2.1　破碎機(jī)

生料制備過程中所要破碎的物料主要針對石灰石。從礦山上利用爆破技術(shù)開采下來的石灰石多數(shù)都是粒度較大的塊狀物料，粒度一般都超過了粉磨設(shè)備允許的進(jìn)料尺寸，給配料及粉磨作業(yè)帶來困難，因此需要入磨前將它們破碎成均勻的小塊狀（20mm以下）或顆粒狀物料，這樣便于預(yù)均化，使其化學(xué)成分趨于均勻，也便于與黏土質(zhì)原料及硅質(zhì)、鋁質(zhì)和鐵質(zhì)校正原料配料入磨，更便于粉磨，石灰石的破碎任務(wù)是由破碎機(jī)來完成的。此外出窯較大塊的熟料、石膏、塊煤等也需要破碎后才能入磨。水泥廠常用的破碎機(jī)主要有：顎式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)。

2.1.1　顎式破碎機(jī)

2.1.1.1　構(gòu)造及破碎過程

顎式破碎機(jī)由機(jī)架及定顎板、活動顎板、偏心軸、皮帶輪和飛輪、推力板、拉桿、壓力彈簧、調(diào)節(jié)螺桿等部件組成，在定顎板和活動顎板上鑲嵌上耐磨襯板。當(dāng)大塊物料進(jìn)入破碎腔時，活動顎板對固定顎板作周期性的往復(fù)運(yùn)動，時而靠近時而遠(yuǎn)離。當(dāng)靠近時，物料在兩塊顎板間被壓碎；當(dāng)離開時，已被破碎的物料由于自重從破碎腔卸出，完成物料的破碎過程，如圖2-1。

2.1.1.2　主要部件

（1）機(jī)架與支撐裝置

機(jī)架由兩個縱向側(cè)壁和兩個橫向側(cè)壁組成的剛性框架，在工作中承受很大的沖擊載荷，所以要具有足夠的強(qiáng)度和剛度。中小型破碎機(jī)一般整體鑄造，大于1200mm×1500mm的顎式破碎機(jī)都采用上、下機(jī)架的組合形式。

支撐裝置主要用于支撐偏心軸和懸掛軸，使它們固定在機(jī)架上。目前，支撐裝置一般都采用滾動軸承，以減小摩擦、方便維修和保證潤滑。

（2）破碎部件

破碎機(jī)的破碎部件是固定在顎床上的活動顎板和固定顎板，它們除了承受擠壓和沖擊載荷外，還與物料產(chǎn)生摩擦，因此襯板采用強(qiáng)度高且耐磨的錳鋼鑄造。為了有效地破碎物料，顎板表面都鑄成波紋形或鋸齒形，如圖2-2。在襯板與顎板之間，常常墊以塑性襯墊，以保持襯板與顎板緊密結(jié)合以及使襯板受力均勻，顎板和顎腔兩側(cè)也鑲上了襯板。

（3）傳動機(jī)構(gòu)

偏心軸是顎式破碎機(jī)的主軸，如圖2-3，也是帶動連桿和活動顎板作往復(fù)運(yùn)動的主要部件，兩側(cè)分別裝有飛輪和膠帶輪，使動力負(fù)荷均勻、破碎機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。主軸的動力通過連桿、推力板傳遞給活動顎板，連桿、推力板承受很大的力，故用鑄鋼制造。

（4）拉緊裝置

拉緊裝置由彈簧、拉桿及調(diào)節(jié)螺母等組成。拉桿的一端絞接在動顎底部，另一端穿過機(jī)架壁的凸耳，用彈簧及螺母張緊，當(dāng)連桿驅(qū)動動顎向前擺動時，動顎和推力板將產(chǎn)生慣性力矩，而連桿回程時，由于上述慣性力矩的作用，使動顎不能及時進(jìn)行回程擺動，有使推力板跌落的危險。因而要用拉緊機(jī)構(gòu)使推力板與動顎、頂座之間保持緊密接觸。在動顎工作行程中，彈簧受到壓縮；在卸料行程中，彈簧伸張，拉桿借助彈簧拉力來平衡動顎和推力板向前擺動時的慣性力，使動顎及時向反方向擺動。

（5）調(diào)節(jié)裝置

調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)整出料口寬度。大中型顎式破碎機(jī)的出料口寬度，是使用不同長度的推力板來調(diào)整的，通過在機(jī)后壁與頂座之間墊上不同厚度的墊片來補(bǔ)償顎板的磨損。小型破碎機(jī)通常采用楔鐵調(diào)整方法。楔鐵調(diào)整是在推力板和機(jī)架后壁之間，設(shè)有楔形的前后頂座，擰動調(diào)節(jié)螺栓，使后頂座上下移動，前頂座在導(dǎo)槽內(nèi)移動，這樣可以調(diào)節(jié)出料口寬度。

（6）保險裝置

為保護(hù)活動顎板、機(jī)架、偏心軸等大型貴重部件免受損壞，一般都應(yīng)設(shè)有安全保險裝置。通常顎式破碎機(jī)的保險裝置是將推力板分成兩段，中間用螺栓連接，設(shè)計時將螺栓的強(qiáng)度設(shè)計得小些；也有的是在推力板上開孔或用鑄鐵制造，當(dāng)破碎機(jī)負(fù)荷過大時，推力板或其螺栓就會被斷裂，活動顎板停止擺動，從而起到保險作用（液壓顎式破碎機(jī)連桿處的液壓裝置也具有保險作用）。

顎式破碎機(jī)的規(guī)格型號用入料口的寬度和長度來表示，例如：P（破碎機(jī)）E（顎式）F（復(fù)雜擺動）600mm（入料口寬度）×900mm（入料口長度）。

2.1.1.3　主要類型

顎式破碎機(jī)按照活動顎板的運(yùn)動特性可以分為四類，如圖2-4。

①簡單擺動顎式破碎機(jī)　活動顎板以懸掛軸為支點(diǎn)作往復(fù)擺動，其運(yùn)動行程以活動顎板的底部，即卸料口處為最大。

②復(fù)雜擺動顎式破碎機(jī)　活動顎板懸掛在偏心軸上，而活動顎板的底部則支撐在推力板上。當(dāng)偏心軸轉(zhuǎn)動時，活動顎板在其帶動下作上下、左右的復(fù)雜的運(yùn)動，故稱“復(fù)雜擺動式”。

③組合擺動顎式破碎機(jī)　其活動顎板也懸掛在偏心軸上，而其底部則支撐在與連桿鉸接的兩塊推力板上。這種破碎機(jī)的活動顎板的頂端和底部分別具有簡擺式及復(fù)擺式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)特性，是兩者的組合。

④液壓顎式破碎機(jī)　其結(jié)構(gòu)與簡擺式相近，不同之處是在連桿和推力板處各裝一個液壓裝置，連桿上的液壓油缸和活塞不僅便于主電動機(jī)的啟動，而且當(dāng)顎腔內(nèi)掉入難碎物料時，能對破碎機(jī)的主要部件起到保險、保護(hù)的作用。推力板上的液壓裝置則用來調(diào)整出料口間隙的大小。破碎機(jī)活動顎板的上部懸掛在偏心軸上，底部則支撐在推力板上。當(dāng)偏心軸轉(zhuǎn)動時，活動顎板在其帶動下作上下、左右的復(fù)雜運(yùn)動，故它也稱為“復(fù)雜擺動顎式破碎機(jī)”，是當(dāng)前最常用的一種顎式破碎機(jī)。

顎式破碎機(jī)的規(guī)格型號用入料口的寬度和長度來表示，P（破碎機(jī)）E（顎式）F（復(fù)雜擺動）600mm（入料口寬度）×900mm（入料口長度）。

2.1.2　錘式破碎機(jī)

2.1.2.1　結(jié)構(gòu)及破碎過程

與顎式破碎機(jī)相比較，錘式破碎機(jī)具有較大的破碎比（可達(dá)30～40）。它的主要工作部件為帶有錘頭的轉(zhuǎn)子。主軸上裝有錘架，在錘架上掛有錘頭，機(jī)殼的下半部裝著箅條，內(nèi)壁裝著襯板。由主軸、錘架、錘頭組成的旋轉(zhuǎn)體稱為轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子的圓周速度很高，一般為30～50m/s。當(dāng)物料進(jìn)入破碎機(jī)中，受到高速旋轉(zhuǎn)的錘頭的沖擊而被破碎。物料獲得能量后又高速撞向襯板而被第二次破碎。較小的物料通過箅條排出，較大的物料在箅條上再次受到錘頭的沖擊被破碎，直至能通過箅條而排出。錘式破碎機(jī)有單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子兩種類型，圖2-5是單轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)。

2.1.2.2　主要部件

（1）錘頭

錘頭是直接擊破物料的易損件，常用優(yōu)質(zhì)高碳鋼鍛造或鑄造而成，也可用高錳鋼鑄造。采用高鉻鑄鐵鑄造的錘頭獲得了良好效果。錘頭的形狀和重量直接影響破碎機(jī)的產(chǎn)量和使用壽命，一般根據(jù)被破碎物料的性質(zhì)、進(jìn)料粒度及檢修情況進(jìn)行選擇。用于粗碎時，錘頭重量要大，但個數(shù)要少；用于中細(xì)碎時，錘頭重量要輕，而個數(shù)要多。

（2）轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子是錘式破碎機(jī)回轉(zhuǎn)速度較快的主要工作部件，由主軸（支撐轉(zhuǎn)子）、錘架（用來懸掛錘頭）和銷軸組成。錘頭用銷軸鉸接懸掛在圓盤上，當(dāng)有金屬物件進(jìn)入破碎機(jī)時，因錘頭是活動地懸掛在轉(zhuǎn)子圓盤上的，所以能繞鉸接軸讓開，避免損壞機(jī)件。

由于轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)速度較高，重量又大，所以平衡問題就顯得非常重要。如果轉(zhuǎn)子的重心不通過轉(zhuǎn)軸的軸心線，則運(yùn)轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生慣性離心力，此慣性力是周期性變化的，不僅加速軸承磨損，而且會引起破碎機(jī)的振動。因此，轉(zhuǎn)子的平衡特別重要，在掛錘、換錘和錘架時應(yīng)十分注意其重量的靜動平衡。

支撐轉(zhuǎn)子主軸的軸承有滑動軸承和滾動軸承。常用的軸瓦有鑄鐵軸瓦、銅軸瓦和巴氏合金軸瓦等。滾動軸承具有摩擦力小、能在高速下正常工作等優(yōu)點(diǎn)，故小型破碎機(jī)較多采用滾動軸承。

（3）箅條篩

箅條篩由箅條支架、扁鋼壓板和箅條等組成。其主要作用是控制破碎產(chǎn)品的粒度；支撐物料使其承受錘頭的沖擊和研磨等。箅條間隙一般做成向下擴(kuò)散形，物料易通過、不易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。

（4）箅條和破碎板

錘式破碎機(jī)的下部裝有出料箅條，兩端由可調(diào)節(jié)的懸掛軸支撐。箅條的安裝形式與錘頭的運(yùn)動方向垂直，錘頭與箅條之間的間隙可通過螺栓來調(diào)節(jié)。在破碎過程中，合格的產(chǎn)品通過箅縫排出，未能通過箅縫的物料在箅條上繼續(xù)受到錘頭的沖擊和研磨作用，直至通過箅縫排出。

進(jìn)料部分裝有破碎板，它由托板和襯板等部件組成，用兩根軸架裝在破碎機(jī)的機(jī)體上，其角度可用調(diào)節(jié)絲桿進(jìn)行調(diào)整，襯板磨損后可以更換。

（5）機(jī)殼

機(jī)殼由加料口、下機(jī)體、后上蓋和側(cè)壁組成，各部分用螺栓連接成一整體。機(jī)殼內(nèi)壁裝有錳鋼襯板，下機(jī)體、側(cè)壁及后上蓋用鋼板焊接而成，兩側(cè)外壁有用鋼板焊接而成的軸承支架，以支持安裝主軸的軸承。下機(jī)體前后兩側(cè)開有檢修孔，以便于檢修、調(diào)整和更換箅條。

（6）安全保護(hù)裝置

一般錘式破碎機(jī)都設(shè)有安全裝置，為防止金屬物件進(jìn)入破碎機(jī)造成機(jī)械事故，在其主軸上裝有安全銅套，皮帶輪套在銅套上，銅套與皮帶輪則用安全銷連接，當(dāng)破碎機(jī)內(nèi)進(jìn)入金屬物件或過載時，銷釘即被剪斷，起到了保護(hù)作用。

（7）傳動系統(tǒng)

電動機(jī)通過皮帶輪、聯(lián)軸節(jié)直接帶動轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)，主軸的另一端裝有飛輪，飛輪的主要作用是儲備動能、均衡負(fù)荷、減少轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的不均勻性，確保設(shè)備平衡運(yùn)轉(zhuǎn)。

錘式破碎機(jī)的規(guī)格型號用轉(zhuǎn)子的直徑和長度來表示，PCK-ф1000×600，P（破碎機(jī)）C（錘式）K（可逆式，不可逆式不注明）表示型號為錘式破碎機(jī)，轉(zhuǎn)子的直徑為1000mm，轉(zhuǎn)子長度為600mm。

2.1.2.3　主要類型

錘式破碎機(jī)類型很多，按結(jié)構(gòu)特征可分類如下。

按轉(zhuǎn)子數(shù)目，分為單轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)和雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)。

按轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)方向，分為可逆式（轉(zhuǎn)子可朝兩個方向旋轉(zhuǎn)）和不可逆式兩類。

按錘子排數(shù)，分為單排式（錘子安裝在同一回轉(zhuǎn)平面上）和多排式（錘子分布在幾個回轉(zhuǎn)平面上）。

按錘子在轉(zhuǎn)子上的連接方式，分為固定錘式和活動錘式（固定錘式主要用于軟質(zhì)物料的細(xì)碎和粉磨）。

在圖2-5中介紹的錘式破碎機(jī)屬于單轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)方向不可逆、錘子分布在幾個回轉(zhuǎn)平面上且活動連接在轉(zhuǎn)子上的單轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)，還有一種是雙轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)，如圖2-6。它有兩根平行的主軸，兩轉(zhuǎn)子由單獨(dú)的電動機(jī)帶動作相向旋轉(zhuǎn)，機(jī)殼上部的進(jìn)料口處有兩排弧形箅條，大塊物料在弧形箅條上受到兩組回轉(zhuǎn)錘頭的打擊，通過弧形箅條落入破碎腔的小塊物料繼續(xù)被錘頭沖擊，直至能經(jīng)卸料箅條卸出。

2.1.3　反擊式破碎機(jī)

2.1.3.1　構(gòu)造及破碎過程

反擊式破碎機(jī)與錘式破碎機(jī)有很多相似之處，如破碎比大（可達(dá)50～60）、產(chǎn)品粒度均勻等，其工作部件為帶有打擊板的作高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子以及懸掛在機(jī)體上的反擊板組成，如圖2-7。進(jìn)入破碎腔的物料在轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)受到打擊板的沖擊，并被高速拋向反擊板，再次受到?jīng)_擊，又從反擊板反彈到打擊板上，繼續(xù)重復(fù)上述過程。物料不僅受到打擊板、反擊板的巨大沖擊而被破碎，還有物料之間的相互撞擊而被破碎。當(dāng)物料的粒度小于反擊板與打擊板之間的間隙時即可被卸出。

2.1.3.2　主要部件

主要部件有轉(zhuǎn)子、打擊板（又稱板錘）、反擊板和機(jī)體。機(jī)體分為上下兩部分，均由鋼板焊接而成。機(jī)體內(nèi)壁裝有襯板，前后左右均設(shè)有檢修門。打擊板與轉(zhuǎn)子為剛性連接；反擊板是一襯有錳鋼襯板的鋼板焊接件，有折線形和弧線形兩種，其一端鉸接固定在機(jī)體上，另一端用拉桿自由懸吊在機(jī)體上，可以通過調(diào)節(jié)拉桿螺母改變反擊板與打擊板之間的間隙以控制物料的破碎粒度和產(chǎn)量。如有不能被破碎的物料進(jìn)入時，反擊板會因受到較大的壓力而使拉桿后移，并能靠自身重力返回原位，從而起到保險的作用。機(jī)體入口處有鏈幕，既可防止石塊飛出，又能減小料塊的沖力，達(dá)到均勻喂料的目的。

反擊式破碎機(jī)的規(guī)格采用直徑乘長度來表示，如PFф500×400，PF表示型號為反擊式破碎機(jī)，轉(zhuǎn)子的直徑為500mm，轉(zhuǎn)子長度為400mm。

2.1.3.3　主要類型

（1）雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)

反擊式破碎機(jī)也有單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子兩種類型，圖2-7是單轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)，圖2-8是雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)，圖2-9是組合式反擊式破碎機(jī)，它們都裝有兩個平行排列的轉(zhuǎn)子，第一道轉(zhuǎn)子的中心線高于第二道轉(zhuǎn)子的中心線，形成一定高差。第一道轉(zhuǎn)子為重型轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速較低，用于粗碎；第二道轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較快，用于細(xì)碎。兩個轉(zhuǎn)子分別由兩臺電動機(jī)經(jīng)液壓聯(lián)軸器、彈性聯(lián)軸器和三角皮帶組成的傳動裝置驅(qū)動，作同方向旋轉(zhuǎn)。兩道反擊板的固定方式與單轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)相同。分腔反擊板通過支掛軸、連桿和壓力彈簧等懸掛在兩轉(zhuǎn)子之間，將機(jī)體分為兩個破碎腔；調(diào)節(jié)分腔反擊板的拉桿螺母可以控制進(jìn)入第二破碎腔的物料粒度；調(diào)節(jié)第二道反擊板的拉桿螺母可控制破碎機(jī)的最終產(chǎn)品粒度。

雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)的規(guī)格也采用直徑乘長度前面加2來表示，如2PFф500×400則表示為轉(zhuǎn)子的直徑為500mm，長度為400mm的雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)。

（2）EV型反擊-錘式破碎機(jī)

將錘式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)的部分部件組合在一起，就成了反擊-錘式破碎機(jī)，這是丹麥?zhǔn)访芩构局圃斓囊环N新型的反擊-錘式破碎機(jī)，如圖2-10。它可將塊度為2.5m的石灰石破碎到25mm左右的小塊。其破碎過程是：進(jìn)入破碎機(jī)的石灰石首先落到兩個具有吸振作用的慢速回轉(zhuǎn)的輥筒上（保護(hù)了轉(zhuǎn)子免受大塊石灰石的猛烈沖擊），輥筒將石灰石均勻地送向錘頭，使石灰石被錘頭擊碎，并拋到錘碎機(jī)上部的襯板上進(jìn)一步破碎，然后撞擊到可調(diào)整的破碎板和卸料箅條，最后沖擊破碎并通過箅縫漏下。兩個輥筒中的一個輥筒的表面是平滑的，而另一個則是有凸起的，兩輥筒的中心距可調(diào)，轉(zhuǎn)速不同，這樣可防止卡住礦石，部分細(xì)料在這里通過兩個輥筒間的間隙漏下。外側(cè)的一個大皮帶輪裝在轉(zhuǎn)子軸的襯套上，用剪力銷子與襯套相連，萬一出現(xiàn)嚴(yán)重過載而卡住錘碎機(jī)時，受剪銷子被切斷，皮帶輪在它的襯套上空轉(zhuǎn)，與此同時，斷開電動機(jī)供電。卸料箅條安裝在下殼體內(nèi)，包括一套弧形箅條架和箅條，箅條間距決定箅縫的大小，這樣也決定了產(chǎn)品的大小，卸料箅條可以作為一個整體部件被卸下。破碎板和卸料箅條相對于轉(zhuǎn)子的距離是可以調(diào)整的，這樣可補(bǔ)償錘頭的磨損。當(dāng)EV破碎機(jī)的電動機(jī)負(fù)荷超過一定的預(yù)定值時，自動裝置將停止向破碎機(jī)喂料直到功率降到正常，又自動重新喂料。當(dāng)破碎機(jī)被不能破碎的雜物卡住時，這時自動安全裝置停止向破碎機(jī)和喂料機(jī)供電。在錘式破碎機(jī)入口處，垂掛著粗大的鐵鏈幕，以防止碎石被擲回。

大型現(xiàn)代化水泥廠對石灰石的破碎一般采用錘式破碎機(jī)或反擊式破碎機(jī)單段破碎工藝流程，這樣不僅簡化了生產(chǎn)流程、減少了占地面積，也便于管理和實現(xiàn)自動化，有利于降低成本和提高勞動生產(chǎn)率。破碎工藝流程如圖2-11，破碎現(xiàn)場如圖2-12。