冲击式破碎机国内外研究现状分析

李奕晓

摘 要：冲击式破碎机是工业部门不可缺少的关键设备，资料表明90年代以来，世界上约有12%的电能用于破碎、粉碎物料，由此可以看出破碎、粉碎设备在工业生产中占有重要的地位。本文主要针对冲击式破碎机国内外现状进行研究。

关键词：冲击式破碎机；锤式破碎机；反击式破碎机；国内外研究现状

冲击式破碎机可分为锤式破碎机（锤头铰接式）和反击式破碎机（锤头固定式）。单转子反击式破碎机工作原理：物料进入破碎机中，受到高速回转的板锤的冲击，物料沿着层理面、节理面进行选择性破碎。被冲击后的物料获得动能，并以很高的速度抛向第一级反击板，经过反击板的冲击作用，物料再次受到击碎，从第一级反击板返回的物料又受到板锤的重新撞击，继续给予破碎。破碎后的物料同样以很高的速度抛向第二级反击板，再次被破碎。物料在板锤和反击板之间的往返途中，除了板锤和反击板的冲击作用之外，还有物料之间的多次相互碰撞作用。上述的过程反复进行，直到物料粒度小于板锤和反击板之间的间隙时，就从破碎机底部排出[1]。锤式破碎机工作原理图：在电机的驱动下，破碎机转子高速旋转，当物料进入破碎机后，受到高速旋转的锤头的冲击作用而破碎，破碎后的物料以很高的速度向机体内的衬板和筛板冲击而被二次破碎。小于筛板缝隙的物料便从缝隙中排出，粒度较大的物料则在破碎腔内继续受到锤头的冲击直至破碎到出料粒度，通过筛板缝隙排出[1]。

1 冲击式破碎机国外现状

反击式破碎机是德国哈兹马克（Hazemag）公司，A·安德烈（A.Andrls） 在1924年首先研制成功的。其最主要的發展是在腔型设计上：第一级反击架采用整体锰钢件，以增加其质量，加大大块物料的破碎效果。第二级反击架尽可能靠后，而且下端排放口接近转子水平线。该破碎机将打击、反击、离心冲击、剪切、研磨等破碎原理有机结合在一起，使其能量和破碎空腔得到充分、有效利用，破碎效率高，出料细而均匀，易损零件少，维护保养方便，能耗低。目前反击式破碎机已取代复摆颚式破碎机作为中硬物料的初破设备，同时反击式破碎机已超过圆锥式破碎机成为二次破碎的首选设备，随着新的耐磨材料在破碎机上的应用，新型的反击式破碎机的性能已经超过传统的反击式破碎机，不再局限于中软物料的破碎，目前该类破碎机亦可破碎抗压强度300MPa以上的硬物料[2]。近来该机型在移动式破碎站上有取代颚式破碎机的趋势。

锤式破碎机是1895年由M.F.Bedmson发明的，至今已有100余年的历史，也是一种以冲击形式破碎物料的设备，它利用机内的锤头打击物料使其破碎，当物料给入破碎机时，遇到高速旋转的锤头的冲击而破碎，其优点是生产率高、破碎比大、能耗低、产品粒度均匀、过破碎现象少、尺寸紧凑、构造简单、维修和更换易损件简单容易；缺点是锤头、转子盘、筛板、衬板磨损较快，在破碎较硬的物料时磨损更快；当破碎物料含有的水分超过12%或者含有黏土时，破碎机的筛条缝隙容易堵塞，加剧了锤头等易损件的磨损，并降低其生产率，且增加了能量消耗，因此锤式破碎机主要用来对中硬和软物料进行中、细破碎[3]。

（1）美国磨煤机公司用于破碎多种物料的一种锤式破碎机：1、入口开口尺寸大于破碎机回转轴尺寸。2、破碎机锤头旋转至入口端的破碎腔内壁上，装有挡板。这样，在破碎轻质物料时，避免了转子在回转过程中，将破碎物料从入口端甩出或因回转引进的旋风对物料装填的阻碍作用。

（2）日本日立造船株式会社发明的一种多转子锤式破碎机：1、该破碎机工作时，三个转子沿逆时针方向同步旋转，可对物料进行反复破碎，具有较大的破碎比。特别是对于较轻物料进行破碎时，在输入量很大时仍有较好的破碎比。2、在碎煤用锤式破碎机系列中，一种高效节能环锤式破碎机已在国外电厂广泛应用。这种破碎机配有环辊状破碎机锤头锤头，对破碎物料不但有冲击作用，还有滚压和研磨作用。

（3）联邦德国发明的锤式破碎机：1、从磨煤机侧面装填物料，大部分破碎后的物料从上面的筛条部甩出。2、破碎腔底部是一种双柄机构，即每个筛条板分为两部分，可绕本身转轴转动，视物料或破碎过程中的具体情况，选用封闭式或开口式筛条两种不同的底腔。这样一种装置还可以避免一些粘性混合物在磨煤机破碎腔底部的滞留引起的堵塞现象。

（4）芬兰发明的锤式破碎机：1、底部筛条由一些可转动的实心圆棒组成。这些圆棒以回转轴为中心排列于一条圆周线上，相互间的空隙可以根据出料粒度的要求任意调整。2、回转轴悬挂的破碎机锤头末端与圆棒周缘相接触。这样，一些粘性或难以杂质被破碎机锤头扫至右端出口排出，免除了底部筛条可能出现的堵塞现象。右侧排列的转轮除了筛下在反击破碎作用下达到规定粒度的物料外。还将其它较大物料及粘性杂质等排出右端出口。故这种锤式破碎机对于含有较多诸如粘性杂质的矿石，同样能实现有效的破碎过程。

2 冲击式破碎机国内现状

国内在锤式破碎机方面的研究其实也已经有了一定的发展，包括环锤式、立锤式等。这些破碎机的设计对当前的很多行业都起到了很大的促进作用[4]。

我国在1976年由一机部制订颁发了单转子锤式破碎机标准，起步较国外比较晚。目前国内锤式破碎机锤头多采用高锰钢材料制造，其使用寿命很低。且与国外先进水平相比，我国的锤式破碎机还有一定差距。如磨煤机规格系列和型式偏少，大型碎煤机设备尚无液力传动装置，使用寿命短等。因此还需研制和发展新产品，采用新工艺以满足冶金、水泥、玻璃、耐火材料等各种工矿企业对锤式破碎机的需要。在2010年，中国的锤式破碎机市场已接欧美市场，成为全球第三大锤式破碎机市场之一。而在十年前，中国的锤式破碎机市场销量不足1100台今天这个数字已经变成42000台，增长了35倍，年复合增长率超过40%。锤式破碎机设备可广泛应用于冶金、矿山、铁路、建筑等建设领域或工艺过程，其对坚硬物料的开采和破碎效果俱佳，且设备自身的耐磨性较好，零部件使用周期相对较长，且设备自身复合功能性强大，用途广泛，在建筑领域发挥着重要的作用，这也是我国锤式破碎机能够更好的被世界大市场所接受的主要原因之一。

参考文献

[1] 郎宝贤，郎世平著.《破碎机》[M].北京：冶金工业出版社，2008.11

[2] 破碎粉磨机械编写组.破碎粉磨机械[M].北京：机械工业出版社，2011.

[3] 母福生. 破碎理论的研究现状及发展要求[J]. 硫磷设计与粉体工程. 2006（04）

[4] 王书刚，牛素范.破碎机的选型和配置分析[J]. 科技创新与应用. 2012（05）