沖擊式破碎機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析

李奕曉

摘 要：沖擊式破碎機是工業(yè)部門不可缺少的關鍵設備，資料表明90年代以來，世界上約有12%的電能用于破碎、粉碎物料，由此可以看出破碎、粉碎設備在工業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位。本文主要針對沖擊式破碎機國內(nèi)外現(xiàn)狀進行研究。

關鍵詞：沖擊式破碎機；錘式破碎機；反擊式破碎機；國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

沖擊式破碎機可分為錘式破碎機（錘頭鉸接式）和反擊式破碎機（錘頭固定式）。單轉子反擊式破碎機工作原理：物料進入破碎機中，受到高速回轉的板錘的沖擊，物料沿著層理面、節(jié)理面進行選擇性破碎。被沖擊后的物料獲得動能，并以很高的速度拋向第一級反擊板，經(jīng)過反擊板的沖擊作用，物料再次受到擊碎，從第一級反擊板返回的物料又受到板錘的重新撞擊，繼續(xù)給予破碎。破碎后的物料同樣以很高的速度拋向第二級反擊板，再次被破碎。物料在板錘和反擊板之間的往返途中，除了板錘和反擊板的沖擊作用之外，還有物料之間的多次相互碰撞作用。上述的過程反復進行，直到物料粒度小于板錘和反擊板之間的間隙時，就從破碎機底部排出[1]。錘式破碎機工作原理圖：在電機的驅(qū)動下，破碎機轉子高速旋轉，當物料進入破碎機后，受到高速旋轉的錘頭的沖擊作用而破碎，破碎后的物料以很高的速度向機體內(nèi)的襯板和篩板沖擊而被二次破碎。小于篩板縫隙的物料便從縫隙中排出，粒度較大的物料則在破碎腔內(nèi)繼續(xù)受到錘頭的沖擊直至破碎到出料粒度，通過篩板縫隙排出[1]。

1 沖擊式破碎機國外現(xiàn)狀

反擊式破碎機是德國哈茲馬克（Hazemag）公司，A·安德烈（A.Andrls） 在1924年首先研制成功的。其最主要的發(fā)展是在腔型設計上：第一級反擊架采用整體錳鋼件，以增加其質(zhì)量，加大大塊物料的破碎效果。第二級反擊架盡可能靠后，而且下端排放口接近轉子水平線。該破碎機將打擊、反擊、離心沖擊、剪切、研磨等破碎原理有機結合在一起，使其能量和破碎空腔得到充分、有效利用，破碎效率高，出料細而均勻，易損零件少，維護保養(yǎng)方便，能耗低。目前反擊式破碎機已取代復擺顎式破碎機作為中硬物料的初破設備，同時反擊式破碎機已超過圓錐式破碎機成為二次破碎的首選設備，隨著新的耐磨材料在破碎機上的應用，新型的反擊式破碎機的性能已經(jīng)超過傳統(tǒng)的反擊式破碎機，不再局限于中軟物料的破碎，目前該類破碎機亦可破碎抗壓強度300MPa以上的硬物料[2]。近來該機型在移動式破碎站上有取代顎式破碎機的趨勢。

錘式破碎機是1895年由M.F.Bedmson發(fā)明的，至今已有100余年的歷史，也是一種以沖擊形式破碎物料的設備，它利用機內(nèi)的錘頭打擊物料使其破碎，當物料給入破碎機時，遇到高速旋轉的錘頭的沖擊而破碎，其優(yōu)點是生產(chǎn)率高、破碎比大、能耗低、產(chǎn)品粒度均勻、過破碎現(xiàn)象少、尺寸緊湊、構造簡單、維修和更換易損件簡單容易；缺點是錘頭、轉子盤、篩板、襯板磨損較快，在破碎較硬的物料時磨損更快；當破碎物料含有的水分超過12%或者含有黏土時，破碎機的篩條縫隙容易堵塞，加劇了錘頭等易損件的磨損，并降低其生產(chǎn)率，且增加了能量消耗，因此錘式破碎機主要用來對中硬和軟物料進行中、細破碎[3]。

（1）美國磨煤機公司用于破碎多種物料的一種錘式破碎機：1、入口開口尺寸大于破碎機回轉軸尺寸。2、破碎機錘頭旋轉至入口端的破碎腔內(nèi)壁上，裝有擋板。這樣，在破碎輕質(zhì)物料時，避免了轉子在回轉過程中，將破碎物料從入口端甩出或因回轉引進的旋風對物料裝填的阻礙作用。

（2）日本日立造船株式會社發(fā)明的一種多轉子錘式破碎機：1、該破碎機工作時，三個轉子沿逆時針方向同步旋轉，可對物料進行反復破碎，具有較大的破碎比。特別是對于較輕物料進行破碎時，在輸入量很大時仍有較好的破碎比。2、在碎煤用錘式破碎機系列中，一種高效節(jié)能環(huán)錘式破碎機已在國外電廠廣泛應用。這種破碎機配有環(huán)輥狀破碎機錘頭錘頭，對破碎物料不但有沖擊作用，還有滾壓和研磨作用。

（3）聯(lián)邦德國發(fā)明的錘式破碎機：1、從磨煤機側面裝填物料，大部分破碎后的物料從上面的篩條部甩出。2、破碎腔底部是一種雙柄機構，即每個篩條板分為兩部分，可繞本身轉軸轉動，視物料或破碎過程中的具體情況，選用封閉式或開口式篩條兩種不同的底腔。這樣一種裝置還可以避免一些粘性混合物在磨煤機破碎腔底部的滯留引起的堵塞現(xiàn)象。

（4）芬蘭發(fā)明的錘式破碎機：1、底部篩條由一些可轉動的實心圓棒組成。這些圓棒以回轉軸為中心排列于一條圓周線上，相互間的空隙可以根據(jù)出料粒度的要求任意調(diào)整。2、回轉軸懸掛的破碎機錘頭末端與圓棒周緣相接觸。這樣，一些粘性或難以雜質(zhì)被破碎機錘頭掃至右端出口排出，免除了底部篩條可能出現(xiàn)的堵塞現(xiàn)象。右側排列的轉輪除了篩下在反擊破碎作用下達到規(guī)定粒度的物料外。還將其它較大物料及粘性雜質(zhì)等排出右端出口。故這種錘式破碎機對于含有較多諸如粘性雜質(zhì)的礦石，同樣能實現(xiàn)有效的破碎過程。

2 沖擊式破碎機國內(nèi)現(xiàn)狀

國內(nèi)在錘式破碎機方面的研究其實也已經(jīng)有了一定的發(fā)展，包括環(huán)錘式、立錘式等。這些破碎機的設計對當前的很多行業(yè)都起到了很大的促進作用[4]。

我國在1976年由一機部制訂頒發(fā)了單轉子錘式破碎機標準，起步較國外比較晚。目前國內(nèi)錘式破碎機錘頭多采用高錳鋼材料制造，其使用壽命很低。且與國外先進水平相比，我國的錘式破碎機還有一定差距。如磨煤機規(guī)格系列和型式偏少，大型碎煤機設備尚無液力傳動裝置，使用壽命短等。因此還需研制和發(fā)展新產(chǎn)品，采用新工藝以滿足冶金、水泥、玻璃、耐火材料等各種工礦企業(yè)對錘式破碎機的需要。在2010年，中國的錘式破碎機市場已接歐美市場，成為全球第三大錘式破碎機市場之一。而在十年前，中國的錘式破碎機市場銷量不足1100臺今天這個數(shù)字已經(jīng)變成42000臺，增長了35倍，年復合增長率超過40%。錘式破碎機設備可廣泛應用于冶金、礦山、鐵路、建筑等建設領域或工藝過程，其對堅硬物料的開采和破碎效果俱佳，且設備自身的耐磨性較好，零部件使用周期相對較長，且設備自身復合功能性強大，用途廣泛，在建筑領域發(fā)揮著重要的作用，這也是我國錘式破碎機能夠更好的被世界大市場所接受的主要原因之一。

參考文獻

[1] 郎寶賢，郎世平著.《破碎機》[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008.11

[2] 破碎粉磨機械編寫組.破碎粉磨機械[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.

[3] 母福生. 破碎理論的研究現(xiàn)狀及發(fā)展要求[J]. 硫磷設計與粉體工程. 2006（04）

[4] 王書剛，牛素范.破碎機的選型和配置分析[J]. 科技創(chuàng)新與應用. 2012（05）