斜的，从而有效地降低了整机的高度。这种设计特别适用于地下或其他空间有限的应用。在这种设计中，经过一系列的优化和进化，活动颚的连杆部件通过侧板的连接形成了倾斜的活动颚。这种结构不仅降低了设备的整体高度，而且通过优化的动颚轨迹实现了更大的破碎比和更低的衬板磨损。

振动颚式破碎机：振动颚式破碎机是一种全新的颚式破碎机设计，最早由苏联选矿设计研究院提出。与传统的四连杆颚式破碎机不同，该设计通过由减振装置、弹性连接装置和偏心激振器组成的动力装置实现了工作原理的根本改变。这种设计使动颚的运动特性不再受四连杆机构的限制，从而实现了一种全新的振动破碎模式。这种破碎方法特别适用于处于料层状态的物料，可以实现更高的破碎效率和更低的能耗。

性能指标

破碎比：破碎比是颚式破碎机的一个关键参数，影响着机器的产能、质量和能耗。高破碎比意味着更小的产品尺寸和更多的细料，但也意味着更高的破碎力和能耗。相反，低破碎比意味着更大的产品尺寸。

颌骨几何形状：颚板的几何形状会影响破碎过程中的流动应力和变形行为，优化颚板的设计可以提高破碎效果。

压碎压力：该参数表示颚式破碎机每单位面积施加的力。破碎压力越大，破碎效率越高。

惊人的效率：指颚式破碎机在破碎过程中的运行效率。高效的颚式破碎机可以在短时间内完成破碎任务并降低能耗。

颚式破碎机的能力：为了计算颚式破碎机的能力，需要三个基本参数，即间隙尺寸（g）、破碎机宽度（w）和颚式破碎机的封闭单设置（CSS）。

影响因素

材料硬度：颚式破碎机可以破碎抗压强度小于320 MPa的硬质材料。材料越硬，越难粉碎，对设备的两个钳口和其他部件的磨损越严重。随后，破碎速度减慢，产能下降。

材料成分：材料的成分也会影响颚式破碎机的生产能力。颚式破碎机中含有的细粉越多，这些细粉就越容易粘附，这不利于运输并影响破碎。对于细粉含量较高的物料，应提前对细粉进行一次筛分，以免影响颚式破碎机的正常工作。

材料的细度：破碎物料的细度影响颚式破碎机的生产能力。出料细度要求高，即破碎机出料越细，破碎能力越小。如果没有特殊要求，材料的细度一般设置为中细。

材料的粘度：物料的粘度影响颚式破碎机的生产能力。材料的粘度越大，越容易粘住。高粘度的物料会粘附在颚式破碎机的破碎腔内壁上。如果不能及时清理，会影响颚式破碎机的工作效率，严重时甚至可能影响颚式破碎机的正常工作。因此，在选择材料时，材料的粘度不能太大。

材料湿度：物料的水分含量影响颚式破碎机的生产能力。当物料中的水分含量较大时，物料在颚式破碎机中容易粘结，在给料和输送过程中也容易造成堵塞，导致破碎能力降低。

颚式破碎机具有结构简单、重量轻、价格低、维修和运输方便、外部高度小、厂房高度小、运行可靠、便于调整出矿口以破碎湿矿和含泥较多的矿石等优点。

劣势

单一破碎工艺:无法实现多功能破碎。在工作过程中，如果要破碎的物料具有多种性质，传统的破碎工艺无法将它们完全分离，很容易造成物料的过度破碎。这种过度粉碎减少了有用成分，在粉碎操作中形成废品，并浪费资源。

技术水平落后:目前的颚式破碎机在技术条件下很难实现超细粉碎，需要通过多级操作进行粉碎。由于设备整体比较庞大笨重，在安装过程中需要占用较大的面积和空间，还需要坚实的支撑基础。

能耗大:当破碎抗压强度达到一定水平时，破碎设备将消耗大量能量，但不会达到理想的破碎效果，耗电量和钢材消耗量等能耗较大，无法有效实现节能效果。

颚式破碎机已广泛应用于许多工业领域，特别是在采矿、冶金、建材、陶瓷和工程行业。它的主要功能是破碎大规模矿石和其他中小型粒度的材料。

颚式破碎机

采矿业：颚式破碎机广泛应用于矿山的初级破碎过程中，可以有效地处理多种矿石，如铁矿石和铜矿石，并将大块原矿破碎成较小的颗粒以进行进一步加工和精炼。

建筑材料：在建筑行业中，颚式破碎机主要用于破碎各种建筑材料如花岗岩、玄武岩、石灰石、石英岩、砂岩等。，为后续的材料加工利用奠定了基础。

废物回收：颚式破碎机还广泛应用于废物回收领域，如混凝土和沥青回收。通过粉碎，废弃建筑材料转化为再生聚合物，资源得到循环利用。

公路和铁路建设：在公路和铁路建设中，颚式破碎机用于生产所需的碎石和其他建筑聚合物，为基础设施建设提供必要的材料支持。

冶金和化学工业：在冶金和化工行业中，颚式破碎机用于各种矿石和化工原料的初步破碎，为后续的冶炼和化学反应提供基础。

水泥原料粉碎：颚式破碎机用于破碎水泥生产中的原料，为水泥生产提供初步处理。

露天矿：在采石场，颚式破碎机用于大块岩石和矿石的初级破碎，以供进一步加工和销售。